1 of 51

ПРЕЗЕНТАЦІЯ

​

Тема уроку

“Елементи комбінаторики. Перестановки, розміщення, комбінації”

​

​

​

​

​

2 of 51

МЕТА УРОКУ:

  • Ознайомити ліцеїстів з новим розділом математики;
  • дати означення факторіала, перестановки, розміщення, комбінації без повторень; розглянути задачі з використанням формул для обчислення кількості різних сполук; розглядання правил суми і добутку;
  • сформувати вміння знаходити значення і перетворювати вирази з факторіалами, застосовувати правила комбінаторики при розв'язуванні задач;
  • розвивати увагу і пам’ять;
  • виховувати впевненість в своїх силах, колективізм і самостійність, зацікавленість предмету.

3 of 51

*УМІННЯ ВЧИТИСЯ ВПРОДОВЖ ЖИТТЯ;��*МАТЕМАТИЧНУ КОМПЕТЕНТНІСТЬ;��*ІНІЦІАТИВНІСТЬ ТА ПІДПРИЄМЛИВІСТЬ;��*СОЦІАЛЬНО - ГРОМАДЯНСЬКУ КОМПЕТЕНТНІСТЬ.

  • Формування компетентностей:

4 of 51

ХІД УРОКУ.

5 of 51

ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА

​

​

​

​

*Описати психологічний стан особистостей

6 of 51

АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

7 of 51

ПОВТОРЕННЯ матеріалу до ЗНО

Множина може містити будь-яку кількість елементів. Якщо множина містить скінчене число елементів, то вона називається скінченною множиною.

Якщо ж число елементів множини нескінчене, то і множина називається нескінченною.

Якщо множина не містить жодного елемента, то таку множину називають порожньою і позначається Ø .

Якщо множини складаються з одних і тих же елементів, то такі множини називаються рівними.

Наприклад: {12; 13; 14; 15} = {15; 14; 13; 12}.

8 of 51

ПОЯСНЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

9 of 51

ПЛАН:

10 of 51

ІСТОРІЯ ВИНИКНЕННЯ ПОНЯТТЯ

​

​

​

Термін «комбінаторика» був введений в математичний ужиток Лейбніцем, який в 1666 році опублікував свою працю «Міркування про комбінаторне мистецтво».

Готфрід Вільгельм Лейбніц (Gottfried Wilhelm von Leibniz)  - німецький філософ, математик, механік, юрист, дипломат.

11 of 51

Комбінаторика – важливий розділ математики, знання якого необхідно представникам різноманітних спеціальностей.

З комбінаторними задачами доводиться мати справу фізикам, хімікам, біологам, лінгвістам, спеціалістам по кодам та ін. Комбінаторні методи лежать в основі рішення багатьох задач теорії ймовірностей та її застосувань.

Методи розв'язування таких задач вивчають у розділі математики, який називається комбінаторикою, а самі задачі — комбінаторними.

12 of 51

Приклади комбінаторних задач:

​

  1. Дізнатися, скількома способами можна з 6 хлопчиків і 8 дівчаток вибрати команду для естафети, якщо в команду повинні увійти 3 хлопчика і 3 дівчинки.
  2. Скількома способами можуть бути розподілені золота і срібна медалі за підсумками олімпіади, якщо число команд 15?

13 of 51

ФАКТОРІАЛ�

Означення 1. Факторіал — це добуток послідовних натуральних чисел. n! = 1 ∙ 2 ∙ 3 ∙ ... ∙ n.

Наприклад : 1! = 1;

2! = 1 ∙ 2 = 2;

3! = 1 ∙ 2 ∙ 3 = 6;

4! = 1 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 4 = 3! ∙ 4 = 24.

Приймають, що 0! = 1.

Термін «факторіал» походить від англійського слова «фактор» — множник.

​

14 of 51

ПРИКЛАДИ

1) Обчислити:

​

​

​

​

2) Спростити:

15 of 51

ПЕРЕСТАНОВКИ

​

​

Рn = n!

​

16 of 51

ПЕРЕСТАНОВКИ.

