Chương VIII: Đại số tổ hợp

Bài 23: Quy tắc đếm

Tìm hiểu các quy tắc đếm cơ bản bao gồm quy tắc cộng và quy tắc nhân, cùng cách sử dụng sơ đồ hình cây để giải quyết các bài toán đếm.

🟢 Dễ 90 phút

Lý thuyết trọng tâm

1 1. Quy tắc cộng

Giả sử một công việc có thể được thực hiện theo một trong hai phương án $A$ hoặc $B$.

  • Phương án $A$ có $m$ cách thực hiện.
  • Phương án $B$ có $n$ cách thực hiện không trùng với bất kì cách nào của phương án $A$.

Khi đó, công việc có thể thực hiện theo $m + n$ cách.

Mở rộng: Nếu một công việc có thể thực hiện theo $k$ phương án $A_1, A_2, ..., A_k$ độc lập nhau, trong đó phương án $A_i$ có $n_i$ cách thực hiện, thì công việc đó có $n_1 + n_2 + ... + n_k$ cách thực hiện.

2 2. Quy tắc nhân

Giả sử một công việc phải hoàn thành qua hai giai đoạn liên tiếp $1$ và $2$.

  • Giai đoạn $1$ có $m$ cách thực hiện.
  • Với mỗi cách thực hiện giai đoạn $1$, có $n$ cách thực hiện giai đoạn $2$.

Khi đó, công việc có thể thực hiện theo $m \cdot n$ cách.

Mở rộng: Nếu một công việc phải hoàn thành qua $k$ giai đoạn liên tiếp $1, 2, ..., k$, trong đó giai đoạn $i$ có $n_i$ cách thực hiện, thì công việc đó có $n_1 \cdot n_2 \cdot ... \cdot n_k$ cách thực hiện.

3 3. Sơ đồ hình cây

Sơ đồ hình cây là một sơ đồ giúp liệt kê tất cả các khả năng có thể xảy ra của một công việc. Mỗi nhánh của cây đại diện cho một kết quả hoặc một lựa chọn ở từng giai đoạn.

Các dạng bài tập

1 Dạng 1: Áp dụng quy tắc cộng

Phương pháp giải

Phương pháp giải

Xác định xem công việc có thể chia thành các phương án độc lập hay không. Nếu chọn phương án này thì không thực hiện phương án kia.

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Ví dụ 1: Trên giá sách có 8 quyển sách Toán và 5 quyển sách Văn (các quyển sách đều khác nhau). Có bao nhiêu cách chọn ra một quyển sách để đọc?
GIẢI

Việc chọn một quyển sách có hai phương án:

  • Phương án 1: Chọn một quyển sách Toán, có 8 cách.
  • Phương án 2: Chọn một quyển sách Văn, có 5 cách.

Theo quy tắc cộng, số cách chọn là: $8 + 5 = 13$ cách.

2 Dạng 2: Áp dụng quy tắc nhân

Phương pháp giải

Phương pháp giải

Xác định xem công việc có phải trải qua nhiều giai đoạn liên tiếp hay không. Kết quả của giai đoạn trước là tiền đề cho giai đoạn sau.

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Ví dụ 2: Bạn Lan có 3 chiếc áo màu khác nhau và 4 chiếc chân váy kiểu khác nhau. Lan có bao nhiêu cách chọn một bộ quần áo (gồm một áo và một chân váy)?
GIẢI

Việc chọn một bộ quần áo gồm hai giai đoạn liên tiếp:

  • Giai đoạn 1: Chọn một chiếc áo, có 3 cách.
  • Giai đoạn 2: Chọn một chiếc chân váy, có 4 cách.

Theo quy tắc nhân, số cách chọn là: $3 \cdot 4 = 12$ cách.

3 Dạng 3: Bài toán tổng hợp

Phương pháp giải

Phương pháp giải

Kết hợp cả quy tắc cộng và quy tắc nhân. Thường chia bài toán thành các trường hợp (quy tắc cộng), trong mỗi trường hợp lại gồm các công đoạn (quy tắc nhân).

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Ví dụ 3: Từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 5 có thể lập được bao nhiêu số tự nhiên có 2 chữ số?
GIẢI

Gọi số cần lập là $\overline{ab}$ ($a, b \in \{1, 2, 3, 4, 5\}$).

  • Chọn chữ số hàng chục $a$: có 5 cách chọn.
  • Chọn chữ số hàng đơn vị $b$: có 5 cách chọn.

Theo quy tắc nhân, có $5 \cdot 5 = 25$ số.

Sẵn sàng thử thách bản thân?

Hoàn thành 10 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài

Làm bài tập ngay

Bài học trong chương: Chương VIII: Đại số tổ hợp