Сполучення (комбінації) без повторень
Перевірка лекційного матеріалу (фронтальне опитування)
Дайте означення сполучення з елементів по
.
Запишіть формули за якими знаходиться
Запишіть основні властивості комбінацій
Задача 1. Скількома способами можна вибрати трьох чергових із класу, у якому 20 учнів ?
Розв’язання. способами.
Задача 2. Скількома способами можна роздати 6 різних предметів трьом особам так, щоб кожна отримала по 2 предмета ?
Розв’язання. Перша особа може вибрати довільні два предмети з шести способами; друга може вибрати два предмети з чотирьох, що залишилися,
способами; а третя візьме два останніх предмета
=1 способом. За правилом добутку всього
способів.
Задача 3. Скількома способами можна вибрати 2 олівця і 3 ручки з 6 різних олівців і 8 різних ручок ?
Розв’язання. Олівці можна вибрати способами, а ручки
способами. Отже, всього є
способів.
Задача 4. Скільки різних звукосполучень можна взяти на десяти вибраних клавішах рояля, якщо кожне звукосполучення може містити від трьох до десяти звуків ?
Розв’язання. Очевидно, що нам потрібно знайти суму . Застосуємо властивість комбінації. Маємо:
,
,
,
. Тому шукана кількість звукосполучень дорівнює
способів.
Задача 5. В колоді 36 карт, з них 4 тузи. Скількома способами можна вибрати 6 карт так, щоб серед них було рівно 2 тузи ?
Розв’язання. Виберемо два тузи з чотирьох способами, а ще чотири карти виберемо з 32 , що залишилися,
способами. За правилом добутку остаточно маємо, що способів вибору буде
.
Задача 6. У вазі стоять пронумеровані 10 червоних і 5 рожевих гвоздики. Скількома способами можна вибрати з вази: а) три квітки; б) три квітки одного кольору; в) три квітки так, щоб серед них були як червоні, так і рожеві гвоздики ?
Розв’язання. а) =455 способами, б) Можна вибрати три червоних гвоздики
способами, або три рожевих
способами. За правилом суми маємо
способів вибору, в) Можна вибрати дві червоні і одну рожеву гвоздики
способами, або одну червону і дві рожеві гвоздики
способами. Отже, всього способів буде
.
Задача 7. З групи, в яку входять 7 хлопчиків, і 4 дівчини, треба скласти команду з 6 чоловік так, щоб вона містила не менше двох дівчинок. Скільки є способів скласти таку команду ?
Розв’язання. Якщо в команді 2 дівчини і 4 хлопця, то маємо способів; якщо по 3 дівчини і хлопця, то
способів; якщо ж 4 дівчини і 2 хлопця, то
способів. За правилом суми всього маємо
спосіб.
Задача 8. Скільки різних добутків, кратних 10, можна дістати з чисел 2,3,5,7,11,13 ?
Розв’язання. Будемо складати добутки, кратні 10 , у вигляді , де п всі можливі добутки з чисел 3,7,11,13. В число п можуть включатись від 0 до 4 множників. Отже, всіх можливих добутків, що задовольняють умові, буде
.
Задача 9. Скільки різних дільників має число 2310?
Розв’язання. Оскільки , то число d буде дільником 2310, якщо d добуток чисел з набору 2,3,5,7,11. Будемо складати всі можливі добутки з цих чисел(вони містять від 1 до 5 множників) і додамо дільник даного числа 1. Отримаємо, що число 2310 має
дільники.
Источник
Комбінаторика
У готелі є 50 номерів, із них — 17 — економ-класу, 18 — класу «Стандарт», а решта — класу «Люкс». Скількома способами можна вибрати номер класу «Стандарт» або класу «Люкс»?
Виберіть випадкову подію.
Після літа наступить осінь.
У крокодила виросли крила.
Завтра піде дощ.
У слові «кіт» немає літери «А».
