Подразумевает создание кондитерских изделий: конфет, десертов, выпечки и т. п. Как правило, представителей этой профессии можно встретить в дорогих ресторанах и пекарнях. Однако иногда кондитерами называют людей, чей бизнес связан исключительно с продажей кондитерских изделий.
История кондитерского ремесла уходит в глубокую древность . Индейцы майя в свое время открыли рецепт изготовления шоколада, жители Древней Индии использовали тростниковый сахар для приготовления сладких палочек, а древние египтяне делали конфеты из фиников. Позже в Европе кондитеры стали входить в число так называемых привилегированных слуг при дворах королевских особ и знати.
Нужно сказать, что профессия кондитер относится к реалистичному типу . Это значит, что ее представители имеют склонность к практическому труду, требующему применения ловкости и физической силы. Такая работа не требует общения с людьми, а также формулировки и изложения мыслей.
В обязанности повара-кондитера входят: приготовление различных видов теста, кремов и начинки по определенной рецептуре, а также выпечка и украшение продукции.
Профессия кондитер требует от человека наличия тонкого вкуса, хорошего обоняния, вкусовой памяти, а также творческого воображения . Повара-кондитеры обязательно должны прекрасно разбираться в составах различных продуктов и владеть всеми нужными знаниями по особенностям работы кухонного оборудования.
Также следует подчеркнуть важность глазомера и зрительно-двигательной координации . Довольно часто на глазок отрезают куски торта или разрезают пирожные из большого целого пласта. Кроме того, такая профессия требует достаточной физической выносливости, так как приходится очень долго работать стоя при очень высокой температуре, которая исходит от печи. Также к недостаткам профессии нужно отнести угрозу набрать лишний вес из-за того, что приходится постоянно дегустировать те или иные продукты для достижения нужного результата.
Что касается личных качеств, то стоит подчеркнуть аккуратность, развитую вкусовую память и творческий подход к делу . Выучиться на кондитера можно в техникуме, поступив на специальность «Повар-кондитер», «Кондитер сахаристых изделий» или «Технологии продуктов общественного питания».
Отдельно стоит поговорить о перспективах данной профессии. Кондитеры, как правило, начинают свою карьеру с небольших столовых, ресторанов или кафе с малой клиентурой. Однако со временем приобретается опыт , и можно переходить к выполнению индивидуальных заказов по выпечке тортов и других изделий. Многие повара-кондитеры работают в крупных отелях и ресторанах высокого уровня, а также принимают участие в международных конкурсах. Разумеется, заработная плата у таких мастеров значительно выше, чем у штатных сотрудников обычных кафе.
Также нужно сказать о социальной значимости. Профессия кондитер была и будет востребована во все времена , так как любовь людей к сладкому вовсе не зависит от экономического состояния в стране или конкретном регионе. Например, в период повышения доходов растут продажи эксклюзивных кондитерских изделий, а во время кризиса и спада экономики продукция кондитеров помогает людям справиться с депрессией, за счет чего также пользуется большой популярностью.
В комбинаторике изучают вопросы о том, сколько комбинаций определенного типа можно составить из данных предметов (элементов).
Рождение комбинаторики как раздела связано с трудами Б. Паскаля и П. Ферма по теории азартных игр. Большой вклад в развитие комбинаторных методов внесли Г.В. Лейбниц, Я. Бернулли и Л. Эйлер.
Французский философ, писатель, математик и физик Блез Паскаль (1623–1662) рано проявил свои выдающиеся математические способности. Круг математических интересов Паскаля был весьма разнообразен. Паскаль доказал одну
из основных теорем проективной геометрии (теорема Паскаля), сконструировал суммирующую машину (арифмометр Паскаля), дал способ вычисления биномиальных коэффициентов (треугольник Паскаля), впервые точно определил и применил для доказательства метод математической индукции, сделал существенный шаг в развитии анализа бесконечно малых, сыграл важную роль в зарождении теории вероятности. В гидростатике Паскаль установил ее основной закон (закон Паскаля). “Письма к провинциалу” Паскаля явились шедевром французской классической прозы.
Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646–1716) — немецкий философ, математик, физик и изобретатель, юрист, историк, языковед. В математике наряду с И. Ньютоном разработал дифференциальное и интегральное исчисление. Важный вклад внес в комбинаторику. С его именем, в частности, связаны теоретико-числовые задачи.
Готфрид Вильгельм Лейбниц имел мало внушительную внешность и поэтому производил впечатление довольно невзрачного человека. Однажды в Париже он зашел в книжную лавку в надежде приобрести книгу своего знакомого философа. На вопрос посетителя об этой книге книготорговец, осмотрев его с головы до ног, насмешливо бросил: “Зачем она вам? Неужели вы способны читать такие книги?” Не успел ученый ответить, как в лавку вошел сам автор книги со словами: “Великому Лейбницу привет и уважение!” Продавец никак не мог взять втолк, что перед ним действительно знаменитый Лейбниц, книги которого пользовались большим спросом среди ученых.
В дальнейшем важную роль будет играть следующая
Лемма. Пусть в множестве элементов, а в множестве — элементов. Тогда число всех различных пар , где будет равно .
Доказательство. Действительно, с одним элементом из множества мы можем составить таких различных пар, а всего в множестве элементов.
Размещения, перестановки, сочетания
Пусть у нас есть множество из трех элементов . Какими способами мы можем выбрать из этих элементов два? .
Определение. Размещениями множества из различных элементов по элементов называются комбинации, которые составлены из данных элементов по > элементов и отличаются либо самими элементами, либо порядком элементов.
Число всех размещений множества из элементов по элементов обозначается через (от начальной буквы французского слова “arrangement”, что означает размещение), где и .
