540 likes | 831 Views
Telproblemen overzichtelijk weergeven. boomdiagram wegendiagram rooster maken alle mogelijkheden systematisch uit schrijven. 1.1. Boomdiagram. Bij een Boomdiagram schrijf je systematisch op welke mogelijkheden er zijn bij het uitvoeren van een ´ experiment ´.
E N D
Telproblemen overzichtelijk weergeven boomdiagram wegendiagram rooster maken alle mogelijkheden systematisch uit schrijven 1.1
Boomdiagram Bij een Boomdiagram schrijf je systematisch op welke mogelijkheden er zijn bij het uitvoeren van een ´experiment´. We voeren het volgende experiment uit: Het bestellen van een menu. Een restaurant heeft 3 verschillende voorgerechten, 5 hoofdgerechten en 3 desserts. Hoeveel verschillende menu’s kun je samenstellen? Dit gaan we schematisch uitschrijven in een boomdiagram.
Het boomdiagram Vb. aan de hand van het menu Wat kies je eerst? Uit 3 voorgerechten Welke keuzes heb je? Wat kies je vervolgens? Welke keuzes heb je nu? Uit 5 hoofdgerechten Wat kies je nu? Uit 3 nagerechten In totaal zijn er 45 verschillende menu’s te bestellen. Dit kun je uitrekenen door alle takken te tellen of de vertakkingen te vermenigvuldigen
Hoe maak je een boomdiagram ? 1 zoek uit hoeveel takken er bij de eerste keuze horen, deze takken vertrekken uit het beginpunt 2 zet de keuzemogelijkheden langs de takken 3 zet de volgorde achter de laatste takken Tip : Als je weet hoeveel takken er na de laatste keuze zijn zet dan dat aantal stippen eerst op papier en teken vervolgens terug. Dit i.v.m. de netheid. 1.1
voorbeeld:Tenniswedstrijd 2 gewonnen sets 1e set 2e set 3e set N-N N wint N wint N-G-N N wint G wint N-G-G N-G-G G wint geef aan hoe G in 3 sets wint N wint G-N-N N wint G wint G-N-G G-N-G G wint G wint G-G 1.1
Wegendiagram Een boomdiagram kan erg groot en onoverzichtelijk worden. Dan kun je beter gebruik maken van een wegendiagram. We kijken weer naar het restaurant. Dit kunnen we ook als volgt weer geven: Tweede keus Derde keus Eerste keus Aantal keuzes Aantal keuzes Aantal keuzes 3 x 5 x 3 = 45
Wegendiagram kip soep ham ijs ∙ ∙ ∙ ∙ pizza cocktail meloen schnitzel 2 mogelijkheden 4 mogelijkheden 2 mogelijkheden vermenigvuldigingsregel x 2 x 4 2 = 16 1.1
De vermenigvuldigingsregel een gecombineerde handeling die bestaat uit 1 handeling I die op p manieren kan worden uitgevoerd 2 en handeling II die op q manieren kan worden uitgevoerd 3 en handeling III die op r manieren kan worden uitgevoerd kan op p x q x r manieren worden uitgevoerd 1.1
Rooster maken je gooit met een rode en een groene dobbelsteen tel de ogen bij elkaar op, maak hiervan een rooster som 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 8 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10 11 6 7 8 9 10 11 12 1.1
Systematisch de mogelijkheden noteren Er zijn 4 mogelijkheden om bij een worp met vier dobbelstenen in totaal 5 te gooien. 1112 1121 1211 2111 1.1
