Sách bài tập Toán 10 Bài tập cuối chương 5 (Cánh diều)

2.3 K

Với giải sách bài tập Toán 10 Bài tập cuối chương 5 sách Cánh diều 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 tập cuối chương 5

Giải SBT Toán 10 trang 17 Tập 2

Bài 38 trang 17 SBT Toán 10 Tập 2: Khi đi từ nhà đến trường, bạn Thảo muốn đi qua hiệu sách. Biết rằng, có 3 con đường từ nhà bạn Thảo đến hiệu sách và 2 con đường từ hiệu sách đến trường. Bạn Thảo có bao nhiêu cách chọn đường đi từ nhà đến trường, qua hiệu sách?

A. 3.

B. 6.

C. 5.

D. 2.

Lời giải:

Đáp án đúng là B

Việc chọn con đường đi từ nhà đến trường của bạn Thảo là thực hiện hai hành động liên tiếp: chọn một con đường đi từ nhà đến hiệu sách, sau đó chọn một con đường đi từ hiệu sách đến trường.

Bạn Thảo có 3 cách chọn một con đường đi từ nhà đến hiệu sách.

Với mỗi cách chọn một con đường đi từ nhà đến hiệu sách, bạn Thảo có 2 cách chọn một con đường đi từ hiệu sách đến trường.

Vậy theo quy tắc nhân, bạn Thảo có tất cả 3.2 = 6 cách chọn đường đi từ nhà đến trường, qua hiệu sách.

Do đó ta chọn phương án B.

Bài 39 trang 17 SBT Toán 10 Tập 2: Bạn Huy cần đi từ nhà đến một hiệu sách. Biết rằng, từ nhà bạn Huy có hai hướng đi: theo hướng đi thứ nhất có 2 hiệu sách, theo hướng đi thứ hai có 3 hiệu sách. Bạn Huy có bao nhiêu cách chọn một hiệu sách để đến?

A. 3.

B. 6.

C. 5.

D. 2 .

Lời giải:

Đáp án đúng là C

Nếu chọn theo hướng đi thứ nhất thì bạn Huy có 2 cách chọn một hiệu sách.

Nếu chọn theo hướng đi thứ hai thì bạn Huy có 3 cách chọn một hiệu sách.

Vậy theo quy tắc cộng, bạn Huy có tất cả 2 + 3 = 5 cách chọn một hiệu sách để đến.

Do đó ta chọn phương án C.

Bài 40 trang 17 SBT Toán 10 Tập 2: Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai?

A. Cnk=n!nk!  với k, n là các số tự nhiên, 0 ≤ k ≤ n.

B. Ank=n!nk!  với k, n là các số tự nhiên, 1 ≤ k ≤ n.

C. Pn = n! với n là số nguyên dương.

D. (a – b)5 = a5 – 5a4b + 10a3b2 – 10a2b3 + 5ab4 – b5.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

 Cnk=n!k!.nk!  với k, n là các số tự nhiên, 0 ≤ k ≤ n.

Do đó phương án A sai.

 Cnk=Ankk!=n!k!.nk!  với k, n là các số tự nhiên, 1 ≤ k ≤ n.

Suy ra Ank=n!nk! , với k, n là các số tự nhiên, 1 ≤ k ≤ n.

Do đó phương án B đúng.

 Pn = n! với n là số nguyên dương.

Do đó phương án C đúng.

 Công thức khai triển nhị thức Newton của biểu thức (a – b)5 là:

(a – b)5 = a5 – 5a4b + 10a3b2 – 10a2b3 + 5ab4 – b5.

Do đó phương án D đúng.

Vậy ta chọn phương án A.

Bài 41 trang 17 SBT Toán 10 Tập 2: Cho 20 điểm phân biệt và không có ba điểm nào thẳng hàng. Lập được bao nhiêu tam giác có 3 đỉnh là 3 điểm trong 20 điểm đã cho?