Теорема. Число размещений множества из элементов по элементов равно
Доказательство. Пусть у нас есть элементы . Пусть — возможные размещения. Будем строить эти размещения последовательно. Сначала определим — первый элемент размещения. Из данной совокупности элементов его можно выбрать различными способами. После выбора первого элемента для второго элемента остается способов выбора и т.д. Так как каждый такой выбор дает новое размещение, то все эти выборы можно свободно комбинировать между собой. Поэтому имеем:
Пример. Сколькими способами можно составить флаг, состоящий из трех горизонтальных полос различных цветов, если имеется материал пяти цветов?
Решение. Искомое число трехполосных флагов:
Определение. Перестановкой множества из элементов называется расположение элементов в определенном порядке.
Так, все различные перестановки множества из трех элементов — это
Число всех перестановок из элементов обозначается (от начальной буквы французского слова “permutation”, что значит “перестановка”, “перемещение”). Следовательно, число всех различных перестановок вычисляется по формуле
Пример. Сколькими способами можно расставить ладей на шахматной доске так, чтобы они не били друг друга?
Решение. Искомое число расстановки ладей
По определению!
Определение. Сочетаниями из различных элементов по элементов называются комбинации, которые составлены из данных элементов по элементов и отличаются хотя бы одним элементом (иначе говоря, -элементные подмножества данного множества из элементов).
Как видим, в сочетаниях в отличие от размещений не учитывается порядок элементов. Число всех сочетаний из элементов по элементов в каждом обозначается (от начальной буквы французского слова “combinasion”, что значит “сочетание”).
Числа
Все сочетания из множества по два — .
Свойства чисел {\sf C}_n^k
Действительно, каждому -элементному подмножеству данного -элементного множества соответствует одно и только одно -элементное подмножество того же множества.
Действительно, мы можем выбирать подмножества из элементов следующим образом: фиксируем один элемент; число -элементных подмножеств, содержащих этот элемент, равно ; число -элементных подмножеств, не содержащих этот элемент, равно .
Треугольник Паскаля
В этом треугольнике крайние числа в каждой строке равны 1, а каждое не крайнее число равно сумме двух чисел предыдущей строки, стоящих над ним. Таким образом, этот треугольник позволяет вычислять числа .
Теорема.
Доказательство.
Рассмотрим множество из элементов и решим двумя способами следующую задачу: сколько можно составить последовательностей из элементов данного
множества, в каждой из которых никакой элемент не встречается дважды?
1 способ. Выбираем первый член последовательности, затем второй, третий и т.д. член
2 способ. Выберем сначала элементов из данного множества, а затем расположим их в некотором порядке
Домножим числитель и знаменатель этой дроби на :
Пример. Сколькими способами можно в игре “Спортлото” выбрать 5 номеров из 36?
Искомое число способов
Задачи.
1.
Номера машин состоят из 3 букв русского алфавита (33 буквы) и 4 цифр. Сколько существует различных номеров автомашин?
2.
На рояле 88 клавиш. Сколькими способами можно извлечь последовательно 6 звуков?
3.
Сколько есть шестизначных чисел, делящихся на 5?
4.
Сколькими способами можно разложить 7 разных монет в три кармана?
5.
Сколько можно составить пятизначных чисел, в десятичной записи которых хотя бы один раз встречается цифра 5?
6.
Сколькими способами можно усадить 20 человек за круглым столом, считая способы одинаковыми, если их можно получить один из другого движением по кругу?
7.
Сколько есть пятизначных чисел, делящихся на 5, в записи которых нет одинаковых цифр?
8.
На клетчатой бумаге со стороной клетки 1 см нарисована окружность радиуса 100 см, не проходящая через вершины клеток и не касающаяся сторон клеток. Сколько клеток может пересекать эта окружность?
9.
Сколькими способами можно расставить в ряд числа так, чтобы числа стояли рядом и притом шли в порядке возрастания?
10.
Сколько пятизначных чисел можно составить из цифр , если каждую цифру можно использовать только один раз?
11.
Из слова РОТ перестановкой букв можно получить еще такие слова: ТОР, ОРТ, ОТР, ТРО, РТО. Их называют анаграммами. Сколько анаграмм можно составить из слова ЛОГАРИФМ?
12.
Назовем разбиением
натурального числа представление его в виде суммы натуральных чисел. Вот, например, все разбиения числа :
Разбиения считаются разными, если они отличаются либо числами, либо порядком слагаемых.
Сколько существует различных разбиений числа на слагаемых?
13.
Сколько существует трехзначных чисел с невозрастающим порядком цифр?
14.
Сколько существует четырехзначных чисел с невозрастающим порядком цифр?
15.
Сколькими способами можно рассадить в ряд 17 человек, чтобы и оказались рядом?
16.
девочек и мальчиков рассаживаются произвольным образом в ряду из мест. Сколькими способами можно их рассадить так, чтобы никакие две девочки не сидели рядом?
17.
девочек и мальчиков рассаживаются произвольным образом в ряду из мест. Сколькими способами можно их рассадить так, чтобы все девочки сидели рядом?
Пример. к, о, н стоят рядом?
Пример. Сколько существует перестановок букв слова «конус», в которых буквы к, о, н стоят рядом?
Решение.
Дано 5 букв, из которых три буквы должны стоять рядом.
Три буквы к, о, н могут стоять рядом одним из = 3! = 6 способов.
Для каждого способа «склеивания» букв к, о, н получаем = 3! = 6 способов
Перестановки букв, «склейка» у, с.
Общее число различных перестановок букв слова «конус», в которых буквы
к, о, н стоят рядом, равно 6 · 6 = 36 перестановок – анаграмм.
Ответ: 36 анаграмм.
