Bài 23: Quy tắc đếm
Lý thuyết chi tiết và bài tập có lời giải Bài 23: Quy tắc đếm — SGK Toán 10 Kết nối tri thức.
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Quy tắc cộng
• Giả sử một công việc có thể được thực hiện theo một trong hai phương án độc lập (không giao nhau):
- Phương án thứ nhất có $m$ cách thực hiện.
- Phương án thứ hai có $n$ cách thực hiện.
• Khi đó, công việc có thể được thực hiện bởi:
$m + n \quad \text{cách}$.
2. Quy tắc nhân
• Giả sử một công việc bao gồm hai công đoạn liên tiếp:
- Công đoạn thứ nhất có $m$ cách thực hiện.
- Ứng với mỗi cách thực hiện công đoạn thứ nhất, có $n$ cách thực hiện công đoạn thứ hai.
• Khi đó, công việc có thể được thực hiện bởi:
$m \times n \quad \text{cách}$.
3. Sơ đồ cây
• Sơ đồ cây là sơ đồ minh họa hình ảnh đồ họa các phương án hoặc công đoạn của một quy trình chọn lựa.
• Giúp liệt kê và đếm đầy đủ các khả năng mà không bị bỏ sót hoặc lặp lại.
🔷 Dạng 1: Áp dụng Quy tắc cộng
Trên kệ sách có 5 cuốn sách Toán khác nhau và 4 cuốn sách Văn khác nhau. Bạn An muốn chọn 1 cuốn sách để đọc. Hỏi An có bao nhiêu cách chọn?
Xem lời giải
Việc chọn 1 cuốn sách có thể thực hiện theo 2 phương án độc lập:
• Phương án 1: Chọn 1 cuốn sách Toán (có 5 cách).
• Phương án 2: Chọn 1 cuốn sách Văn (có 4 cách).
Áp dụng quy tắc cộng, tổng số cách chọn là $5 + 4 = 9$ cách.
📝 Thực hành — Dạng 1
Một nhà hàng phục vụ thực đơn gồm 6 món hải sản và 8 món gia cầm. Một du khách muốn chọn đúng 1 món ăn. Có bao nhiêu lựa chọn?
Xem lời giải
• Chọn 1 món hải sản: 6 cách.
• Chọn 1 món gia cầm: 8 cách.
Theo quy tắc cộng, số cách chọn là $6 + 8 = 14$ cách.
🔷 Dạng 2: Áp dụng Quy tắc nhân
Bạn Bình có 4 chiếc áo sơ mi khác màu và 3 chiếc quần tây khác màu. Hỏi Bình có bao nhiêu cách chọn 1 bộ quần áo (gồm 1 áo và 1 quần)?
Xem lời giải
Việc chọn bộ quần áo gồm 2 công đoạn liên tiếp:
• Công đoạn 1: Chọn 1 áo (có 4 cách).
• Công đoạn 2: Chọn 1 quần (có 3 cách).
Áp dụng quy tắc nhân, tổng số cách chọn là $4 \times 3 = 12$ cách.
📝 Thực hành — Dạng 2
Từ thành phố A đến B có 3 con đường, từ B đến C có 4 con đường. Hỏi có bao nhiêu cách đi từ A đến C qua B?
Xem lời giải
• Công đoạn 1: Đi từ A đến B (3 cách).
• Công đoạn 2: Đi từ B đến C (4 cách).
Số cách đi từ A đến C qua B là $3 \times 4 = 12$ cách.
🔷 Dạng 3: Bài toán lập số tự nhiên
Từ các chữ số $1, 2, 3, 4, 5$, có thể lập được bao nhiêu số tự nhiên có 3 chữ số khác nhau?
Xem lời giải
Gọi số cần lập là $\overline{abc}$ ($a \ne b \ne c$):
• $a$ có 5 cách chọn (từ $\{1, 2, 3, 4, 5\}$).
• $b$ có 4 cách chọn (khác $a$).
• $c$ có 3 cách chọn (khác $a$ và $b$).
Số lượng các số thỏa mãn là $5 \times 4 \times 3 = 60$ số.
📝 Thực hành — Dạng 3
Từ các chữ số $0, 1, 2, 3, 4$, có thể lập được bao nhiêu số tự nhiên chẵn có 3 chữ số khác nhau?
Xem lời giải
Gọi số cần lập là $\overline{abc}$ ($a \ne 0$):
• TH1: $c = 0$ (1 cách). $a$ có 4 cách (chọn từ $\{1,2,3,4\}$), $b$ có 3 cách $\implies 1 \times 4 \times 3 = 12$ số.
• TH2: $c \in \{2, 4\}$ (2 cách). $a$ có 3 cách (khác $0$ và khác $c$), $b$ có 3 cách $\implies 2 \times 3 \times 3 = 18$ số.
Tổng số cách lập là $12 + 18 = 30$ số chẵn.
📝 Bài tập tự luận — Tổng hợp
Bài 1. Một lớp học có 20 học sinh nam và 15 học sinh nữ.
a) Hỏi có bao nhiêu cách chọn 1 học sinh đại diện cho lớp?
b) Hỏi có bao nhiêu cách chọn 1 đôi nam nữ để tham gia hội thi văn nghệ?
Xem lời giải
a) Áp dụng quy tắc cộng: Chọn 1 học sinh (nam hoặc nữ) có $20 + 15 = 35$ cách.
b) Áp dụng quy tắc nhân: Chọn 1 nam (20 cách) và 1 nữ (15 cách) có $20 \times 15 = 300$ cách.
🎯 Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Làm các câu hỏi sau để củng cố toàn bộ kiến thức về Quy tắc đếm. Hệ thống sẽ hiển thị kết quả và lời giải chi tiết ngay khi bạn trả lời.
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm Quy tắc đếm
Hàng trăm câu hỏi ngẫu nhiên từ ngân hàng đề — kiểm tra và tự đánh giá năng lực ngay!
🚀 Làm bài trắc nghiệm →