Zliczanie w prostych sytuacjach
Zanim poznasz reguły, naucz się liczyć porządnie. Małe zbiory zliczasz, wypisując wszystkie możliwości według ustalonego porządku, tak żeby żadnej nie pominąć i żadnej nie policzyć dwa razy. Do par pomaga tabela, a do liczb z pewnego zakresu jeden prosty rachunek.
Dział XI: Kombinatoryka. Matura podstawowa i rozszerzona. Około 40 minut, 3 przykłady i 9 zadań z rozwiązaniami. Aktualizacja: .
Po tym poradniku:
- wypisujesz wszystkie możliwości w ustalonym porządku, bez pomijania i bez powtórzeń
- rozpoznajesz, czy kolejność ma znaczenie: czy i to dwa wyniki, czy jeden
- zliczasz pary w tabeli, np. wyniki rzutu dwiema kostkami
- liczysz, ile liczb całkowitych leży w danym zakresie i ile z nich dzieli się przez daną liczbę
Wypisywanie po kolei
Gdy możliwości jest kilka albo kilkanaście, najpewniej jest je wypisać. Ale nie „jak leci”, tylko według porządku, który sam pilnuje, żeby niczego nie zgubić:
- ustal pierwszy element (np. cyfrę dziesiątek) od najmniejszego;
- do każdego dopisz wszystkie pasujące drugie elementy, też od najmniejszego;
- przejdź do następnego pierwszego elementu.
Tak ułożona lista wygląda jak słownik. Łatwo sprawdzić, czy jest pełna, i łatwo ją policzyć.
Przykład Liczby dwucyfrowe o sumie cyfr 5
Ile jest liczb dwucyfrowych, których suma cyfr jest równa ?
Cyfra dziesiątek nie może być zerem, więc zaczynamy od . Cyfra jedności musi dopełnić sumę do .
Dziesiątki : jedności , liczba . Dziesiątki : . Dziesiątki : . Dziesiątki : . Dziesiątki : .
Dziesiątki i więcej się nie da, bo jedności musiałyby być ujemne.
Lista: . Takich liczb jest .
Uwaga na : to nie jest liczba dwucyfrowa, tylko . Za to jest i łatwo ją przeoczyć.
Zadanie 1
1 pktLiczb dwucyfrowych, których suma cyfr jest równa , jest:
- A.
- B.
- C.
- D.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 1
Rozwiązanie
Dziesiątki od do , a jedności to minus dziesiątki.
, czyli liczb.
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
- BDo listy dopisane jest , a to nie jest liczba dwucyfrowa. Cyfra dziesiątek nie może być zerem.
- CPominięta jest liczba . Cyfra jedności może być zerem, więc dziesiątki idą aż do .
- DTo liczba par cyfr bez względu na kolejność (, , , ), np. i policzone jako jedno. To dwie różne liczby.
Zadanie 2
1 pktLiczb dwucyfrowych, w których cyfra dziesiątek jest większa od cyfry jedności, jest:
- A.
- B.
- C.
- D.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 2
Rozwiązanie
Ustal cyfrę dziesiątek . Cyfra jedności może być od do : to możliwości.
Dziesiątki : . Dziesiątki : . Dziesiątki : . I tak dalej, aż do dziesiątek : .
.
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
- BPominięte są liczby z zerem na końcu: . Zero jest mniejsze od każdej cyfry dziesiątek, więc te liczby się liczą.
- CDoliczone są liczby o równych cyfrach: . W nich cyfra dziesiątek nie jest większa, tylko równa.
- DTo wszystkie liczby dwucyfrowe, od do . Warunek odrzuca te, w których dziesiątki nie są większe od jedności.
Czy kolejność ma znaczenie?
Zanim zaczniesz liczyć, zadaj sobie jedno pytanie: czy zamiana kolejności daje coś nowego?
- Liczby i to dwie różne liczby. Tu kolejność się liczy.