Скільки тризначних чисел можна записати цифрами 0, 1, 2, 3, 4, якщо кожну з цих цифр можна використовувати не більше одного разу?
Скільки чотирицифрових чисел можна скласти з чисел 1, 2, 3, 4, 5, якщо цифри в числі не повторюються?
Скільки трицифрових чисел можна скласти з чисел 1, 2, 0, якщо цифри в числі не повторюються?
Якщо деякий елемент А можна вибрати k1 способами, а елемент В (незалежно від вибору елемента А) – k2 способами, то скількома способами можна вибрати А або В?
Скільки трицифрових чисел можна скласти з чисел 1, 2, 3, якщо цифри в числі можуть повторюватися?
Скільки трицифрових чисел можна скласти з чисел 1, 2, 0, якщо цифри в числі можуть повторюватися?
Скількома способами можна з 30 учнів вибрати трьох чергових?
Скількома способами можна розсадити 6 учнів за круглим столом?
Із цифр 1,2,3,4,5 складають всеможливі числа, кожне з яких складається не більше ніж з 3 цифр. Скільки таких чисел можна утворити, якщо повторення цифр не дозволяється?
Скількома способами можна скласти список з 9 осіб?
Із класу, в якому навчаються 18 учнів, вибирають трьох делегатів на шкільну конференцію. Скількома способами це можна зробити?
1. Скільки прямих ліній можна провести через 7 точок, з яких ніякі три не лежать на одній прямій?
PIN-код мобільного телефону складається з 4-х цифр. Скільки різних варіантів PIN-коду існує, якщо вони складаються лише з одиниць і двійок?
Студент на першому курсі повинен вибрати одну з трьох іноземних мов, яку вивчатиме, та одну з п’яти спортивних секцій, що відвідуватиме. Скільки всього існує варіантів вибору студентом іноземної мови та спортивної секції?
Источник
Элементы комбинаторики
Приклад 5. Команда із трьох членів виступає на змаганнях, у яких беруть участь ще 15 спортсменів. Скількома способами можуть бути розподілені місця, що посіли члени цієї команди, за умови, що жодне місце не може бути поділене?
Розв’язання . Усьоговзмаганняхберутьучасть18спортсменів. Будемо з 18 наявних місць вибирати 3 для членів даної команди.
A 18 3 =18 17 16 =4896.
Приклад 6. Якою буде кількість способів розподілу місць у попередній задачі, якщо відомо, що жоден із членів даної команди не посів місце нижче десятого?
Розв’язання . Вибираємо три місця із десяти, що залишилися.
A 10 3 =10 9 8 =720 .
Приклад 7. Скільки різних трицифрових натуральних чисел можна скласти із запропонованого набору цифр за умови, що жодна цифра в кожному із цих чисел не повторюється?
а) Із п’ятиелементної множини складатимемо різні трьохелементні підмножини.
б) усього трицифрових чисел буде A 5 3 =60, але нас не задовольняють числа, які починаються з нуля, таких чисел буде A 4 2 (до першої цифри «0» приєднуватимемо різні двохелементні підмножини, які складаються з чотирьох цифр, що залишилися). Разом: A 5 3 − A 4 2 =60−12=48 чисел.
Відповідь : а) 60; б) 48.
Приклад 8. Скільки різних натуральних чисел, які містять не більше ніж три знаки, можна скласти з цифр 2, 4, 6, 8?
Розв’язання . «Не більше ніж» означає, що числа можуть бути одно-, або дво-, або трицифровими. За правилом суми маємо
A 4 1 + A 4 2 + A 4 3 =4+4 3+4 3 2=4+12+24 =40 чисел.
Приклад 9. Скільки різних натуральних чисел можна скласти із цифр 0, 1, 2, 3, щоб до кожного такого числа кожна із цих цифр входила не більше одного разу?
