سوال ۴ · ریاضی
کنکور ریاضی ۱۴۰۵ · سوال ۴ · کلید رسمی سازمان سنجش
ریاضی · ریاضی ۱ · فصل ۶: شمارش، بدون شمردن
به چند طریق میتوان از بین ۳ ریاضیدان، ۳ فیزیکدان و ۳ شیمیدان، یک کمیتهٔ علمی دو نفره انتخاب کرد بهطوریکه دو نفر انتخابی همرشته نباشند؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
گام اول: تشخیص نوع شمارش
در کمیتهٔ دونفره، جابهجا کردن ترتیب انتخاب دو عضو، کمیتهٔ تازهای نمیسازد؛ پس با «ترکیب» سروکار داریم، نه جایگشت (ریاضی ۱، صفحههای ۱۳۳ تا ۱۳۵).
گام دوم: انتخاب رشتهها
برای اینکه دو عضو همرشته نباشند، باید از دو رشتهٔ متفاوت انتخاب شوند. زوجرشتههای ممکن عبارتاند از: ریاضی و فیزیک، ریاضی و شیمی، فیزیک و شیمی. بنابراین تعداد راههای انتخاب رشتهها برابر است با:
این همان روش انتخاب رشتهها در فعالیت کتاب است (ریاضی ۱، صفحهٔ ۱۳۷).
گام سوم: انتخاب افراد
برای هر زوجرشته، از رشتهٔ اول یک نفر به روش و از رشتهٔ دوم یک نفر به روش انتخاب میکنیم. طبق اصل ضرب، تعداد کمیتهها برای هر زوجرشته برابر است با:
گام چهارم: محاسبهٔ کل
پس تعداد کل کمیتههای مجاز برابر است با:
در این روش هر کمیته دقیقاً یک بار شمرده میشود؛ چون زوجرشتهٔ اعضای آن مشخص است و برای اعضا ترتیب در نظر نگرفتهایم.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۲: ممکن است از کل انتخابهای دونفره، فقط انتخابهای همرشتهٔ یک رشته را کم کنید و به برسید؛ اما باید انتخابهای همرشتهٔ هر سه رشته حذف شوند.
- گزینهٔ ۳: با انتخاب نفر اول به روش و نفر دوم از رشتههای دیگر به روش، حاصل به دست میآید؛ اما هر کمیته دو بار شمرده شده است، زیرا ترتیب انتخاب اعضا اهمیتی ندارد.
- گزینهٔ ۴: ممکن است انتخابهای مرتبِ دو فرد متمایز را بشمارید و سپس فقط حالتهای مرتبِ همرشتهٔ یک رشته را حذف کنید: . این روش هم ترتیب را بیدلیل دخالت میدهد و هم حالتهای همرشتهٔ دو رشتهٔ دیگر را حذف نمیکند.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- تعریف ترکیب را به یاد بیاورید: در انتخاب اعضای کمیته، ترتیب انتخاب مهم نیست. فعالیت ریاضی ۱، صفحهٔ ۱۳۶ و بررسی آن در صفحهٔ ۱۳۷ نیز دقیقاً بر همین نکته تکیه دارد.
- چون اعضا نباید همرشته باشند، ابتدا دو رشتهٔ متفاوت را انتخاب کنید و سپس از هر رشته یک نفر بردارید.
- تعداد انتخاب دو رشته برابر است و از هر رشتهٔ انتخابشده انتخاب دارید؛ کافی است طبق اصل ضرب، این تعدادها را در هم ضرب کنید.