  •  

17 of 51

ПЕРЕСТАНОВКИ

Означення 2. Будь-яка впорядкована множина, що складається з n елементів, називається перестановкою з n елементів.

Перестановки відрізняються одна від одної лише порядком елементів.

Приклад 1. Із елементів множини А = {2, 4, 5} можна утворити 6 перестановок: {2, 4, 5}, {2, 5, 4}, {4, 2, 5}, {4, 5, 2}, {5, 4, 2}, {5, 2, 4}.

Кількість усіх можливих перестановок у множині з n елементів позначається Рn. Обчислюється за формулою:

Рn = n!

Приклад 2. 12 осіб можна розмістити за столом, біля якого поставлено 12 стільців, РІ2= 12! способами.

​

​

18 of 51

ВПРАВИ�НА ЗАКРІПЛЕННЯ ФОРМУЛИ ЧИСЛА ПЕРЕСТАНОВОК

  1. Обчисліть: Розв'язання

​

​

  • Скількома способами можна розсадити 7 осіб на семи вільних стільцях? Розв'язання

19 of 51

РОЗВ'ЯЗАННЯ

Обчисліть:

​

​

​

​

20 of 51

РОЗВ'ЯЗАННЯ

​

Обчисліть:

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

21 of 51

РОЗВ'ЯЗАННЯ

Скількома способами можна розсадити 7 осіб на семи вільних стільцях?

Щоб обчислити скільки способів існує для того щоб розсадити 7 осіб на семи вільних стільцях треба знайти число перестановок :

​

​

​

​

​

​

​

​

​

22 of 51

РОЗМІЩЕННЯ

23 of 51

РОЗМІЩЕННЯ

  •  

24 of 51

�ФОРМУЛА ДЛЯ ОБЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ РОЗМІЩЕНЬ�

Приклад 2. Студенту потрібно скласти 4 іспити на протязі 8 днів. Скількома способами це можна зробити

Розв'язання:

​

​

25 of 51

РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Приклад 3. Скількома способами можна розсадити 4 учні на 25 стільцях?

​

​

​

​

Відповідь: = 303 600.

​

26 of 51

ПРИКЛАД 4.

​

Обчисліть:

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

27 of 51

ПРИКЛАД 5.

​

Обчисліть:

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

28 of 51

ПРИКЛАД 6.

Розв'яжіть рівняння:

​

Розв'язати рівняння означає знайти змінну x.

​

Тобто тоді

​

Отже враховуюче, що x – натуральне число, отримаємо x=1.

Відповідь: 1

​

​

​

​

29 of 51

ПРИКЛАД 7.

Кожен вибір трьох медалістів з 10 учасників відрізняється один від одного складом і порядком розташування учасників, тоді треба обчислити число розміщень з 10 по 3:

​

​

30 of 51

КОМБІНАЦІЇ

31 of 51

КОМБІНАЦІЇ

Будь-яка не упорядкована підмножина з m елементів даної множини М, що містить n елементів, де m ≤ n, називається комбінацією з n елементів по m.

Порядок елементів у множині неістотний, комбінації відрізняються лише складом елементів. Кількість усіх можливих комбінацій з n елементів по m позначається символом

Комбінація відрізняється від розміщення тим, що у цій підмножині неістотним є порядок елементів.

У загальному випадку кількість комбінацій з n елементів по m елементів можна обчислити за формулою:

32 of 51

�ФОРМУЛА ДЛЯ ОБЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ КОМБІНАЦІЙ�

33 of 51

РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Приклад1: Скількома різними способами можна вибрати з 15 осіб делегацію в складі 3 осіб?

Розв'язання:

Різними вважатимемо ті делегації, які відрізняються хоча б однією особою. Отже, треба обчислити

​

​

​

​

​

Відповідь. Існує 455 способів.

​

34 of 51

ПРИКЛАД 9.

​

Обчисліть:

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

35 of 51

ПРИКЛАД 10.

​

Обчисліть:

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

36 of 51

ПРИКЛАД 11.

Скільки прямих можна провести через 7 точок, з яких ніякі три не лежать на одній прямій?