Розв’язання . Ми вже розв’язували схожу задачу (див. приклад 7, б), проте тепер складемо одно-, дво-, три- і чотирицифрові числа. Одноцифрових: A 3 1 ; двоцифрових — A 4 2 − A 3 1 ; трицифрових — A 4 3 − A 3 2 ; чотирицифрових — A 4 4 − A 3 1 .
Усього чисел — A 3 1 + A 4 2 − A 3 1 + A 4 3 − A 3 2 + A 4 4 − A 3 3 = 48 .
Приклад 10. (Узагальнена задача.) Скільки є різних упорядкованих підмножин множини, що складається з n елементів?
Відповідь : A n 1 + A n 2 + A n 3 +…+ A n n .
Задачі для самостійного розв’язування
1. У команді 12 членів. Скількома способами можна вибрати
в ній капітана і воротаря?
2. Скільки словників треба видати, щоб можна було безпосередньо виконувати переклади з кожної із п’яти мов: російської, англійської , французької, німецької та іспанської на будь-яку іншу з цих мов?
3. Розклад одного дня містить 5 уроків. Визначте кількість таких розкладів при виборі з 11 предметів і за умови, що один предмет займає один урок. Як зміниться розв’язування задачі, якщо відомо, що першим уроком обов’язково має бути математика?
4. Скількома способами можна вибрати з повної колоди карт (52 шт.) по одній карті кожної масті за умови, що серед вийнятих карт немає жодної пари однакових, тобто двох королів, двох дам і т. д.?
5. Скільки різних дробів, що не дорівнюють одиниці, можна скласти з чисел 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 так, щоб до кожного дробу входило два числа? Скільки серед них буде правильних?
6. Чотири біатлоністи з України брали участь у чемпіонаті світу. Скількома способами могли бути розподілені місця, які посіли представники України, якщо:
а) жоден із них не посів місце нижче п’ятнадцятого, і жодне місце не було поділено;
б) жоден із них не посів призового місця, а всього було 15 учасників чемпіонату?
7. Скільки різних чотирицифрових натуральних чисел можна скласти із цифр:
а) 2, 3, 5, 7, 9; б) 0, 2, 3, 5, 7, 9?
8. Скількирізнихчотирицифровихпарнихчиселможнаскласти із цифр:
а) 1, 3, 5, 7, 8; б) 2, 4, 6, 8, 9?
9. Людина має 10 друзів і протягом декількох днів запрошує двох із них у гості так, що кожен побував у неї в гостях тільки один раз. Скільки різних варіантів зустрічей вона може скласти?
10. Людина має 10 друзів і щодня запрошує декількох із них
у гості (або одного), але в різний час. Скільки варіантів прийому гостейвонаможескласти,якщожоднігрупигостейнеповторюються?
11. Скільки різних натуральних чисел можна скласти із цифр
Стислі теоретичні відомості
• • Перестановкою із n елементів називається будь-яка впорядкована множина з усіх цих елементів, причому дві такі множини вважаються різними, якщо вони відрізняються між собою порядком елементів.
Читають: кількість перестановок із n елементів.
Зрозуміло, що кількість перестановок із n елементів — це число розміщень із n елементів по n елементів, тобто вибір різних n -елеметних підмножин із n -елементної множини, кожні дві з яких відрізняються порядком елементів.
P n = A n n = ( n n − ! n ) ! = n 0! ! = n 1 ! = n !
Приклад. Скількома способами можна розставити в шеренгу 10 людей?
Розв’язання . Маємо різні перестановки з 10 елементів:
Приклади розв’язування задач
Приклад 1. Скількома способами можна розставити на полиці 5 книг?
Відповідь : P 5 =5!
Приклад 2. Скільки нових «слів» можна скласти з букв слова: а) «цукат»; б) «ручник»?
Відповідь : а) P 5 =5! ; б) P 6 =6!
Приклад 3. Скільки чотирицифрових чисел можна скласти із запропонованого набору цифр, не повторюючи їх?
Источник