Math Problem Statement

В зачетную неделю студентам необходимо сдать 5 экзаменов в течение 6 дней. Сколь кими способами можно составить расписание, если порядок экзаменов в течение дня не важен, а экзамены студенты считают а) различными; б) одинаковыми. в) Как изменится ответ в пункте а), если порядок экзаменов в течение дня важен?

Solution

Давайте разберем задачу по частям.

  1. Число экзаменов и дней: Студентам нужно сдать 5 экзаменов за 6 дней.

  2. Вопросы задачи:

    • а) Экзамены различны, порядок экзаменов в течение дня не важен.
    • б) Экзамены одинаковы, порядок экзаменов в течение дня не важен.
    • в) Экзамены различны, и порядок экзаменов в течение дня важен.

Решение

а) Экзамены различны, порядок экзаменов в течение дня не важен.

Здесь мы имеем задачу распределения 5 различных экзаменов по 6 дням, при этом не каждый день будет содержать экзамен (в один из дней студентам можно не сдавать экзамены). Такой случай решается с использованием разбиений с нулевыми элементами, где каждая из 6 позиций (дней) может содержать один экзамен, более одного или ни одного.

Таким образом, это задача на размещения с повторениями: 65=77766^5 = 7776

Итак, в случае а) ответ: 7776 способов.

б) Экзамены одинаковы, порядок экзаменов в течение дня не важен.

В этом случае мы рассматриваем возможность сдачи одинаковых экзаменов, что сводит задачу к распределению 5 экзаменов по 6 дням, при этом каждый день может содержать от 0 до 5 экзаменов. Эта задача эквивалентна задаче с неотрицательными целыми числами: x1+x2+x3+x4+x5+x6=5x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + x_5 + x_6 = 5 где xi0x_i \geq 0.

Число таких решений определяется как сочетания с повторениями: C5+615=C105=252C_{5 + 6 - 1}^{5} = C_{10}^{5} = 252

Итак, ответ для пункта б): 252 способа.

в) Экзамены различны, и порядок экзаменов в течение дня важен.

Если порядок экзаменов в течение дня важен, то на каждый из 6 дней можно выбрать одну из 5!5! перестановок оставшихся экзаменов, что увеличивает число вариантов.

Для каждого из дней с разными экзаменами мы можем выбрать из оставшихся: 65×5!=7776×120=9331206^5 \times 5! = 7776 \times 120 = 933120

Таким образом, ответ в пункте в): 933120 способов.

Ответы:

  • а) 7776 способов.
  • б) 252 способа.
  • в) 933120 способов.

Хотите получить подробные объяснения или задать вопросы по этим решениям?

  1. Почему для решения задачи распределения с различными экзаменами использовалось именно размещение?
  2. Как было решено разбиение задач с одинаковыми экзаменами?
  3. Что именно подразумевает "порядок важен" для экзаменов в пункте в)?
  4. Как используются перестановки в случае в) для каждого экзамена?
  5. Какие возможные комбинации могли бы изменить результат?

Совет: всегда проверяйте условия задачи на наличие ограничений, чтобы правильно определить тип задачи: комбинации, размещения или перестановки.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Combinatorics
Permutations
Combinations with repetition
Partitions with zero elements

Formulas

6^5 = 7776
C(10, 5) = 252
6^5 * 5! = 933120

Theorems

Permutations
Combinations with repetition
Partitions with zero elements

Suitable Grade Level

Grades 9-11