Рассмотрим ряд примеров, иллюстрирующих применение комбинаторных формул в задачах.




1. Упростить выражение .

 

Было бы неправильным просто вычислить все факториалы, после чего перейти к арифметике ‑ слишком большие числа. Используем, где возможно, расчленение факториалов:

; ;

. Следовательно, .

 

2. Упростить выражение

Напомним, что ; и , тогда

3..При расследовании хищения установлено, что у преступника семизначный телефонный номер, в котором ни одна цифра не повторяется. Следователь, полагая, что перебор этих номеров потребует одного-двух часов, доложил о раскрытии преступления. Прав ли он?

 

Известно, что любое число может быть записано с использованием десяти цифр: 0, 1,..., 9. Так как телефонные номера обычно не начинаются с 0, то задача состоит в вычислении числа комбинаций из девяти различных цифр по 7. Очевидно, что это ‑ размещение по семи различным местам семи из девяти различных цифр, т.е.

номеров.

 

Даже если на проверку одного номера тратить 1 минуту, то на все уйдет 3024 часа или 126 суток. Таким образом, следователь ‑ не прав.

 

4. Сколькими способами семь разных учебников можно поставить на полке в один ряд?

Так как порядок учебников по условию ‑ значения не имеет, то имеем задачу о числе перестановок семи разных книг. Следовательно, способов.

 

5. В штате мебельного магазина имеется пять грузчиков. Сколькими способами можно сформировать бригаду из двух грузчиков для доставки гарнитура к заказчику?

 

Поскольку не имеет значения, какой грузчик будет первым, а какой ‑ вторым, т.е. необходим выбор двух разных грузчиков из пяти возможных, то это ‑ задача о сочетаниях из пяти человек по два. Следовательно, способов.

 

6. В розыгрыше первенства по футболу среди вузов принимает участие 16 команд, при этом любые две команды играют между собой только один матч. Сколько всего календарных игр?

 

Данная задача ‑ о числе выборок из 16 по 2. Таким образом,

игр.

 

7. Изменим условия примера 3. Пусть стало известно, что в телефонном номере преступника встречаются только цифры 2, 4, 5 и 7. Насколько уменьшится перебор всех возможных номеров?

 

Таким образом, в семизначном телефонном номере встречаются только четыре цифры, остальные три, очевидно, повторяют какие-то из имеющихся. Следовательно, имеем задачу о размещениях из четырех цифр по семи, то есть с повторениями. Решение: (повт.) = 47 =16384 номера. Перебрать все эти номера можно примерно за 11 суток, что почти в 10 раз меньше, чем в примере 3.

 

8. Сколькими способами можно разложить в ряд две зеленые и четыре красные папки?

Так как названия папок не указываются, а критерием является цвет, то задача состоит в расположении шести цветных папок двух цветов. Имеем случай перестановок с повторениями. Следовательно, способами.

 

9. Сколькими способами можно переставить буквы в слове «какао», чтобы получились все возможные различные наборы букв?

В заданном слове ‑ 5 букв, причем «к» и «а» повторяются по два раза, а «о» встречается один раз. Таким образом, способов.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Правило произведения.

2. Правило суммы.

3. Факториал и его свойства.

4. Размещения.

5. Размещения с повторениями.

6. Перестановки.

7. Перестановки с повторениями.

8. Сочетания и их свойства.

9. Сочетания с повторениями.

 

Тренировочные задачи

1. Вычислить

Ответ: 1020

2. С помощью правила симметрии вычислить: .

Ответ: 26905

3. В учебной группе 12 студентов. Сколькими способами их можно разбить на бригады по 5 человек?

Ответ: 792

4. В оперативной группе имеется 14 солдат и 4 офицера. Сколькими способами можно назначить наряд, состоящий из трех солдат и одного офицера?

Ответ: 2188

5. Сколькими способами можно составить шестизначное число, в состав которого входят две двойки и три шестерки?

Ответ: 60

6. Сколькими способами можно переставить буквы слове «каскад», чтобы получились все возможные различные наборы букв?

Ответ: 180

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: