Методические элементы введения комбинаторики

7. На стол бросают 2 игральных тетраэдра (серый и белый), на гранях каждого из которых точками обозначены числа от 1 до 4. Сколько различных пар чисел может появиться на гранях этих тетраэдров, соприкасающихся с поверхностью стола?

8. В киоске продается пять видов мороженого (не менее двух брикетов каждого вида). Оля и Таня хотят купить по одному брикету. Сколько существует вариантов такой покупки?

9. Мама решила сварить компот из фруктов двух различных видов. Сколькими способами мама может это сделать, если у нее имеется 7 видов фруктов?

10. Из коробки, содержащей 8 мелков различных цветов, Гена и Таня берут по одному мелку. Сколько существует вариантов такого выбора?

11. Сколько существует различных двузначных чисел, в записи которых используются цифры 1, 2, 3, 4, 5, 6, если:

1) цифры в числе могут повторяться;

2) цифры в числе должны быть различны.

12. Сколько существует различных двузначных чисел, в записи которых используются цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, если:

1) цифры в числе могут повторяться;

2) цифры в числе должны быть различны.

Перестановки

Пример 16. Семиклассники Анна, Борис, Виктор и Галина побежали на перемене к теннисному столу, за которым уже шла игра. Сколькими способами подбежавшие к столу семиклассники могут занять очередь для игры в настольный теннис?

Решение. Первым (I) в очереди мог стать любой из четырех семиклассников, вторым (II) - любой из оставшихся трех, третьим (III) - любой из оставшихся двух и четвертым (IV) - семиклассник, подбежавший последним. По правилу произведения у четверых ребят существует =24 способа занять очередь. Рис.17 иллюстрирует решение с помощью дерева вариантов.

Ответ: 24 способа.

В примере 16 были подсчитаны всевозможные комбинации из четырех элементов, отличающиеся друг от друга только порядком расположения в них элементов. Такие комбинации называются перестановками из четырех элементов.

Комбинации из n элементов, отличающиеся друг от друга только порядком расположения в них элементов, называются перестановками из n элементов. Число всевозможных перестановок из n элементов обозначают Pn (P - первая буква французского слова permutation - перестановка). Читается: ”Число перестановок из эн элементов" или ”Пэ из эн”. В примере 16 было показано, что P4 = 4·3·2·1. Пользуясь переместительным законом умножения, можно записать P4 = 1·2·3·4. С помощью правила произведения можно обосновать, что

.

После применения переместительного закона умножения эту формулу можно переписать в виде

(2.5).

Таким образом, число перестановок из n элементов равно произведению всех натуральных чисел от 1 до n.

Пример 17. Сколько различных пятизначных чисел, все цифры которых различны, можно записать с помощью цифр 4, 5, 6, 7 и 8? Решение. Задача сводится к подсчету чисел перестановок из пяти элементов.

.

Ответ: 120 различных чисел.

Для сокращения записи произведения первых n натуральных чисел в математике используется символ n! (читается как ”Эн факториал”), т.е.

,

и формула (2.5) приобретает вид

(2.6).

Пример 18. Сколькими способами можно расставить на полке 8 книг, если среди них 2 книги одного автора, которые при любых перестановках должны стоять рядом?

Решение. Первоначально будем считать 2 книги одного автора единой книгой. Тогда количество способов расстановки условных семи книг на полке будет равно числу перестановок из 7 элементов:

.

Новое в образовании:

Проблема адаптации в современной социально-педагогической и психологической литературе
Понятие "адаптация", возникшее первоначально в биологии, может быть отнесено к таким общенаучным понятиям, которые, по словам Г.И. Царегородцева, возникают на "стыках", "точках соприкосновения" наук или даже в отдельных областях знания и экстраполируются в дальнейшем н ...

Внеаудиторная деятельность, как часть воспитательного процесса
Воспитание - сложный, многогранный, диалектический, противоречивый, целенаправленный процесс формирования человека. Сложны структура и содержание личности, разнообразны и неоднозначны условия и факторы ее формирования, сложен и вместе с тем раним организм подрастающего человека. В диалектической св ...

Школьная типография С. Френе
В качестве реальной базы детского труда, для обеспечения его социальной значимости и творческого потенциала, личной заинтересованности и коллективности С. Френе организует школьную типографию. Вместо того чтобы выучивать страницы учебников и выслушивать объяснения учителя, дети пишут «свободные тек ...