🎲 Почему 10! — это не крик о помощи: комбинаторика для любопытных 🧩
✨ Привет, друзья! Это Оксана Владимировна. Сегодня считаем не предметы, а возможности. Страшно звучит, а на деле магия. 🎩
🔢 Правило 1. Шаги умножаем
Если выбор идёт в несколько шагов, варианты перемножаются.
👕 3 футболки и 2 пары джинсов: к каждой футболке подходят оба джинса, значит 3 × 2 = 6 образов.
🍕 2 вида пиццы и 3 напитка: 2 × 3 = 6 вариантов обеда.
🔑 PIN-код из 2 цифр: на каждом месте любая из 10 цифр, цифры можно повторять, значит 10 × 10 = 100 вариантов (от 00 до 99).
🧮 Правило 2. Факториал: «сколько способов выстроить всех в очередь»
Обозначается n! и означает произведение всех чисел от 1 до n: n! = 1 × 2 × 3 × … × (n−2) × (n−1) × n.
3! = 1 × 2 × 3 = 6. Маша, Петя и Саша сядут на скамейку шестью способами.
4! = 24. Четыре игрушки встают в ряд 24 способами.
10! = 1 × 2 × 3 × 4 × 5 × 6 × 7 × 8 × 9 × 10 = 3 628 800. Значит, десять человек можно выстроить в очередь почти четыре миллиона способами. Это не крик о помощи, а просто большое число.
0! = 1. Да, так договорились, и это работает.
🏆 Правило 3. Порядок важен: перестановки
Считаем через факториал, ответ равен n!.
🥇 3 спортсмена занимают все три места на пьедестале: 3 × 2 × 1 = 3! = 6 вариантов.
🔤 Слово «КОТ»: КОТ, КТО, ОКТ, ОТК, ТКО, ТОК. Всего 6.
🍬 Правило 4. Порядок не важен: сочетания
«Шоколадка и карамель» — то же, что «карамель и шоколадка», поэтому считаем пары.
🍫 5 конфет (А, Б, В, Г, Д), берём 2. Считаем: АБ, АВ, АГ, АД (4), БВ, БГ, БД (3), ВГ, ВД (2), ГД (1). Итого 4 + 3 + 2 + 1 = 10 способов. Короткая запись: (5 × 4) : 2 = 10. Делим на 2, потому что пары АБ и БА одинаковые.
⚽ Из 6 ребят собираем команду из 3: 6 × 5 × 4 = 120, но каждый состав посчитан 6 раз. 120 : 6 = 20 команд.
🏟️ Правило 5. Круговой турнир: тоже сочетания
Матч «А против Б» — то же, что «Б против А».
3 команды: 3 матча. 4 команды: 6 матчей.
5 команд: каждая играет с 4 соперниками, всего 5 × 4 = 20 «заявок», но каждый матч посчитан дважды. Значит, (5 × 4) : 2 = 10 матчей.
🌍 В реальной ЖИЗНИ
🔐 Пароли. PIN из 4 цифр даёт 10 000 вариантов. Пароль из 8 символов (26 + 26 букв и 10 цифр = 62 знака, повторы разрешены) даёт 62⁸ ≈ 218 трлн вариантов. Перебор при миллиарде попыток в секунду займёт около двух с половиной суток, а с ограничением попыток на сайте — гораздо дольше.
🃏 Карты. Колода из 52 карт даёт 52! ≈ 8 × 10⁶⁷ порядков. Такой расклад, скорее всего, в истории не повторялся.
🎰 Лотереи. Шансы считают по формулам сочетаний. Спойлер: они очень маленькие.
🔬 Эксперимент
Выстройте 4 игрушки всеми способами. Должно выйти 4 × 3 × 2 × 1 = 24.
Пишите в комментариях, сколько насчитали! ✏️