Какое действие первое или. Примеры со скобками, урок с тренажерами

В разделе на вопрос что делается первым умножение или деление в математике заданный автором Европеоидный лучший ответ это Эти действия равноправны, поэтому первым выполняется то, с чего начинается серия (отсчёт - слева направо) : А: В*С=(А: В) *С, А*С: В=(А*С): В. Правда, в данном случае результат одинаковый (если вычисления идеально точные) .

Ответ от 22 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: что делается первым умножение или деление в математике

Ответ от спросонок [новичек]
что стоит первым то и первое

Ответ от Отвратительный ресурс [гуру]
по моему умножение.. но я не помню уже.. давно в школе учился

Ответ от Евгения Небесная [гуру]
Помойму умножение.

Ответ от Просадка [гуру]
умножение?!)))

Ответ от Любовь Лавринович [эксперт]
без разницы. ответ один и тот же.

Ответ от Виталий Холодов [новичек]
ггггг))))) Это же одно и то же))))

Ответ от Gambit 007 [мастер]
С лева направо! Если умножение первее стоит то умножение, если деление то деление!

Ответ от HELEN &&& [эксперт]
по очереди

Ответ от Iris-chan [эксперт]
если нет скобок, то без разницы. я обычно делаю в том порядке, в котором проще, в котором меньшие числа надо перемножать или делить.

Ответ от Eldgammel Vind [гуру]
Совершенно не важно, если нет скобок.

Ответ от Зина Евстигнеева [гуру]
такие примеры решаются по порядку, что первым идет такое действие и выполняете

Ответ от Андрей Козлов [новичек]
умножение

Ответ от Ёерёжа Таланин [новичек]
умножение))) =)

Ответ от Артур [активный]
6: 2 * 3 = 9 это по порядку6: 2 * 3 = 1 это с начало умножение потом делениеответы разные, поэтому очередь имеет значение.Считают слева на право

Ответ от Даша Зараф [новичек]
Действие выполняется в зависимости от порядка. Например: 200*45/1000=9(в данном случае * стоит первым, а деление последним. И поэтому сначала мы будем умножать 200*45, а потом делить 9000/1000=9) Другой пример: 36/9*4=16(в этом случае / стоит первым, а

Мы рассмотрим в этой статье три варианта примеров:

1. Примеры со скобками (действия сложения и вычитания)

2. Примеры со скобками (сложение, вычитание, умножение, деление)

3. Примеры, в которых много действий

1 Примеры со скобками (действия сложения и вычитания)

Рассмотрим три примера. В каждом из них порядок действий обозначен цифрами красного цвета:

Мы видим, что порядок действий в каждом примере будет разный, хотя числа и знаки одинаковые. Это происходит потому, что во втором и третьем примере есть скобки.

*Это правило для примеров без умножения и деления. Правила для примеров со скобками, включающих действия умножения и деления мы рассмотрим во второй части этой статьи.

Чтобы не запутаться в примере со скобками, можно превратить его в обычный пример, без скобок. Для этого результат, полученный в скобках, записываем над скобками, далее переписываем весь пример, записывая вместо скобок этот результат, и далее выполняем все действия по порядку, слева направо:

В несложных примерах можно все эти операции производить в уме. Главное — сначала выполнить действие в скобках и запомнить результат, а затем считать по порядку, слева направо.

А теперь — тренажеры!

1) Примеры со скобками в пределах до 20. Онлайн тренажер.

2) Примеры со скобками в пределах до 100. Онлайн тренажер.

3) Примеры со скобками. Тренажер №2

4) Вставь пропущенное число — примеры со скобками. Тренажер

2 Примеры со скобками (сложение, вычитание, умножение, деление)

Теперь рассмотрим примеры, в которых кроме сложения и вычитания есть умножение и деление.

Сначала рассмотрим примеры без скобок:

Есть одна хитрость, как не запутаться при решении примеров на порядок действий. Если нет скобок, то выполняем действия умножения и деления, далее переписываем пример, записывая вместо этих действий полученные результаты. Затем выполняем сложение и вычитание по порядку:

Если в примере есть скобки, то сначала нужно избавиться от скобок: переписать пример, записывая вместо скобок полученный в них результат. Затем нужно выделить мысленно части примера, разделенные знаками «+» и «-«, и посчитать каждую часть отдельно. Затем выполнить сложение и вычитание по порядку:

3 Примеры, в которых много действий

Если в примере много действий, то удобнее будет не расставлять порядок действий во всем примере, а выделить блоки, и решить каждый блок отдельно. Для этого находим свободные знаки «+» и «–» (свободные — значит не в скобках, на рисунке показаны стрелочками).

