سوال ۲۰ · ریاضی
کنکور ریاضی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۲۰ · کلید رسمی سازمان سنجش
ریاضی · ریاضی ۱ · فصل ۶: شمارش، بدون شمردن
۵ نفر قرار است در یک جلسه سخنرانی کنند. در چند حالت، دو نفر خاص پشت سر هم سخنرانی میکنند؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
در این مسئله، ترتیب سخنرانی افراد مهم است؛ بنابراین با جایگشت سروکار داریم. در کتاب نیز هر چینش اشیای متمایز، یک جایگشت نامیده میشود (ریاضی ۱، صفحهٔ ۱۲۷).
گام اول: دو نفر خاص را با و نشان میدهیم. چون باید پشت سر هم سخنرانی کنند، آنها را یک «بسته» در نظر میگیریم. در نتیجه، بهجای پنج نفر، چهار واحد برای چیدن داریم: یک بسته و سه نفر دیگر.
گام دوم: تعداد ترتیبهای این چهار واحد، با استفاده از اصل ضرب، برابر است با:
این همان روش شمارش جایگشتها با انتخاب پیاپی جایگاههاست (ریاضی ۱، صفحهٔ ۱۲۷).
گام سوم: داخل بسته نیز دو ترتیب متفاوتِ و وجود دارد؛ پس تعداد ترتیبهای داخلی برابر است. برای هر چینش چهار واحد، هر دو ترتیب داخلی امکانپذیر است؛ بنابراین طبق اصل ضرب (ریاضی ۱، صفحهٔ ۱۲۴)، تعداد کل حالتها برابر میشود با:
هر برنامهٔ مجاز دقیقاً یک جایگاه برای بسته و یک ترتیب داخلی مشخص دارد؛ پس هیچ حالتی حذف یا دوبار شمرده نشده است.
پاسخ: گزینهٔ ۲
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: اگر دو نفر خاص را یک بسته در نظر بگیرید و فقط را حساب کنید، به این گزینه میرسید. این شمارش ناقص است، زیرا جابهجایی دو نفر داخل بسته نیز ترتیب سخنرانی متفاوتی ایجاد میکند.
- گزینهٔ ۳: ممکن است پس از محاسبهٔ ، بهاشتباه بهدلیل وجود سه نفر دیگر، آن را در ضرب کنید و به برسید. ترتیب آن سه نفر قبلاً در لحاظ شده است و عامل باقیمانده باید تعداد ترتیبهای داخل بسته باشد.
- گزینهٔ ۴: اگر تعداد حالتها را بهصورت بنویسید، هر ترتیب را دوبار شمردهاید. عامل بهتنهایی هر دو ترتیب ممکنِ دو نفر خاص را پوشش میدهد و عامل اضافی لازم نیست.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- ترتیب سخنرانی افراد اهمیت دارد؛ پس مفهوم جایگشت را در ریاضی ۱، صفحهٔ ۱۲۷، به یاد بیاورید، نه ترکیب را.
- دو نفر خاص را موقتاً یک بسته فرض کنید تا شرط پشت سر هم بودن خودبهخود برقرار شود. اکنون باید این بسته و سه نفر دیگر را بچینید.
- تعداد چینشهای چهار واحد را در تعداد ترتیبهای دو نفر داخل بسته ضرب کنید؛ عوض شدن ترتیب داخلی بسته، یک برنامهٔ سخنرانی متفاوت میسازد.