Giải SBT Toán 10 trang 10, 11 Cánh Diều tập 2

Bài 11 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều 

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!

Phương pháp:

Áp dụng định nghĩa hoán vị để tìm câu đúng

Lời giải:

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.

® Chọn A

Bài 12 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều 

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).

Phương pháp:

Áp dụng định nghĩa chỉnh hợp để tìm câu đúng

Lời giải:

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.

-> Chọn C

Bài 13 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều 

Cho k, n là các số nguyên dương, k ≤ n. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai?

A. \(A_k^n = n(n - 1)...(n - k + 1)\)                          B. \({P_n} = n(n - 1)....2.2\)

C. \({P_n} = n!\)                                                         D. \(A_n^k = \frac{{n!}}{{k!}}\)

Phương pháp:

Áp dụng các công thức tính hoán vị và chỉnh hợp để tìm câu đúng

Lời giải:

- Công thức tính số các chỉnh hợp chập k của n phần tử là: \(A_k^n = n(n - 1)...(n - k + 1)\) ® A đúng

- Công thức tính số các hoán vị của n phần tử là: \({P_n} = n(n - 1)....2.1 = n!\) ® B, C đúng

Suy ra phương án D sai

-> Chọn D

Bài 14 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều 

Từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ta lập được bao nhiêu số tự nhiên:

a) Gồm 9 chữ số đôi một khác nhau?

b) Gồm 7 chữ số đôi một khác nhau?

Phương pháp:

Áp dụng các quy tắc hoán vị và chỉnh hợp để tính số các số tự nhiên thỏa mãn

Lời giải:

a) Mỗi số tự nhiên lập được là một hoán vị của 9 chữ số đã cho.

\( \Rightarrow \) Số các số tự nhiên có thể lập được là: \({P_9} = 9! = 362880\) số thỏa mãn

b) 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 thỏa mãn

Bài 15 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều 

Từ các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ta lập được bao nhiêu số tự nhiên:

a) Gồm 10 chữ số đôi một khác nhau?

b) Gồm 6 chữ số đôi một khác nhau?

Phương pháp:

Bước 1: Tìm số cách chọn chữ số đầu tiên của số cần tìm

Bước 2: Sử dụng quy tắc hoán vị và chỉnh hợp để tìm số cách chọn các chữ số còn lại

Bước 3: Sử dụng quy tắc nhân để tính số các số thỏa mãn

Lời giải:

a) Gọi chữ số đầu tiên của các số cần tìm có 10 chữ số là a

- Có 9 cách chọn a (trừ chữ số 0)

- 9 chữ số còn lại có số cách chọn là hoán vị của 9 chữ số còn lại (trừ 1 chữ số được chọn đầu tiên)

Vậy có tất cả 9.9! = 3 265 920 số thỏa mãn

b) Gọi chữ số đầu tiên của các số cần tìm có 6 chữ số là b

- Có 9 cách chọn b (trừ chữ số 0)

- 5 chữ số còn lại có số cách chọn là chỉnh hợp chập 5 của 9 chữ số còn lại (trừ 1 chữ số được chọn đầu tiên)

Vậy có tất cả \(9.A_9^5 = 136080\) số thỏa mãn

Bài 16 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều 

Một tổ có 8 học sinh gồm 4 nữ và 4 nam. Có bao nhiêu cách xếp các học sinh trong tổ:

a) Thành một hàng dọc?

b) Thành một hàng dọc sao cho nam, nữ đứng xen kẽ nhau?

Phương pháp:

Bước 1: Tìm số cách xếp n người theo hàng dọc theo hoán vị

Bước 2: Tìm số cách xếp 4 nam (hoặc 4 nữ) trước, khi đó giữa 2 nam (hoặc 2 nữ) tạo thành 1 chỗ trống

Bước 3: Sắp xếp 4 nam (hoặc 4 nữ) còn lại vào các chỗ trống được tạo thành rồi sử dụng quy tắc nhân

Lời giải:

a) 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: \({P_8} = 8! = 40320\) cách xếp

b) Trước tiên ta xếp 4 nữ thành một hàng dọc trước \( \Rightarrow \) Có 4! = 24 cách xếp

Cứ giữa 2 bạn nữ bất kì tạo thành 1 khoảng trống và có 1 khoảng trống trước bạn nữ đầu tiên hoặc 1 khoảng trống sau bạn nữ cuối cùng \( \Rightarrow \) mỗi trường hợp có tất cả 4 khoảng trống

TH1: Bạn nam đứng đầu

Ta xếp 4 bạn nam vào 4 khoảng trống (1 khoảng trống trước bạn nữ đầu tiên) thì có 4! cách xếp

TH2: Bạn nữ đứng đầu

Ta xếp 4 bạn nam vào 4 khoảng trống (1 khoảng trống sau bạn nữ cuối cùng) thì có 4! cách xếp

Vậy có tất cả 4!.4! + 4!.4! = 1 152 cách xếp thỏa mãn

Bài 17 trang 10 SBT Toán 10 - Cánh Diều

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.

a) Có bao nhiêu cách sắp xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng đầu tiên?

b) Sau khi sắp xếp xong hàng đầu tiên, có bao nhiêu cách sắp xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ hai?

c) Sau khi sắp xếp xong hai hàng đầu, có bao nhiêu cách sắp xếp 30 học sinh để ngồi vào hàng thứ ba?

Phương pháp:

Áp dụng chỉnh hợp để tìm số cách xếp thỏa mãn

Lời giải:

a) 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

b) 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

c) 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).

Bài 18 trang 11 SBT Toán 10 - Cánh Diều

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?

Phương pháp:

Áp dụng quy tắc nhân và chỉnh hợp để tìm số cách chọn thỏa mãn

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 = 1 404 000 cách chọn thỏa mãn

Bài 19 trang 11 SBT Toán 10 - Cánh Diều

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?

Phương pháp:

Áp dụng quy tắc nhân, hoán vị và chỉnh hợp để tìm số cách chọn thỏa mãn

Lời giải:

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

Sachbaitap.com