Эти знаки и будут делить наш пример на блоки:

Выполняя действия в каждом блоке не забываем про порядок действий, приведенный выше в статье. Решив каждый блок, выполняем действия сложения и вычитания по порядку.

А теперь закрепляем решение примеров на порядок действий на тренажерах!

Если у вас не открываются игры или тренажёры, читайте .

Начальная школа подходит к концу, скоро ребёнок шагнёт в углубленный мир математики. Но уже в этот период школьник сталкивается с трудностями науки. Выполняя простое задание, ребёнок путается, теряется, что в результате приводит к отрицательной отметке за выполненную работу. Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно при решении примеров, уметь ориентироваться в порядке, по которому нужно решать пример. Не верно распределив действия, ребёнок не правильно выполняет задание. В статье раскрываются основные правила решения примеров, содержащих в себе весь спектр математических вычислений, включая скобки. Порядок действий в математике 4 класс правила и примеры.

Перед выполнением задания попросите своё чадо пронумеровать действия, которые он собирается выполнить. Если возникли затруднения – помогите.

Некоторые правила, которые необходимо соблюдать при решении примеров без скобок:

Если в задании необходимо выполнить ряд действий, нужно сначала выполнить деление или умножение, затем . Все действия выполняются по ходу письма. В противном случае, результат решения будет не верным.

Если в примере требуется выполнить , выполняем по порядку, слева направо.

27-5+15=37 (при решении примера руководствуемся правилом. Сначала выполняем вычитание, затем – сложение).

Научите ребёнка всегда планировать и нумеровать выполняемые действия.

Ответы на каждое решённое действие записываются над примером. Так ребёнку гораздо легче будет ориентироваться в действиях.

Рассмотрим ещё один вариант, где необходимо распределить действия по порядку:

Как видим, при решении соблюдено правило, сначала ищем произведение, после — разность.

Это простые примеры, при решении которых, необходима внимательность. Многие дети впадают в ступор при виде задания, в котором присутствует не только умножение и деление, но и скобки. У школьника, не знающего порядок выполнения действий, возникают вопросы, которые мешают выполнить задание.

Как говорилось в правиле, сначала найдём произведение или частное, а потом всё остальное. Но тут же есть скобки! Как поступить в этом случае?

Решение примеров со скобками

Разберём конкретный пример:

При выполнении данного задания, сначала найдём значение выражения, заключённого в скобки.
Начать следует с умножения, далее – сложение.
После того, как выражение в скобках решено, приступаем к действиям вне их.
По правилам порядка действий, следующим шагом будет умножение.
Завершающим этапом станет .

Как видим на наглядном примере, все действия пронумерованы. Для закрепления темы предложите ребёнку решить самостоятельно несколько примеров:

Порядок, по которому следует вычислять значение выражения уже расставлен. Ребёнку останется только выполнить непосредственно решение.

Усложним задачу. Пусть ребёнок найдёт значение выражений самостоятельно.

7*3-5*4+(20-19) 14+2*3-(13-9)
17+2*5+(28-2) 5*3+15-(2-1*2)
24-3*2-(56-4*3) 14+12-3*(21-7)

Приучите ребёнка решать все задания в черновом варианте. В таком случае, у школьника будет возможность исправить не верное решение или помарки. В рабочей тетради исправления не допустимы. Выполняя самостоятельно задания, дети видят свои ошибки.

Родители, в свою очередь, должны обратить внимание на ошибки, помочь ребёнку разобраться и исправить их. Не стоит нагружать мозг школьника большими объёмами заданий. Такими действиями вы отобьёте стремление ребёнка к знаниям. Во всём должно быть чувство меры.

Делайте перерыв. Ребёнок должен отвлекаться и отдыхать от занятий. Главное помнить, что не все обладают математическим складом ума. Может из вашего ребёнка вырастет знаменитый философ.

Для правильного вычисления выражений, в которых нужно произвести более одного действия, нужно знать порядок выполнения арифметических действий. Арифметические действия в выражении без скобок условились выполнять в следующем порядке:

Если в выражении присутствует возведение в степень, то сначала выполняется это действие в порядке следования, т. е. слева направо.
Затем (при наличии в выражении) выполняются действия умножения и деления в порядке их следования.
Последними (при наличии в выражении) выполняются действия сложения и вычитания в порядке их следования.

