• Przejdź do głównej nawigacji
  • Przejdź do głównej treści
  • Przejdź do stopki
Basic Mathematics
  • ⌕
Kombinatoryka: permutacje, wariacje i kombinacje

Kombinatoryka: permutacje, wariacje i kombinacje

Autor Jean Carlos Novaes

Kombinatoryka pozwala policzyć możliwe wyniki bez wypisywania każdego z nich. Najpierw ustal, co odróżnia dwa wyniki: kolejność, wybrane elementy czy obie te cechy. Osobno sprawdź, czy wolno wybierać ten sam element wielokrotnie.

Reguła mnożenia

Sklep ma trzy modele butów, każdy w dwóch kolorach. Wybór modelu i koloru daje 3 × 2 = 6 możliwości. Mnożymy liczby opcji na kolejnych etapach. Jeśli wcześniejszy wybór ogranicza następne, uwzględniamy liczbę opcji rzeczywiście dostępnych na danym etapie.

Trzy modele, każdy w dwóch kolorach, dają sześć możliwości wyboru modelu i koloru.
Trzy modele, każdy w dwóch kolorach, dają sześć możliwości wyboru modelu i koloru.

Co oznacza silnia?

Silnia dodatniej liczby całkowitej jest iloczynem tej liczby i wszystkich mniejszych dodatnich liczb całkowitych. Przyjmuje się, że silnia zera wynosi jeden, zgodnie z jedynym sposobem uporządkowania pustego zbioru elementów.

5!=5×4×3×2×1=120;0!=1

Ustawianie wszystkich elementów

Dla n różnych elementów na n miejscach mamy n możliwości na pierwszym miejscu, n − 1 na drugim i tak dalej. Trzech kandydatów może zająć trzy końcowe miejsca na sześć sposobów, jeśli nie ma remisów.

Pn=n!

Zamiana identycznych elementów nie daje nowego ustawienia. Dzielimy więc przez silnię liczebności każdej grupy powtórzeń. Wyraz MAMA ma cztery litery, dwie M i dwie A, a zatem sześć różnych ustawień liter.

P=n!n1!n2!⋯nk!

Wariacje: kolejność jest istotna

Tworzenie trzycyfrowych liczb bez powtórzeń ze zbioru {1, 2, 3, 5, 7, 9} jest wyborem uporządkowanym. Liczby 123 i 321 są różne, więc otrzymujemy 6 × 5 × 4 = 120 liczb.

P(n,k)=n!(n−k)!

Przy powtórzeniach na każdej pozycji ponownie dostępne są wszystkie n opcji. Dwie pozycje wypełnione literami A, E, I, O, U dają 25 ciągów, w tym AA i AE.

N=nk;52=25

Kombinacje: liczy się tylko skład grupy

Wybór trzech różnych kulek spośród dwunastu daje 220 grup. Chodzi o jedną grupę trzech kulek, a nie podział wszystkich dwunastu między kilka pojemników. Różne kolejności tej samej grupy liczymy tylko raz.

C(n,k)=n!k!(n−k)!

Dlaczego wybór trzech kulek z dwunastu daje 220 grup

Mamy dwanaście różnych kulek i wybieramy trzy bez zwracania. Inna kolejność tych samych trzech kulek nie tworzy nowej grupy. Stosujemy więc kombinację z n = 12 i k = 3.

  1. Podstaw liczby do wzoru. Ponieważ 12 − 3 = 9, druga silnia w mianowniku jest silnią z 9.

    C(12,3)=12!3!×9!
  2. Skróć wspólną silnię z 9. Trzy czynniki pozostałe w liczniku zliczają wybory uporządkowane; mianownik usuwa sześć kolejności każdej grupy.

    C(12,3)=12×11×103×2×1
  3. Oblicz iloczyny i wykonaj dzielenie. Każda nieuporządkowana grupa jest liczona dokładnie raz.

    C(12,3)=13206=220

Istnieje 220 wyborów. Pomnożenie 220 przez sześć kolejności daje 1 320 wyborów uporządkowanych i sprawdza początkowy rachunek.

Wybór z powtórzeniami

Wybierając trzy pary butów spośród dziesięciu marek, z możliwością powtarzania marek i bez uwzględniania kolejności, otrzymujemy 220 zestawów marek. Zakładamy dostateczną dostępność oraz rozróżnianie opcji wyłącznie według marki.

C(n+k−1,k)=(n+k−1)!k!(n−1)!

n oznacza liczbę dostępnych elementów lub typów, a k liczbę wybieranych elementów. Bez powtórzeń k nie może przekraczać n. Porównaj AB i BA: czy oznaczają ten sam wynik? Następnie sprawdź, czy dopuszczalne jest AA. Te dwie odpowiedzi wskazują właściwy model.

Źródła

  • OpenStax. College Algebra 2e: Counting Principles.
Jean Carlos Novaes

O autorze Jean Carlos Novaes

Absolwent informatyki na Federalnym Uniwersytecie Bahii (2017), autor i założyciel tej strony.

Stopka

Basic Mathematics

Strona z podstawową matematyką i przejrzystymi materiałami dla szkoły podstawowej i średniej. Ucz się łatwo i skutecznie!

O NAS

  • O nas
  • Kontakt
  • Mapa witryny

PRAWNE

  • Jak cytować
  • Polityka plików cookie
  • Polityka prywatności
  • Licencja treści
Polish (Polski)
  • Portuguese (Português)
  • Danish (Dansk)
  • German (Deutsch)
  • English
  • Spanish (Español)
  • Finnish (Suomi)
  • French (Français)
  • Italian (Italiano)
  • Dutch (Nederlands)
  • Norwegian (Norsk)
  • Polish (Polski)
  • Portuguese (Portugal)
  • Swedish (Svenska)

© 2015–2026 · Basic Mathematics · Wszelkie prawa zastrzeżone.