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Kombinatorik

Frage: Kombinatorik
(8 Antworten)


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Guten abend zusammen, Wir haben heute in Mathe gerade mit dem Thema Kombinatorik begonnen, soweit bin ich gut mitgekommen, bei den Hausaufgaben bin ich mir allerdings bei einer Aufgabe nicht sicher welches die richtige Lösung ist.


Wieviele 5-stellige Zahlen gibt es, in denen die Ziffer 1 mindestens zweimal vorkommt?

Ich bin folgendermassen vorgegangen: für die erste Stelle der Zahl kommt keine 0 in Frage, da es eine 5-stellige Zahl ergeben muss, bei mindestens zwei Stellen muss eine 1 stehen und bei den restlichen Stellen könnte jede der 10 Ziffern stehen.
Damit komme ich auf das Resultat 9x1x1x10x10 = 900 mögliche Zahlen, die zweimal eine 1 beinhalten.

Stimmt mein Lösungsansatz so oder müsste ich auf ein anderes Resultat kommen?

Liebe Grüsse
Mirajura
Frage von Mirajura | am 15.08.2017 - 20:13


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 15.08.2017 - 21:34
Hallo Mirajura, Deine Lösung ist auf jeden Fall falsch.
Zur Veranschaulichung: Es gibt 100.000 Zahlenkombinationen mit 5 Stellen, davon ziehst Du 10.000 Kombinationen ab, weil sie mit einer 0 anfangen, bleiben maximal 90.000 Zahlen übrig [bitte auch an Kombis wie 00000 denken]. Wenn am Anfang die Zahl mit 11 beginnt, also alle Zahlen mit 11xxx, sind es ja schon 1000 Kombinationen, 10 x 10 x 10. Damit sind Deine 900 Kombinationen zu wenig. Es müssen ja nur mind. zwei 1en vorkommen, also auch 3 oder mehr... Du solltest herausfinden, um welche Art von Kombinatorik es sich handelt. Ist es eine Permutation? Dann google es. Bei mir ist der Schulstoff schon lange her, aber ich hoffe, ich habe Dir etwas geholfen.


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Antwort von Mirajura | 15.08.2017 - 21:41
Okay, vielen Dank Ritchy! Dann werde ich das nochmal nachschauen. Ich fand mein Resultat schon ein bisschen merkwürdig, allerdings wusste ich nicht, was an meiner Überlegung falsch war.
Liebe Grüsse


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 16.08.2017 - 13:59
Hallo Mirajura, ich hätte da noch eine Idee, bin mir aber nicht sicher! Und zwar könnte man ja alle Permtationen von 2 Einsen, 3 Einsen, 4 Einsen und 5 Einsen bilden und diese dann miteinander multiplizieren. Also n!/k! * n!/(k+1)! * n!/(k+2)! * n!/(k+3)!, wobei k=2 ist und n =5. Ergebnis wäre dann 60 * 20 * 5 * 1 = 6.000 Kombinationen.
Das wäre mein Ergebnis. Dann sind alle Kombis mit 1ern drin, ausser die, in der nur eine 1 drin ist. Aber dagegen spräche wieder, wenn man nämlich die Kombis mit nur einer 1 dazunimmt. Dann müsste man konsequenterweise mit 120 multiplizieren und hätte 720.000 Kombinationen, mehr, als es Zahlen gibt, lol. Ausserdem sind bei obiger Rechnung, glaube ich, noch die führenden Nullen drin. Aber der Ansatz wäre immerhin diskussionswürdig. Gib mal später einen Feedback über die richtige Lösung, würde mich sehr interessieren.


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 16.08.2017 - 15:08
Hallo noch einmal, ich hatte wohl einen kleinen Denkfehler, denn ich habe ja alle Kombis mit genau 2, 3, 4 oder 5 Einsen berechnet und dann multipliziert. Würde ich Kombis mit genau einer 1 dazunehmen, brauchte ich nur mit 5 multiplizieren [gibt ja nur 5 Stellen].
Ergebnis wäre dann 30.000 [= alle Kombis mit einer 1], das gilt auch bei 2en, 3en etc. [Vorsicht, man darf es nicht addieren, wegen Doppeltzählungen]. Irgendwie plausibel, aber die führenden Nullen am Anfang sind wohl noch drin...


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Antwort von Mathe3 | 16.08.2017 - 19:42
Ritchy ich weiß nicht so recht, was du da machst?

(Ich beziehe mich jetzt darauf, dass die erste Ziffer keine 0 sein darf,
sonst ist die Rechnung hinfällig.)

Zitat:
Damit komme ich auf das Resultat 9x1x1x10x10 = 900 mögliche Zahlen, die zweimal eine 1 beinhalten.
Das ist schon mal gut. Aber du hast was vergessen:
Du hast als Möglichkeiten, wo die "1" steht:
xx11,x1x1,x11x,1xx1,1x1x,11xx,
also insgesamt 6 oder auch 4 über 2.

Beachtet ist hier allerdings noch nicht, dass eine 1 an erster Stelle steht.
Diese ist dann fest, die andere 1 kann an 4 verschiedenen Stellen stehen.
Wie viele Möglichkeiten gibt es für eine Variante? Das dann *4
und dann beide Zahlen addieren.


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Antwort von Ritchy (ehem. Mitglied) | 16.08.2017 - 20:25
@Mathe3, also dein Lösungsvorschlag kann auch nicht richtig sein. 4!/2! = 12. Du berücksichtigst auch nicht, dass ja für x jede beliebige Zahl eingesetzt werden kann, z.B. bei 11xxx gibt es allein schon 1000 Kombinationen, nämlich von 11000 bis 11999. Bei allen Zahlen davon kommen 2 Einsen vor, mindestens!


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Antwort von Mathe3 | 16.08.2017 - 20:34
@Ritchy
4!/2!=12 ja, aber
4 über 2=4!/(2!*(4-2)!)=4*3/2!=6.

und ja die Kombinationen der Form 11xxx,1x111 und so weiter
(also 4 Stück) habe ich weggelassen und selbst dem Ersteller überlassen:

Zitat:
Beachtet ist hier allerdings noch nicht, dass eine 1 an erster Stelle steht.
Diese ist dann fest, die andere 1 kann an 4 verschiedenen Stellen stehen.
Wie viele Möglichkeiten gibt es für eine Variante? Das dann *4
und dann beide Zahlen addieren.

Zitat:
Du hast als Möglichkeiten, wo die "1" steht:
xx11,x1x1,x11x,1xx1,1x1x,11xx,
also insgesamt 6 oder auch 4 über 2.
Das habe ich allerdings ungünstig aufgeschrieben. Ich habe die erste Ziffer nicht erwähnt,
die die eine Zahl von 1 bis 9 sein kann.


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Antwort von Mirajura | 16.08.2017 - 21:22
Danke für eure Bemühungen, ich sehe mir gerade noch an, was ihr da berechnet habt. Spätestens morgen wird der Mathematiklehrer die Lösung erklären, dann geb ich sie selbstverständlicherweise an euch weiter ;) Inzwischen bin ich auch schon ziemlich gespannt wie man aufs richtige Resultat kommt.

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