KURS MATURALNY

Reguła mnożenia i reguła dodawania: kombinatoryka krok po kroku

Tego się dowiesz!

Ile różnych strojów da się skompletować z kilku koszulek i spodni? Ile jest czterocyfrowych kodów PIN? Ile liczb trzycyfrowych ma różne cyfry? Takie pytania należą do kombinatoryki, czyli sztuki liczenia możliwości bez wypisywania ich wszystkich. Dwie podstawowe zasady to reguła mnożenia i reguła dodawania. W tym wpisie wyjaśniam obie, pokazuję, kiedy której użyć, i rozwiązuję krok po kroku typowe zadania maturalne.

1Reguła mnożenia: „i”

Reguła mnożenia

Jeśli wybór odbywa się w kilku etapach, a w pierwszym etapie jest n₁ możliwości, w drugim n₂ i tak dalej, to wszystkich możliwości jest n₁ · n₂ · … Wybieramy jedną rzecz i drugą rzecz.

PrzykładMasz 3 koszulki (białą, czarną i zieloną) i 2 pary spodni (dżinsy i szare). Ile różnych strojów możesz ułożyć?
białadżinsy1szare2czarnadżinsy3szare4zielonadżinsy5szare6koszulka: 3spodnie: 2
Każda z 3 gałęzi rozgałęzia się na 2: razem 3 · 2 = 6 strojów.

Do każdej z 3 koszulek pasują obie pary spodni. Drzewko ma 3 gałęzie, każda z nich rozgałęzia się na 2, więc wszystkich strojów jest 3 · 2 = 6. Gdyby doszły 4 pary butów, byłoby 3 · 2 · 4 = 24 stroje.

Odpowiedź6 strojów

2Reguła dodawania: „lub”

Reguła dodawania

Jeśli możliwości dzielą się na grupy, które się wykluczają, czyli żadna możliwość nie należy do dwóch grup naraz, to liczby możliwości w grupach dodajemy. Wybieramy jedną rzecz lub drugą rzecz.

PrzykładDo szkoły można dojechać jednym z 2 autobusów albo jednym z 3 tramwajów. Ile jest sposobów dojazdu?

Jedziemy autobusem albo tramwajem, nigdy obydwoma naraz. 2 + 3 = 5 sposobów.

Odpowiedź5

Obie reguły naraz

PrzykładZ miasta A do B prowadzą 3 drogi, a z B do C 2 drogi. Dodatkowo z A do C prowadzą 4 drogi bezpośrednie. Iloma sposobami można dojechać z A do C?

Przez B: 3 · 2 = 6 sposobów (wybieramy drogę A–B i drogę B–C). Bezpośrednio: 4 sposoby. Jedziemy przez B lub bezpośrednio, więc dodajemy: 6 + 4 = 10.

Odpowiedź10
Słowo w treściDziałaniePrzykład
„i”, „a potem”, kolejne etapymnożeniekoszulka i spodnie: 3 · 2
„lub”, „albo”, osobne przypadkidodawanieautobus lub tramwaj: 2 + 3

Kombinatoryka i prawdopodobieństwo mają w moim kursie „Matematyka od podstaw do matury” osobny dział: reguła mnożenia i dodawania, drzewka, permutacje, zliczanie liczb o zadanych własnościach i zadania maturalne. Wszystko krok po kroku.

Zobacz kurs na Udemy

3Kody, liczby i kolejki

Kod PIN

PrzykładIle jest czterocyfrowych kodów PIN? A ile takich, w których cyfry się nie powtarzają?
10
1. cyfra
0–9
·
10
2. cyfra
0–9
·
10
3. cyfra
0–9
·
10
4. cyfra
0–9
Z powtórzeniami: 10 · 10 · 10 · 10 = 10 000.
10
1. cyfra
·
9
2. cyfra
bez 1.
·
8
3. cyfra
bez 1. i 2.
·
7
4. cyfra
bez trzech
Bez powtórzeń: 10 · 9 · 8 · 7 = 5040.
Odpowiedź10 000 kodów, w tym 5040 o różnych cyfrach

W PIN-ie 0 może stać na początku. W liczbie już nie, i to jest najważniejsza różnica w kolejnych zadaniach.