В качестве примера рассмотрим следующее выражение:

Сначала необходимо выполнить возведение в степень (число 4 возвести в квадрат и число 2 в куб):

3 · 16 - 8: 2 + 20

Затем выполняются умножение и деление (3 умножить на 16 и 8 разделить на 2):

И в самом конце, выполняются вычитание и сложение (из 48 вычесть 4 и к результату прибавить 20):

48 - 4 + 20 = 44 + 20 = 64

Действия первой и второй ступени

Арифметические действия делятся на действия первой и второй ступени. Сложение и вычитание называются действиями первой ступени , умножение и деление - действиями второй ступени .

Если выражение содержит действия только одной ступени и в нём нет скобок, то действия выполняются в порядке их следования слева направо.

Пример 1.

15 + 17 - 20 + 8 - 12

Решение. Данное выражение содержит действия только одной ступени - первой (сложение и вычитание). Надо определить порядок действий и выполнить их.

Ответ: 42.

Если выражение содержит действия обеих ступеней, то первыми выполняются действия второй ступени, в порядке их следования (слева направо), а затем действия первой ступени.

Пример. Вычислить значение выражения:

24: 3 + 5 · 2 - 17

Решение. Данное выражение содержит четыре действия: два первой ступени и два второй. Определим порядок их выполнения: согласно правилу первым действием будет деление, вторым - умножение, третьим - сложение, а четвёртым - вычитание.

Теперь приступим к вычислению.

Мы познакомимся с действием умножение и узнаем, как это действие связано со сложением.

Решим следующую задачу:

Задача 1 (рис. 1)

В доме 5 этажей. На каждом этаже по 4 квартиры. Сколько квартир в этом доме?

Рис. 1. Иллюстрация к задаче 1

На рисунке (рис. 1) изображен такой дом. Чтобы узнать количество квартир в доме, нужно сложить квартиры, находящиеся на первом (4), втором (4), третьем (4), четвертом (4) и пятом (4) этажах.

4 + 4 + 4 + 4 + 4 = 20

В данном примере мы находим сумму одинаковых слагаемых. В математике это можно заменить другим действием - умножением. Мы заменим сумму произведением, мы сложили 5 раз по 4 квартиры - это можно записать как 4 · 5.

4 + 4 + 4 + 4 + 4 = 4 · 5 = 20

Ответ: в доме 20 квартир.

Задание 1

Потренируемся заменять сложение умножением и умножение сложением.

Рассмотрим пример: заменим сумму одинаковых слагаемых произведением (произведение - это результат умножения): 5 + 5 + 5 = . Слагаемое 5 повторяется 3 раза, поэтому сумму 5 + 5 + 5 можно заменить произведением 5 · 3.

5 + 5 + 5 = 5 · 3

Теперь рассмотрим обратный пример: необходимо произведение 8 · 2 представить в виде суммы одинаковых слагаемых. 8 · 2 - это 8 повторить 2 раза, то есть 8 + 8.

Посмотрим на выражение: 7 + 4 + 10 + 6 = и скажем, можно ли его заменить умножением.

В данном примере мы находим сумму не одинаковых, а разных слагаемых (первое слагаемое - 7, второе - 4, третье - 10, четвертое - 6). Значит, такую сумму заменить произведением нельзя, так как слагаемые не одинаковые. Мы можем только вычислить значение данного выражения. Выполним это удобным способом , для этого воспользуемся переместительным свойством сложения.

7 + 4 + 10 + 6 = 6 + 4 + 10 + 7 = 10 + 10 + 7 = 27

Задание 2

Составьте выражение, для того чтобы узнать, сколько кругов расположено на доске (рис. 2).

Рис. 2. Иллюстрация к задаче 2

Посмотрим внимательно: мы видим, что в каждом ряду 6 кругов (Важно, что количество кругов одинаковое). Выражение, которое поможет нам узнать общее количество кругов, - 6 + 6. Это сумма одинаковых слагаемых, значит, мы можем заменить ее произведением:

6 + 6 = 6 · 2 = 12

На данном уроке мы познакомились с действием умножения, а на следующем уроке мы научимся составлять выражения на умножение и находить их значение.

