Zadanie 6
Matura z matematyki, maj 2024, poziom rozszerzony
Wymaganie: XI.R1 — zliczanie obiektów z wykorzystaniem reguł mnożenia i dodawania oraz wzorów na permutacje, kombinacje, wariacje.
Treść zadania
Rozważamy wszystkie liczby naturalne, w których zapisie dziesiętnym nie powtarza się jakakolwiek cyfra oraz dokładnie trzy cyfry są nieparzyste i dokładnie dwie cyfry są parzyste.
Zadanie 6. (0–3)
Oblicz, ile jest wszystkich takich liczb. Zapisz obliczenia.
Źródło: arkusz CKE MMAR-R0-100. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
11 040
Najgorszy błąd to pominięcie ograniczenia "liczba naturalna" — pierwsza cyfra ≠ 0. Zliczyć trzeba WSZYSTKIE permutacje 5 wybranych cyfr i ODJĄĆ te, które zaczynają się od zera. CKE wprost: jeśli rozpatrujesz liczby inne niż pięciocyfrowe — 0 punktów.
Strona arkusza CKE z tym zadaniem
Co dokładnie liczymy?
- Liczba naturalna (więc bez zer na początku)
- Cyfry parami różne (każda max raz)
- Dokładnie 3 cyfry nieparzyste i dokładnie 2 cyfry parzyste
- Łącznie więc liczba ma 5 cyfr (3 + 2)
Dlatego liczba musi być pięciocyfrowa.
Cyfry nieparzyste dostępne: — pięć sztuk. Cyfry parzyste dostępne: — pięć sztuk.
Strategia — wszystkie minus zero-na-początku
Najprościej:
- Zliczyć wszystkie 5-cyfrowe ciągi (z 3 nieparzystymi i 2 parzystymi, parami różne) — w tym te zaczynające się od zera (czyli formalnie nie-naturalne).
- Odjąć te zaczynające się od zera.
Krok 1 — wszystkie 5-cyfrowe ciągi
Wybierz 3 cyfry nieparzyste z 5 dostępnych. Kombinacja (bez kolejności, bo dopiero ustawiamy je w cyfrach później):
Wybierz 2 cyfry parzyste z 5 dostępnych.
Ustaw wybrane 5 cyfr w 5 pozycjach. Permutacja 5-elementowa:
Wymnóż (reguła mnożenia):
Krok 2 — odejmij ciągi zaczynające się od zera
Jeśli pierwsza cyfra to , to:
- jest jedną z dwóch wybranych cyfr parzystych — pozostaje wybrać jedną spośród pozostałych 4 parzystych ():
- nieparzyste: jak wcześniej,
- Mamy ustaloną pierwszą cyfrę () i 4 inne cyfry na pozostałych 4 pozycjach: permutacja :
Krok 3 — wynik
Sposób alternatywny — bez odejmowania
Można od razu zliczać przypadki, w których pierwsza cyfra nie jest zerem. Dwa rozłączne podprzypadki:
Przypadek A: pierwsza cyfra parzysta różna od 0 (czyli z ):
(4 wybory pierwszej cyfry; potem 1 z pozostałych 4 parzystych; potem 3 z 5 nieparzystych; permutacja na 4 pozostałych pozycjach.)
Przypadek B: pierwsza cyfra nieparzysta:
(5 wyborów pierwszej cyfry nieparzystej; 2 z pozostałych 4 nieparzystych; 2 z 5 parzystych; permutacja na 4 pozostałych pozycjach.)
✓
Punktacja CKE
- 1 pkt — obliczenie ALBO ALBO jednego z przypadków P, N w sposobie alternatywnym.
- 2 pkt — dodatkowo obliczenie obu i (lub obu P i N).
- 3 pkt — pełna metoda + wynik .
Klucz uniwersalny — schemat zliczania ciągów z ograniczeniami
Pamiętaj o trzech fazach każdego takiego zadania:
- Wybierz odpowiednią liczbę elementów z każdej puli (kombinacje , bo kolejność wyboru nie ma znaczenia).
- Ustaw wybrane elementy (permutacja albo wariacja, jeśli rozróżniamy pozycje).
- Odejmij przypadki łamiące dodatkowe warunki (np. „zaczynające się od zera”).
Albo zamiennie — od razu rozbij na rozłączne klasy według trudnego warunku (jak w Sposobie II), żeby nie odejmować nic na końcu.
Podobne zadania
prawdopodobieństwo, schemat Bernoulliego
Zadanie 3 (3 pkt)
W pewnym zakładzie mleczarskim śmietana produkowana jest w $200$-gramowych opakowaniach. Prawdopodobieństwo zdarzenia, że w losowo wybranym opakowaniu śmietana zawiera mniej niż $36\%$ tłuszczu, jest równe $0{,}01$. Kontroli poddajemy $10$ losowo wybranych opakowań ze śmietaną. ### Zadanie 3. (0–3) **Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia polegającego na tym, że wśród opakowań poddanych tej kontroli będzie co najwyżej jedno opakowanie ze śmietaną, która zawiera mniej niż $36\%$ tłuszczu. Wynik zapisz w postaci ułamka dziesiętnego w zaokrągleniu do części tysięcznych. Zapisz obliczenia.**
ciągi arytmetyczne i geometryczne, układ równań
Zadanie 7 (4 pkt)
Trzywyrazowy ciąg $(x, y, z)$ jest geometryczny i rosnący. Suma wyrazów tego ciągu jest równa $105$. Liczby $x$, $y$ oraz $z$ są — odpowiednio — pierwszym, drugim oraz szóstym wyrazem ciągu arytmetycznego $(a_n)$, określonego dla każdej liczby naturalnej $n \geq 1$. ### Zadanie 7. (0–4) **Oblicz $x$, $y$ oraz $z$. Zapisz obliczenia.**
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „kombinatoryka, zliczanie z ograniczeniami" zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl