Giải SBT Toán 10 Bài 2. Hoán vị. Chỉnh hợp có đáp án
14 câu hỏi
Cho tập hợp A gồm n phần tử (n ∈ ℕ*). Mỗi hoán vị của n phần tử đó là:
A. Một kết quả của sự sắp xếp thứ tự n phần tử của tập hợp A.
B. Tất cả kết quả của sự sắp xếp thứ tự n phần tử của tập hợp A.
C. Một số được tính bằng n(n – 1). … .2.1.
D. Một số được tính bằng n!.
Lời giải
Đáp án đúng là A
Cho tập hợp A gồm n phần tử (n ∈ ℕ*).
Mỗi kết quả của sự sắp xếp thứ tự n phần tử của tập hợp A được gọi là một hoán vị của n phần tử đó.
Vậy ta chọn phương án A.
Cho tập hợp A gồm n phần tử và một số nguyên k với 1 ≤ k ≤ n. Mỗi chỉnh hợp chập k của n phần tử đã cho là:
A. Một kết quả của sự sắp xếp thứ tự n phần tử của tập hợp A.
B. Tất cả kết quả của việc lấy k phần tử từ n phần tử của tập hợp A và sắp xếp chúng theo một thứ tự nào đó.
C. Một kết quả của việc lấy k phần tử từ n phần tử của tập hợp A và sắp xếp chúng theo một thứ tự nào đó.
D. Một số được tính bằng n(n – 1)…(n – k + 1).
Lời giải
Đáp án đúng là C
Cho tập hợp A gồm n phần tử và một số nguyên k với 1 ≤ k ≤ n.
Mỗi kết quả của việc lấy k phần tử từ n phần tử của tập hợp A và sắp xếp chúng theo một thứ tự nào đó được gọi là một chỉnh hợp chập k của n phần tử đã cho.
Vậy ta chọn phương án C.
Cho k, n là các số nguyên dương, k ≤ n. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai?
A. \(A_n^k = n\left( {n - 1} \right)...\left( {n - k + 1} \right)\).
B. Pn = n(n – 1). … .2.1.
C. Pn = n!.
D. \(A_n^k = \frac{{n!}}{{k!}}\).
Lời giải
Đáp án đúng là D
⦁ Công thức tính số các chỉnh hợp chập k của n phần tử là:
\(A_n^k = n\left( {n - 1} \right)...\left( {n - k + 1} \right)\).
Do đó phương án A đúng.
⦁ Công thức tính số các hoán vị của n phần tử là:
Pn = n(n – 1). … .2.1 = n!.
Do đó phương án B, C đúng.
Suy ra phương án D sai.
Vậy ta chọn phương án D.
Từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ta lập được bao nhiêu số tự nhiên:
Gồm 9 chữ số đôi một khác nhau?
Lời giải
Mỗi số tự nhiên lập được là một hoán vị của 9 chữ số đã cho.
Số các số tự nhiên có thể lập được là: P9 = 9! = 362880 (số).
Từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ta lập được bao nhiêu số tự nhiên:
Gồm 7 chữ số đôi một khác nhau?
Lời giải
Mỗi số tự nhiên lập được là một chỉnh hợp chập 7 của 9 chữ số đã cho.
Số các số tự nhiên có thể lập được là:\(A_9^7 = 181440\) (số).
Từ các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ta lập được bao nhiêu số tự nhiên:
Gồm 10 chữ số đôi một khác nhau?
Lời giải
Xét số tự nhiên có dạng \(\overline {{a_1}{a_2}{a_3}{a_4}{a_5}{a_6}{a_7}{a_8}{a_9}{a_{10}}} \).
Trường hợp 1: a1 có thể bằng 0 hoặc khác 0.
Với a1 có thể bằng 0 hoặc khác 0, mỗi số có dạng trên là một hoán vị của 10 chữ số đã cho.
Do đó, số các số có thể lập được trong trường hợp 1 là:
P10 = 10! (số).