A. 1 140.

B. 60.

C. 6 840.

D. 8 000.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Mỗi cách chọn 3 điểm trong 20 điểm phân biệt đã cho là một tổ hợp chập 3 của 20.

Số cách chọn 3 điểm trong 20 điểm đã cho là C203=1140 .

Vậy ta chọn phương án A.

Bài 42 trang 17 SBT Toán 10 Tập 2: Một trường trung học phổ thông được cử hai học sinh đi dự trại hè thành phố. Nhà trường quyết định chọn hai học sinh từ lớp 11A và lớp 12A. Biết rằng lớp 11A có 34 học sinh và lớp 12A có 36 học sinh. Hỏi nhà trường có bao nhiêu cách chọn nếu:

a) Hai học sinh được chọn khác lớp?

A. 70.

B. 1 224.

C. 34.

D. 36.

b) Hai học sinh được chọn cùng lớp?

A. 1 191.

B. 34.

C. 36.

D. 1 224.

Lời giải:

a) Nếu hai học sinh được chọn khác lớp thì tức là một học sinh được chọn thuộc lớp 11A và học sinh được chọn còn lại thuộc lớp 12A.

Chọn một học sinh thuộc lớp 11A thì có 34 cách chọn.

Chọn một học sinh thuộc lớp 12A thì có 36 cách chọn.

Theo quy tắc nhân, nếu hai học sinh được chọn khác lớp thì nhà trường có 34.36 = 1224 cách chọn.

Vậy ta chọn phương án B.

b) Nếu hai học sinh được chọn cùng lớp thì ta sẽ có hai trường hợp sau:

Trường hợp 1: Hai học sinh được chọn thuộc lớp 11A.

Mỗi cách chọn 2 học sinh trong số 34 học sinh của lớp 11A là một tổ hợp chập 2 của 34.

Số cách chọn 2 học sinh của lớp 11A là: C342=561 .

Trường hợp 2: Hai học sinh được chọn thuộc lớp 12A.

Mỗi cách chọn 2 học sinh trong số 36 học sinh của lớp 12A là một tổ hợp chập 2 của 36.

Số cách chọn 2 học sinh của lớp 12A là: C362=630 .

Theo quy tắc cộng, nếu hai học sinh được chọn cùng lớp thì nhà trường có 561 + 630 = 1191 cách chọn.

Vậy ta chọn phương án A.

Bài 43 trang 17 SBT Toán 10 Tập 2: Từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, lập được bao nhiêu số gồm bốn chữ số sao cho chữ số hàng nghìn lớn hơn chữ số hàng trăm, chữ số hàng trăm lớn hơn chữ số hàng chục, chữ số hàng chục lớn hơn chữ số hàng đơn vị?

A. 840.

B. 5 040.

C. 35.

D. 2 401.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Với mỗi số có bốn chữ số được lập ra từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 thì luôn có duy nhất 1 cách sắp xếp thỏa mãn yêu cầu bài toán.

Mỗi cách chọn một số có bốn chữ số thỏa mãn yêu cầu bài toán từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 là một tổ hợp chập 4 của 7.

Số cách chọn một số có bốn chữ số thỏa mãn yêu cầu bài toán là: C74=35 .

Vậy ta chọn phương án C.

Giải SBT Toán 10 trang 18 Tập 2

Bài 44 trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Khai triển các biểu thức sau:

a) (x – 2y)4;

b) (3x – y)5.

Lời giải:

a) (x – 2y)4 = x4 + 4.x3.(–2y) + 6.x2.(–2y)2 + 4.x.(–2y)3 + (–2y)4

= x4 – 8x3y + 24x2y2 – 32xy3 + 16y4.

b) (–3x – y)5

= (–3x)5 + 5.(–3x)4.(–y) + 10.(–3x)3.(–y)2 + 10.(–3x)2.(–y)3 + 5.(–3x).(–y)4 + (–y)5.

= –243x5 – 405x4y – 270x3y2 – 90x2y3 – 15xy4 – y5.

Bài 45 trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Xác định hệ số của x3 trong khai triển biểu thức (5x – 1)4.