Пример.
Пример. Подсчитать, сколько среди изображений букв А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К найдется букв, имеющих: 1)вертикальную ось симметрии; 2) горизонтальную ось симметрии.
Решение.
1) Буквы с вертикальной осью симметрии: А, Д, Ж – 3 буквы (не учитываем утолщение некоторых элементов букв А, Д справа).
2) Буквы с горизонтальной осью симметрии: В, Е, Ж, З, К – 5 букв.
Ответ : 1) 3буквы, 2) 5 букв.
Пример.
Пример. У жителей планеты ХО в алфавите три буквы: А, О, Х. Слова в языке состоят не более чем из трех букв (буква в слове может повторяться). Какое наибольшее количество слов может быть в словаре жителей этой планеты?
Решение. Слова могут быть однобуквенные, двухбуквенные и трехбуквенные.
Однобуквенные слова: А,О, Х – 3 слова.
Двухбуквенные слова: АО, АХ, АА, ОО, ОА, ОХ, ХХ, ХА, ХО – 9 слов (3·3=9, выбор двух букв с повторениями).
Трехбуквенные слова: 3·9=27 слов (выбор трех из трех с повторениями, выбор первой буквы – три способа; к каждой первой букве дописываем каждое из 9 возможных двухбуквенных слов).
Таким образом, в словаре жителей планеты ХО может быть максимум 3 + 9 + +27 = 39 слов.
Ответ : 39 слов.
Пример № 1.
Пример № 1. Все билеты для экзамена по литературе написаны на карточках двузначными числами. Петя случайным образом выбрал одну карточку. Охарактеризуйте как достоверные, невозможные или случайные следующие события:
Событие А - на выбранной карточке оказалось простое число;
Событие В – на карточке оказалось составное число;
Событие С – на карточке оказалось число, не являющееся ни простым, ни составным;
Событие Д – на карточке оказалось четное или нечетное число.
Решение.
События А и В случайные, так как они могут произойти, а могут и не произойти.
Событие С невозможно: вспомните определение простого и составного числа.
Событие Д достоверное, так как любое двузначное число или четно, или нечетно.
Вы открыли книгу на любой странице и прочитали первое попавшееся существительное. Оказалось, что: а) в написании выбранного слова есть гласная буква; б) в написании выбранного слова есть буква «о»; в) в написании выбранного слова нет гласных букв; г) в написании выбранного слова есть мягкий знак.
Решение.
а) Событие достоверное, так как в русском языке нет существительных, состоящих только из согласных букв.
б)Событие случайное.
в) Событие невозможное (см. пункт а)).
г) Событие случайное.
Пример.
Пример. Опишите, в чем состоит сумма следующих несовместных событий.
«Родила царица в ночь, не то сына (событие А), не то дочь (событие В)…»
Решение.
Царица родила сына или дочь (А В).
Ответ: 4 сложных события, являющиеся суммой двух несовместных событий.
Пример. о, т, к, р.
Пример. На четырех карточках написаны буквы о, т, к, р. Карточки перевернули и перемешали. Затем открыли наугад последовательно одну за другой эти карточки и положили их в ряд. Какова вероятность того, что получится слово «крот»?
Решение. Исходы - все возможные перестановки из четырех элементов (о, т, к, р ); общее число исходов равно n = = 4! = 24.
Событие А – «после открытия карточек получится слово «крот»» ; = 1 (только один вариант расположения букв – «крот»; = .
Ответ :
Пример о , на второй т, на третьей с, на четвертой п.
Пример . Взяли четыре карточки. На первой написали букву о , на второй т, на третьей с, на четвертой п. Карточки перевернули и перемешали. Затем открыли наугад одну карточку за другой и положили рядом. Какова вероятность того, что в результате получилось слово «стоп» или слово «пост»?
Решение. Исходы – все возможные перестановки из 4 букв; общее число исходов
n = = 4! = 24.
Событие А – «получилось слово «стоп» или «пост»; количество благоприятствующих исходов = 1(«стоп») + 1 («пост») = 2 (по правилу суммы взаимоисключающих исходов).
Вероятность = .
Ответ: 1/12.
Пример №1. Измерили длины слов (количество букв) в приведенном ниже отрывке из поэмы А.С.Пушкина «Медный всадник». Нужно построить гистограммы распределения кратностей и частот, выбрав интервалы 1-3, 4-6, 7-9 для вариант выборки.
«…Ужасен он в окрестной мгле! 6, 2, 1, 9, 4
Какая дума на челе! 5, 4, 2, 4
Какая сила в нем сокрыта, А в сем коне какой огонь! 5, 4, 1, 3, 7
Куда ты скачешь, гордый конь, 1, 1, 3, 4, 5, 5
И где опустишь ты копыта?...» 1, 3, 8, 2, 6
Справа от текста вместо слов построчно записан их длины. После подсчета составляем таблицу.
Пример.
Пример. При проверке 70 работ по русскому языку отмечали число орфографических ошибок, допущенных учащимися. Полученный ряд данных представили в виде таблицы частот:
Каково наибольшее различие в числе допущенных ошибок? Какое число ошибок является типичным для данной группы учащихся? Укажите, какие статистические характеристики были использованы при ответе на поставленные вопросы.
Решение.
Наибольшее различие в числе ошибок: 6 – 0 = 6.
Типичное число ошибок: 3(встречается 26 раз из 70).
Использованы размах и мода.
Ответ: 6; 3.
Статистические исследования частотными таблицами языка.
Статистические исследования над большим количеством литературных текстов показали, что частоты появления той или иной буквы (или пробела между словами) стремятся при увеличении объема текста к некоторым определенным константам. Таблицы, в которых собраны буквы того или иного языка и соответствующие константы, называют частотными таблицами языка.