Trường hợp 2: a1 = 0.
Vì a1 = 0 cố định nên 9 chữ số sau a1 đều khác 0 và chỉ có 9 chữ số đó thay đổi.
Suy ra, mỗi số có dạng \(\overline {0{a_2}{a_3}{a_4}{a_5}{a_6}{a_7}{a_8}{a_9}{a_{10}}} \) là một hoán vị của 9 chữ số khác 0 đã cho.
Do đó, số các số có thể lập được trong trường hợp 2 là:
P9 = 9! (số).
Vậy số các số tự nhiên có 10 chữ số đôi một khác nhau có thể lập được là:
10! – 9! = 3265920 (số).
Từ các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ta lập được bao nhiêu số tự nhiên:
Gồm 6 chữ số đôi một khác nhau?
Lời giải
Xét số tự nhiên có dạng \(\overline {{a_1}{a_2}{a_3}{a_4}{a_5}{a_6}} \).
Trường hợp 1: a1 có thể bằng 0 hoặc khác 0.
Với a1 có thể bằng 0 hoặc khác 0, mỗi số có dạng trên là một chỉnh hợp chập 6 của 10 chữ số đã cho.
Do đó, số các số có thể lập được trong trường hợp 1 là: \(A_{10}^6\) (số).
Trường hợp 2: a1 = 0.
Vì a1 = 0 cố định nên 5 chữ số sau a1 đều khác 0 và chỉ có 5 chữ số đó thay đổi.
Suy ra, mỗi số có dạng \(\overline {0{a_2}{a_3}{a_4}{a_5}{a_6}} \) là một chỉnh hợp chập 5 của 9 chữ số khác 0 đã cho.
Do đó, số các số có thể lập được trong trường hợp 2 là: \(A_9^5\) (số).
Vậy số các số tự nhiên có 6 chữ số đôi một khác nhau có thể lập được là:
\(A_{10}^6 - A_9^5 = 136080\) (số).
Một tổ có 8 học sinh gồm 4 nữ và 4 nam. Có bao nhiêu cách xếp các học sinh trong tổ:
Thành một hàng dọc?
Lời giải
Mỗi cách xếp thứ tự vị trí cho 8 học sinh trong tổ là một hoán vị của 8 phần tử.
Vậy số cách xếp 8 học sinh trong tổ thành một hàng dọc là:
P8 = 8! = 40320 (cách xếp).
Một tổ có 8 học sinh gồm 4 nữ và 4 nam. Có bao nhiêu cách xếp các học sinh trong tổ:
Thành một hàng dọc sao cho nam, nữ đứng xen kẽ nhau?
Lời giải
Giả sử các học sinh trong tổ được đánh số thứ tự từ 1 đến 8. Vì số học sinh nam và số học sinh nữ bằng nhau nên có hai trường hợp sau:
Trường hợp 1: Học sinh nam đứng đầu hàng.
Khi đó các học sinh nam có số thứ tự là số lẻ, còn các học sinh nữ có số thứ tự là số chẵn.
Như vậy, thứ tự của các học sinh nam và các học sinh nữ được cố định, chỉ thay đổi thứ tự giữa các học sinh nam, hoặc giữa các học sinh nữ.
Sắp xếp 4 học sinh nam thì có 4! (cách xếp).
Sắp xếp 4 học sinh nữ thì có 4! (cách xếp).
Khi đó, số cách xếp thứ tự các học sinh trong tổ trong trường hợp học sinh nam đứng đầu hàng là: 4!.4! = 576 (cách xếp).
Trường hợp 2: Học sinh nữ đứng đầu hàng.
Tương tự như trường hợp 1, số cách xếp thứ tự các học sinh trong tổ trong trường hợp học sinh nữ đứng đầu hàng là: 4!.4! = 576 (cách xếp).
Vậy số cách xếp thứ tự các học sinh trong tổ sao cho nam, nữ đứng xen kẽ nhau là:
576 + 576 = 1152 (cách xếp).