Lời giải:

Ta có: (5x – 1)4 = (5x)4 + 4.(5x)3.(– 1) + 6.(5x)2.(– 1)2 + 4.(5x).(– 1)3 + (– 1)4

= 625 – 500x3 + 150x – 20x + 1

Số hạng chứa x3 trong khai triển biểu thức (5x – 1)4 là 4.(5x)3.(–1) = –500x3.

Vậy hệ số của x3 trong khai triển biểu thức (5x – 1)4 là –500.

Bài 46 trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Xác định hệ số của x4 trong khai triển biểu thức (2x + 3)5.

Lời giải:

Ta có: (2x + 3)5  = (2x)5 + 5.(2x)4.3 + 10.(2x)3.32 + 10.(2x)2.33 + 5.(2x)1.34 + 35

= 32x5 + 240x4 + 720x3 + 1 080x2 + 810x + 243

Số hạng chứa x4 trong khai triển biểu thức (2x + 3)5 là 240x4.

Vậy hệ số của x4 trong khai triển biểu thức (2x + 3)5 là 240.

Bài 47 trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Các bạn lớp 10A lập kế hoạch đi du lịch chỉ một trong hai thành phố là thành phố M hoặc thành phố N. Vì đi trong ngày nên các bạn cần lập danh sách 4 địa điểm tham quan và thứ tự đi các địa điểm đó từ trước. Biết rằng, các bạn liệt kê ra 10 địa điểm có thể đi ở thành phố M và 4 địa điểm có thể đi ở thành phố N. Các bạn lớp 10A có bao nhiêu cách lập một danh sách các địa điểm để đi du lịch?

Lời giải:

Trường hợp 1: Lớp 10A đi thành phố M.

Mỗi cách chọn và xếp thứ tự 4 địa điểm tham quan nếu lớp 10A đi thành phố M là một chỉnh hợp chập 4 của 10.

Số cách chọn và xếp thứ tự 4 địa điểm tham quan nếu lớp 10A đi thành phố M là:

A104=5040 (cách lập).

Trường hợp 2: Lớp 10A đi thành phố N.

Vì thành phố N chỉ có 4 địa điểm tham quan, nên mỗi cách xếp thứ tự vị trí cho 4 địa điểm đó là một hoán vị của 4 phần tử.

Số cách xếp thứ tự 4 địa điểm tham quan là: P4 = 4! = 24 (cách xếp).

Theo quy tắc cộng, lớp 10A có tất cả 5040 + 24 = 5064 cách lập một danh sách các địa điểm để tham quan.

Bài 48 trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Giải bóng chuyền gồm 9 đội tham dự, trong đó có 3 đội của nước X. Ban tổ chức cho bốc thăm ngẫu nhiên để xếp các đội vào 3 bảng A, B, C và mỗi bảng có 3 đội. Tính số cách xếp sao cho 3 đội bóng của nước X ở 3 bảng khác nhau.

Lời giải:

Mỗi cách xếp 3 đội của nước X vào 3 bảng khác nhau thì có 3! = 6 cách xếp.

Xếp 6 đội còn lại vào 3 bảng A, B, C, mỗi bảng 2 đội là thực hiện ba công việc liên tiếp: Xếp 2 đội vào bảng A, sau đó xếp 2 đội vào bảng B, cuối cùng xếp 2 đội vào bảng C.

Xếp 2 đội trong 6 đội còn lại vào bảng A thì có C62  cách xếp.

Xếp 2 đội trong 4 đội còn lại vào bảng B thì có C42  cách xếp.

Xếp 2 đội trong 2 đội còn lại vào bảng C thì có C22  cách xếp.

Do đó xếp 6 đội còn lại vào 3 bảng A, B, C thì có C62.C42.C22=90  cách xếp.

Vậy số cách xếp sao cho 3 đội bóng của nước X ở 3 bảng khác nhau là: 6.90 = 540 cách xếp.