halve competitie je speelt maar 1x tegen elkaar bv. hoeveel wedstrijden spelen 4 teams 4 x 3 : 2 = 6 wedstrijden hele competitie je speelt 2x tegen elkaar bv. hoeveel wedstrijden spelen 4 teams 4 x 3 = 12 wedstrijden je speelt niet tegen jezelf A B C D A B C D A X A-B A-C A-D A X A-B A-C A-D B X X B-C B-D B B-A X B-C B-D C X X X C-D C C-A C-B X C-D D X X X X D D-A D-B D-C X 6 wedstrijden 12 wedstrijden 1.1
De vermenigvuldigingsregel of de somregel kan handeling I op p manieren en handeling II op q manieren, dan kan : 1 handeling I EN handeling II op p x q manieren 2 handeling I OF handeling II op p + q manieren 1.1
Herhaling het is bij telproblemen belangrijk je af te vragen of herhalingen zijn toegestaan zonder herhaling bijvoorbeeld bij een bestuur kiezen met herhaling het aantal mogelijke nummerborden 1.2
Zonder herhaling Uit 5 personen wordt er eerst een voorzitter gekozen en dan een secretaris. Het aantal manieren is aantal = 5 × 4 = 20 eerst de voorzitter: keuze uit 5 personen dan de secretaris: keuze uit 4 personen 1.2
Met herhaling In Nederland zijn er nummerborden met 2 cijfers – 2 letters – 2 letters, hierbij zijn de klinkers A, E, I, O en U niet toegestaan. Het aantal mogelijke nummerborden is aantal = 10 × 10 × 21 × 21 × 21 × 21 = 19.448.100 10 cijfers voor de eerste plaats 10 cijfers voor de tweede plaats 26 – 5 = 21 letters voor de derde plaats 26 – 5 = 21 letters voor de vierde plaats enz. 1.2
Tellen met en zonder terugleggen Een cijfer slot openen op de gok is een gebeurtenis waarbij je te maken hebt met een gebeurtenis met teruglegging. Voor elke ring heb je immers telkens 10 cijfers die je mag gebruiken ( Je telt met terug legging ) Hoeveel cijfer “combinaties” zijn er bij een cijferslot die uit drie ringen bestaat? Dat zijn er maar 10 x 10 x 10 = 103 = 1000 Hoe zit dat met de pin-code van je bankpas? Hoeveel mensen hebben er eigenlijk een pin-pas? ! ? ! ?
opgave 24 a • aantal = 225 = 33.554.432 • b aantal velletjes = 225 : 100 ≈ 335.544 • 1 velletje = 0,1 mm. • 100 velletjes = 1 cm. • dus stapel ≈ 335.544 : 100 ≈ 3355 cm. ≈ 34 m. • c aantal = 29 = 512
opgave 25 15 meisjes en 12 jongens 27 leerlingen 3 leerlingen 1 (muziek) + 1 (drank) + 1 (hapjes) a één meisje voor de muziek 15 verder komt het er niet op aan 26 x 25 aantal = 15 x 26 x 25 = 9750 b één meisje voor de muziek 15 2 jongens voor de drank+hapjes 12 x 11 aantal = 15 x 12 x 11 = 1980 c m m j - m j m - j m j - j j m 15x14x12 + 15x12x14 + 12x15x11 + 12x11x15 aantal = 9000
opgave 26 3j + 4m 3(psy) + 2(eco) + 1(wis) + 1(fra) totaal = 7 studenten a eerst de 4 meisjes dan de 3 jongens meisjes 4 × 3 × 2 × 1 jongens 3 × 2 × 1 aantal = 4 × 3 × 2 × 1 × 3 × 2 × 1 = 144 b jongens en meisjes om en om het gesprek m j m j m j m 4 × 3 × 3 × 2 × 2 × 1 × 1 aantal = 144 c eerst de student Frans 1 de rest maakt niet uit 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 aantal = 1 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 720 d de 2 studenten economie het laatst zijn 2 × 1 de rest maakt niet uit 5 × 4 × 3 × 2 × 1 aantal = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 × 2 × 1 = 240 e eerste en laatste student psychologie 3 × 1 OF eerste en laatste student economie 2 × 1 aantal = 3 × 2 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1+ 2 × 1 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 960
