سوال ۶
قد ۸ دانشآموز بهنامهای $J, K, L, M, N, O, P, Q$ اندازهگیری شده است. میدانیم:
- هیچ دو نفری همقد نیستند.
- قد $J$ از قد $K$ بلندتر نیست.
- قد $O$ از قد $P$ بلندتر نیست.
- قد $L$ از $M$ بلندتر و قد $M$ از $N$ بلندتر است.
- قد $N$ از $Q$ بلندتر و قد $Q$ از $J$ بلندتر است.
- $L$ تنها از بلندقدترین فرد کلاس کوتاهتر است.
چند ترتیب مختلف از نظر قد برای این دانشآموزان وجود دارد؟
- ۳۴
- ۳۵
- ۳۶
- ۳۸
- ۳۹
پاسخ
گزینه (۵) درست است.
باتوجه به دادههای مسئله ترتیب $LMNQJ$ بهدست میآید٬ که قبل از $L$ باید فقط یک نفر قرار گیرد٬ اگر $K$ قبل از $L$ باشد٬ آنگاه ترتیب افراد به شکل زیر٬ درمیآید:
$$KL\Box M\Box N \Box Q \Box J \Box$$
که اگر دو نفر $P$ و $O$ پیش هم باشند٬ آنگاهیک خانه از مربعها را انتخاب کرده و آن دو حرف را در آنجا قرار میدهیم(ابتدا $P$ و سپس $O$)٬ که این کار به ۵ طریق ممکن است. اما اگر دو نفر $P$ و $O$ پیش هم نباشند آنگاه دو خانه از مربع را به $\binom{5}{2}$؛ یعنی ۱۰ طریق انتخاب کرده و در اولی $P$ و در دومی $O$ را قرار میدهیم.
اگر $P$ قبل از $L$ باشد٬ آنگاه ترتیب افراد به شکل زیر در میآید:
$$PL\Box M\Box N \Box Q \Box J \Box$$
که اگر دو نفر $O$ و $K$ پیش هم باشند٬ آنگاهیک خانه از مربعها را انتخاب کرده و آن دو حرف را به $2!$ طریق در آن مربع قرار میدهیم( چون باید $K$ قبل از $J$ باشد٬ پس مربع آخر نمیتواند انتخاب شود)٬ این کار به $\binom{4}{1}\times2!$؛ یعنی ۸ طریق ممکن است. اما اگر دو نفر $O$ و $K$ پیش هم نباشند٬ آنگاهیکی از چهار مربع اول را انتخاب میکنیم و $K$ را در آن قرار میدهیم و سپس یکی از چهار مربع باقیمانده را انتخاب کرده و $O$ را در آن قرار میدهیم که این کار نیز به $4\times4$ طریق ممکن است. بنابراین تعداد کل حالات برابر $5+10+8+16$؛ یعنی ۳۹ خواهد شد.
| ▸ سوال قبل | سوال بعد ◂ |