Bài 49 trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Một đề thi học sinh giỏi lớp 10 môn Toán gồm 5 câu được chọn từ 15 câu thông hiểu, 10 câu vận dụng thấp và 5 câu vận dụng cao. Một đề thi được gọi là tốt nếu trong đề thi có cả ba loại mức độ, đồng thời số câu thông hiểu không ít hơn 2. Hỏi có thể lập được bao nhiêu đề thi tốt?

Lời giải:

Vì đề thi có số câu thông hiểu không ít hơn 2 và có đủ 3 mức độ nên xảy ra các trường hợp sau:

Trường hợp 1: Đề thi có 3 câu thông hiểu, 1 câu vận dụng thấp và 1 câu vận dụng cao.

Khi đó ta có C153.C101.C51=22750  (cách chọn đề).

Trường hợp 2: Đề thi có 2 câu thông hiểu, 2 câu vận dụng thấp và 1 câu vận dụng cao.

Khi đó ta có C152.C102.C51=23625  (cách chọn đề).

Trường hợp 3: Đề thi có 2 câu thông hiểu, 1 câu vận dụng thấp và 2 câu vận dụng cao.

Khi đó ta có C152.C101.C52=10500  (cách chọn đề).

Vậy số đề thi tốt có thể chọn được là: 22750 + 23625 + 10500 = 56875.

Bài 50* trang 18 SBT Toán 10 Tập 2: Trong một bài thi bằng hình thức trắc nghiệm có 50 câu hỏi, mỗi câu hỏi có 4 phương án trả lời A, B, C, D. Mỗi câu trả lời đúng được cộng 0,2 điểm và mỗi câu trả lời sai bị trừ đi 0,1 điểm. Nếu thí sinh chọn ngẫu nhiên đáp án của tất cả 50 câu hỏi thì số khả năng đạt 9,4 điểm ở bài thi trên là bao nhiêu?

Lời giải:

Gọi x là số câu trả lời đúng (x > 0).

Suy ra 50 – x là số câu trả lời sai.

Số điểm được cộng khi trả lời đúng x câu là: 0,2.x.

Số điểm bị trừ khi trả lời sai 50 – x câu là: 0,1.(50 – x).

Ta có số điểm của thí sinh là 9,4.

Suy ra 0,2.x – 0,1.(50 – x) = 9,4.

Khi đó 0,2.x – 5 + 0,1.x = 9,4.

Vì vậy 0,3.x = 14,4.

Suy ra x = 48.

Do đó thí sinh làm đúng 48 câu và làm sai 2 câu thì được 9,4 điểm.

Số cách chọn 48 câu trả lời đúng trong 50 câu của đề thi thì có C5048  cách chọn.

Ở mỗi câu, số cách chọn 1 phương án trả lời đúng là: 1 cách chọn.

Ở mỗi câu, số cách chọn 1 phương án trả lời sai trong 3 phương án sai là: 3 cách chọn.

Vì mỗi câu hỏi có 1 phương án đúng và 3 phương án sai nên số khả năng đạt được 9,4 điểm ở bài thi trên là C5048.1.32=11025 .

Xêm thêm các bài giải SBT Toán 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 4: Nhị thức Newton

Bài 1: Số gần đúng. Sai số

Bài 2: Các số đặc trưng đo xu thế trung tâm cho mẫu số liệu không ghép nhóm

Bài 3: Các số đặc trưng đo mức độ phân tán cho mẫu số liệu không ghép nhóm

Lý thuyết

1. Quy tắc cộng

Một công việc được hoàn thành bởi một trong hai hành động. Nếu hành động thứ nhất có m cách thực hiện, hành động thứ hai có n cách thực hiện (các cách thực hiện của cả hai hành động là khác nhau đôi một) thì công việc đó có m + n cách hoàn thành.

Ví dụ: Một nhóm học sinh ưu tú của lớp 10A có 13 học sinh nam và 7 học sinh nữ. Giáo viên muốn chọn ra 1 bạn để đi dự đại hội dành cho học sinh của khối. Hỏi giáo viên có bao nhiêu cách để chọn học sinh đó.

