ОСНОВЫ МАТЕМАТИКИ
Базовая комбинаторика
Правила комбинаторики

Правила комбинаторики

Правило умножения в комбинаторике

Правило умножения — это фундаментальный принцип комбинаторики, который гласит: если некоторое действие можно выполнить n различными способами, а после этого другое действие можно выполнить m различными способами, то последовательность этих двух действий можно выполнить n × m различными способами.

n × m = n·m комбинаций

Примеры правила умножения

Пример 1: Комбинации одежды

У нас есть 3 рубашки и 2 пары брюк. Сколько различных комплектов одежды можно составить?

Комбинации одежды Рубашки (3) Р1 Р2 Р3 Брюки (2) Брюки (2) Б1 Б2 Все возможные комбинации (6) Р1 Б1 Р1 Б2 Р2 Б1 Р2 Б2 Р3 Б1 Р3 Б2

По правилу умножения: 3 рубашки × 2 пары брюк = 6 комбинаций

Рубашка Брюки Комбинация
1 Р1 Б1 Комплект 1
2 Р1 Б2 Комплект 2
3 Р2 Б1 Комплект 3
4 Р2 Б2 Комплект 4
5 Р3 Б1 Комплект 5
6 Р3 Б2 Комплект 6
Пример 2: Маршруты на карте

Между городами A и B есть 3 различные дороги, а между городами B и C есть 4 различные дороги. Сколько существует различных маршрутов из города A в город C через город B?

A B C Дорога 1 Дорога 2 Дорога 3 Дорога 4 Дорога 5 Дорога 6 Дорога 7 3 × 4 = 12 маршрутов

Применяя правило умножения: 3 дороги из A в B × 4 дороги из B в C = 12 различных маршрутов из A в C через B.

Пример 3: Комбинации с тремя элементами

У вас есть 2 блюда на первое, 3 блюда на второе и 4 варианта десерта. Сколько различных вариантов обеда из трех блюд можно составить?

Комбинации блюд для обеда Первое (2) Суп Салат Второе (3) Рыба Мясо Паста Десерт (4) Торт Мороженое Фрукты Пудинг 2 × 3 × 4 = 24 комбинации блюд

В данном примере мы последовательно выбираем три элемента из разных множеств:

По правилу умножения: 2 × 3 × 4 = 24 варианта обеда

Это показывает, как правило умножения легко обобщается на случай с более чем двумя множествами.

Общая формула правила умножения

Правило умножения можно распространить на любое количество последовательных выборов. Если у нас есть k множеств с n₁, n₂, ..., nₖ элементами соответственно, то общее число способов выбрать по одному элементу из каждого множества равно:

n₁ × n₂ × ... × nₖ комбинаций

Это правило является фундаментальным для комбинаторики и используется при выводе формул для расчета перестановок, размещений и сочетаний.