opgave 29 een code bestaat uit een rijtje van 5 vierkantjes die gevuld zijn met één van de tekens of of a 5 vierkantjes en ieder vierkantje kan 3 symbolen hebben aantal = 3 x 3 x 3 x 3 x 3 = 35 = 243 b aantal = 1 x 3 x 3 x 3 x 3 = 34 = 81 c aantal = 3 x 2 x 2 x 2 x 2 = 48 d voor het andere vierkantje zijn nog 2 mogelijkheden dit andere vierkantje kan op 5 plaatsen voorkomen aantal = 5 x 2 = 10 1.2
Permutaties en faculteiten een ander woord voor rangschikking is permutatie bij een permutatie mogen geen herhalingen optreden het aantal permutaties van 3 uit 8, dus het aantal rangschikkingen van drie dingen die je uit 8 kiest, is 8 x 7 x 6 het aantal permutaties van 4 uit 9 is 9 x 8 x 7 x 6 het aantal permutaties van 9 uit 9 is 9 x 8 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 de notatie voor dit product is 9! spreek uit : 9 faculteit kortweg : het aantal permutaties van 9 dingen is 9! het aantal permutaties van n dingen, dus het aantal rangschikkingen van n dingen is n! n ! = n x (n -1) x (n -2) x (n -3) x …… x 4 x 3 x 2 x 1 1.3
opgave 33 Elke van de 5 personen die de kamer met acht stoelen binnen komt neemt ergens plaats. Hoeveel mogelijkheden zijn er? Vraag je niet af hoeveel personen er plaats kunnen nemen op de eerste stoel Maar vraag je af welk stoelnummer kan je aan de eerste persoon koppelen? 8 x 7 x 6 x 5 x 4 = 6720
opgave 36 een volleybalteam bestaat uit 9 spelers a de fotograaf zet de spelers op een rij, hoeveel rijen zijn er? aantal = 9! = 362 880 b er wordt een aanvoerder en een reserve-aanvoerder gekozen aantal = 9 × 8 = 72 c shirts met de rugnummers 1 tot en met 6 aantal =9 x 8 x 7 x 6 x 5 x 4 = 9 nPr 6 = 60 480 9 – MATH – PRB – nPr - ENTER – 6 of 9 – MATH – PRB – 2 – 6
opgave 38 a 6! op hoeveel manieren zijn de letters te rangschikken zonder herhaling van letters?. b 6 × 5 × 4 Hoeveel codes zijn er te maken met drie verschillende letters? c 64 hoeveel codes zijn er te maken met 4 letters? d 63 hoeveel codes zijn er te maken met 3 letters? Een bedrijf gebruikt codes met de letters a,b,c,d,e en f. Bedenk een vraag waarop het antwoord luidt:
Permutaties van n dingen waarvan er p gelijk zijn het aantal permutaties van n dingen waarvan er p gelijk zijn (en de rest verschillend is) is zo kun je de letters van het woord ADRIANA op = 840 manieren rangschikken n!p! 7! 3! Nogmaals opgave 33 Vijf personen op acht stoelen is ook te lezen als acht naamplaatjes op acht stoelen waarvan drie naamplaatjes niet beschreven zijn . 8! 3! = 6720 n!p! = n nPr (n-p) 1.3
Uit een groep van 7 mensen kies ik een bestuur met een voorzitter, penningmeester en secretaris. Hoeveel verschillende besturen kunnen er samengesteld worden? Permutaties en Combinaties Stel jezelf weer de volgende vraag: Uit hoeveel mensen kun je kiezen als voorzitter? 7 6 5 Uit hoeveel mensen kun je nu kiezen als penningmeester en hoeveel als secretaris ? Je hebt nu 7 x 6 x 5 = 210 verschillende permutaties. Het maakt bij een permutatie uit wie er op welke plaats staat.