У каждого автора есть своя частотная таблица использования букв, слов, специфических литературных оборотов и т.д. По этой частотной таблице можно определить автора примерно так же точно, как и по отпечаткам пальцев.
Например , до сегодняшнего дня не утихают споры об авторстве «Тихого Дона». Довольно многие считают, что в 23 года М.А.Шолохов такую глубокую и поистине великую книгу написать просто не мог. Выдвигались разные аргументы и разные кандидаты в авторы. Особенно жаркими были споры в момент присуждения М.А.Шолохову Нобелевской премии в области литературы (1965г.). Статистический анализ романа и сличение его с текстами, в авторстве М.А.Шолохова которых не было сомнений, подтвердил все же гипотезу о М.А.Шолохове, как об истинном авторе «Тихого Дона».
Пример № 1.
Пример № 1. Выборка состоит из всех букв, входящих в двустишие
«…Это дерево – сосна,
И судьба сосны ясна…»
Выпишите ряд данных выборки.
Найдите объем выборки.
Определите кратность и частоту варианты «о».
Какова наибольшая процентная частота вариант выборки?
Решение
1). Ряд данных выборки (значения вариант):
а, б, в, д, е, и, н, о, р, с, т, у, ь, ы, э, я.
2). Объем выборки – это общее число букв в двустишии: n = 30.
3). Кратность варианты «о» равна 4, частота варианты равна.
4). Наибольшую процентную частоту имеет варианта «с»: ее кратность 6, частота
, процентная частота 20%.
Ответ: 1). 16 букв; 2). 30; 3). 4 и 0,133; 4). 20%.
Пример №1(продолжение). Выборка состоит из всех букв, входящих в двустишие
Пример №1(продолжение). Выборка состоит из всех букв, входящих в двустишие
«…Это дерево – сосна,
И судьба сосны ясна…»
Алфавит разбит по порядку на три одинаковых участка: №1 от «а» до «й», №2 от «к» до «у», №3 от «ф» до «я».
1).Найдите кратность и (процентную) частоту участка №3.
2).Составьте таблицу распределения частот участков.
3).Укажите участок наибольшей частоты.
4).Постройте гистограмму частот с выбранным распределением на участки.
Решение. Прежде всего отметим, что если в русском алфавите 33 буквы, то три одинаковых участка – это участки по 11 букв. Число букв в двустишии: n = 30.
Таблица распределения частот и кратностей:
Пример.
Пример. 60 девятиклассников проверили на скорость чтения (количество слов за минуту чтения). Полученные данные сгруппировали по пяти участкам: № 1- (91;100); № 2 (101;110); № 3 (111;120); №4 (121;130); №5 (131;140). Получилась такая гистограмма кратностей (смотри рисунок). Приблизительно оцените: размах, моду, среднее арифметическое выборки, объясните, почему ответы лишь приблизительные.
Размах А = 140-91= 49
Размах А = 140-91= 49
Мода.
Среднее значение.
Полученные значения являются лишь приблизительными потому, что вместо действительных значений вариант при вычислениях использовались условные величины – границы и середины частичных интервалов, то есть величины, не наблюдавшиеся на опыте, а принятые нами для удобства представления данных.
Ответ: 49; 125,5; 117,17.
А.Г.Мордкович, П.В.Семенов. События. Вероятности. Статистическая обработка данных: Доп. Параграфы к курсу алгебры 7 – 9 кл. общеобразоват. учреждений / А.Г.Мордкович, П.В.Семенов. 4-е изд. – М.: Мнемозина, 2006.-112 с.
Макарычев Ю.Н. Алгебра: элементы статистики и комбинаторики и теории вероятностей: учеб. Пособие для учащихся 7-9 кл. общеобразоват. учреждений / Ю.Н.Макарычев, Н.Г.Миндюк; под ред. С. А.Теляковсого.- 2-е изд. – М.: Просвещение, 2004.-78 с.
М.В.Ткачева, Н.Е.Федорова. Элементы статистики и вероятность: Учебное пособие для 7-9 классов общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2004.-112с.
Вариант 1
№1. Сколькими способами можно разместить пять различных книг на полке?
№2. Сколько трехзначных чисел с разными цифрами можно составить из цифр 0, 1, 3, 6, 7, 9?
№3. На встрече выпускников 9 бывших одноклассников обменялись визитками. Сколько было использовано визиток?
№4. Сколько существует перестановок букв слова «фигура», в которых буквы «у», «р», «а» стоят рядом в указанном порядке?
Вариант 2
№1. Сколькими способами можно разместить шесть различных книг на полке?
№2. Сколько трехзначных чисел с разными цифрами можно составить из цифр 0, 3, 4, 5, 8?
№3. На конференции 7 ее участников обменялись номерами телефонов. Сколько было произведено обменов телефонными номерами?
№4. Сколько существует перестановок букв слова «вершина», в которых буквы «в», «е», «р» стоят рядом в указанном порядке?
Самостоятельная работа. Комбинаторика.
Вариант 3
№1. Сколькими способами 9 участников конкурса могут выступать в порядке очередности в четверти финала конкурса?
№2. Используя цифры 0, 3, 7, 8, составьте все возможные двузначные числа, в которых цифры не повторяются.
№3. В районе N каждые два поселка соединены дорогой. Определите число таких дорог, если в районе 10 поселков.
№4. Сколько существует пятизначных телефонных номеров, начинающихся с цифры 3 , в которых все цифры различные?
Вариант 4
№1. Курьер должен развезти пиццу по шести адресам. Сколько маршрутов он может выбрать?
№2. Используя цифры 0, 2, 4, 6, 8 составьте все возможные трехзначные числа, в которых цифры не повторяются?
