1 - Комбинаторика
.pdfКомбинаторика: основные формулы
ТВ и МС (2021) |
I |
|
Преподаватель:
Бурков Евгений Александрович, кафедра АМ
Почта: eaburkov@rambler.ru
Гугл-диск:
https://drive.google.com/drive/folders/1QtFHE3jthNSwZ2R1UR-LDUYeES5LF1D0?usp=sharing
Первый тест: https://forms.gle/wigWTL1HLebLkdvB6
Zoom:
https://etu-ru.zoom.us/j/96471749532?pwd=clRBY3NDYlpRQk10TUI5VmdLR0VQUT09
Идентификатор конференции: 964 7174 9532
Код доступа: 025636
2
1.Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 2003.
2.Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и мат.статистике.
3.Письменный Д. Т. Конспект лекций по теории вероятностей, математической статистике и случайным процессам. М.: Айрис-пресс, 2008.
4.Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика: Учебник. М.: Дрофа, 2002.
5.Печинкин А.В., Тескин О.И., Цветкова Г.М. и др. Теория вероятностей: Учеб.для вузов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.
6.Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.
7.http://www.mathprofi.ru/teorija_verojatnostei.html
3
Комбинаторика — это раздел математики, в котором изучают, сколько комбинаций, подчинённых тем или иным условиям, можно составить из данных объектов.
Размещением из n элементов по k элементов (0 ≤ k ≤ n) называется любое упорядоченное подмножество данного множества, содержащее k элементов.
Перестановкой из n элементов называется размещение из n элементов по n элементов.
Сочетанием из n элементов по k элементов (0 ≤ k ≤ n) называется любое подмножество данного множества, которое содержит k элементов.
4
Правило умножения (правило «И»): если элемент a можно выбрать n способами, а элемент b можно выбрать m способами, то пару {a, b}, т.е. a и b, можно выбрать nm способами.
Пример: заказ комплексного обеда, когда имеется на выбор:
3 различных первых блюда
5 различных вторых блюд
10 вариантов десерта
Тогда различных вариантов комплексного обеда: 3∙5 ∙10=150
Мы заказываем и первое блюдо, и второе блюдо, и десерт.
5
Правило сложения (правило «ИЛИ»): если элемент a можно выбрать n способами, а элемент b можно выбрать m способами, то выбрать a или b можно n + m способами.
Пример: чтобы добраться из одного города в другой, можно воспользоваться:
поездом (5 разных поездов ходит между городами)
самолетом (1 рейс)
автобусом (2 рейса)
Тогда различных вариантов попасть из одного города в другой: 5 + 1 + 2 = 8
Мы добираемся или поездом, или самолетом, или автобусом.
6
Принцип: важен как состав, так и порядок следования элементов
Исходное множество: {a, b, c, d}
Сколько двухэлементных подмножеств, отвечающих указанному принципу, можно получить из данного множества?
Двухэлементные подмножества без повторения элементов:
{a, b}, {a, c}, {a, d}, {b, a}, {b, c}, {b, d}, {c, a}, {c, b}, {c, d}, {d, a}, {d, b}, {d, c}
Важность порядка следования: {a, b} ≠ {b, a}
Формула для расчета числа возможных размещений без повторений:
Ank n(n 1) |
(n k 1) |
n! |
||
|
|
|||
(n k)! |
||||
|
|
Формула для расчета числа возможных размещений c повторениями:
Akn nk
7
Принцип: состав неизменен, меняется только порядок
Исходное множество: {a, b, c}
Сколько возможных перестановок имеет данное множество?
{a, b, с}, {a, c, b}, {b, a, c}, {b, c, a}, {c, a, b}, {c, b, a}
Формула для расчета числа перестановок n-элементного
без повторяющихся элементов:
Pn n!
Множество с повторяющимися элементами: {a, b, b} |
|
|||||||||
{a, b, b}, {b, a, b}, {b, b, a} |
|
|
|
|
|
|
||||
Формула |
для расчета числа |
перестановок |
n-элементного |
|||||||
c повторяющимися элементами: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
Pn |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
n1 |
! n2 ! nk ! |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
множества
множества
8
Принцип: порядок не важен, важен состав
Исходное множество: {a, b, c, d}
Сколько двухэлементных подмножеств, отвечающих указанному принципу, можно получить из данного множества?
Двухэлементные подмножества без повторения элементов:
{a, b}, {a, c}, {a, d}, {b, c}, {b, d}, {c, d}
Не учитываем порядок следования: {a, b} = {b, a}
Формула для расчета числа возможных сочетаний без повторений:
|
Сk |
n(n 1) |
(n k 1) |
|
n! |
|
Ank |
Cn k |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
n |
k ! |
k ! (n k)! |
|
k ! |
n |
|||
|
|
|
|
|
|||||
Формула для |
|
||||||||
расчета числа возможных сочетаний c повторениями: |
Cnk Ck |
|
n k 1 |
9 |
В группе 30 студентов. Необходимо выбрать старосту и профорга. Сколькими способами можно это сделать?
Размещения, перестановки или сочетания?
С повторением элементов или без?
Сложение или умножение?
A302 |
|
30! |
|
30 |
29 |
A301 |
A129 |
870 |
||
|
|
|
||||||||
(30 |
2)! |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
10