Với giải sách bài tập Toán 10 Bài 2: Hoán vị, chỉnh hợp và tổ hợp sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Toán 10. Mời các bạn đón xem:
Giải SBT Toán lớp 10 Bài 2: Hoán vị, chỉnh hợp và tổ hợp
Giải SBT Toán 10 trang 44 Tập 2
Lời giải:
Mỗi cách sắp xếp thứ tự câu hỏi để được một đề ta được một hoán vị của 9 câu hỏi đó. Do đó số đề khác nhau có thể tạo ra là 9! = 362880 đề.
Lời giải:
Mỗi đề được tạo ra là một chỉnh hợp chập 6 của 10 câu hỏi. Do đó số đề có thể được tạo ra là = = 151200 đề.
a) Có tất cả bao nhiêu trận đấu?
b) Có tất cả bao nhiêu khả năng có thể xảy ra về đội vô địch và á quân?
Lời giải:
a) Cứ hai đội bất kì thì có một trận đấu. Do đó, số trận đấu của đội bằng số tổ hợp chập 2 của 4 đội, tức bằng = = 6 trận đấu.
b) Mỗi kết quả của giải đấu về đội vô địch và á quân là một chỉnh hợp chập 2 của 4 đội, tức bằng = 4.3 = 12 khả năng có thể xảy ra về đội vô địch và á quân,
c) Mỗi kết quả về bảng xếp hạng của giải đấu là một hoán vị của 4 đội. Do đó số kết quả có thể xảy ra là P4 = 4! = 24.
Bài 4 trang 44 SBT Toán 10 Tập 2: Cho 7 điểm trong mặt phẳng.
a) Có bao nhiêu đoạn thẳng có hai điểm đầu mút là 2 trong 7 điểm đã cho?
b) Có bao nhiêu vectơ có điểm đầu và điểm cuối là 2 trong 7 điểm đã cho?
Lời giải:
a) Mỗi đoạn thẳng tương ứng với một tổ hợp chập 2 của 7 điểm.
Số đoạn thẳng bằng = 21.
b) Mỗi vectơ tương ứng với một chỉnh hợp chập 2 của 7 điểm.
Số vectơ bằng = 42.
Lời giải:
Mỗi cách chọn 4 trong 6 giống hoa khác nhau và trồng trên 4 mảnh đất khác nhau là một chỉnh hợp chập 4 của 6 giống hoa.
Do đó, số cách thực hiện là = = 360.
Lời giải:
Có cách chọn 3 trong 9 người để lau cửa sổ.
Có cách chọn 4 trong 6 người còn lại để lau sàn.
Có cách chọn 2 người còn lại để lau cầu thang.
Áp dụng quy tắc nhân ta có = 84.15.1 = 1260 cách phân công.
Giải SBT Toán 10 trang 45 Tập 2
a) Nếu chọn 2 nam và 2 nữ thì có bao nhiêu cách chọn?
c) Nếu phải có ít nhất một trong hai học sinh A và B được chọn, thì có bao nhiêu cách chọn?
d) Nếu trong 4 học sinh được chọn phải có cả học sinh nam và học sinh nữ thì có bao nhiêu cách chọn?
Lời giải:
a) Số cách chọn 4 bạn gồm 2 nam và 2 nữ tham dự một kì thi gồm 2 công đoạn:
Công đoạn 1: Chọn 2 nam có cách chọn 2 trong số 3 học sinh nam.
Công đoạn 2: Ứng với 2 bạn nam được chọn, cách chọn 2 bạn nữ là cách chọn 2 trong số 5 học sinh nữ.
Áp dụng quy tắc nhân ta có . = 3.10 = 30 cách chọn 2 nam và 2 nữ.
b) Trong 4 học sinh có hai học sinh là A và B, ta chọn tiếp 2 trong 6 học sinh còn lại. Vậy có = 15 cách chọn thỏa mãn yêu cầu.
c) Chia thành 3 phương án: chỉ có A, chỉ có B, có cả A và B.
Phương án 1: Trong 4 học sinh chỉ có A không có B. Sau khi chọn A, ta chọn tiếp 3 trong 6 học sinh còn lại không có B. Có cách chọn.