№3. На плоскости отмечены 9 точек, никакие три из них не лежат на одной прямой. Сколько прямых можно провести через эти точки?
№4. Сколько существует шестизначных телефонных номеров, начинающихся на 36, в которых все цифры разные?
Перестановки. Формула для числа перестановок
Перестановки из n элементов
Пусть множество Х состоит из n элементов.
Определение. Размещение без повторений из n элементов множества X по n называется перестановкой из n элементов.
Заметим, что в любую перестановку входят все элементы множества Х , причём ровно по одному разу. То есть перестановки одна от другой отличаются только порядком следования элементов и могут получиться одна из другой перестановкой элементов (отсюда и название).
Число всех перестановок из n элементов обозначается символом .
Так как перестановки – это частный случай размещений без повторений при , то формулу для нахождения числа получим из формулы (2), подставляя в неё :
Таким образом,
(3)
Пример. Сколькими способами можно разместить на полке 5 книг?
Решение. Способов размещения книг на полке существует столько, сколько существует различных перестановок из пяти элементов: способов.
Замечание. Формулы (1)-(3) запоминать не обязательно: задачи на их применение всегда можно решить с помощью правила произведения. Если у учащихся существуют проблемы с составлением комбинаторных моделей задач, то лучше сделать более узким множество используемых формул и правил (чтобы было меньше возможности ошибиться). Правда, задачи, в которых используются перестановки и формула (3), обычно решаются без особых проблем.
Задачи
1. Ф. Сколькими способами могут встать в очередь в билетную кассу: 1) 3 человека; 2) 5 человек?
Решение.
Различные варианты расположения п человек в очереди отличаются один от другого только порядком расположения людей, т. е. являются различными перестановками из п элементов.
Три человека могут встать в очередь Р3 = 3! = 6 различными способами.
Ответ: 1) 6 способов; 2) 120 способов.
2. Т. Сколькими способами 4 человека могут разместиться на четырехместной скамейке?
Решение.
Количество человек равно количеству мест на скамейке, поэтому количество способов размещения равно числу перестановок из 4 элементов: Р4 = 4! = 24.
Можно рассуждать по правилу произведения: для первого человека можно выбрать любое из 4 мест, для второго - любое из 3 оставшихся, для третьего - любое из 2 оставшихся, последний займет 1 оставшееся место; всего есть = 24 разных способов Размещения 4 человек на четырехместной скамейке.
Ответ: 24 способами.
3. М. У Вовы на обед - первое, второе, третье блюда и пирожное. Он обязательно начнет с пирожного, а все остальное съест в произвольном порядке. Найдите число возможных вариантов обеда.
М- задачи из уч. пособия А.Г.Мордковича
Т- под ред. С.А.Теляковского
Ф- М.В.Ткачевой
Решение.
После пирожного Вова может выбрать любое из трех блюд, затем - из двух, и закончить оставшимся. Общее число возможных вариантов обеда: =6.
Ответ: 6.
4. Ф. Сколько различных правильных (с точки зрения русского языка) фраз можно составить, изменяя порядок слов в предложении: 1) «Я пошел гулять»; 2) «Во дворе гуляет кошка»?
Решение.
Во втором предложении предлог «во» должен всегда стоять перед существительным «дворе», к которому он относится. Поэтому, считая пару «во дворе» за одно слово, можно найти количество различных перестановок трех условных слов: Р3 = 3! = 6. Таким образом, и в этом случае можно составить 6 правильных предложений.
Ответ: 1) 6; 2) 6.
5. Сколькими способами можно с помощью букв К, L, М, Н обозначить вершины четырехугольника?
Решение.
Будем считать, что вершины четырехугольника пронумерованы, за каждой закреплен постоянный номер. Тогда задача сводится к подсчету числа разных способов расположения 4 букв на 4 местах (вершинах), т. е. к подсчету числа различных перестановок: Р4 = 4! =24 способа.
Ответ: 24 способа.
6. Ф. Четыре друга купили билеты в кино: на 1-е и 2-е места в первом ряду и на 1-е и 2-е места во втором ряду. Сколькими способами друзья могут занять эти 4 места в кинотеатре?
Решение.
Четыре друга могут занять 4 разных места Р4 = 4! = 24 различными способами.
Ответ: 24 способа.
7. Т. Курьер должен разнести пакеты в 7 различных учреждений. Сколько маршрутов может он выбрать?
Решение.
Под маршрутом следует понимать порядок посещения курьером учреждений. Пронумеруем учреждения номерами от 1 до 7, тогда маршрут будет представляться последовательностью из 7 Цифр, порядок которых может меняться. Количество маршрутов равно числу перестановок из 7 элементов: Р7= 7! = 5 040.
Ответ: 5 040 маршрутов.
8. Т. Сколько существует выражений, тождественно равных произведению abcde, которые получаются из него перестановкой множителей?
Решение.
Дано произведение пяти различных сомножителей abcde, порядок которых может меняться (при перестановке множителей произведение не меняется).
Всего существует Р5 = 5! = 120 различных способов расположения пяти множителей; один из них (abcde) считаем исходным, остальные 119 выражений тождественно равны данному.
Ответ: 119 выражений.
9. Т. Ольга помнит, что телефон подруги оканчивается цифрами 5, 7, 8, но забыла, в каком порядке эти цифры следуют. Укажите наибольшее число вариантов, которые ей придется перебрать, чтобы дозвониться подруге.
Решение.
Три последних цифры телефонного номера могут быть расположены в одном из Р3 =3! =6 возможных порядков, из которых только один верный. Ольга может сразу набрать верный вариант, может набрать его третьим, и т. д. Наибольшее число вариантов ей придется набрать, если правильный вариант окажется последним, т. е. шестым.
