Чтобы записать смешанную периодическую дробь в виде обыкновенной, надо из числа, стоящего до второго периода вычесть число, стоящее до первого периода, результат записать в числителе; в знаменатель записать число, содержащее столько девяток, сколько цифр в периоде, и столько нулей в конце, сколько цифр между запятой и периодом.
По условию задачи нужно угадать не сам пароль (число), а комбинацию цифр, из которых можно это число составить. Под числом будем понимать упорядоченную последовательность четырех цифр от 0000 до 9999 (то есть в отличие от четырехзначного числа впереди могут стоять нули).
Для начала разделим все числа на группы:
1. Группа чисел , состоящих из четырех одинаковых цифр.
2. Группа чисел , состоящих из трех одинаковых цифр и еще одной другой цифры.
3. Группа чисел , состоящих из двух пар одинаковых, но разных между собой цифр.
4. Группа чисел , состоящих из двух одинаковых цифр и еще из двух двух других и разных между собой цифр.
5. Группа чисел , состоящих из разных одинаковых цифр.
Определим число чисел в группа и число соответствующих им комбинаций.
1. Рассмотрим группу . Количество чисел, состоящих из четырех одинаковых цифр, равно 10.
Заметим, что для каждого такого числа есть только одна комбинация получить это число. То есть и количество комбинаций в этом случае совпадает с количеством чисел:
2. Рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру , а также еще мы можем разместить в числе уникальную цифру. Таким образом, общее количество чисел:
Но поскольку положение уникальной цифры в числе для комбинации безразлично, а таких положений в числе 4, то количество комбинаций в 4 раза меньше:
3. Рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру . Еще мы можем разместить в числе одну пару чисел, тогда другая размещается автоматически (это места 12, 13, 14). Таким образом, общее количество чисел:
Заметим, что 6 числам вида ААВВ, АВАВ, АВВА, ВВАА, ВАВА, ВААВ соответствует одна комбинация. То есть, количество комбинаций в 6 раза меньше:
4. Рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру , третью цифру . Еще мы можем разместить в числе повторяющуюся пару чисел, и еще мы можем разместить на свободные места оставшиеся две цифры. Таким образом, общее количество чисел:
Проводя аналогию с предыдущим пунктом, можно понять, что одной комбинации соответствует уже 12 чисел. Чтобы это понять, можно в перечисленных в предыдущем пункте числам вместо цифр (В, В) подставлять сначала цифры (C, D), а затем (D, C) именно в таком порядке. Итак, количество комбинаций в 12 раза меньше:
5. Наконец, рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру , третью цифру , четвертую цифру . Тогда, общее количество чисел:
Заметим, что одна комбинация соответствует числам. То есть, количество комбинаций в 24 раза меньше:
Находим общее число комбинаций:
По условию, у нас есть 3 попытки отгадать комбинацию. Значит, вероятность того, что замок откроется за первые три попытки:
ответ: 3/715
Дополнение. Определять количество комбинаций по имеющемуся количеству чисел очень удобно с перестановок с повторениями:
В частности, нижние индексы групп становятся верхними индексами в формуле перестановок с повторениями.
Пошаговое объяснение:
Чтобы записать смешанную периодическую дробь в виде обыкновенной, надо из числа, стоящего до второго периода вычесть число, стоящее до первого периода, результат записать в числителе; в знаменатель записать число, содержащее столько девяток, сколько цифр в периоде, и столько нулей в конце, сколько цифр между запятой и периодом.
1) 0,9(4)= (94-9)/90=85/90=17/18
2) 1,23(12)= 1 (2312-23)/9900=1 2289/9900=1 763/3300
3) 4, 01(11)= 4( 111-1)/9900= 4 110/9900= 4 11/990= 4 1/90
4) 14,14(303)=14 (14303-14))99900=14 14289/99900=14 4763/33300
По условию задачи нужно угадать не сам пароль (число), а комбинацию цифр, из которых можно это число составить. Под числом будем понимать упорядоченную последовательность четырех цифр от 0000 до 9999 (то есть в отличие от четырехзначного числа впереди могут стоять нули).
Для начала разделим все числа на группы:
1. Группа чисел , состоящих из четырех одинаковых цифр.
2. Группа чисел , состоящих из трех одинаковых цифр и еще одной другой цифры.
3. Группа чисел , состоящих из двух пар одинаковых, но разных между собой цифр.
4. Группа чисел , состоящих из двух одинаковых цифр и еще из двух двух других и разных между собой цифр.
5. Группа чисел , состоящих из разных одинаковых цифр.
Определим число чисел в группа и число соответствующих им комбинаций.
1. Рассмотрим группу . Количество чисел, состоящих из четырех одинаковых цифр, равно 10.
Заметим, что для каждого такого числа есть только одна комбинация получить это число. То есть и количество комбинаций в этом случае совпадает с количеством чисел:
2. Рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру , а также еще мы можем разместить в числе уникальную цифру. Таким образом, общее количество чисел:
Но поскольку положение уникальной цифры в числе для комбинации безразлично, а таких положений в числе 4, то количество комбинаций в 4 раза меньше:
3. Рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру . Еще мы можем разместить в числе одну пару чисел, тогда другая размещается автоматически (это места 12, 13, 14). Таким образом, общее количество чисел:
Заметим, что 6 числам вида ААВВ, АВАВ, АВВА, ВВАА, ВАВА, ВААВ соответствует одна комбинация. То есть, количество комбинаций в 6 раза меньше:
4. Рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру , третью цифру . Еще мы можем разместить в числе повторяющуюся пару чисел, и еще мы можем разместить на свободные места оставшиеся две цифры. Таким образом, общее количество чисел:
Проводя аналогию с предыдущим пунктом, можно понять, что одной комбинации соответствует уже 12 чисел. Чтобы это понять, можно в перечисленных в предыдущем пункте числам вместо цифр (В, В) подставлять сначала цифры (C, D), а затем (D, C) именно в таком порядке. Итак, количество комбинаций в 12 раза меньше:
5. Наконец, рассмотрим группу . Определим количество чисел в этой группе. Первую цифру мы можем выбрать , вторую цифру , третью цифру , четвертую цифру . Тогда, общее количество чисел:
Заметим, что одна комбинация соответствует числам. То есть, количество комбинаций в 24 раза меньше:
Находим общее число комбинаций:
По условию, у нас есть 3 попытки отгадать комбинацию. Значит, вероятность того, что замок откроется за первые три попытки:
ответ: 3/715
Дополнение. Определять количество комбинаций по имеющемуся количеству чисел очень удобно с перестановок с повторениями:
В частности, нижние индексы групп становятся верхними индексами в формуле перестановок с повторениями.
Еще раз краткое решение в формулах:
ответ: 3/715