Hướng dẫn giải

Để chọn 1 học sinh ta thực hiện một trong hai hành động sau:

Chọn một học sinh trong 13 học sinh nam: Có 13 cách chọn.

Chọn một học sinh trong 7 học sinh nữ: Có 7 cách chọn.

Vậy có 13 + 7 = 20 cách chọn 1 học sinh.

Vậy giáo viên có 20 cách để lựa chọn một học sinh để đi dự đại hội.

Nhận xét: Một công việc được hoàn thành bởi một trong ba hành động. Nếu hành động thứ nhất có m cách thực hiện, hành động thứ hai có n cách thực hiện, hành động thứ ba có p cách thực hiện (các cách thực hiện của cả hai hành động là khác nhau đôi một) thì công việc đó có m + n + p cách hoàn thành.

Ví dụ: Nhà trường tổ chức cho học sinh tìm hiểu về các đề tài. Ban tổ chức đưa ra ba nội dung gồm: 5 đề tài về khoa học tự nhiên, 6 đề tài xã hội và 10 đề tài về môi trường và cuộc sống. Hỏi mỗi học sinh có bao nhiêu khả năng lựa chọn. Biết mỗi học sinh chỉ được chọn một đề tài.

Hướng dẫn giải

Mỗi học sinh chọn một đề tài, tức là mỗi học sinh thực hiện một trong ba hành động sau:

Chọn một đề tài trong 5 đề tài về khoa học tự nhiên: Có 5 cách chọn.

Chọn một đề tài trong 6 đề tài về xã hội: Có 6 cách chọn.

Chọn một đề tài trong 10 đề tài về môi trường và cuộc sống: Có 10 cách chọn.

Vậy có 5 + 6 + 10 = 21 cách chọn 1 đề tài.

Vậy mỗi học sinh có 21 khả năng lựa chọn một đề tài để tìm hiểu.

2. Quy tắc nhân

Một công việc được hoàn thành bởi hai hành động liên tiếp. Nếu hành động thứ nhất có m cách thực hiện và ứng với mỗi cách thực hiện hành động thứ nhất, có n cách thực hiện hành động thứ hai thì công việc có m.n cách hoàn thành.

Ví dụ: Để đi từ nhà An đến nhà Minh có hai con đường để đi. Từ nhà Minh đến nhà Lâm có ba con đường để đi. Hỏi có bao nhiêu cách lựa chọn con đường đi từ nhà An đến nhà Lâm và đi qua nhà Minh.

Hướng dẫn giải

Việc lựa chọn con đường đi từ nhà An đến nhà Lâm và đi qua nhà Minh là thực hiện hai hành động liên tiếp.

 –  Chọn con đường đi từ nhà An đến nhà Minh có 2 cách chọn;

 –  Chọn con đường đi từ nhà Minh đến nhà Lâm có 3 cách chọn.

Theo quy tắc nhân, ta có 2.3 = 6 cách chọn con đường đi từ nhà An đến nhà Lâm và đi qua nhà Minh.

Vậy có 6 cách chọn con đường đi từ nhà An đến nhà Lâm và đi qua nhà Minh.

Nhận xét: Một công việc được hoàn thành bởi ba hành động liên tiếp. Nếu hành động thứ nhất có m cách thực hiện và ứng với mỗi cách thực hiện hành động thứ nhất, có n cách thực hiện hành động thứ hai; ứng với mỗi cách thực hiện hành động thứ nhất và mỗi cách thực hiện hành động thứ hai có p cách thực hiện hành động thứ ba thì công việc có m.n.p cách hoàn thành.

Ví dụ: Một người ăn trưa tại một của hàng. Trong thực đơn có 5 món thịt, 3 món rau và 4 món tráng miệng. Hỏi người này có bao nhiêu cách để lựa chọn một bữa ăn gồm 1 món thịt, 1 món rau và 1 món tráng miệng.