Liczby dwucyfrowe

Liczby dwucyfroweRachunekWynik
wszystkie9 · 10 (pierwsza cyfra 1–9, druga 0–9)90
o różnych cyfrach9 · 9 (druga cyfra bez pierwszej, ale może być 0)81
parzyste9 · 5 (ostatnia cyfra 0, 2, 4, 6, 8)45
o obu cyfrach nieparzystych5 · 525

Liczby z podanych cyfr

PrzykładIle liczb trzycyfrowych o różnych cyfrach można utworzyć z cyfr 1, 2, 3, 4, 5?
5
setki
·
4
dziesiątki
bez setek
·
3
jedności
bez dwóch
5 · 4 · 3 = 60
Odpowiedź60

Ustawianie w kolejce

Na ile sposobów można ustawić 5 osób w kolejce? Na pierwsze miejsce: 5 osób, na drugie: 4, na trzecie: 3, na czwarte: 2, na piąte: 1. Razem 5 · 4 · 3 · 2 · 1 = 120. Taki iloczyn kolejnych liczb nazywa się silnią i zapisuje 5! (czytaj: pięć silnia).

StrategiaZawsze zaczynaj od miejsca z ograniczeniem. Przy liczbach to pierwsza cyfra (nie może być zerem) i cyfra, na którą treść nakłada warunek (na przykład ostatnia ma być parzysta). Jeśli zaczniesz od miejsca bez ograniczeń, łatwo potem źle policzyć, ile zostało możliwości.

4Rozbijanie na przypadki

Czasem ograniczenia na dwóch miejscach się „gryzą” i nie da się policzyć od razu. Wtedy dzielimy zadanie na przypadki, które się wykluczają, liczymy każdy osobno regułą mnożenia i dodajemy wyniki regułą dodawania.

PrzykładIle jest liczb trzycyfrowych parzystych o różnych cyfrach?

Przypadek 1: ostatnia cyfra to 0

9
setki
1–9
·
8
dziesiątki
bez setek i 0
·
1
jedności
tylko 0
9 · 8 · 1 = 72

Przypadek 2: ostatnia cyfra to 2, 4, 6 lub 8

4
jedności
2, 4, 6, 8
·
8
setki
bez 0 i jedności
·
8
dziesiątki
bez dwóch
4 · 8 · 8 = 256

Dlaczego dwa przypadki? Przy zerze na końcu setki mają 9 możliwości, bo zero jest już zajęte i nie grozi na początku. Przy innej cyfrze parzystej setki mają tylko 8, bo trzeba wykluczyć zero i cyfrę jedności. Liczby z różnych przypadków się nie powtarzają, więc dodajemy.

Odpowiedź72 + 256 = 328
Na maturze podstawowej

Reguła mnożenia i dodawania to podstawa zadań z kombinatoryki na maturze podstawowej. Najczęściej trzeba policzyć liczby o zadanych własnościach: z cyframi nieparzystymi, o różnych cyfrach, podzielne przez 5. To samo zliczanie jest potrzebne do policzenia |Ω| i |A| w zadaniach z prawdopodobieństwa klasycznego.

Zadanie w stylu maturalnym (zamknięte)Wszystkich liczb czterocyfrowych, których wszystkie cyfry są nieparzyste, jest:

A. 625
B. 120
C. 3125
D. 256

Rozwiązanie: cyfr nieparzystych jest 5 (1, 3, 5, 7, 9), a cyfry mogą się powtarzać. Zero nie jest nieparzyste, więc problem pierwszej cyfry znika. 5 · 5 · 5 · 5 = 625. Odpowiedź A. B to 5 · 4 · 3 · 2, czyli liczby bez powtórzeń, a C to 5⁵.

