19.1 Reguła mnożenia i reguła dodawania
Kartkówka
Grupa A
Zadanie 1 (1 pkt)
Proste p i r są równoległe. Na prostej p zaznaczono 3 punkty, a na prostej r zaznaczono 5 punktów. Ile odcinków wyznaczają te punkty, jeśli jeden koniec każdego odcinka należy do prostej p, a drugi do prostej r?
Liczba odcinków wyznaczonych przez te punkty wynosi $15$.
Liczbę odcinków, gdzie jeden koniec należy do prostej $p$, a drugi do prostej $r$, obliczamy mnożąc liczbę punktów na prostej $p$ przez liczbę punktów na prostej $r$.
Liczba punktów na prostej $p$: $n_p = 3$
Liczba punktów na prostej $r$: $n_r = 5$
Wzór na liczbę odcinków:\[ Liczba\ odcinkow = n_p \cdot n_r \]Podstawienie wartości:\[ Liczba\ odcinkow = 3 \cdot 5 \]Obliczenie wyniku:\[ Liczba\ odcinkow = 15 \]
Zadanie 2 (4 pkt)
Dane są zbiory: $X = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$, $Y = \{3, 4, 5\}$. Tworzymy liczbę dwucyfrową, gdzie $x$ jest cyfrą dziesiątek, $x \in X$, a $y$ cyfrą jedności, $y \in Y$. Na ile sposobów otrzymamy liczbę dwucyfrową:
a) parzystą
b) podzielną przez 10
c) podzielną przez 3
d) podzielną przez 8?
a) Liczba sposobów na utworzenie liczby parzystej wynosi $6$.
b) Liczba sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 10 wynosi $0$.
c) Liczba sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 3 wynosi $6$.
d) Liczba sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 8 wynosi $2$.
a) Obliczenie liczby sposobów na utworzenie liczby parzystej:
Cyfra jedności $y$ musi być parzysta. Zbiór $Y = \{3, 4, 5\}$ zawiera cyfrę parzystą $4$.
Liczba wyborów dla cyfry jedności:\[1\]Liczba wyborów dla cyfry dziesiątek $x \in X = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$:\[6\]Liczba sposobów:\[6 \cdot 1 = 6\]b) Obliczenie liczby sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 10:
Cyfra jedności $y$ musi być równa $0$. Zbiór $Y = \{3, 4, 5\}$ nie zawiera cyfry $0$.
Liczba wyborów dla cyfry jedności:\[0\]Liczba wyborów dla cyfry dziesiątek $x \in X = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$:\[6\]Liczba sposobów:\[6 \cdot 0 = 0\]c) Obliczenie liczby sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 3:
Liczba $10x+y$ jest podzielna przez $3$, jeśli suma jej cyfr $x+y$ jest podzielna przez $3$.
Sprawdzamy pary $(x, y)$ dla $x \in X$ i $y \in Y$:
$x=1: y=5 \Rightarrow 1+5=6$ (podzielne przez 3) - para $(1,5)$
$x=2: y=4 \Rightarrow 2+4=6$ (podzielne przez 3) - para $(2,4)$
$x=3: y=3 \Rightarrow 3+3=6$ (podzielne przez 3) - para $(3,3)$
$x=4: y=5 \Rightarrow 4+5=9$ (podzielne przez 3) - para $(4,5)$
$x=5: y=4 \Rightarrow 5+4=9$ (podzielne przez 3) - para $(5,4)$
$x=6: y=3 \Rightarrow 6+3=9$ (podzielne przez 3) - para $(6,3)$
Liczba takich par wynosi:\[6\]d) Obliczenie liczby sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 8:
Liczba $10x+y$ musi być podzielna przez $8$.
Sprawdzamy liczby:
$x=1: 10 \cdot 1 + 3 = 13$ (nie), $10 \cdot 1 + 4 = 14$ (nie), $10 \cdot 1 + 5 = 15$ (nie)
$x=2: 10 \cdot 2 + 3 = 23$ (nie), $10 \cdot 2 + 4 = 24$ (tak) - liczba $24$
$x=3: 10 \cdot 3 + 3 = 33$ (nie), $10 \cdot 3 + 4 = 34$ (nie), $10 \cdot 3 + 5 = 35$ (nie)
$x=4: 10 \cdot 4 + 3 = 43$ (nie), $10 \cdot 4 + 4 = 44$ (nie), $10 \cdot 4 + 5 = 45$ (nie)
$x=5: 10 \cdot 5 + 3 = 53$ (nie), $10 \cdot 5 + 4 = 54$ (nie), $10 \cdot 5 + 5 = 55$ (nie)
$x=6: 10 \cdot 6 + 3 = 63$ (nie), $10 \cdot 6 + 4 = 64$ (tak) - liczba $64$
Liczba takich liczb wynosi:\[2\]
Zadanie 3 (4 pkt)
Pan Jacek ma 6 jasnych koszul, 4 pary jasnych spodni i 2 pary jasnych butów oraz 3 ciemne koszule, 5 ciemnych par spodni i 4 pary ciemnych butów. Na ile sposobów może wybrać:
a) koszulę, parę spodni i parę butów
b) ciemną koszulę, ciemną parę spodni i ciemną parę butów
c) koszulę, spodnie i buty w tej samej tonacji kolorystycznej
d) ciemną koszulę, jasne spodnie i parę butów w dowolnym kolorze?