Bij het kiezen van een groep van drie mensen uit zeven krijg ik ik 210 permutaties. Combinaties Op hoeveel manieren kan ik drie mensen neer zetten? Dit zijn 3 x 2 x 1 = 6 manieren. ABC BAC CAB ACB BCA CBA Van de 210 verschillende permutaties zijn er nu elke keer 6 permutaties van dezelfde 3 mensen. Als de plaats van een gekozen persoon of ding er niet toe doet moeten de verschillende permutaties van eenzelfde groepje niet meerdere keren meegeteld worden. Er zijn dan maar 210 / 6 = 35 verschillende combinaties Bij een combinatie is de volgorde van de gekozen permutaties onbelangrijk
Combinaties is bij het kiezen van 4 dingen uit 7 dingen de volgorde niet van belang, dan spreken we van het aantal combinaties van 4 uit 7 het aantal combinaties van 4 uit 7 noteren we als spreek uit : 7 boven 4 het aantal combinaties van 4 uit 7, dus het aantal manieren om 4 dingen te kiezen uit 7 dingen zonder op de volgorde te letten, is 7 4 7 4 7 – MATH – PRB – nCr - ENTER – 4 of 7 – MATH – PRB – 3 – 4 1.3
Schema op hoeveel manieren kun je 5 dingen kiezen uit 8 dingen volgorde van belang ? nee aantal = ‘8 boven 5’ ja herhaling toegestaan ? nee ja aantal = 8x7x6x5x4 aantal = 8x8x8x8x8 Combinaties Permutaties Mogelijkheden 1.3
Wat is de naam van dit voorwerp ? ? ! ? 1.3
Handig tellen en de rekenformules van de combinatoriek is belangrijk voor volgende hoofdstukken. Het volgende schema kan hier handig bij zijn Herhaling toegestaan Herhaling niet toegestaan Herhaling of toch anders ?!? Volgorde wel van belang nPr Volgorde niet van belang nCr
Permutatie (volgorde) :Een eerder gekozen element n mag niet weer gekozen worden. De volgorde van de gekozen k elementen maakt wel uit. • Herhalings permutatie : Een eerder gekozen element n mag wel weer gekozen worden. De volgorde van de gekozen elementen k maakt wel uit. • Combinatie (groepje) :Een eerder gekozen element mag niet weer gekozen worden. De volgorde van de gekozen elementen k maakt niet uit. • Herhalingscombinatie:Een eerder gekozen element mag wel weer gekozen worden. De volgorde van de gekozen elementen k maakt niet uit.
Pin code • Afspelen van 9 nummers van een CD • Toto voor een competitie met 13 wedstrijden • Voorzitter,secretaris en penningmeester van vereniging bestaande uit 28 leden • Groepsvertegenwoordiging van 3 uit 28 • Bestellen opnemen van een ober van 3 mensen met een keuze uit 4 dranken • Gironummers bestaande uit 8 cijfers die niet met een nul mogen beginnen • Scoreverloop van een voetbalwedstrijd met eind uitslag 4-6 • Meerkeuze(4) toets bestaande uit 15 vragen • Verdeling van de kaarten bij klaverjassen • 4 rings’combinatieslot ‘ ?!? Voorbeelden
opgave 50 a 3 groottes en 4 bodems en 2 vleessoorten en 3 groentesoorten aantal = 3 x 4 x x = 2520 b medium en 4 bodems en (2vleessoort of 3vleessoort of 4vleessoort) aantal = 1 x 4 x + + = 44 c 3 groottes en 4 bodems en (4groent of 5groent of 6groent of 7groent) aantal = 3 x 4 x + + + = 768 4 2 7 3 4 3 4 4 4 2 7 4 7 5 7 6 7 7
