Der er 7 børn i et klasseværelse. På hvor mange måder kan de rette sig til recess?

Der er 7 børn i et klasseværelse. På hvor mange måder kan de rette sig til recess?
Anonim

#7! = 7*6*5*4*3*2*1 = 5040. #

Dette særlige problem er en permutation. Husk, forskellen mellem permutationer og kombinationer er det, med permutationer, ordreforhold. I betragtning af at spørgsmålet spørger, hvor mange måder eleverne kan rette på for recess (dvs. hvor mange forskellige ordrer), er dette en permutation.

Forestil dig det øjeblik vi kun udfylder to positioner, stilling 1 og stilling 2. For at differentiere mellem vores elever, fordi ordren betyder noget, vil vi tildele hver et brev fra A til G. Nu, hvis vi fylder disse stillinger, på et tidspunkt har vi syv muligheder for at udfylde den første position: A, B, C, D, E, F og G. Men når den position er fyldt, har vi kun seks muligheder for den anden, fordi en af studerende er allerede placeret.

Antag at A er i position 1. Derefter er vores mulige ordrer for vores to positioner AB (dvs. A i position 1 og B i position 2), AC, AD, AE, AF, AG. Men … dette giver ikke alle mulige ordrer her, da der er 7 muligheder for den første position. Således, hvis B var i position 1, ville vi have muligheder BA, BC, BD, BE, BF og BG. Vi multiplicerer således vores antal muligheder sammen: #7*6 = 42#

Når man ser tilbage til det oprindelige problem, er der 7 studerende, der kan placeres i stilling 1 (igen, forudsat at vi udfylder stillinger 1 til 7 i rækkefølge). Når position 1 er fyldt, kan 6 studerende placeres i position 2. Med stillinger 1 og 2 fyldt, kan 5 placeres i position 3 osv. Indtil kun en studerende kan placeres i den sidste position. Således får vi flere gange flere muligheder sammen #7*6*5*4*3*2*1 = 5040#.

For en mere generel formel for at finde antallet af permutationer af # N # objekter taget # R # på et tidspunkt, uden udskiftning (dvs. den studerende i position 1 vender ikke tilbage til ventetiden og bliver en mulighed for position 2), vi har tendens til at bruge formlen:

Antal permutationer = # "N!" / "(N-r)!" #.

med # N # antallet af objekter, # R # Antallet af stillinger, der skal udfyldes, og #!# symbolet for faktoriel, en operation, der virker på et ikke-negativt heltal #en# sådan at #en!# = #atimes (a-1) gange (a-2) gange (a-3) gange … gange (1) #

Således bruger vi vores formel med det oprindelige problem, hvor vi har 7 studerende taget 7 ad gangen (for eksempel vi ønsker at udfylde 7 stillinger), har vi

#'7!'/'(7-7)!' = (7*6*5*4*3*2*1)/(0!) = (7*6*5*4*3*2*1)/1 = 7!#

Det kan virke modstridende det #0! = 1#; Dette er dog faktisk tilfældet.