Смысл действия умножения состоит в том, что при умножении находится сумма одинаковых слагаемых. Первое число при умножении показывает, какое слагаемое повторяют несколько раз. Второе число при умножении показывает, сколько раз повторяют это слагаемое. Результат умножения показывает, какое число получается. Например:

Список литературы

Александрова Э.И. Математика. 2 класс. - М.: Дрофа, 2004.
Башмаков М.И., Нефёдова М.Г. Математика. 2 класс. - М.: Астрель, 2006.
Дорофеев Г.В., Миракова Т.И. Математика. 2 класс. - М.: Просвещение, 2012.

Festival.1september.ru ().
86talsch-okt.edusite.ru ().
Prosv.ru ().
Nachalka.school-club.ru ().

Домашнее задание

Заменить в следующих выражениях сложение умножением:

а. 2 + 2 + 2 + 2 =

г. 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 =

Заменить в следующих выражениях умножение сложением.

1. Элементы комбинаторики. Правила умножения и сложения.

Комбинаторика – раздел математики, в котором изучаются задачи выбора элементов из заданного множества и расположения их в группы по заданным правилам, в частности задачи о подсчете числа комбинаций (выборок), получаемых их элементов заданного множества. В каждой из них требуется подсчитать число возможных вариантов осуществления некоторого действия, ответить на вопрос: «Сколькими способами?» Многие комбинаторные задачи могут быть решены с помощью следующих 2х важных правил, называемых соответственно правилами умножения и сложения.

Правило умножения .

Если из нек множ первый объект (элемент х) можно выбрать n1 способами и после каждого такого выбора второй объект (элем у) можно выбр n2 способами, то оба объекта (х и у) в указ порядке можно выбрать n1*n2 способами.

Это правило распр-ся на случай трех и более объектов.

Пример : сколько трехзначных чисел можно составить из цифр 1,2,3,4,5, если: а) числа не повт; б) числа могут повтор.

Решение: а) 1ую цифру выбираем 5мя способами, 2ую – 4мя, 3 – 3мя 5*4*3=60 способов

б) 5*5*5=125 сособов

Правило сложения

Если некот объект х можно выбр n1 способами, а объект у можно выбр n2 способами, причем первые и вторые выборы таковы, что они взаимно искл друг друга и не могут быть получены одновременно, то объект хUу (х или у) можно выбр n1+n2 способами.

Пример : Четыре города M,N,P,K соединены дорогами так, что из M в N ведут 5дорог, из N в K – 6 дорог, из M в P ведут 4 дороги, из P в К – 3 дороги.

Сколькими способами можно проехать из М в К?

Решение: Из М в К через N ведут 5*6=30 дорог, Из М в К через P ведут 4*3=12 дорог

Из М в К ведут 30+12=42 дороги.

2. Размещения, перестановки, сочетания.

Размещениями из n-элементов по m элементов в каждом называются такие комбинации, из которых каждая содержит m элементов из данных n элементов, и которые отличаются друг от друга порядком их следования, либо самими элементами.

Если элементы комбинации не повторяются.

Размещениями из n-элементов по m элементов с повторениями называются такие комбинации, в которых каждая содержит m элементов из данных n элементов, записанных в каком нибудь порядке, причем один и тот же элемент может входить в комбинацию более одного раза.

Размещения с повторениями обозначаются Ã и вычисляются по формуле:

Примеры в 1ом вопросе!

Перестановками из n-элементов называются такие комбинации, которые отличаются лишь порядком следования этих элементов.

Пример: Имеется 5 равных геом фигур: 3 желтых и 2 белых круга. Сколько различных узоров можно составить из этих кругов, располагая их в ряд?

Решение: Желтые круги будут повт 2! раз

Белые - 3! раз

Число разл узоров будет равно 5!/2!*3!=10

Перестанови, в которых хотя бы один элемент встречается более одного раза, называются перестановкам с повторениями.

Сочетаниями из n-элементов по m элементов в каждом называются такие комбинации, каждая из которых состоит из m элементов, выбранных из данных n элементов, и которые отличаются друг от друга хотя бы одним элементом.

Пример: Сколькими способами можно выбрать 3 представителей учебной группы в студ совет, если в группе 25чел.

Сочетаниями из n-элементов по m с повторениями назыв такие комбинации, каждая из которых состоит из m элементов из данных n элементов, причем один и тот же элемент может входить в комбинацию более одного раза.

Обозначается – Č и вычисл по форм:

3. Бином Ньютона.

Бином Ньютона – это формула, представляющая выражение

в виде многочлена.