Hướng dẫn giải

Để lựa chọn một bữa ăn có 1 món thịt, 1 món rau và 1 món tráng miệng thì phải thực hiện qua ba hành động liên tiếp là:

 –  Lựa chọn một món thịt: có 5 cách chọn.

 –  Lựa chọn một món rau: có 3 cách chọn.

 –  Lựa chọn một món tráng miệng: có 4 cách chọn.

Theo quy tắc nhân, ta có 5.3.4 = 60 cách chọn 1 món thịt, 1 món rau và 1 món tráng miệng.

Vậy người này có 60 cách để lựa chọn một bữa ăn gồm 1 món thịt, 1 món rau và 1 món tráng miệng.

3. Sơ đồ hình cây

Nhận xét:

 –  Sơ đồ hình cây (Hình 6) là sơ đồ bắt đầu tại một nút duy nhất với cách nhánh tỏa ra các nút bổ sung.

 –  Ta có thể sử dụng sơ đồ hình cây để đếm số cách hoàn thành một công việc khi công việc đó đòi hỏi những hành động liên tiếp.

Ví dụ: Bạn Diệp muốn mua một chiếc đồng hồ đeo tay. Biết đồng hồ có 3 loại mặt để lựa chọn: mặt vuông, mặt tròn, mặt elip; có 2 loại dây đồng hồ là: dây da màu đen, dây da màu nâu. Hỏi Diệp có bao nhiêu cách để lựa chọn một chiếc đồng hồ.

Hướng dẫn giải

Để lựa chọn một chiếc đồng hồ phải trải qua hai hành động: Lựa chọn mặt đồng đồ, sau đó ứng với mỗi cách lựa chọn mặt đồng hồ ta lại lựa chọn dây đồng hồ.

Khi đó, ta có sơ đồ hình cây mô tả các cách chọn một chiếc đồng hồ như sau:

Quan sát sơ đồ hình cây ta thấy có 6 cách lựa chọn một chiếc đồng hồ.

Vậy có 6 cách để bạn Diệp lựa chọn 1 chiếc đồng hồ.

4. Vận dụng trong bài toán đếm

Việc kiểm đến có ý nghĩa quan trọng trong toán học và thực tiễn, đặc biệt trong thống kê và xác suất. Kết quả đếm cho phép chúng ta xác định số khả năng mà một sự kiện có thể xảy ra để làm cơ sở cho việc đưa ra quyết định. Quy tắc cộng, quy tắc nhân và sơ đồ hình cây là những nguyên tắc cơ bản trong các bài toán đếm.

a. Vận dụng trong giải toán

Ví dụ: Cho 3 chữ số 3; 4; 5. Lập được bao nhiêu số tự nhiên có 3 chữ số đôi một khác nhau từ ba chữ số trên.

Hướng dẫn giải

Gọi số có ba chữ số đôi một khác nhau có dạng abc.

Để được một số có ba chữ số ta phải thực hiện 3 hành động liên tiếp.

 –  Chọn chữ số a: ta chọn một trong 3 chữ số {3; 4; 5}, có 3 cách chọn.

 –  Chọn chữ số b: chữ số b phải khác chữ số a, nên chữ số b có 2 cách chọn.

 –  Chọn chữ số c: chữ số c phải khác chữ số a và b nên chữ số c có 1 cách chọn.

Theo quy tắc nhân, ta có 3.2.1 = 6 cách chọn.

Vậy ta lập được 6 số tự nhiên có ba chữ số đôi một khác nhau từ ba chữ số {3; 4; 5}.

b. Vận dụng trong thực tiễn

Ví dụ: Bạn Mai muốn đặt mật khẩu cho điện thoại của mình bằng các chữ số. Biết mật khẩu là dãy số gồm 6 chữ số. Hỏi bạn Mai có bao nhiêu cách để đặt mật khẩu.

Hướng dẫn giải

Gọi mật khẩu cần đặt có dạng abcfeg.