- Uścisk dłoni Ani z Bartkiem to ten sam uścisk co Bartka z Anią. Tu kolejność się nie liczy.
Z cyfr bez powtarzania cyfr zrobisz liczby dwucyfrowe , czyli liczb. Ale z trzech osób A, B, C zrobisz tylko pary: AB, AC, BC.
Przykład Liczby z cyfr 0, 2 i 5
Ile różnych liczb trzycyfrowych można zapisać, używając każdej z cyfr , i dokładnie raz?
Tu kolejność ma znaczenie: i to różne liczby. Wypisujemy wszystkie ustawienia, zaczynając od cyfry setek.
Setki : zostają i , więc i . Setki : i .
Komentarz:Do każdej cyfry setek dopisujemy dwie pozostałe cyfry w obu kolejnościach.Setki : odpadają, bo i to liczby dwucyfrowe.
Typowy błąd
Źle:Setki : i . Razem liczb.
Co poszło nie tak:Z zerem na początku wychodzą liczby i , a nie trzycyfrowe. Ustawień cyfr jest , ale liczb trzycyfrowych tylko .Lista: . Takich liczb jest .
Przykład Uściski dłoni
Na spotkanie przyszło osób. Każda przywitała się uściskiem dłoni z każdą inną dokładnie raz. Ile było uścisków?
Nazwij osoby A, B, C, D, E. Kolejność w parze się nie liczy, więc wypisujesz pary „w górę alfabetu”: druga osoba ma zawsze późniejszą literę.
A: AB, AC, AD, AE, czyli uściski.
B: BC, BD, BE, czyli (uścisk z A już jest na liście).
C: CD, CE, czyli . D: DE, czyli . E: nic nowego.
Razem uścisków.
Kontrola: każda z osób ściska dłonie, , ale każdy uścisk policzony jest wtedy dwa razy (raz dla każdej z dwóch osób). . Zgadza się.
Zadanie 3
1 pktW turnieju szachowym gra zawodników. Każdy gra z każdym dokładnie jedną partię. Ile partii zostanie rozegranych?
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 3
Rozwiązanie
Zawodnicy . Pierwszy gra z rywalami, drugi z nowymi, trzeci z , czwarty z , piąty z .
.
Kto odpowie , liczy każdą partię dwa razy: raz jako „A z B” i raz jako „B z A”.
Zadanie 4
2 pktW samorządzie klasowym jest osób. Na ile sposobów można z nich wybrać:
- a) przewodniczącego i jego zastępcę;
- b) dwuosobową delegację na spotkanie z dyrekcją?
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 4
Odpowiedź:
- a) przewodniczący i zastępca::
- b) delegacja::
Rozwiązanie
b) Delegacja to para bez kolejności: AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE, DE, czyli .
a) W każdej z tych par jedna osoba może być przewodniczącym, a druga zastępcą, albo odwrotnie: .
Kontrola: przewodniczącego wybierasz z osób, a zastępcę z pozostałych, .
Wolisz sprawdzać od razu? W kursie te same zadania oceniają się same, a przy błędnej odpowiedzi widzisz, co poszło nie tak. Przećwicz ten rozdział w kursie, za darmo
Pary w tabeli
Gdy wynik to para (pierwsza kostka i druga kostka, pierwsza cyfra i druga cyfra), zamiast listy narysuj tabelę. Wiersze to pierwszy element, kolumny drugi. Każde pole to jedna para, a pól jest tyle, ile wierszy razy kolumn.
Dwie kostki dają tabelę , czyli wyników. Wynik (jedynka na pierwszej, szóstka na drugiej) i to dwa różne pola. Zaznacz na widżecie jakieś zdarzenie i policz zaznaczone pola. Widżet podaje, ile pól jest zaznaczonych (|A|) i ile jest wszystkich (|Ω| = 36).