Ответ: 6 вариантов.
10. Т. Сколько шестизначных чисел (без повторения цифр) можно составить из цифр: а) 1,2, 5, 6, 7, 8; б) 0, 2, 5, 6, 7, 8? Решение.
а) Дано 6 цифр: 1, 2, 5, 6, 7, 8, из них можно составлять разные шестизначные числа, только переставляя эти цифры местами. Количество различных шестизначных чисел при этом равно Р6 = 6! = 720.
б) Дано 6 цифр: 0, 2, 5, 6, 7, 8, из них нужно составлять различные шестизначные числа. Отличие от предыдущей задачи состоит в том, что ноль не может стоять на первом месте.
Можно напрямую применить правило произведения: на первое место можно выбрать любую из 5 цифр (кроме нуля); на второе место - любую из 5 оставшихся цифр (4 «ненулевые» и теперь считаем ноль); на третье место - любую из 4 оставшихся после первых двух выборов цифр, и т. д. Общее количество вариантов равно: = 600.
Можно применить метод исключения лишних вариантов. 6 цифр можно переставить Р6 = 6! = 720 различными способами. Среди этих способов будут такие, в которых на первом месте стоит ноль, что недопустимо. Подсчитаем количество этих недопустимых вариантов. Если на первом месте стоит ноль (он фиксирован), то на последующих пяти местах могут стоять в произвольном порядке «ненулевые» цифры 2, 5, 6, 7, 8. Количество различных способов, которыми можно разместить 5 цифр на 5 местах, равно Р5 = 5! = 120, т. е. количество перестановок чисел, начинающихся с нуля, равно 120. Искомое количество различных шестизначных чисел в этом случае равно: Р6 - Р5 = 720 - 120 = 600.
Ответ: а) 720; б) 600 чисел.
11. Т. Сколько среди четырехзначных чисел (без повторения цифр), составленных из цифр 3, 5, 7, 9, таких, которые: а) начинаются с цифры 3;
б) кратны 15?
Решение.
а) Из цифр 3, 5, 7, 9 составляем четырехзначные числа, начинающиеся с цифры 3.
Фиксируем цифру 3 на первом месте; тогда на трех оставшихся местах в произвольном порядке могут располагаться цифры 5, 7 9 Общее количество вариантов их расположения равно Р 3 = 3!=6. Столько и будет разных четырехзначных чисел, составленных из данных цифр и начинающихся с цифры 3.
б) Заметим, что сумма данных цифр 3 + 5 + 7 + 9 = 24 делится на 3, следовательно, любое четырехзначное число, составленное из этих цифр, делится на 3. Для того, чтобы некоторые из этих чисел делились на 15, необходимо, чтобы они заканчивались цифрой 5.
Фиксируем цифру 5 на последнем месте; остальные 3 цифры можно разместить на трех местах перед 5 Рз = 3! = 6 различными способами. Столько и будет разных четырехзначных чисел, составленных из данных цифр, которые делятся на 15.
Ответ: а) 6 чисел; б) 6 чисел.
12. Т. Найдите сумму цифр всех четырехзначных чисел, которые можно составить из цифр 1, 3, 5, 7 (без их повторения).
Решение.
Каждое четырехзначное число, составленное из цифр 1, 3, 5, 7 (без повторения), имеет сумму цифр, равную 1+3 + 5 + 7=16.
Из этих цифр можно составить Р4 = 4! = 24 различных числа, отличающихся только порядком цифр. Сумма цифр всех этих чисел будет равна
16 = 384.
Ответ: 384.
13. Т. Семь мальчиков, в число которых входят Олег и Игорь, становятся в ряд. Найдите число возможных комбинаций, если:
а) Олег должен находиться в конце ряда;
б) Олег должен находиться в начале ряда, а Игорь - в конце ряда;
в) Олег и Игорь должны стоять рядом.
Решение.
а) Всего 7 мальчиков на 7 местах, но один элемент фиксирован, не переставляется (Олег находится в конце ряда). Число возможных комбинаций при этом равно числу перестановок 6 мальчиков, стоящих перед Олегом: Р6=6!=720.
пару как единый элемент, переставляемый с другими пятью элементами. Число возможных комбинаций тогда будет Р6 = 6! = 720.
Пусть теперь Олег и Игорь стоят рядом в порядке ИО. Тогда получим еще Р6 = 6! = 720 других комбинаций.
Общее число комбинаций, в которых Олег и Игорь стоят рядом (в любом порядке) равно 720 + 720 = 1 440.
Ответ: а) 720; б) 120; в) 1 440 комбинаций.
14. М. Одиннадцать футболистов строятся перед началом матча. Первым становится капитан, вторым - вратарь, а остальные - случайным образом. Сколько существует способов построения?
Решение.
После капитана и вратаря третий игрок может выбрать любое из 9 оставшихся мест, следующий - из 8, и т. д. Общее число способов построения по правилу произведения равно:
1 =362 880, или Р 9 = 9! = 362 880.
Ответ: 362 880.
15. М. Сколькими способами можно обозначить вершины куба буквами А, В, С, D, E, F, G, K?
Решение.
Для первой вершины можно выбрать любую из 8 букв, для второй - любую из 7 оставшихся, и т. д. Общее число способов по правилу произведения равно =40 320, или Р8 = 8!
Ответ: 40 320.
16. Т. В расписании на понедельник шесть уроков: алгебра, геометрия, биология, история, физкультура, химия. Сколькими способами можно составить расписание уроков на этот день так, чтобы два урока математики стояли рядом?
Решение.
Всего 6 уроков, из них два урока математики должны стоять рядом.
