Задача состоит в том, чтобы определить, сколькими способами можно рассадить 5 пассажиров в 10 вагонах при условии, что каждый пассажир едет в отдельном вагоне (т.е. они не могут находиться в одном вагоне).
Анализ задачи:
Условие "разные вагоны":
Это означает, что каждый пассажир должен быть назначен в уникальный вагон. Таким образом, из 10 вагонов мы выбираем 5, которые будут заняты пассажирами. Порядок важен, так как каждый пассажир занимает свой вагон.
Этапы решения:
- Выбираем 5 вагонов из 10.
- Распределяем пассажиров по выбранным вагонам.
Решение:
Шаг 1: Выбор 5 вагонов из 10
Число способов выбрать 5 вагонов из 10 рассчитывается через биномиальные коэффициенты (формула "число сочетаний"):
[
C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!}
]
Где ( n ) — общее количество элементов (вагонов), ( k ) — количество выбираемых элементов (вагонов). В данном случае ( n = 10 ), ( k = 5 ):
[
C(10, 5) = \frac{10!}{5! \cdot (10-5)!} = \frac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 \cdot 6}{5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 252
]
Таким образом, существует 252 способа выбрать 5 вагонов из 10.
Шаг 2: Распределение пассажиров по выбранным вагонам
После выбора 5 вагонов, нам нужно рассадить 5 пассажиров по этим вагонам. Порядок рассадки важен, так как каждый пассажир занимает свой вагон. Число способов разместить 5 пассажиров в 5 вагонах равно числу перестановок из 5 элементов:
[
P(5) = 5! = 5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 = 120
]
Шаг 3: Общее количество способов
Общее количество способов рассадить пассажиров — это произведение числа способов выбора вагонов и числа способов распределения пассажиров по вагонам:
[
\text{Общее количество способов} = C(10, 5) \cdot P(5) = 252 \cdot 120 = 30240
]
Ответ:
Существует 30 240 способов рассадить 5 пассажиров в 10 вагонах при условии, что каждый пассажир едет в отдельном вагоне.