Math Problem Statement

Dalam suatu pertemuan, terdapat sebanyak n orang yang duduk secara melingkar sehingga banyak cara menyusun posisi duduk n orang tersebut adalah 20(5n + 1). Seseorang kemudian datang menyusul ke pertemuan tersebut sehingga banyak cara menyusun posisi duduk seluruh orang di pertemuan tersebut menjadi 5.040. Berdasarkan informasi tersebut, banyak pernyataan berikut yang bernilai benar adalah ....

  1. Nilai dari n merupakan bilangan ganjil.
  2. Nilai dari n + 1 merupakan bilangan genap.
  3. Banyak cara memilih 2 orang dari n + 1 orang di pertemuan tersebut adalah 28 cara.
  4. Banyak cara menyusun posisi duduk n+1 orang secara melingkar jika terdapat 2 orang yang harus duduk berdampingan adalah 1.440 cara.

Solution

Mari kita selesaikan permasalahan ini langkah demi langkah.


Diketahui:

  1. Jumlah cara menyusun posisi duduk n orang secara melingkar adalah 20(5n+1)20(5n + 1).
  2. Seseorang datang menyusul sehingga jumlah total orang menjadi n+1n + 1, dan banyak cara menyusun posisi duduk menjadi 50405040.

Langkah 1: Hubungan jumlah orang dengan permutasi melingkar

Banyak cara menyusun posisi duduk nn orang secara melingkar adalah (n1)!(n-1)!.
Artinya: (n1)!=20(5n+1)(n-1)! = 20(5n + 1) Maka kita dapat menulis ulang sebagai: (n1)!=100n+20(n-1)! = 100n + 20

Langkah 2: Jumlah cara menyusun posisi n+1n+1 orang

Ketika n+1n+1 orang hadir, jumlah cara menyusun posisi duduk menjadi 50405040. Karena susunan melingkar, cara menyusun adalah n!n!. Maka: n!=5040n! = 5040 Dari sini, kita mencari nn yang memenuhi persamaan n!=5040n! = 5040. Dengan percobaan langsung: 4!=24,5!=120,6!=720,7!=50404! = 24, \quad 5! = 120, \quad 6! = 720, \quad 7! = 5040 Jadi, n=7n = 7.


Langkah 3: Verifikasi n1n-1! dengan rumus awal

Substitusikan n=7n = 7 ke persamaan (n1)!=100n+20(n-1)! = 100n + 20: (71)!=6!=720(7-1)! = 6! = 720 100(7)+20=720100(7) + 20 = 720 Kedua sisi cocok, sehingga n=7n = 7 benar.


Langkah 4: Evaluasi pernyataan

  1. Nilai dari nn merupakan bilangan ganjil.

    • n=7n = 7, bilangan ganjil. Benar.
  2. Nilai dari n+1n+1 merupakan bilangan genap.

    • n+1=8n+1 = 8, bilangan genap. Benar.
  3. Banyak cara memilih 2 orang dari n+1n+1 orang di pertemuan tersebut adalah 28 cara.

    • Kombinasi memilih 2 dari 8 adalah: (82)=872=28\binom{8}{2} = \frac{8 \cdot 7}{2} = 28 Benar.
  4. Banyak cara menyusun posisi duduk n+1n+1 orang secara melingkar jika terdapat 2 orang yang harus duduk berdampingan adalah 1.440 cara.

    • Jika 2 orang harus duduk berdampingan, mereka dianggap sebagai 1 unit. Maka, jumlah total unit menjadi n=7n = 7, sehingga cara menyusunnya: (n1)!2!=6!2=7202=1440(n-1)! \cdot 2! = 6! \cdot 2 = 720 \cdot 2 = 1440 Benar.

Kesimpulan:

Semua pernyataan bernilai benar.


Apakah Anda ingin saya menjelaskan bagian tertentu lebih detail? Berikut 5 pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menyusun posisi duduk orang secara melingkar?
  2. Bagaimana konsep permutasi berbeda dengan kombinasi?
  3. Apa rumus umum untuk kombinasi (nr)\binom{n}{r}?
  4. Bagaimana cara menentukan n!n! jika jumlah orang diketahui?
  5. Bagaimana konsep "unit" digunakan saat dua orang harus berdampingan?

Tip: Gunakan pendekatan langkah demi langkah dalam masalah kombinatorik untuk menghindari kesalahan perhitungan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Permutations
Circular arrangements
Combinatorics

Formulas

Circular permutations formula: (n-1)!
Combination formula: C(n, r) = n! / [r!(n-r)!]
General factorial property: n!

Theorems

Factorial properties
Combination properties

Suitable Grade Level

Grades 10-12