a) Liczba sposobów wyboru koszuli, pary spodni i pary butów wynosi $486$.
b) Liczba sposobów wyboru ciemnej koszuli, ciemnej pary spodni i ciemnej pary butów wynosi $60$.
c) Liczba sposobów wyboru koszuli, spodni i butów w tej samej tonacji kolorystycznej wynosi $108$.
d) Liczba sposobów wyboru ciemnej koszuli, jasnych spodni i pary butów w dowolnym kolorze wynosi $72$.
a) Obliczenie liczby sposobów wyboru koszuli, pary spodni i pary butów:
Liczba jasnych koszul: $L_S = 6$
Liczba ciemnych koszul: $D_S = 3$
Całkowita liczba koszul: $N_S = L_S + D_S = 6 + 3 = 9$
Liczba jasnych par spodni: $L_P = 4$
Liczba ciemnych par spodni: $D_P = 5$
Całkowita liczba par spodni: $N_P = L_P + D_P = 4 + 5 = 9$
Liczba jasnych par butów: $L_{Sh} = 2$
Liczba ciemnych par butów: $D_{Sh} = 4$
Całkowita liczba par butów: $N_{Sh} = L_{Sh} + D_{Sh} = 2 + 4 = 6$
Liczba sposobów wyboru:\[S_a = N_S \cdot N_P \cdot N_{Sh}\]\[S_a = 9 \cdot 9 \cdot 6\]\[S_a = 486\]b) Obliczenie liczby sposobów wyboru ciemnej koszuli, ciemnej pary spodni i ciemnej pary butów:
Liczba ciemnych koszul: $D_S = 3$
Liczba ciemnych par spodni: $D_P = 5$
Liczba ciemnych par butów: $D_{Sh} = 4$
Liczba sposobów wyboru:\[S_b = D_S \cdot D_P \cdot D_{Sh}\]\[S_b = 3 \cdot 5 \cdot 4\]\[S_b = 60\]c) Obliczenie liczby sposobów wyboru koszuli, spodni i butów w tej samej tonacji kolorystycznej:
Sposoby na wszystko jasne:
Liczba jasnych koszul: $L_S = 6$
Liczba jasnych par spodni: $L_P = 4$
Liczba jasnych par butów: $L_{Sh} = 2$\[S_{c\_jasne} = L_S \cdot L_P \cdot L_{Sh}\]\[S_{c\_jasne} = 6 \cdot 4 \cdot 2\]\[S_{c\_jasne} = 48\]Sposoby na wszystko ciemne:
Liczba ciemnych koszul: $D_S = 3$
Liczba ciemnych par spodni: $D_P = 5$
Liczba ciemnych par butów: $D_{Sh} = 4$\[S_{c\_ciemne} = D_S \cdot D_P \cdot D_{Sh}\]\[S_{c\_ciemne} = 3 \cdot 5 \cdot 4\]\[S_{c\_ciemne} = 60\]Całkowita liczba sposobów wyboru w tej samej tonacji:\[S_c = S_{c\_jasne} + S_{c\_ciemne}\]\[S_c = 48 + 60\]\[S_c = 108\]d) Obliczenie liczby sposobów wyboru ciemnej koszuli, jasnych spodni i pary butów w dowolnym kolorze:
Liczba ciemnych koszul: $D_S = 3$
Liczba jasnych par spodni: $L_P = 4$
Całkowita liczba par butów: $N_{Sh} = 6$
Liczba sposobów wyboru:\[S_d = D_S \cdot L_P \cdot N_{Sh}\]\[S_d = 3 \cdot 4 \cdot 6\]\[S_d = 72\]
Zadanie 4 (4 pkt)
Dane są trzy zbiory: $A = \{1, 2, 3\}$, $B = \{4, 5, 6, 7\}$, $C = \{8, 9, 0\}$. Wybieramy jedną cyfrę ze zbioru A, jedną ze zbioru B i jedną ze zbioru C. Na ile sposobów otrzymamy trójkę cyfr, z których:
a) dwie są nieparzyste, a jedna parzysta
b) tylko jedna cyfra jest większa od 5?
a) Istnieje $14$ sposobów, aby otrzymać trójkę cyfr, z których dwie są nieparzyste, a jedna parzysta.
b) Istnieje $18$ sposobów, aby otrzymać trójkę cyfr, z których tylko jedna cyfra jest większa od $5$.