Zadanie w stylu maturalnym (otwarte)Oblicz, ile jest liczb trzycyfrowych podzielnych przez 5, w których żadna cyfra się nie powtarza.
ostatnia cyfra 0: 9 · 8 = 72setki 1–9, dziesiątki bez setek i zera
ostatnia cyfra 5: 8 · 8 = 64setki bez 0 i 5, dziesiątki bez setek i 5
razem 72 + 64 = 136przypadki się wykluczają

Odpowiedź: 136. W zadaniu otwartym nazwij przypadki i zapisz, dlaczego w każdym jest tyle możliwości. Za samo „136” bez uzasadnienia nie dostaniesz pełnej punktacji.

5Najczęstsze błędy

Pierwszy błąd to dodawanie tam, gdzie wybory są kolejnymi etapami, albo mnożenie tam, gdzie przypadki się wykluczają. Drugi to zapomnienie, że liczba nie może zaczynać się od zera. Trzeci to przy „różnych cyfrach” niezmniejszanie liczby możliwości w kolejnych etapach. Czwarty to zaczynanie od miejsca bez ograniczeń, przez co ograniczenia psują rachunek. Piąty to przy rozbijaniu na przypadki przypadki, które się nakładają, przez co niektóre możliwości są liczone dwa razy.

6Sprawdź się

Policz samodzielnie, a potem kliknij, żeby zobaczyć rozwiązanie.

1. 4 zupy i 5 drugich dań. Ile zestawów obiadowych?

20

2. Ile jest liczb trzycyfrowych?

9 · 10 · 10 = 900

3. Ile jest liczb trzycyfrowych o różnych cyfrach?

9 · 9 · 8 = 648

4. Ile jest liczb dwucyfrowych podzielnych przez 5?

9 · 2 = 18

5. Na ile sposobów można ustawić 4 książki na półce?

4! = 24

6. Ile jest kodów z 2 liter (26 liter) i 2 cyfr?

26 · 26 · 10 · 10 = 67 600

7. Ile jest liczb dwucyfrowych, w których cyfra dziesiątek jest większa od cyfry jedności?

dla dziesiątek k: k możliwości, 1 + 2 + … + 9 = 45

8. Ile jest liczb trzycyfrowych nieparzystych o różnych cyfrach?

jedności 5, setki 8, dziesiątki 8: 320

Kombinatoryka i prawdopodobieństwo krok po kroku

W kursie wideo „Matematyka od podstaw do matury” kombinatoryka i prawdopodobieństwo mają osobny dział: reguły mnożenia i dodawania, drzewka, permutacje, zliczanie liczb o zadanych własnościach i prawdopodobieństwo klasyczne, a do tego zadania maturalne rozwiązywane krok po kroku. Oglądasz w swoim tempie i wracasz do lekcji, kiedy potrzebujesz.

Przejdź do kursu na Udemy
Facebook
Pinterest
Twitter
LinkedIn

KURS MATURALNY

Uczysz się do matury z matematyki?

Jeśli ten wpis Ci pomógł, ale masz w głowie:

„okej, ten temat ogarniam… ale co z całą resztą?”

to właśnie po to stworzyłam mój kurs maturalny.

Nie musisz skakać po przypadkowych filmach, wpisach i zadaniach ani zastanawiać się, czego uczyć się najpierw.

W kursie przechodzimy przez wszystko krok po kroku:

Najpierw Narzędziownia – czyli podstawy, na których najczęściej wykładają się zadania: ułamki, potęgi, pierwiastki, procenty, logarytmy i inne rzeczy, które „niby były”, ale jakoś nie chcą zostać w głowie.

Potem zadania maturalne – dział po dziale, dokładnie w takim stylu, jaki spotkasz na maturze.

Na końcu arkusze CKE – żebyś nie tylko znał/a teorię, ale umiał/a faktycznie usiąść do arkusza i liczyć.

Ty liczysz. Ja pilnuję, żeby to miało kolejność. 😎

Schemat jest prosty i brutalnie skuteczny:

zrozumienie → praktyka → powtórka → utrwalenie.

Zaczynasz od zera

3–4 miesiące

Masz już podstawy

4–6 tygodni