Zadanie 5
1 pktRzucamy dwa razy sześcienną kostką do gry. Wyników, w których iloczyn liczb oczek jest równy , jest:
- A.
- B.
- C.
- D.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 5
Rozwiązanie
Iloczyn dają rozkłady i (liczby oczek są od do ).
Każdy rozkład daje dwa pola tabeli: . Razem .
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
- BPoliczone są tylko pary i , bez kolejności. Ale i to dwa różne wyniki: dwa pola tabeli.
- CPominięte jest jedno z pól, najpewniej albo . Przejdź tabelę wiersz po wierszu.
- DTo liczba wyników z sumą , a pytanie jest o iloczyn.
Zadanie 6
2 pktRzucamy dwa razy sześcienną kostką do gry. Oceń prawdziwość zdań.
Oceń każde zdanie: prawda (P) czy fałsz (F)?
- Wyników, w których suma oczek jest równa , jest .
- Wyników, w których na obu kostkach jest to samo, jest .
- Wszystkich wyników jest .
- Wyników, w których suma oczek jest równa , jest .
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 6
Odpowiedź:
- Wyników, w których suma oczek jest równa , jest .: P (prawda)
- Wyników, w których na obu kostkach jest to samo, jest .: P (prawda)
- Wszystkich wyników jest .: F (fałsz)
- Wyników, w których suma oczek jest równa , jest .: F (fałsz)
Rozwiązanie
Tabela ma pól.
Suma : pól. Te same liczby: pól na przekątnej. Suma : jedno pole .
Zadanie 7
1 pktRzucamy dwa razy sześcienną kostką do gry. Ile jest wyników, w których w drugim rzucie wypadło więcej oczek niż w pierwszym?
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 7
Rozwiązanie
Pierwszy rzut : wyników, : , : , : , : , : żadnego.
.
Kontrola: z pól leży na przekątnej, a pozostałe dzielą się po równo na „więcej w drugim” i „więcej w pierwszym”: .
Ile liczb w zakresie
Tu wypisywanie byłoby za długie, ale wystarczy jeden rachunek. Liczb całkowitych od do (z oboma końcami) jest
Plus jeden, bo samo odejmowanie gubi jeden koniec: od do jest liczb, a . Tak samo liczb dwucyfrowych, od do , jest .
Gdy liczysz tylko liczby podzielne przez , znajdź pierwszą i ostatnią taką liczbę w zakresie. Kolejne różnią się o , więc jest ich
Przykład: liczby trzycyfrowe podzielne przez . Pierwsza to , ostatnia . Jest ich . Albo krócej: tyle, ile liczb od do , czyli .
Zadanie 8
1 pktIle jest liczb całkowitych od do (włącznie), które są podzielne przez ?
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 8
Rozwiązanie
Pierwsza: . Ostatnia: .
Liczb od do jest .
Kto zapomni o , dostanie i zgubi jeden z końców.
Zadanie 9
2 pktRzucamy dwa razy sześcienną kostką do gry. Liczba oczek z pierwszego rzutu to cyfra dziesiątek, a z drugiego cyfra jedności liczby dwucyfrowej. Ile spośród wszystkich liczb, które można tak otrzymać, jest podzielnych przez ?
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 9
Rozwiązanie
Możliwe liczby leżą od do . Wielokrotności w tym zakresie: , czyli .
Odrzucamy te, których cyfra nie może wypaść na kostce: , , , .
Zostają , czyli liczb.
Ściąga: najważniejsze wzory
Przepisz ją do zeszytu. Przepisywanie też uczy.
- wypisuj w porządku słownikowym: pierwszy element od najmniejszego, do niego wszystkie drugie
- najpierw ustal, czy kolejność ma znaczenie (liczby, kostki: tak; uściski, mecze: nie)
- pary: tabela, pól jest tyle, ile wierszy razy kolumn
- tyle liczb całkowitych jest od a do b włącznie
- tyle wielokrotności k jest w zakresie