Мама каждый день выдает Саше на десерт по одному фрукту. У нее есть три одинаковых яблока, пять одинаковых груш, два одинаковых персика и один апельсин. Сколькими способами она может выдать эти фрукты за 11 дней?
Мама каждый день выдает Саше на десерт по одному фрукту. У нее есть три одинаковых яблока, пять одинаковых груш, два одинаковых персика и один апельсин. Сколькими способами она может выдать эти фрукты за 11 дней?
Ответ(ы) на вопрос:
*** подробное разжёвывание для тех, кто тоже не понимает
В большом классе задач по комбинаторике самый быстрый путь подсчёта осуществляется специальным приёмом, заключающимся в том, что мы «метим» (нумеруем, делаем различимыми) неразличимые объекты, делая этой операцией их различимыми. При этом оказывается, что в таком предварительном подсчёте числе комбинаций различаются наборы [апельсины №1 и №2] и [апельсины №2 и №1], поэтому конечных комбинаций нужно брать в два раза меньше, чем предварительных.
Если мы «помечаем» не два, а три неразличимых объекта и начинаем их различать на этапе промежуточных вычислений, то предварительный подсчёт числа комбинаций оказывается в [latex] 6 [/latex] раз больше, поскольку мы различаем [latex] 6 [/latex] комбинаций ABC, ACB, BAC, BCA, CAB и CBA. Поэтому для получения конечного числа комбинаций нужно промежуточный вариант разделить на [latex] 6=3! [/latex]
При любом другом числе [latex] n [/latex] условно-различимых объектов нужно делить промежуточное число на [latex] n! [/latex]
[latex] 3 [/latex] яблока [latex] + 5 [/latex] груш [latex] + 2 [/latex] персика [latex] + [/latex] апельсин [latex] = 11 [/latex] объектов.
Итак, всего у мамы есть 11 объектов. Пометим все изначально неразличимые объекты, так что получится первое яблоко, второе яблоко, третье яблоко, первая груша, вторая груша и т.п.
Всего все такие условно-различимые объекты можно переставить [latex] (11!) [/latex] способами.
НО ! Среди них не различимы [latex] 3 [/latex] яблока, а значит [latex] (3!) [/latex] способов всех перестановок не различимы и нужно разделить на [latex] (3!) . [/latex]
НО ! Среди них не различимы [latex] 5 [/latex] груш, а значит [latex] (5!) [/latex] способов всех перестановок не различимы и нужно разделить на [latex] (5!) . [/latex]
НО ! Среди них не различимы [latex] 2 [/latex] персика, а значит [latex] 2!=2 [/latex] способа всех перестановок не различимы и нужно разделить на [latex] 2 . [/latex]
Всего, с учётом реальной неразличимости, поучим, что число вариантов [latex] N [/latex] равно:
[latex] N = \frac{11!}{5!3!2} = \frac{ 11 \cdot 10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 \cdot 6 }{3!2} = 11 \cdot 10 \cdot 9 \cdot 4 \cdot 7 = 27 \ 720 [/latex]
О т в е т : [latex] 27 \ 720 [/latex] вариантов.
Все эти [latex] 27 \ 720 [/latex] теоретически, конечно, можно было бы выписать, чтобы проиллюстрировать всю картину вариантов, но это заняло бы очень большой объём трудно воспринимаемого текста, поэтому, если уж и попытаться перечислить все возможные варианты, то тогда лучше составить полностью аналогичную модель на меньших числах. Возьмём не [latex] 3 , [/latex] а [latex] 2 [/latex] яблока, не [latex] 5 , [/latex] а [latex] 4 [/latex] груши, избавимся от персиков и оставим апельсин.
Тогда по такой же формуле, найдём, что общее количество вариантов их последовательной раскладки будет: [latex] N_1 = \frac{7!}{4!2} = \frac{ 7 \cdot 6 \cdot 5 }{2} = 7 \cdot 3 \cdot 5 = 105 [/latex] ;
И Л Л Ю С Т Р А Ц И Я . В А Р И А Н Т О В . раскладки двух яблок, четырёх груш и апельсина:
Далее: Я – яблоко, г – груша и @ – апельсин.
При помощи функции поиска в браузере (Ctrl+F) можно проверить, что любая комбинация встречается всего один раз, а любая комбинация, которую можно было бы придумать, уже записана в перечне комбинаций.
1. ЯЯгггг@
2. ЯЯггг@г
3. ЯЯгг@гг
4. ЯЯг@ггг
5. ЯЯ@гггг
6. ЯгЯггг@
7. ЯгЯгг@г
8. ЯгЯг@гг
9. ЯгЯ@ггг
10. ЯггЯгг@
11. ЯггЯг@г
12. ЯггЯ@гг
13. ЯгггЯг@
14. ЯгггЯ@г
15. ЯггггЯ@
16. Ягггг@Я
17. Яггг@Яг
18. Яггг@гЯ
19. Ягг@Ягг
20. Ягг@гЯг
21. Ягг@ггЯ
22. Яг@Яггг
23. Яг@гЯгг
24. Яг@ггЯг
25. Яг@гггЯ
26. Я@Ягггг
27. Я@гЯггг
28. Я@ггЯгг
29. Я@гггЯг
30. Я@ггггЯ
31. гЯЯггг@
32. гЯЯгг@г
33. гЯЯг@гг
34. гЯЯ@ггг
35. гЯгЯгг@
36. гЯгЯг@г
37. гЯгЯ@гг
38. гЯггЯг@
39. гЯггЯ@г
40. гЯгггЯ@
41. гЯггг@Я
42. гЯгг@Яг
43. гЯгг@гЯ
44. гЯг@Ягг
45. гЯг@гЯг
46. гЯг@ггЯ
47. гЯ@Яггг
48. гЯ@гЯгг
49. гЯ@ггЯг
50. гЯ@гггЯ
51. ггЯЯгг@
52. ггЯЯг@г
53. ггЯЯ@гг
54. ггЯгЯг@
55. ггЯгЯ@г
56. ггЯггЯ@
57. ггЯгг@Я
58. ггЯг@Яг
59. ггЯг@гЯ
60. ггЯ@Ягг
61. ггЯ@гЯг
62. ггЯ@ггЯ
63. гггЯЯг@
64. гггЯЯ@г
65. гггЯгЯ@
66. гггЯг@Я
67. гггЯ@Яг
68. гггЯ@гЯ
69. ггггЯЯ@
70. ггггЯ@Я
71. гггг@ЯЯ
72. ггг@ЯЯг
73. ггг@ЯгЯ
74. ггг@гЯЯ
75. гг@ЯЯгг
76. гг@ЯгЯг
77. гг@ЯггЯ
78. гг@гЯЯг
79. гг@гЯгЯ
80. гг@ггЯЯ
81. г@ЯЯггг
82. г@ЯгЯгг
83. г@ЯггЯг
84. г@ЯгггЯ
85. г@гЯЯгг
86. г@гЯгЯг
87. г@гЯггЯ
88. г@ггЯЯг
89. г@ггЯгЯ
90. г@гггЯЯ
91. @ЯЯгггг
92. @ЯгЯггг
93. @ЯггЯгг
94. @ЯгггЯг
95. @ЯггггЯ
96. @гЯЯггг
97. @гЯгЯгг
98. @гЯггЯг
99. @гЯгггЯ
100. @ггЯЯгг
101. @ггЯгЯг
102. @ггЯггЯ
103. @гггЯЯг
104. @гггЯгЯ
105. @ггггЯЯ
Не нашли ответ?
Похожие вопросы