opgave 51 per uur 60 artikelen van de lopende band bij de eindcontrole een steekproef van 4 exemplaren a hoeveel steekproeven zijn er elke keer mogelijk? aantal = = 487.635 b 6 defecte dus 54 geen defecte exemplaren aantal = = 316.251 c 2 defecte en 2 geen defecte of 3 defecte en 1 geen defect of 4 defecte exemplaren aantal = x + x + = 22.560 60 4 54 4 54 2 6 2 6 3 54 1 6 4
Het aantal rijtjes bestaande uit A’s en B’s dus er zijn = = 330 manieren er zijn twee manieren om het eerste hokje te vullen en er zijn twee manieren om het volgende hokje te vullen, enzovoort totaal zijn er 2 x 2 x 2 x …… x 2 = 211 = 2048 manieren het totale aantal rijtjes van 11 hokjes met in elk hokje een A of een B is 211 het totale aantal rijtjes bestaande uit 4 A’s en 7 B’s vind je als volgt : 114 117 1.4
opgave 56 verlichting met 19 lampjes die onafhankelijk van elkaar voortdurend aan en uit gaan v.b. a aantal = 219 = 524.288 b 5 van de 19 lampjes branden aantal = = 11.628 c minder dan 3 lampjes 0 of 1 of 2 lampjes branden aantal = + + = 191 d in ieder geval het 1e , middelste en het laatste lampje brandt voor de 16 overige lampjes zijn er steeds 2 mogelijkheden : aan of uit aantal = 216 = 65.536 195 19 0 191 192
opgave 57 een bedrijf voorziet zijn artikelen van een code door in een rijtje van 6 vierkantjes er 2 zwart te maken v.b. a 2 van de 6 vierkantjes zijn zwart aantal = = 15 b eerste en het laatste vierkantje zwart aantal = 1 c de code verander niet bij of of dus bij 3 rijtjes 6 2
Routes in een rooster hoeveel routes zonder omwegen zijn er mogelijk van A naar C via B van A naar B heb je te maken met een rijtje bestaande 1 N en 2 O’s dat zijn = 3 mogelijkheden van B naar C heb je te maken met een rijtje bestaande uit 2 N’s en 3 O’s dat zijn = 5 mogelijkheden het totale aantal manieren om van A via B naar C te gaan is dus x = 3 x 5 = 15 C ∙ Noord ∙ B 3 1 ∙ A Oost 5 2 3 1 5 2 van A naar B EN van B naar C dus vermenigvuldigen 1.4
Algemeen het aantal routes zonder omwegen van A naar B in het rooster hiernaast is afspraak in deze paragraaf bedoelen we met routes in een rooster altijd routes zonder omwegen, we zetten dat er meestal niet bij B ∙ 8 3 ∙ A 1.4
opgave 63 a bij een voetbalwedstrijd is de eindstand 2 – 4 geef het scoreverloop in een rooster aan b aantal = = 15 c aantal = = 56 d ruststand 3 – 1 eindstand 5 - 4 ∙ 4 ∙ 3 6 2 ∙ ∙ 2 8 3 ∙ 1 ∙ 0 2 1 ∙ (5,4) (3,1) ∙ 5 3 4 1 aantal = x = 4 x 10 = 40 ∙ (0,0)
Onvolledige roosters. Bij onvolledige roosters zal er bij elk kruispunt het aantal mogelijkheden om er te komen. Je kunt het niet berekenen met n r 64 184 8 28 64 120 8 20 36 56 8 12 16 20 4 1 2 3 4 4 4 4 4 1 1 0 1
De driehoek van Pascal in de driehoek van Pascal is elk getal gelijk aan de som van de twee getallen die er schuin boven staan elk getal in de driehoek geeft het aantal routes om vanuit de top op die plaats te komen in de 4e rij van de driehoek van Pascal staan de getallen de som van de getallen in de vierde rij is 24 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 , , , en 1 = 20 rij 0 1 rij 1 1 1 2 = 21 rij 2 4 = 22 1 2 1 rij 3 1 3 3 1 8 = 23 rij 4 1 4 6 4 1 16 = 24 1.4