Какое количество способов существует для студентов нарисовать котиков на доске размером 2 на 3, если каждый котик занимает от 1 до 2 смежных клеток, и в общей сложности все котики занимают не более трех клеток, при этом учитывается, что одинаковые котики, меняя местами, создают разные варианты?
Математика6 классКомбинаторикаколичество способовкотики на доскематематикакомбинаторикаразмещение объектовзадачи на размещениеклеточная решетка
Чтобы решить эту задачу, давайте разберем ее шаг за шагом.
У нас есть доска размером 2 на 3, что означает, что на ней всего 6 клеток. Котики могут занимать от 1 до 2 смежных клеток, и в общей сложности они могут занимать не более 3 клеток. Это означает, что мы можем разместить котиков в следующих комбинациях:
Теперь давайте рассмотрим каждую из этих комбинаций по отдельности.
1. Три котика по 1 клетке.Мы можем выбрать 3 клетки из 6 для размещения котиков. Количество способов выбрать 3 клетки из 6 можно вычислить по формуле сочетаний:
Количество способов = 6! / (3! * (6-3)!) = 20.
Каждого котика можно разместить в выбранных клетках, и поскольку котики одинаковые, количество способов размещения одинаковых котиков в 3 клетках равно 3! = 6. Следовательно, общее количество способов:
20 * 6 = 120.
2. Один котик на 2 клетки и один котик на 1 клетку.Сначала мы выбираем 2 смежные клетки для котика, который занимает 2 клетки. На доске размером 2 на 3 есть 4 возможных горизонтальных и 2 вертикальных варианта, всего 6 способов.
Теперь у нас остается 4 клетки, из которых мы можем выбрать 1 для второго котика. Это можно сделать 4 способами. Поскольку котики разные, общее количество способов:
6 * 4 = 24.
3. Один котик на 3 клетки.Котик, занимающий 3 клетки, может быть размещен только в одном из двух вариантов: горизонтально или вертикально. Это дает нам 2 способа.
4. Два котика по 2 клетки.Это невозможно, так как 2 котика по 2 клетки занимают 4 клетки, и у нас остается только 2 клетки, что не позволяет разместить второго котика.
Теперь мы можем сложить все способы:
Общее количество способов = 120 + 24 + 2 = 146.
Ответ: Существует 146 способов нарисовать котиков на доске размером 2 на 3.