Phương án 2: Trong 4 học sinh chỉ có B không có A. Sau khi chọn B, ta chọn tiếp 3 trong 6 học sinh còn lại không có A. Có cách chọn.
Phương án 3: Trong 4 học sinh có cả A và B. Sau khi chọn A và B, ta chọn tiếp 2 trong 6 học sinh còn lại. Có = 15 cách chọn.
Áp dụng quy tắc cộng, ta có = 20 + 20 + 15 = 55 cách chọn thỏa mãn yêu cầu.
d) Chia thành 3 phương án: có 1 học sinh nam, có 2 học sinh nam, có 3 học sinh nam.
Phương án 1: Trong 4 học sinh có 1 học sinh nam. Có 3 cách chọn 1 trong 3 học sinh nam và cách chọn 3 trong 5 học sinh nữ. Có 3. cách chọn.
Phương án 2: Trong 4 học sinh có 2 học sinh nam. Có cách chọn 2 trong 3 học sinh nam và cách chọn 2 trong 5 học sinh nữ. Có . cách chọn.
Phương án 3: Trong 4 học sinh có 3 học sinh nam. Có 1 cách chọn 3 học sinh nam và 5 cách chọn 1 trong 5 học sinh nữ. Có 5 cách chọn.
Áp dụng quy tắc cộng ta có + 5 = 3.10 + 3.10 + 5 = 65 cách chọn thỏa mãn yêu cầu.
a) Lập được bao nhiêu số như vậy?
b) Trong số đó, có bao nhiêu số có chữ số hàng nghìn và hàng đơn vị là chữ số lẻ?
Lời giải:
a) Chia thành 3 công đoạn.
Công đoạn 1: Chọn 2 trong 5 chữ số lẻ. Có cách chọn.
Công đoạn 2: Chọn 2 trong 4 chữ số chẵn. Có cách chọn.
Công đoạn 3: Sắp xếp 4 chữ số chọn được. Có 4! cách sắp xếp.
Áp dụng quy tắc nhân ta có ..4! = 10.6.24 = 1440 số thoả mãn yêu cầu.
b) Chia làm 2 công đoạn.
Công đoạn 1: Chọn 2 chữ số lẻ và sắp xếp vào hai vị trí hàng nghìn và hàng đơn vị. Có cách.
Công đoạn 2: Chọn 2 chữ số chẵn và sắp xếp vào hai vị trí hàng trăm và hàng chục. Có cách.
Áp dụng quy tắc nhân ta có . = 20.12 = 240 số thỏa mãn yêu cầu đề bài.
Lời giải:
Chia thành 3 công đoạn.
Công đoạn 1: Sắp xếp 4 tiết mục ca nhạc vào 4 vị trí 1, 2, 5, 8. Có 4! cách xếp.
Công đoạn 2: Sắp xếp 2 tiết mục múa vào 2 vị trí 3, 6. Có 2! cách xếp.
Công đoạn 1: Sắp xếp 2 tiết mục hài vào 2 vị trí 4, 7. Có 2! cách xếp.
Áp dụng quy tắc nhân ta có 4!. 2!. 2! = 96 cách xếp khác nhau.
Xem thêm các bài giải SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 1: Quy tắc cộng và quy tắc nhân
Lý thuyết Hoán vị, chỉnh hợp và tổ hợp
1. Hoán vị
– Cho tập hợp A có n phần tử (n ≥ 1).
Mỗi cách sắp xếp n phần tử của A theo một thứ tự gọi là một hoán vị các phần tử đó (gọi tắt là hoán vị của A hay của n phần tử).
Kí hiệu Pn là số hoán vị của n phần tử.
– Số các hoán vị của n phần tử (n ≥ 1) bằng:
Pn = n(n – 1)(n – 2)….2. 1.
Chú ý:
+ Ta đưa vào kí hiệu n! = n(n – 1)(n – 2)…. 2. 1 và đọc là n giai thừa hoặc giai thừa của n.
Khi đó = n!.
+ Quy ước: 0! = 1.
Ví dụ: Có thể lập được bao nhiêu số có 6 chữ số khác nhau từ các chữ số 1; 2; 3; 5; 6; 7? Trong những số đó có bao nhiêu số lẻ?