Она имеет вид:

Её можно записать иначе:

, где - число сочетаний из n элементов по k,

Известные формулы сокращенного умножения: квадрат суммы, квадрат разности, куб суммы, куб разности являются частными случаями бинома Ньютона.

Когда степень бинома невелика, коэффициенты многочлена могут быть получены с помощью треугольника Паскаля.

Любой элемент треугольника паскаля, распол в n-ой строке на k-ом месте выражает ,

Где отчет n ведется от 1, а отчет k ведется от 0.

Пример : Представить в виде многочлена

Булевы функции. Определение. Примеры.

Алгебра логики, выстроенная в XIX веке, долго существовала как абстрактная, хотя и очень красивая наука. Но в середине XX века оказалось, что она имеет конкретное и очень важное применение в современной жизни. Булева алгебра в настоящее время служит основой для описания логики работы аппаратных и программных средств ЭВМ. Она ис-пользует логические переменные, которые принимают лишь два значения 0 и 1. Аналогично и ЭВМ использует лишь сигналы 0 и 1, воспринимая их как логические переменные.

Рассмотрим множество В = {0;1}.

Тогда В 2 = {(0;0),(0;1),(1;0),(1;1). Снимем разделительный к внутри каждой пары и уберём скобки. Тогда В 2 = {00, 01,10,11}. Аналогично В 3 = Вх В 2 ={000,001,010,011,100,101,110,111} и т. д.,

Каждому элементу множества В n поставим в соответствие единст-венный элемент множества В - {0; 1}. Полученное соответствие наз булевой функцией . Элементы множества В n являются значениями аргумента булевой функции. Они представляют собой наборы, состоящие из нулей и единиц, и называются кортежами. Длиной кортежа назы-вается число цифр, образующих кортеж. Множество В n - область определения функции

Множества значений булевой функции, вообще говоря это значение функции В = {0;1}.

Задание булевой функции в виде таблицы, в которой указаны значения каждой переменной кортежа и значение самой функции, называется заданием таблицей истинности или матричным заданием булевой функции.

Геометрическая интерпретация отражает геометрический способ задания булевых функций.

Область определения D (f ) булевой функции n = 1 это совокупность двух точек 0 и 1 числовой прямой, т.е. одномерного куба

Если п = 2, то D (f ) = {00,01,10,11}- это множество вершин квадрата, т. е. двухмерного куба

Если п = 3, то D (f ) = {000,001,010,01 1,100,101,110,111}

множество вершин трёхмерного куба в декартовой системе координат.

На кортежах длины n можно составить

различных простейших булевых функций.

Если n=1, то число простейших булевых функций равно 4, если n=2, то их 16, если n=3, то их 256

Если n=1, то существует 4 простейших булевых функций:

- константа 0(тождественный 0)

- константа 1(тождественная 1)

- тождественная функция

- отрицание

5. Реализация булевых функций формулами.

Отрицание

Конъюнкция (логическое умножение)

Дизъюнкция

Импликация

Отрицание импликации

Эквиваленция

Сумма по модулю 2

Стрелка Пирса

‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌│ - штрих Шеффера

Порядок действий в формулах определяется с помощью скобок. Чтобы уменьшить их количество, на множестве функций вводится порядок действий.

Самой старшей считается «отрицание»

Затем – «конъюнкция», «штрих Шеффера», «стрелка Пирса»

Затем – «дизъюнкция»

Затем – «импликация»

На самом низком уровне – эквиваленция и сумма по модулю 2.

Булевы функции называют равными, если совпадают их таблицы истинности. Функции, соответствующие равным формулам, называются равносильными. Следует отметить, что одна и та же функция может быть представлена разными формулами.

Правила комбинаторики При вычислении количества различных комбинаций используются правила сложения и умножения . Сложение используется, когда...

Дискретная математика. Теория вероятностей и математическая статистика

Книга >> Математика

17 4.2. Условная вероятность. Теоремы сложения и умножения вероятностей 22 4.3. Полная вероятность. Формула... то сегодня пятница. 3.3. Элементы комбинаторики Правило суммы: Если элемент x можно выбрать n способами, а элемент y  m способами, ...

Решение вопросов теории вероятности на уроках математики

Дипломная работа >> Педагогика

Событий, сложение и умножение вероятностей. После этого идет блок комбинаторики , где рассматривается правило умножения , перестановки, ... и других. Библиография Бродский, Я. Об изучении элементов комбинаторики , вероятности, статистики в школе [Текст] / Я. ...

