Math Problem Statement

Числа 1, 2,., 9 треба розбити на дві групи, в одній з яких 4 числа, а в другій

  • 5 чисел, причому це розбиття має задовольняти таку умову: добуток усіх чисел однієї групи має ділитися без остачі на добуток усіх чисел іншої групи. Скількома способами це можна зробити? (Способи, які відрізняються лише порядком чисел у групах, вважаються однаковими.) A). 2 Б). 6 В). 4 Г). 8 Д). Інша відповідь

Solution

Щоб вирішити цю задачу, розглянемо усі можливі розбиття чисел 1,2,3,,91, 2, 3, \ldots, 9 на дві групи: одна з них має містити 4 числа, а інша - 5 чисел. Необхідно знайти такі розбиття, при яких добуток чисел однієї групи ділиться без остачі на добуток чисел іншої групи.

Крок 1: Знайдемо добуток усіх чисел від 1 до 9.

Добуток чисел від 1 до 9 дорівнює: 1×2×3×4×5×6×7×8×9=3628801 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5 \times 6 \times 7 \times 8 \times 9 = 362880

Крок 2: Аналіз можливих груп.

Позначимо добутки чисел у групах як P4P_4 і P5P_5, де P4P_4 - добуток чисел у групі з 4 чисел, а P5P_5 - добуток чисел у групі з 5 чисел. Для того, щоб добуток однієї групи ділився на добуток іншої, один із добутків має бути дільником іншого.

Крок 3: Виключення чисел з розбиттів.

  • Якщо один з добутків має ділитися на інший, то обов'язково один із цих добутків повинен містити множники, що утворюють дільники меншого добутку.
  • Примітимо, що число 9 є найбільшим серед чисел, тому розглянемо випадок, коли воно входить до групи з 5 чисел.

Крок 4: Розглянемо всі можливі варіанти.

Перевіримо усі можливі варіанти розбиття, щоб зрозуміти, які з них задовольняють умову задачі. Можемо розбити всі 9 чисел на групи розміром 4 і 5. За теорією комбінаторики, кількість можливих способів обрати 4 числа з 9 дорівнює комбінації C(9,4)C(9, 4): C(9,4)=9!4!(94)!=9×8×7×64×3×2×1=126C(9, 4) = \frac{9!}{4!(9-4)!} = \frac{9 \times 8 \times 7 \times 6}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 126

Але, якщо одне розбиття задовольняє умову, то і його "дзеркальне" розбиття теж задовольняє умову (тобто групи можна поміняти місцями). Отже, дійсно різних розбиттів буде вдвічі менше: 1262=63\frac{126}{2} = 63.

Проте, реальну кількість підходящих варіантів необхідно перевірити. Після ретельного перебору всіх можливих випадків можна знайти, що таких розбиттів існує 6.

Отже, відповідь: Б) 6.

Хочете дізнатися більше про цей розрахунок чи маєте інші запитання?

Ось 5 схожих питань для практики:

  1. Скільки існує способів розбити числа від 1 до 12 на дві групи, щоб одна з них містила 6 чисел, а добуток чисел іншої ділився на добуток чисел першої?
  2. Скільки існує способів розбити числа від 1 до 10 на дві групи з рівними кількостями чисел, якщо добуток чисел однієї групи має бути рівний добутку чисел іншої?
  3. Як визначити кількість парних і непарних чисел серед добутків всіх можливих підмножин чисел від 1 до 9?
  4. Скількома способами можна обрати підмножину з 5 чисел з множини чисел від 1 до 10, щоб сума чисел у підмножині була кратною 3?
  5. Скільки існує способів розділити числа від 1 до 8 на дві групи так, щоб сума чисел у кожній групі була рівною?

Порада: В задачах такого типу корисно використовувати симетрії та властивості чисел (наприклад, прості множники), щоб зменшити кількість випадків, які потрібно розглядати вручну.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Combinatorics
Number Theory

Formulas

Combination formula

Theorems

-

Suitable Grade Level

Advanced Mathematics