Конечно, давайте разберемся с этими задачами по комбинаторике.
1) Сколько различных восьмизначных чисел можно записать с помощью цифр 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (без повторения)?
Здесь речь идет о перестановках. В данной задаче у нас есть 8 различных цифр, и мы хотим сформировать восьмизначные числа, используя все эти цифры без повторения. Это классический пример задачи на перестановки, где количество перестановок из ( n ) элементов равно ( n! ) (факториал числа ( n )).
В нашем случае ( n = 8 ). Следовательно, количество различных восьмизначных чисел будет равно ( 8! ):
[
8! = 8 \times 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 40320
]
Таким образом, можно записать 40,320 различных восьмизначных чисел с использованием цифр от 1 до 8 без повторения.
2) Докажите, что для любых натуральных чисел ( k ) и ( n ) (где ( 1 \leq k \leq n )) справедливо равенство:
[
C_{k-1}^{n-1} \cdot \frac{n}{k} = C_k^n
]
Здесь ( C_k^n ) — это биномиальный коэффициент, который вычисляется по формуле:
[
C_k^n = \frac{n!}{k!(n-k)!}
]
Давайте рассмотрим левую часть равенства:
[
C_{k-1}^{n-1} = \frac{(n-1)!}{(k-1)!((n-1)-(k-1))!} = \frac{(n-1)!}{(k-1)!(n-k)!}
]
Подставим это в выражение ( C_{k-1}^{n-1} \cdot \frac{n}{k} ):
[
C_{k-1}^{n-1} \cdot \frac{n}{k} = \frac{(n-1)!}{(k-1)!(n-k)!} \cdot \frac{n}{k}
]
Упростим выражение:
[
= \frac{n \cdot (n-1)!}{k \cdot (k-1)!(n-k)!}
]
Обратите внимание, что ( n \cdot (n-1)! = n! ), а ( k \cdot (k-1)! = k! ), следовательно:
[
= \frac{n!}{k!(n-k)!} = C_k^n
]
Таким образом, равенство доказано.