Кожні дві точки визначають одну пряму, і при цьому не відіграє ролі в якому порядку вони взяті. Тому число прямих дорівнює числу комбінацій з 7 по 2, тобто

​

​

37 of 51

  •  

38 of 51

ПРИКЛАД 13. СКІЛЬКОМА СПОСОБАМИ МОЖНА ЗАКРЕСЛИТИ 6 НОМЕРІВ ІЗ 49 В КАРТЦІ “СПОРТЛОТО”

Розв'язання:

​

39 of 51

 

Якщо в комбінаторній задачі необхідно вибрати k елементів з n, то важливим є питання – необхідно враховувати порядок слідування елементів чи ні.

​

​

В класі 20 учнів. Скількома способами з цього класу можна вибрати...

старосту й його заступника

двох чергових

​

​

40 of 51

ПРАВИЛА СУМИ І ДОБУТКУ

Комбінаторні задачі бувають різних видів. Але більшість із них розв'язують за допомогою двох основних правил: правила суми і правила добутку.

Вибір правила

Правило суми:

Або елемент a або елемент b.

Якщо елемент a можна вибрати m способами, а елемент b – n способами, то вибір a або b можна здійснити (m+n) способами.

Правило добутку:

І елемент a і елемент b.

Якщо елемент a можна вибрати m способами, а елемент b – n способами, то вибір a і b можна здійснити (m*n) способами.

​

41 of 51

ПРИКЛАД 14.

7 книг різних авторів і трьохтомник одного автора розташо­вані на книжковій полиці. Скількома способами можна роз­ставити ці 10 книжок на полиці так, щоб книги автора трьохтомника стояли поруч?

42 of 51

ПРИКЛАД 16.

Збори з 30 осіб обирають голову, секретаря та трьох членів редакційної комісії. Скількома способами це можна зробити?

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

43 of 51

ПРИКЛАД 17.

У підрозділі 60 солдат і 5 офіцерів. Скількома способами мож­на виділити наряд, який складається із трьох солдат і одно­го офіцера?

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

44 of 51

ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ. �

45 of 51

ПРИКЛАДИ

Приклад 1: У групі 9 дівчаток і 11 хлопців. Скількома способами можна вибрати 1 студента для роботи біля дошки?

Розв'язання: Для роботи біля дошки ми можемо вибрати дівчинку 9 способами або хлопця 11 способами.

     Загальна кількість способів дорівнює 9 + 11 = 20.

Приклад 2: На вершину гори ведуть 5 доріг. Скількома способами можна піднятися на гору і спуститися з неї?

Розв'язання : Для кожного варіанту підйому на гору існує 5 варіантів спуску з гори. Значить всіх способів піднятися на гору і спуститися з неї 5 ∙ 5 = 25.

46 of 51

​

Вибір формули

Чи враховується порядок розміщення елементів?

так

ні

Чи всі елементи входять в сполуку

​

​

Комбінації

так

ні

Переставновки

Рn = n!

​

Розміщення

2) А також взнали і навчилися розрізняти види сполук (перестановки, розміщення, комбінації).

47 of 51

3) взнали і навчилися розрізняти два основні правила комбінаторики.

​

Вибір правила

Або a або b

І a і b

Якщо елемент a можна вибрати m способами, а елемент b – n способами, то вибір a або b можна здійснити (m+n) способами.

Якщо елемент a можна вибрати m способами, а елемент b – n способами, то вибір a і b можна здійснити (m*n) способами.

48 of 51

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Дедалі частіше в житті приходиться розв'язувати задачі, головним питанням у яких є: «Скількома способами це можна зробити?»

  • Наприклад:

• Скільки прямих можна провести через 7 точок, з яких ніякі три не лежать на одній прямій?

• Скількома способами можуть бути присуджені золота, срібна або бронзова медалі трьом учасникам з 10?

• Скількома способами можна розсадити 7 осіб на семи вільних стільцях?

У цих задачах задано елементи для комбінування і вимагається знайти кількість можливих комбінацій.

  • І саме такі задачі отримали назву: комбінаторні задачі. А розділ математики, в якому розглядаються подібні задачі, називають комбінаторикою?
  • Прошу розв’язати дані задачі

​

​

49 of 51

  • Рефлексія

50 of 51

51 of 51