Analiza zbiorów:
Zbiór $A = \{1, 2, 3\}$
Liczby parzyste w $A$: $2$ (ilość: $1$)
Liczby nieparzyste w $A$: $1, 3$ (ilość: $2$)
Liczby większe od $5$ w $A$: brak (ilość: $0$)
Liczby mniejsze lub równe $5$ w $A$: $1, 2, 3$ (ilość: $3$)
Zbiór $B = \{4, 5, 6, 7\}$
Liczby parzyste w $B$: $4, 6$ (ilość: $2$)
Liczby nieparzyste w $B$: $5, 7$ (ilość: $2$)
Liczby większe od $5$ w $B$: $6, 7$ (ilość: $2$)
Liczby mniejsze lub równe $5$ w $B$: $4, 5$ (ilość: $2$)
Zbiór $C = \{8, 9, 0\}$
Liczby parzyste w $C$: $8, 0$ (ilość: $2$)
Liczby nieparzyste w $C$: $9$ (ilość: $1$)
Liczby większe od $5$ w $C$: $8, 9$ (ilość: $2$)
Liczby mniejsze lub równe $5$ w $C$: $0$ (ilość: $1$)
a) Obliczenie sposobów, aby dwie cyfry były nieparzyste, a jedna parzysta:
Możliwe kombinacje parzystości (P - parzysta, N - nieparzysta) dla (cyfra z A, cyfra z B, cyfra z C):
Przypadek 1: (P, N, N)
Liczba sposobów wyboru:\[ 1 \cdot 2 \cdot 1 = 2 \]Przypadek 2: (N, P, N)
Liczba sposobów wyboru:\[ 2 \cdot 2 \cdot 1 = 4 \]Przypadek 3: (N, N, P)
Liczba sposobów wyboru:\[ 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8 \]Całkowita liczba sposobów:\[ 2 + 4 + 8 = 14 \]b) Obliczenie sposobów, aby tylko jedna cyfra była większa od $5$:
Możliwe kombinacje wartości (W5 - większa od $5$, M5 - mniejsza lub równa $5$) dla (cyfra z A, cyfra z B, cyfra z C):
Przypadek 1: (W5, M5, M5)
Liczba sposobów wyboru:\[ 0 \cdot 2 \cdot 1 = 0 \]Przypadek 2: (M5, W5, M5)
Liczba sposobów wyboru:\[ 3 \cdot 2 \cdot 1 = 6 \]Przypadek 3: (M5, M5, W5)
Liczba sposobów wyboru:\[ 3 \cdot 2 \cdot 2 = 12 \]Całkowita liczba sposobów:\[ 0 + 6 + 12 = 18 \]
Zadanie 5 (4 pkt)
Dane są zbiory: $A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}$, $B = \{8, 9, 10, 11, 12\}$, $C = \{13, 14, 15\}$.Na ile sposobów można utworzyć trójkę liczb $a, b, c$, gdzie $a \in A$, $b \in B$, $c \in C$ takich, że suma $a+b+c$ jest liczbą:
a) parzystą
b) mniejszą od 25?
a) Istnieją $53$ sposoby, aby suma $a+b+c$ była liczbą parzystą.
b) Istnieje $10$ sposobów, aby suma $a+b+c$ była liczbą mniejszą od $25$.
a) Obliczenie liczby sposobów dla sumy parzystej:
Rozdzielmy elementy zbiorów na parzyste (P) i nieparzyste (N):
Zbiór A: $P_A = \{2, 4, 6\}$ (3 elementy), $N_A = \{1, 3, 5, 7\}$ (4 elementy)
Zbiór B: $P_B = \{8, 10, 12\}$ (3 elementy), $N_B = \{9, 11\}$ (2 elementy)
Zbiór C: $P_C = \{14\}$ (1 element), $N_C = \{13, 15\}$ (2 elementy)
Suma $a+b+c$ jest parzysta w czterech przypadkach:
1. $a, b, c$ są parzyste (P+P+P):\[3 \cdot 3 \cdot 1 = 9\]2. $a$ jest parzyste, $b$ i $c$ są nieparzyste (P+N+N):\[3 \cdot 2 \cdot 2 = 12\]3. $a$ jest nieparzyste, $b$ jest parzyste, $c$ jest nieparzyste (N+P+N):\[4 \cdot 3 \cdot 2 = 24\]4. $a$ jest nieparzyste, $b$ jest nieparzyste, $c$ jest parzyste (N+N+P):\[4 \cdot 2 \cdot 1 = 8\]Całkowita liczba sposobów dla sumy parzystej:\[9 + 12 + 24 + 8 = 53\]b) Obliczenie liczby sposobów dla sumy mniejszej od $25$:
Zakres sum to $22, 23, 24$.