Методика обучения решению комбинаторных задач

Дипломная работа >> Педагогика

Статистические исследования. 3. Элементы комбинаторики . 4. Начальные... элементов по k и сочетания из n элементов по k. С помощью комбинаторного правила умножения ... «Сложение и умножение вероятностей» рассматриваются теоремы сложения и умножения вероятностей...

независимого проведения двух испытаний А и В , следует перемножить число всех исходов испытания А и число всех исходов испытания В .

Правило умножения для двух независимых испытаний удобно объяснять, используя прямоугольники, разбитые на квадратики, или прямоугольные таблицы. Но если проводятся три испытания, то для иллюстрации надо использовать и длину, и ширину, и высоту, и на картинке получится прямоугольный параллелепипед, разбитый на кубики. Здесь уже рисунок и объяснения становятся сложнее, поскольку, например, будут невидимые кубики. Еще хуже дело обстоит с четырьмя испытаниями. В этом случае для рисунка нам просто не хватит измерений, ведь окружающее нас пространство всего лишь трехмерно.

Оказывается, правило умножения для трех, четырех и т. д. испытаний можно объяснить, не выходя за рамки плоскости, с помощью геометрической модели, которую называют деревом возможных вариантов. Она, во-первых, наглядна как всякая картинка, и, во-вторых, позволяет все учесть, ничего не пропустив.

Пример 3 . Несколько стран в качестве символа своего государства решили использовать флаг в виде трех горизонтальных полос одинаковых по ширине, но разных по цвету: белый, синий, красный. Сколько стран могут использовать такую символику при условии, что у каждой страны свой, отличный от других, флаг?

Решение. Будем искать решение с помощью дерева возможных вариантов (рис. 4.1). Посмотрим на его левую «веточку», идущую от «флага», пусть верхняя полоса – белого цвета , тогда средняя полоса может быть синей или красной, а нижняя – соответственно, красной или синей. Получилось два варианта цветов полос флага: белая, синяя, красная и белая, красная, синяя.

Пусть теперь верхняя полоса – синего цвета , это вторая «веточка».

Рисунок 4.1

Тогда средняя полоса может быть белой или красной, а нижняя – соответственно, красной или белой. Получилось еще два варианта цветов полос: синяя, белая, красная и синяя, красная, белая.

Аналогично рассматривается случай для верхней полосы красного цвета. Получится еще два варианта: красная, белая, синяя и красная, синяя, белая полосы флагов. Всего 6 комбинаций.

Построенная схема действительно напоминает дерево, только перевернутое. Видимо, поэтому ее и называют деревом возможных вариантов.

Вот как, например, выглядит дерево возможных вариантов для примера 1 (рисунок 4.2):

Для следующего примера мы приведем три различных способа решения: с помощью простого перебора , с помощью дерева вариантов и по правилу умножения.

Рисунок 4.2

Пример 4. В коридоре висят три лампочки. Сколько имеется различных способов освещения коридора?

Решение.

Первый способ . Пронумеруем лампочки и будем писать «+» или «-» в зависимости от того, горит или не горит очередная лампочка. Тогда все способы освещения можно просто перечислить: + + +, + + -, + - +, - + +, + - -, - + -, - - +,

Всего 8 способов.

Второй способ . Дерево возможных вариантов представлено на рисунке 4.3. С его помощью находим, что осветить коридор можно 8 способами.

Третий способ. Первая лампочка может или гореть, или не гореть, т.е. имеется два возможных исхода. То же самое относится и ко второй, и к третьей лампочкам. Мы предполагаем, что лампочки горят или нет независимо друг от друга. По

Рисунок 4.3 правилу умножения получаем, что число всех способов освещения равно 2 2 2 = 8.

У каждого из этих трех способов решения в каждом конкретном случае есть свои преимущества и свои недостатки. Выбор способа решения – за вами! Отметим все же, что правило умножения позволяет в один шаг решать самые разнообразные задачи. Например, оно приводит к крайне важному в математике понятию факториала. Рассмотрим сначала примеры.

Пример 5 . В семье – 6 человек, и за столом в кухне стоят 6 стульев. В семье решили каждый вечер, ужиная, рассаживаться на эти 6 стульев по-новому. Сколько дней члены семьи смогут делать это без повторений?