«Склеиваем» два элемента (алгебра и геометрия) сначала в порядке АГ, затем в порядке ГА. При каждом варианте «склеивания» получаем Р5 = 5! = 120 вариантов расписания. Общее число способов составить расписание равно120 (AГ) +120 (ГА) = 240.
Ответ: 240 способов.
17. Т. Сколько существует перестановок букв слова «конус», в которых буквы К, О, Н стоят рядом?
Решение.
Дано 5 букв, из которых три буквы должны стоять рядом. Три буквы К, О, Н могут стоять рядом одним из Р3 = 3! = 6 способов. Для каждого способа «склеивания» букв К, О, Н получаем Р3 = 3! = 6 способов перестановки букв, «склейка», У, С. Общее число различных перестановок букв слова «конус», в которых буквы К, О, Н стоят рядом, равно 6 6 = 36 перестановок- анаграмм.
Ответ: 36 анаграмм.
18. Т. Сколькими способами 5 мальчиков и 5 девочек могут занять в театре в одном ряду места с 1 по 10? Сколькими способами они могут это сделать, если мальчики будут сидеть на нечетных местах, а девочки - на четных?
Решение.
Каждый вариант расположения мальчиков может сочетаться с каждым из вариантов расположения девочек, поэтому по правилу произведения общее число способов рассадить детей в этом случае равно 120 20= 14400.
Ответ: 3 628 800 способов; 14 400 способов.
19. Т. Пять мальчиков и четыре девочки хотят сесть на девятиместную скамейку так, чтобы каждая девочка сидела между двумя мальчиками. Сколькими способами они могут это сделать?
Решение.
По условию задачи мальчики и девочки должны чередоваться, т. е. девочки могут сидеть только на четных местах, а мальчики -только на нечетных. Поэтому меняться местами девочки могут только с девочками, а мальчики - только с мальчиками. Четырех девочек можно рассадить на четырех четных местах Р4 = 4! = 24 способами, а пятерых мальчиков на пяти нечетных местах Р5 = 5! = 120 способами.
Каждый способ размещения девочек может сочетаться с каждым способом размещения мальчиков, поэтому по правилу произведения общее число способов равно: Р4
20 = 2 880 способов.
Ответ: 2 880 способов.
20. Ф. Разложить на простые множители числа 30 и 210. Сколькими способами можно записать в виде произведения продых множителей число: 1) 30; 2) 210?
Решение.
Разложим данные числа на простые множители:
30 = 2 ; 210 = 2 .
Число 30 можно записать в виде произведения простых множителей
Р 3 = 3! = 6 разными способами (переставляя множители).
Число 210 можно записать в виде произведения простых
множителей
Р
4
= 4!
= 24 разными способами.
Ответ: 1) 6 способов; 2) 24 способа.
21. Ф. Сколько различных четных четырехзначных чисел с неповторяющимися цифрами можно записать, используя цифры 1, 2, 3, 5?
Решение.
Чтобы число было четным, оно должно заканчиваться четной цифрой, т. е. 2. Зафиксируем двойку на последнем месте, остальные три цифры должны стоять перед ней в произвольном порядке. Количество различных перестановок из 3 цифр равно P3 = 3! = 6; следовательно, различных четных четырехзначных чисел будет также 6 (к каждой перестановке из трех цифр добавляется цифра 2).
Ответ: 6 чисел.
22. Ф. Сколько различных нечетных пятизначных чисел, в которых нет одинаковых цифр, можно записать с помощью Цифр 1,2, 4, 6, 8?
Решение.
Чтобы составленное число было нечетным, необходимо, чтобы оно оканчивалось нечетной цифрой, т. е. единицей. Остальные 4 Цифры можно переставлять местами, располагая каждую перестановку перед единицей.
Общее число нечетных пятизначных чисел равно числу перестановок: Р4 = 4! =24.
23. Ф. Сколько различных шестизначных чисел с неповторяющимися цифрами можно записать с помощью цифр 1; 2 3, 4, 5, 6, если: 1) число должно начинаться с 56; 2) цифры 5 и 6 в числе должны стоять рядом?
Решение.
Две цифры 5 и 6 фиксируем в начале числа и дописываем к ним различные перестановки из 4 оставшихся цифр; количество различных шестизначных чисел равно: Р4 = 4! = 24.
Общее количество различных шестизначных чисел, в которых цифры 5 и 6 стоят рядом (в любом порядке), равно 120 + 120 = 240 чисел. (Варианты 56 и 65 несовместны, не могут реализоваться одновременно; применяем комбинаторное правило суммы.)
Ответ: 1) 24 числа; 2) 240 чисел.
24. Ф. Сколько различных четных четырехзначных чисел, в записи которых нет одинаковых цифр, можно составить из цифр 1,2,3,4?
Решение.
Четное число должно оканчиваться четной цифрой. Фиксируем на последнем месте цифру 2, тогда 3 предшествующие цифры можно переставить Р3 = 3! = 6 различными способами; получим 6 чисел с двойкой на конце. Фиксируем на последнем месте цифру 4, получим Р3 = 3! = 6 различных перестановок трех предшествующих цифр и 6 чисел, оканчивающихся цифрой 4.
Общее количество четных четырехзначных чисел будет 6 + 6 = 12 различных чисел.
Ответ: 12 чисел.
Замечание. Общее количество вариантов мы находим, пользуясь комбинаторным правилом суммы (6 вариантов чисел, оканчивающихся двойкой, 6 вариантов чисел, оканчивающихся четверкой; способы построения чисел с двойкой и с четверкой на конце являются взаимоисключающими, несовместными, поэтому общее количество вариантов равно сумме числа вариантов с двойкой на конце и числа вариантов с 4 на конце). Запись 6 + 6 = 12 лучше отражает основания наших действий, чем запись Р .