Dla sumy $a+b+c=22$:
Możliwe trójki to:\[(1, 8, 13)\]Liczba sposobów: $1$.
Dla sumy $a+b+c=23$:
Możliwe trójki to:\[(2, 8, 13)\]\[(1, 9, 13)\]\[(1, 8, 14)\]Liczba sposobów: $3$.
Dla sumy $a+b+c=24$:
Możliwe trójki to:\[(3, 8, 13)\]\[(2, 9, 13)\]\[(1, 10, 13)\]\[(2, 8, 14)\]\[(1, 9, 14)\]\[(1, 8, 15)\]Liczba sposobów: $6$.
Całkowita liczba sposobów dla sumy mniejszej od $25$:\[1 + 3 + 6 = 10\]
Grupa B
Zadanie 1 (1 pkt)
Proste a i b są równoległe. Na prostej a zaznaczono 2 punkty, a na prostej b zaznaczono 3 punkty. Ile odcinków wyznaczają te punkty, jeśli jeden koniec każdego odcinka należy do prostej a, a drugi do prostej b?
Liczba odcinków wyznaczonych przez te punkty wynosi $6$.
Zadanie 2 (4 pkt)
Dane są zbiory: $X = \{1, 2, 3, 4, 5\}$, $Y = \{0, 1, 2, 3\}$. Tworzymy liczbę dwucyfrową, gdzie $x$ jest cyfrą dziesiątek, $x \in X$, a $y$ cyfrą jedności, $y \in Y$. Na ile sposobów otrzymamy liczbę dwucyfrową:
a) parzystą
b) podzielną przez 10
c) podzielną przez 3
d) podzielną przez 8?
a) Liczba sposobów na utworzenie liczby parzystej wynosi $10$.
b) Liczba sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 10 wynosi $5$.
c) Liczba sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 3 wynosi $6$.
d) Liczba sposobów na utworzenie liczby podzielnej przez 8 wynosi $2$.
Zadanie 3 (4 pkt)
Pan Jacek ma 5 jasnych koszul, 2 pary jasnych spodni i 4 pary jasnych butów oraz 7 ciemnych koszul, 3 pary ciemnych spodni i 1 parę ciemnych butów. Na ile sposobów może wybrać:
a) koszulę, parę spodni i parę butów
b) ciemną koszulę, ciemną parę spodni i ciemną parę butów
c) koszulę, spodnie i buty w tej samej tonacji kolorystycznej
d) ciemną koszulę, jasne spodnie i parę butów w dowolnym kolorze?
a) Liczba sposobów wyboru koszuli, pary spodni i pary butów wynosi $300$.
b) Liczba sposobów wyboru ciemnej koszuli, ciemnej pary spodni i ciemnej pary butów wynosi $21$.
c) Liczba sposobów wyboru koszuli, spodni i butów w tej samej tonacji kolorystycznej wynosi $61$.
d) Liczba sposobów wyboru ciemnej koszuli, jasnych spodni i pary butów w dowolnym kolorze wynosi $70$.
Zadanie 4 (4 pkt)
Dane są trzy zbiory: $A = \{1, 2, 6\}$, $B = \{3, 4, 5\}$, $C = \{7, 8, 9, 0\}$. Wybieramy jedną cyfrę ze zbioru A, jedną ze zbioru B i jedną ze zbioru C. Na ile sposobów otrzymamy trójkę cyfr, z których:
a) dwie są nieparzyste, a jedna parzysta
b) tylko jedna cyfra jest większa od 5?
a) Istnieje $14$ sposobów, aby otrzymać trójkę cyfr, z których dwie są nieparzyste, a jedna parzysta.
b) Istnieje $21$ sposobów, aby otrzymać trójkę cyfr, z których tylko jedna cyfra jest większa od $5$.
Zadanie 5 (4 pkt)
Dane są zbiory: $A = \{0, 1, 2, 3, 4\}$, $B = \{5, 6, 7, 8\}$, $C = \{9, 10, 11\}$.Na ile sposobów można utworzyć trójkę liczb $a, b, c$, gdzie $a \in A$, $b \in B$, $c \in C$ takich, że suma $a+b+c$ jest liczbą:
a) parzystą
b) mniejszą od 18?
a) Istnieje $30$ sposobów, aby suma $a+b+c$ była liczbą parzystą.
b) Istnieje $19$ sposobów, aby suma $a+b+c$ była liczbą mniejszą od $18$.
