۲۰ امتحان نهایی / نمونه سؤال ریاضیات گسسته
۱۰ تمرین تألیفی و پاسخ‌دار

جایگشت یا ترکیب؟
بپرس جابه‌جایی اعضای انتخاب‌شده پاسخ تازه می‌سازد یا نه

پیش از فرمول، یک حالت را با جابه‌جایی دو عضو آزمایش کن. اگر نتیجه تغییر کند ترتیب مهم است؛ اگر همان گروه باقی بماند از ترکیب استفاده کن.

nPr / nCr

آزمون تشخیص مدل

انتخاب بدون نقش معمولاً ترکیب است؛ چینش یا تخصیص نقش‌های متفاوت جایگشت می‌خواهد. در اشیای تکراری، جایگشت‌های ناشی از جابه‌جایی عناصر یکسان پاسخ تازه نمی‌سازند و باید حذف شوند.

مسیر حل

انتخاب یا چینش؟ ← ترتیب مهم؟ ← تکرار مجاز؟ ← محدودیت ← فرمول ← کنترل شمارش

سؤال ۱: چیدن کتاب

۵ کتاب متفاوت را در یک ردیف چند حالت می‌توان چید؟

پاسخ تشریحی

ترتیب مهم است؛ ۵!=۱۲۰ حالت.

سؤال ۲: انتخاب کمیته

از ۸ نفر یک کمیتهٔ ۳نفره بدون نقش انتخاب می‌شود. چند حالت؟

پاسخ تشریحی

ترتیب اعضا مهم نیست؛ C(8,3)=۸×۷×۶/(۳×۲×۱)=۵۶.

سؤال ۳: دو نقش

از ۸ نفر یک رئیس و یک دبیر انتخاب می‌شود. چند حالت؟

پاسخ تشریحی

نقش‌ها متفاوت‌اند؛ ۸ انتخاب برای رئیس و ۷ برای دبیر، در مجموع ۵۶ حالت.

سؤال ۴: ترتیب سه برگزیده

از ۷ دونده، رتبه‌های اول تا سوم چند حالت دارد؟

پاسخ تشریحی

ترتیب رتبه‌ها مهم است؛ P(7,3)=۷×۶×۵=۲۱۰.

سؤال ۵: حروف تکراری

حروف A,A,B,B,C چند آرایش متمایز دارند؟

پاسخ تشریحی

۵!/(۲!۲!)=۳۰؛ جابه‌جایی دو A یا دو B حالت تازه نمی‌سازد.

سؤال ۶: چیدمان دایره‌ای

۴ نفر دور میز گرد چند چیدمان متمایز دارند، اگر چرخش کل میز یکسان شمرده شود؟

پاسخ تشریحی

(۴−۱)!=۶. یک نفر را ثابت می‌کنیم و سه نفر دیگر را می‌چینیم.

سؤال ۷: کمیته با شرط

از ۵ دانش‌آموز دختر و ۴ دانش‌آموز پسر، کمیتهٔ ۳نفره با دقیقاً ۲ دختر چند حالت دارد؟

پاسخ تشریحی

C(5,2)×C(4,1)=۱۰×۴=۴۰.

سؤال ۸: کد سه‌رقمی

چند عدد سه‌رقمی با رقم‌های غیرتکراری ساخته می‌شود؟

پاسخ تشریحی

رقم صدگان ۹ انتخاب (۱ تا ۹)، دهگان ۹ انتخاب باقی‌مانده شامل صفر و یکان ۸ انتخاب دارد؛ ۹×۹×۸=۶۴۸.

سؤال ۹: حداقل یک عضو خاص

از ۶ نفر که دو نفرشان A و B هستند، کمیتهٔ ۳نفره‌ای می‌خواهیم که حداقل یکی از A یا B را داشته باشد. چند حالت؟

پاسخ تشریحی

همهٔ کمیته‌ها منهای کمیته‌های بدون A و B: C(6,3)−C(4,3)=۲۰−۴=۱۶.

سؤال ۱۰: خطای ترتیب

برای انتخاب ۲ کتاب از ۵ کتاب، دانش‌آموز ۵×۴=۲۰ نوشته است. خطا چیست؟

پاسخ تشریحی

هر جفت را دو بار، با دو ترتیب، شمرده است. چون انتخاب بدون نقش است، پاسخ C(5,2)=۱۰ است.

برگهٔ خودتصحیح

یک پاسخ نمونه را با جابه‌جایی اعضا امتحان کن؛ اگر همان انتخاب است، تقسیم یا ترکیب لازم می‌شود. راهنمای کامل در تفاوت جایگشت و ترکیب آمده است.