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(1)は重複順列，(3)は同じものを含む順列です．
(2)，(3)では「すべての並べ方」から「条件を満たさないものの並べ方」を除くことを考えてみましょう．

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重複を許して数字を並べる，すなわち，重複順列の問題です．
(2)は(3)のヒントと読み取ることができるでしょうか．

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一見いかめしそうな問題ですが，
a_1=1を与えられた不等式に代入して，a_2を決め，
決めたa_2をまた不等式に代入して，a_3を決める，…
として一つ一つ値を決めていくと一気に様子がみえてきます．