Решение. Ответ оказывается неожиданно большим: почти два года! Объясним его. Для удобства рассуждений будем считать, что семья (бабушка, дедушка, мама, папа, дочь, сын) будет рассаживаться на стулья поочередно. Нас интересует, сколько всего существует различных способов их размещения на стульях.

Предположим, что первой усаживается бабушка. У нее имеется 6 вариантов выбора стула. Вторым садится дедушка и независимо выбирает стул из 5 оставшихся. Мама делает свой выбор третьей и выбор у нее будет из 4 стульев. У папы будет уже 3 варианта, у дочки – 2, ну а сын сядет на единственный незанятый стул. По правилу умножения получаем, что всего имеется 6·5·4·3·2·1 = 720 различных способов размещения. Таким образом, в «игру с рассаживаниями» семья может играть 720 дней, т. е. почти 2 года.

Ответ: 720.

Пример 6 . Десять разных писем раскладывают по одному в десять конвертов. Сколько существует способов такого раскладывания?

Решение. Предложенная ситуация отличается от предыдущей (пример 5). Действительно, там были люди и стулья, здесь – письма и конверты. Однако и здесь, и там требуется узнать, сколькими способами можно разместить п предметов на п местах.

Повторяя предыдущее решение, получаем, что всего имеется 10·9·8·7·6·5·4·3·2·1=3 628 800 способов раскладывания писем по конвертам. Более 3,5 миллионов!

Ответ: 3628800.

Как мы видим, условия задач – разные, а решения, да и полученные ответы, по сути дела, одинаковы. Удобно поэтому ввести и одинаковые обозначения для таких ответов.

Определение. Произведение первых подряд идущих п натуральных чисел обозначают п!

п! = 1·2·3·…·(п-2)·(п-1)·п

Знак п! читается как «эн факториал», что в дословном переводе с английского языка означает «состоящий из п множителей». Приведем несколько первых значений для п:

3! = 1·2·3 = 6

4! = 1·2·3·4 = 24

5! = 1·2·3·4·5 = 120

6! = 1·2·3·4·5·6 = 720 и т.д.

Рассмотрим еще несколько примеров:

Пример 7. Вычислить: а) 3!; б) 7!-5!; в) .

Решение. а) 3!=1∙2∙3=6.

б) т.к. 7!= 1∙2∙3∙4∙5∙6∙7 и 5!= 1∙2∙3∙4∙5, то 5! можно вынести за скобки, тогда получим 5!(6∙7-1)= 1∙2∙3∙4∙5∙41=4920.

в) .

Пример 8. Упростить выражение: .

Решение. =1∙2∙3∙…∙(п- 1)∙п∙(п+1), а =1∙2∙3∙…∙(п-1), после сокращения получим п∙(п+1).

Как же сформулировать общее утверждение, частными случаями которого являются решения примеров 3, 5 и 6? Вот один из возможных вариантов.

ТЕОРЕМА: п различным элементам можно присвоить номера от 1 до п ровно п! различными способами.

Каждый способ нумерации от 1 до п , о котором идет речь в теореме, часто называют перестановкой данного п -элементного множества. Действительно, можно считать, что каждая такая нумерация просто расставляет или переставляет все элементы множества в некотором порядке.

Перестановками из п элементов называют комбинации, которые отличаются друг от друга только порядком элементов.

Число перестановок множества из п элементов обозначают Р п . Значит, приведенную теорему можно записать в виде формулы:

Р п = п!

Кроме правила умножения в комбинаторике иногда используется еще правило сложения: Для того чтобы найти число всех возможных исходов независимого проведения одного из двух испытаний А или В, следует сложить число всех исходов испытания А и число всех исходов испытания В.

Пример 9. На столе в стаканчике стоит 5 карандашей и 3 ручки. Для того, чтобы написать записку (записать телефонный номер и т.п.), мы можем взять 1 из 5 карандашей или 1 из 3 ручек, то есть у нас имеется 5 возможностей выбора одного карандаша и 3 возможности выбора одной ручки. Так как мы выбираем только 1 предмет, карандаш или ручку, то число всех возможностей выбора равно: 5 + 3 = 8.

Правила умножения и сложения применимы для любого количества независимых испытаний.

Подведем итоги нашего знакомства с простейшими комбинаторными задачами. Мы получили основное правило – правило умножения, рассмотрели его геометрическую модель – дерево возможных вариантов, ввели новое понятие – факториал, сформулировали теорему о перестановках, в которой это понятие используется.