25. Ф. Сколькими способами можно записать в виде произведения простых множителей число 1) 12; 2) 24; 3) 120?
Решение.
Особенностью этой задачи является то, что в разложении каждого из данных чисел есть одинаковые, повторяющиеся множители. При образовании различных перестановок из множителей мы не получим новую перестановку, если поменяем местами какие-нибудь два одинаковых множителя.
1) Число 12 разлагается на три простых множителя, два из которых одинаковы: 12 = .
Если бы все множители были различны, то их можно было бы переставить в произведении Р3 = 3! = 6 различными способами. Чтобы перечислить эти способы, условно «различим» две двойки, подчеркнем одну из них: 12 = 2 .
Тогда возможны следующие 6 вариантов разложения на жители:
Но на самом деле подчеркивание цифр не имеет в математике никакого значения, поэтому полученные 6 перестановок в обычной записи имеют вид:
т. е. фактически мы получили не 6, а 3 различные перестановки Количество перестановок уменьшилось в два раза за счет того, что мы не должны учитывать перестановки двух двоек между собой.
Обозначим Р
х
искомое число перестановок из трех элементов среди которых два одинаковых; тогда полученный нами результат можно записать так: Рз = Р
х
Но 2 - это количество разных перестановок из двух элементов, т. е. 2 =
= 2! = Р
2
, поэтому Р3, = Р
х
Р
2
, отсюда Р
х
=
. (это формула для числа перестановок с повторениями).
Можно рассуждать иначе, основываясь только на комбинаторном правиле произведения.
Чтобы составить произведение из трех множителей, сначала выберем место для множителя 3; это можно сделать одним из трех способов. После этого оба оставшихся места заполняем двойками; это можно сделать 1 способом. По правилу произведения общее число способов равно: 3-1 =3. , Р х =20.
Второй способ. Составляя произведение из пяти множителей, сначала выберем место для пятерки (5 способов), затем для тройки (4 способа), а оставшиеся 3 места заполним двойками (1 способ); по правилу произведения 5 4 1 = 20.
Ответ: 1) 3; 2) 4; 3) 20.
26. Ф. Сколькими способами можно закрасить 6 клеток таким образом, чтобы 3 клетки были красными, а 3 оставшиеся были закрашены (каждая своим цветом) белым, черным или зеленым?
Решение.
Перестановки из 6 элементов, среди которых три - одинаковые:
Иначе: для закраски белым цветом можно выбрать одну из 6 клеток, черным - из 5, зеленым - из 4; три оставшиеся клетки закрашиваем красным цветом. Общее число способов: 6 5 4 1 = 120.
Ответ: 120 способов.
27.Т. Пешеход должен пройти один квартал на север и три квартала на запад. Выпишите все возможные маршруты пешехода. = 4.
Ответ: 4 маршрута.
28. М. а) На дверях четырех одинаковых кабинетов надо повесить таблички с фамилиями четырех заместителей директора. Сколькими способами это можно сделать?
б) В 9 «А» классе в среду 5 уроков: алгебра, геометрия, физкультура, русский язык, английский язык. Сколько можно составить вариантов расписания на этот день?
в) Сколькими способами четыре вора могут разбежаться по одному на все четыре стороны?
г) Адъютант должен развезти пять копий приказа генерала пяти полкам. Сколькими способами он может выбрать маршрут доставки копий приказа?
Решение.
а) Для первой таблички можно выбрать любой из 4 кабинетов,
Для второй - любой из трех оставшихся, для третьей - любой из двух оставшихся, для четвертой - один оставшийся; по правилу
произведения общее число способов равно: 4 3 2 1 = 24, или Р4 = 4! = 24.
= 120, или Р5 = 5! = 120.
Ответ: а) 24; б) 120; в) 24; г) 120.
Литература
Афанасьев В.В. Теория вероятностей в примерах и задачах, - Ярославль: ЯГПУ, 1994.
Баврин И. И. Высшая математика: Учебник для студентов химико-математических специальностей педагогических вузов-2-е издание, переработанное. - М.:Просвещение, 1993.
Бунимович Е. А., Булычёв В.А. Вероятность и статистика. 5-9 классы: Пособие для общеобразовательных учебных заведений, - М.:Дрофа, 2005.
Виленкин Н. Я. и другие. Алгебра и математический анализ для 10 класса: Учебное пособие для учащихся школ и классов с углублённым изучением математики. - М.:Просвещение,1992.
Виленкин Н. Я. и другие. Алгебра и математический анализ для 11 класса: Учебное пособие для учащихся школ и классов с углублённым изучением математики - М.:Просвещение, 1990.
Глейзер Г.И. История математики в школе: 9-10 класс. Пособие для учителей. - М.: Просвещение 1983.
Дорофеев Г.В., Суворова С.Б., Бунимович Е.А. Математика 9:Алгебра. Функции. Анализ данных - М.: Дрофа, 2000.
Колягин и другие. Алгебра и начала анализа 11 класс. Математика в школе - 2002 - №4 - с.43,44,46.
Люпшкас В.С. Факультативные курсы по математике: теория вероятностей: Учебное пособие для 9-11 классов.- М.,1991.
Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г. Элементы статистики и теории вероятностей: Учебное пособие для учащихся 7-9 классов.- М.: Просвещение, 2005.
Мордкович А.Г., Семенов П.В. Алгебра и начала анализа 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений (профильный уровень) – М.: Мнемозина, 2005.
Ткачева М.В., Федорова Н.Е. Элементы статистики и вероятность: Учебное пособие для учащихся 7-9 классов.- М.: Просвещение, 2005.