Việc chọn mật khẩu là chọn liên tiếp 6 chữ số a, b, c, d, e, g mỗi chữ số là một trong các chữ số {0; 1; 2; …; 9}.

Chọn a: là chọn 1 trong các chữ số {0; 1; 2; …; 9}. Có 10 cách chọn.

Chọn b: là chọn 1 trong các chữ số {0;1; 2; …; 9}. Có 10 cách chọn.

Chọn c: là chọn 1 trong các chữ số {0; 1; 2; …; 9}. Có 10 cách chọn.

Chọn d: là chọn 1 trong các chữ số {0; 1; 2; …; 9}. Có 10 cách chọn.

Chọn e: là chọn 1 trong các chữ số {0; 1; 2; …; 9}. Có 10 cách chọn.

Chọn g: là chọn 1 trong các chữ số {0; 1; 2; …; 9}. Có 10 cách chọn.

Theo quy tắc nhân ta có 10 .10. 10. 10. 10. 10 = 1 000 000 cách đặt mật khẩu.

Vậy Mai có 1 000 000 cách để đặt mật khẩu.

5. Hoán vị

a. Định nghĩa

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.

Ví dụ: Từ 3 chữ số 3, 5, 7 có thể lập được bao nhiêu số có ba chữ số khác nhau ?

Hướng dẫn giải

Mỗi cách sắp xếp ba chữ số đã cho để lập thành một số có ba chữ số khác nhau là một hoán vị của ba chữ số đó.

Ta có các số sau : 357 ; 375 ; 537 ; 573 ; 735 ; 753.

Vậy có 6 số có ba chữ số khác nhau lập từ ba chữ số 3, 5, 7.

b. Số các hoán vị

Kí hiệu Pn là số các hoán vị của n phần tử. Ta có Pn = n . (n – 1) … 2.1

Quy ước : Tích 1.2…n được viết là n! (đọc là n giai thừa), tức là n! = 1 . 2 … n.

Như vậy Pn = n!.

Ví dụ: Có ba bạn học sinh Nam, Long, Vinh. Giáo viên muốn xếp ba bạn này vào 3 vị trí chỗ ngồi. Hỏi có bao nhiêu cách xếp.

Hướng dẫn giải

Xếp ba bạn Nam, Long, Vinh vào 3 vị trí chỗ ngồi là một hoán vị của 3 bạn.

Ta có P3 = 3! = 1.2.3 = 6.

Vậy có 6 cách xếp 3 bạn Nam, Long, Vinh vào ba vị trí chỗ ngồi.

6. Chỉnh hợp

a. Định nghĩa

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.

Ví dụ: Một nhóm có 10 học sinh trong đó có 3 bạn học sinh ưu tú là: Long, Hoa, Trung. Giáo viên muốn chọn ra 2 trong 3 bạn để bầu làm nhóm trưởng và nhóm phó.

Hỏi có bao nhiêu cách để chọn.

Hướng dẫn giải

Có các cách để chọn 2 bạn một bạn làm nhóm trưởng, một bạn làm nhóm phó trong ba bạn là : Long – Hoa ; Hoa – Long ; Long – Trung ; Trung – Long ; Hoa – Trung ; Trung – Hoa.

Vậy có 6 cách để chọn một học sinh nam và một học sinh nữ trong 3 bạn để làm phóm trưởng và nhóm phó.

b. Số cách chỉnh hợp

Kí hiệu Ank là số các chỉnh hợp chập k của n phần tử (1 ≤ k ≤ n).

Ta có: Ank = n.(n – 1)…(n – k + 1).

Ví dụ: Có 6 chữ số {1; 2; 3 ; 4 ; 5; 6}. Hỏi từ 6 chữ số trên ta lập được bao nhiêu số có 3 chữ số đôi một khác nhau.

Hướng dẫn giải

Từ 6 chữ số, ta lấy ba chữ số sau đó sắp xếp để được một số có ba chữ số khác nhau.

Khi đó, số các số tạo thành là một chỉnh hợp chập 3 của 6 chữ số.

