Es gibt 7 Kinder in einem Klassenzimmer. Auf wie viele Arten können sie sich für eine Pause ausrichten?

Es gibt 7 Kinder in einem Klassenzimmer. Auf wie viele Arten können sie sich für eine Pause ausrichten?
Anonim

#7! = 7*6*5*4*3*2*1 = 5040. #

Dieses besondere Problem ist a Permutation. Erinnern wir uns, der Unterschied zwischen Permutationen und Kombinationen besteht darin, dass bei Permutationen die Reihenfolge von Bedeutung ist. In Anbetracht dessen, dass die Frage stellt, wie viele Schüler die Schüler für eine Pause anstellen können (d. H. Wie viele verschiedene Ordnungen), ist dies eine Permutation.

Stellen Sie sich für den Moment vor, dass wir nur zwei Positionen besetzen würden, Position 1 und Position 2. Um zwischen unseren Schülern zu unterscheiden, da die Reihenfolge von Belang ist, werden wir jeder einen Buchstaben von A bis G zuweisen zu einem Zeitpunkt haben wir sieben Optionen, um die erste Position zu füllen: A, B, C, D, E, F und G. Wenn diese Position jedoch gefüllt ist, haben wir nur sechs Optionen für die zweite, weil eine der Studenten wurde bereits positioniert.

Nehmen wir zum Beispiel an, A befindet sich in Position 1. Dann sind unsere möglichen Bestellungen für unsere zwei Positionen AB (d. H. A in Position 1 und B in Position 2), AC, AD, AE, AF, AG. Allerdings werden hier nicht alle möglichen Aufträge berücksichtigt, da es für die erste Position 7 Optionen gibt. Wenn B also auf Position 1 wäre, hätten wir die Möglichkeiten BA, BC, BD, BE, BF und BG. So multiplizieren wir unsere Anzahl von Optionen miteinander: #7*6 = 42#

Wenn man auf das ursprüngliche Problem zurückblickt, gibt es 7 Studenten, die auf Position 1 platziert werden können (wiederum vorausgesetzt, dass wir die Positionen 1 bis 7 in der richtigen Reihenfolge füllen). Sobald Position 1 besetzt ist, können 6 Schüler in Position 2 platziert werden. Wenn die Positionen 1 und 2 besetzt sind, können 5 in Position 3 usw. platziert werden, bis nur ein Student an der letzten Position platziert werden kann. Wenn wir also die Anzahl der Optionen miteinander multiplizieren, erhalten wir #7*6*5*4*3*2*1 = 5040#.

Für eine allgemeinere Formel finden Sie die Anzahl der Permutationen von # n # Objekte mitgenommen # r # zu einer Zeit ohne Ersatz (Das heißt, der Student auf Position 1 kehrt nicht in den Wartebereich zurück und wird zu einer Option für Position 2). Wir neigen dazu, die Formel zu verwenden:

Anzahl der Permutationen = # "n!" / "(n-r)!" #.

mit # n # die Anzahl der Objekte, # r # die Anzahl der zu besetzenden Positionen und #!# das symbol für die Fakultäteine Operation, die auf eine nicht negative ganze Zahl wirkt #ein# so dass #ein!# = #atimes (a-1) mal (a-2) mal (a-3) mal … mal (1) #

Wenn wir also unsere Formel mit dem ursprünglichen Problem verwenden, bei dem 7 Studenten gleichzeitig 7 genommen haben (z. B. möchten wir 7 Stellen besetzen), haben wir dies getan

#'7!'/'(7-7)!' = (7*6*5*4*3*2*1)/(0!) = (7*6*5*4*3*2*1)/1 = 7!#

Es könnte das kontrapunktisch erscheinen #0! = 1#; Dies ist jedoch tatsächlich der Fall.