90 học sinh được trường tổ chức cho đi xem kịch ở rạp hát thành phố. Các ghế ở rạp được sắp thành các hàng. Mỗi hàng có 30 ghế.
Có bao nhiêu cách sắp xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng đầu tiên?
Lời giải
Mỗi cách xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng đầu tiên là một chỉnh hợp chập 30 của 90 học sinh.
Vậy số các cách xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng đầu tiên là: \(A_{90}^{30}\) (cách xếp).
Sau khi sắp xếp xong hàng đầu tiên, có bao nhiêu cách sắp xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ hai?
Lời giải
Sau khi sắp xếp xong hàng đầu tiên thì còn lại 60 học sinh chưa được sắp xếp.
Khi đó, mỗi cách xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ hai là một chỉnh hợp chập 30 của 60 học sinh.
Vậy số các cách xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ hai sau khi sắp xếp xong hàng đầu tiên là: \(A_{60}^{30}\) (cách xếp).
Sau khi sắp xếp xong hai hàng đầu, có bao nhiêu cách sắp xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ ba?
Lời giải
Sau khi sắp xếp xong hai hàng đầu thì còn lại 30 học sinh chưa được sắp xếp.
Khi đó, mỗi cách xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ ba là một hoán vị của 30 phần tử.
Vậy số các cách xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ ba sau khi sắp xếp xong hai hàng đầu là: 30! (cách xếp).
Bạn Đan chọn mật khẩu cho email của mình gồm 6 kí tự đôi một khác nhau, trong đó, 2 kí tự đầu tiên là 2 chữ cái trong bảng gồm 26 chữ cái in thường, 3 kí tự tiếp theo là chữ số, kí tự cuối cùng là 1 trong 3 kí tự đặc biệt. Bạn Đan có bao nhiêu cách tạo ra một mật khẩu?
Lời giải
Chọn 2 kí tự đầu tiên trong số 26 chữ cái in thường là một chỉnh hợp chập 2 của 26 chữ cái đó.
Như vậy, số cách chọn 2 kí tự đầu tiên là: \(A_{26}^2\) = 650 (cách chọn).
Chọn 3 kí tự tiếp theo trong số 10 chữ số là một chỉnh hợp chập 3 của 10 chữ số đó.
Như vậy, số cách chọn 3 kí tự tiếp theo là: \(A_{10}^3\) = 720 (cách chọn).
Chọn kí tự cuối cùng trong số 3 kí tự đặc biệt thì có 3 (cách chọn).
Vậy số cách tạo ra một mật khẩu là: 650.720.3 = 1404000 (cách chọn).
Một lớp có 40 học sinh chụp ảnh tổng kết năm học. Lớp đó muốn trong bức ảnh có 18 học sinh ngồi ở hàng đầu và 22 học sinh đứng ở hàng sau. Có bao nhiêu cách xếp vị trí chụp ảnh như vậy?
Lời giải
Cách 1:
Chọn 18 học sinh ngồi ở hàng đầu trong số 40 học sinh là một chỉnh hợp chập 18 của 40 học sinh đó.
Như vậy, số cách xếp vị trí 18 học sinh ở hàng đầu là: \(A_{40}^{18}\) (cách xếp).
Sau khi xếp xong 18 học sinh ở hàng đầu thì còn lại 22 học sinh.
Sắp xếp 22 học sinh ở hàng sau là một hoán vị của 22 phần tử.
Như vậy, số cách xếp vị trí của 22 học sinh ở hàng sau là: 22! (cách xếp).
Vậy số cách xếp vị trí chụp ảnh là: \(A_{40}^{18}.22!\) (cách xếp).
Cách 2:
Vì ta có thể xếp vị trí của 40 học sinh rồi chia 18 học sinh ngồi ở hàng đầu và 22 học sinh đứng ở hàng sau nên số cách xếp vị trí chụp ảnh có thể tính bằng: 40!.
Vậy số cách xếp vị trí chụp ảnh là: 40! (cách xếp).