Hướng dẫn giải
• Mỗi số tự nhiên có 6 chữ số khác nhau được lập từ 6 chữ số 1; 2; 3; 5; 6; 7 là một hoán vị của 6 chữ số này. Do đó, số số tự nhiên có 6 chữ số khác nhau lập được là:
= 6! = 6. 5. 4. 3. 2. 1 = 720 (số).
Vậy lập được 720 số.
Ta lập số tự nhiên lẻ có 6 chữ số khác nhau từ các chữ số 1; 2; 3; 5; 6; 7.
• Bước 1: Chọn chữ số hàng đơn vị là chữ số lẻ.
Có 4 cách chọn (chọn một trong các chữ số 1; 3; 5; 7).
Bước 2: Chọn năm chữ số còn lại.
Có P5 = 5! cách chọn.
Từ đó, theo quy tắc nhân, số số tự nhiên lẻ có sáu chữ số khác nhau lập từ các chữ số đã cho là:
4.5! = 480 (số).
2. Chỉnh hợp
– Cho tập hợp A có n phần tử (n ≥ 1) và số nguyên k với 1 ≤ k ≤ n.
Mỗi cách lấy k phần tử của A và sắp xếp chúng theo một thứ tự gọi là một chỉnh hợp chập k của n phần tử đó.
Kí hiệu là số chỉnh hợp chập k của n phần tử.
– Số các chỉnh hợp chập k của n phần tử (1 ≤ k ≤ n) bằng:
= n(n – 1)(n – 2) ….(n – k + 1) = .
Nhận xét: Mỗi hoán vị của n phần tử cũng chính là chỉnh hợp chập n của n phần tử đó.
Ta có , n ≥ 1.
Ví dụ: Trên bàn có 10 quả cam to nhỏ khác nhau. Chọn 3 quả cam trong 10 quả đó, và đặt mỗi quả vào một giỏ nhựa khác nhau. Hỏi có bao nhiêu cách chọn 3 quả cam đó.
Hướng dẫn giải
Mỗi cách chọn 3 quả cam trong 10 quả cam đó và đặt vào 3 giỏ nhựa được gọi là một chỉnh hợp chập 3 của 10 quả cam. Ta thấy số các chỉnh hợp này bằng:
= 10. 9. 8 = 720.
Vậy có 720 cách chọn 3 quả cam đó.
3. Tổ hợp
– Cho tập hợp A có n phần tử (n ≥ 1).
Mỗi tập con gồm k phần tử (1 ≤ k ≤ n) của A được gọi là một tổ hợp chập k của n phần tử.
Kí hiệu là số tổ hợp chập k của n phần tử (1 ≤ k ≤ n).
– Số các tổ hợp chập k của n phần tử (1 ≤ k ≤ n) bằng:
= .
Chú ý: Người ta quy ước .
Nhận xét: (0 ≤ k ≤ n).
Ví dụ: Lớp 10A có 20 học sinh. Trong tuần sau có 5 bạn được cử đi dự đại hội Đoàn Thanh niên. Hỏi có bao nhiêu cách chọn 5 bạn học sinh trong lớp đi dự đại hội Đoàn Thanh niên?
Hướng dẫn giải
Mỗi cách chọn 5 bạn học sinh trong lớp từ 20 bạn học sinh là một tổ hợp chập 5 của 20 học sinh. Do đó số cách chọn 5 bạn học sinh trong lớp đi dự đại hội Đoàn Thanh niên là:
= 15 504 (cách).
Vậy có 15 504 cách chọn 5 bạn học sinh trong lớp đi dự đại hội Đoàn Thanh niên.
Ví dụ: Tính:
a)
b)
c)
Hướng dẫn giải
a)
b)
c)
4. Tính số các hoán vị, chỉnh hợp, tổ hợp bằng máy tính cầm tay
Với một số máy tính cầm tay, ta có thể tính toán nhanh các số các hoán vị, chỉnh hợp và tổ hợp.
Ví dụ:
• Để tính ta ấn liên tiếp các phím:
Ta nhận được kết quả là 3 628 800.
• Để tính ta ấn liên tiếp các phím:
Ta nhận được kết quả là 360.
• Để tính ta ấn liên tiếp các phím:
Ta nhận được kết quả là 70.