W klasie musimy posadzić sześć osób – dwie dziewczynki oraz czterech chłopców do pięciu dwuosobowych ławek. W tym zadaniu trzeba określić na ile sposobów można posadzić te osoby:
· w tych ławkach
· tak, by jedna ławka była zajęta jedynie przez dziewczynki
· tak, by dziewczynki siedziały osobno
· tak, by z każdą dziewczynką siedział chłopiec i nikt nie siedział samotnie
· Na ile różnych sposobów można posadzić te osoby w tych ławkach?
10 ∙ 9 ∙ 8 ∙ 7 ∙ 6 ∙ 5 = 151 200
· Na ile sposobów można posadzić te osoby tak, by jedna ławka była zajęta jedynie przez dziewczynki?
Dziewczynki mogą usiąść w jednej ławce na:
5 ∙ 2 = 10 sposobów
Po zajęciu miejsc przez dziewczynki chłopcy mogą usiąść na:
8 ∙ 7 ∙ 6 ∙ 5 = 1680 sposobów
Więc wszystkich, tak aby dziewczynki siedziały w jednej ławce można posadzić na:
10 ∙ 1680 = 16 800 sposobów
· Na ile sposobów można posadzić te osoby tak, by dziewczynki siedziały osobno?
151 200 – 16 800 = 134 400 sposobów
· Na ile sposobów można posadzić te osoby tak, by z każdą dziewczynką siedział chłopiec i nikt nie siedział samotnie?
Pierwszą parę dziewczynka – chłopiec można posadzić na:
10 ∙ 4 = 40
Druga para może usiąść na:
8 ∙ 3 = 24 sposobów
Ostatnia para to będzie para chłopiec – chłopiec i ta może usiąść na:
6 ∙ 1 = 6 sposobów
Więc wszystkie trzy pary mogą usiąść na:
40 ∙ 24 ∙ 6 = 5760 sposobów
W odpowiedzi na każde z tych pytań wykorzystasz zasadę mnożenia, która mówi, że jeśli wykonujesz pewne działanie podejmując kolejne, niezależne od siebie decyzje, i każdą z tych decyzji możesz podjąć na pewną ilość sposobów, to ilość sposobów na które możesz wykonać całe działanie, to iloczyn ilości sposobów podjęcia każdej decyzji (skąd nazwa). Więc w każdym pytaniu musisz się zastanowić jakie decyzje podejmujesz i na ile sposobów możesz je wykonać, a następnie je wszystkie przemnożyć przez siebie.
· Pierwszą decyzją będzie wybór miejsca pierwszej osoby. Możesz je wybrać na 10 sposobów, bo tyle jest miejsc w ławkach. Druga decyzja to będzie wybór miejsca dla drugiej osoby. Je możesz wybrać już na 9 sposobów, gdyż jedno z 10 miejsc jest zajęte przez pierwszą osobę. Łącznie podejmiesz sześć decyzji dotyczących każdej z kolejnych osób i w każdej kolejnej będziesz miał do dyspozycji o jedno miejsce mniej
· Tutaj pierwszą decyzją będzie wybranie ławki, w której będą siedziały dziewczynki. Oczywiście można je wybrać na 5 sposobów, bo jest 5 ławek. Jednakże musisz pamiętać o tym, że dziewczynki mogą siedzieć w różnej kolejności, w każdej ławce mogą usiąść na 2 sposoby. Więc aby uzyskać kompletną ilość możliwości posadzenia dziewczynek, tak by siedziały w jednej ławce musisz przemnożyć ilość ławek przez ilość sposobów na zajęcie miejsca w każdej ławce (czyli 5 ∙ 2). Z kolei drugą decyzją będzie posadzenie chłopców. Pierwszego chłopca możesz posadzić na każde miejsce oprócz tych zajętych przez dziewczynki, a więc na 8 sposobów. Kolejnego chłopca możesz posadzić na 7 miejscach (gdyż oprócz miejsc zajętych przez dziewczynki musisz uwzględnić miejsce zajęte przez pierwszego chłopca). Każdy kolejny chłopiec będzie miał o jedno miejsce mniej do zajęcia. Gdy już otrzymasz na ile sposobów można podjąć każdą z tych decyzji musisz te liczby przemnożyć przez siebie.
· W tym przypadku prościej będzie, jak postąpisz w nieco inny sposób. Zauważ, że jeśli posadzisz dziewczynki osobno, to z wszystkich możliwości posadzenia osób w klasie wypadną te możliwości, w których dziewczynki siedzą w jednej ławce. Więc wystarczy od liczby wszystkich możliwości posadzenia osób w tych ławkach (którą to liczbę obliczyłeś w pierwszym pytaniu) odejmiesz liczbę możliwości posadzenia tych osób tak, by dziewczynki siedziały w jednej ławce.
· W tym przypadku będziesz najpierw sadzał dziewczynki w ławkach i do nich dobierał chłopców. Pierwszą dziewczynkę możesz posadzić do 10 miejsc, bo tyle jest wolnych. Do tej ławki, gdzie ona siedzi możesz posadzić któregoś z czterech chłopców. Drugą dziewczynkę możesz posadzić do 8 miejsc (bo dwa miejsca są zajęte przez pierwszą parę) i dobrać do niej któregoś z trzech pozostałych chłopców. Po tej decyzji zostanie dwóch chłopców. Jednego z nich możesz posadzić do 6 miejsc (bo 4 pozostałe są zajęte przez pierwsze dwie pary), i dobrać do niego możesz już tylko jednego, pozostałego chłopca. W ten sposób otrzymałeś ilości sposobów na ile możesz posadzić każdą z tych trzech par. Teraz musisz jedynie je wymnożyć.
Ćwiczenie A.
43Przykład 1.
43Zadanie 1.
46Zadanie 2.
46Zadanie 4.
46Zadanie 5.
47Zadanie 6.
47Zadanie 7.
47Zadanie 12.
48Zadanie 16.
49Zadanie 18.
49Zadanie 20.
50Zadanie 1.
53Zadanie 2.
53Zadanie 3.
53Zadanie 6.
54Zadanie 7.
54Zadanie 10.
54Ćwiczenie A.
57Zadanie 1.
61Zadanie 2.
61Zadanie 4.
61Zadanie 5.
61Zadanie 7.
62Zadanie 8.
62Zadanie 10.
62Zadanie 11.
62Zadanie 12.
62Zadanie 15.
63Zadanie 17.
63Zadanie 18.
63Zadanie 1.
67Zadanie 2.
67Zadanie 3.
68Zadanie 5.
68Zadanie 12.
69Ćwiczenie A.
70Przykład 2.
73Zadanie 3.
74Zadanie 4.
74Zadanie 5.
75Zadanie 6.
75Zadanie 7.
75Zadanie 8.
75Zadanie 9.
75Zadanie 10.
75Zadanie 11.
76Zadanie 12.
76Zadanie 13.
76Zadanie 15.
77Zadanie 16.
77Zadanie 22.
77Zadanie 23.
78Zadanie 24.
78Zadanie 25.
78Zadanie 1.
81Zadanie 2.
81Zadanie 3.
81Zadanie 4.
81Zadanie 5.
82Zadanie 6.
82Zadanie 7.
82Zadanie 8.
82Zadanie 9.
82Zadanie 10.
83Zadanie 11.
83Zadanie 12.
83Zadanie 1.
84Zadanie 3.
84Zadanie 6.
84Zadanie 7.
84Zadanie 8.
84Zadanie 10.
84