Ta có  A63 = 6.5.4 = 120.

⇒ Có 120 số được tạo thành.

Vậy từ 6 chữ số trên ta lập được 120 số có 3 chữ số đôi một khác nhau.

7. Định nghĩa tổ hợp

Cho tập hợp A gồm n phần tử và một số nguyên k với 1 ≤ k ≤ n.

Mỗi tập con gồm k phần tử được lấy ra từ n phần tử của A được gọi là một tổ hợp chập k của n phần tử đó.

Ví dụ : Bạn Mai có 4 chiếc váy màu hồng, màu đỏ, màu trắng, màu tím. Mai muốn chọn 3 trong 4 chiếc váy để mang đi du lịch. Hãy viết các tổ hợp 3 của 4 chiếc áo váy đó.

Hướng dẫn giải

Các tổ hợp chập 3 của 4 chiếc váy là :

Hồng – đỏ – trắng ; Hồng – đỏ – tím ; Đỏ – trắng – tím ; Hồng – trắng – tím.

Vậy ta có 4 tổ hợp chập 3 của 4 chiếc váy là : Hồng – đỏ – trắng ; Hồng – đỏ – tím ; Đỏ – trắng – tím ; Hồng – trắng – tím.

8. Số các tổ hợp

Nhận xét : Một tổ hợp chập k của n phần tử nhiều gấp k! lần số tổ hợp chập k của n phần tử đó.

Kí hiệu là Cnk là số tổ hợp chập k của n phần tử với (1 ≤ k ≤ n). Ta có : Cnk=Ankk!

Quy ước 0! = 1 ; Cn0=1.

Với những quy ước trên, ta có công thức sau: Cnk=n!(nk)!k! (với 0 ≤ k ≤ n).

Ví dụ : Một tổ có 8 người, bạn tổ trưởng muốn cử ra 4 bạn đi tập văn nghệ. Hỏi có bao nhiêu cách chọn ?

Hướng dẫn giải

Mỗi cách chọn 4 bạn trong 8 bạn đi trực nhật là một tổ hợp chập 4 của 8.

Ta có C84=8!(84)!4!=70.

Vậy có 70 cách chọn 4 trong 8 bạn đi tập văn nghệ.

9. Tính chất của các số Cnk 

Ta có hai đẳng thức sau : Cnk=Cnnk (0 ≤ k ≤ n) và Cn1k1+Cn1k=Cnk (1 ≤ k < n).

Ví dụ: Ta có : C106=C10106=210 ; C10161+C1016=C106=210.

10. Nhị thức Newton

Công thức nhị thức Newton (a + b)n ứng với n = 4 ; n = 5 :

• (a + b)4 = C40a4 + C41a3b + C42a2b2 + C43ab3 + C44b4

= a4 + 4a3b + 6a2b2 + 4ab3 + b4.

• (a + b)5 = C50a5 + C51a4b + C52a3b2 + C53a2b3 + C54ab4 + C55b5

               = a5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + b5.

Ví dụ:

a) Khai triển (2 + x);

b) Khai triển (x – 3)5.

Hướng dẫn giải

a) Ta có :

(2 + x)4 = C4024 + C4123.x + C4222x2 + C432.x3 + C44x4

= 24 + 4.23x + 6.22.x2 + 4.2.x3 + x4

= 16 + 32x + 24x2 + 8x3 + x4.

Vậy (2 + x)4 = 16 + 32x + 24x2 + 8x3 + x4.

b) Ta có : 

(x – 3)5 = C50x5 + C51x4.(–3) + C52x3.(–3)2 + C53x2.(–3)3 + C54x.(–3)4 + C55(–3)5

= x5 + 5x4.(–3) + 10x3.(–3)2 + 10x2.(–3)3 + 5x.(–3)4 + (–3)5

= x5 – 15x4 + 90x3 – 270x2 + 405x – 243.

Vậy (x – 3)5 = x5 – 15x4 + 90x3 – 270x2 + 405x – 243.

Đánh giá

0

0 đánh giá