Bài tập số 11, trang 96 SGK Toán 10 Tập 2 (Kết nối tri thức), là một bài toán vận dụng Quy tắc cộng và Quy tắc nhân trong Tổ hợp, yêu cầu học sinh lập các số tự nhiên thỏa mãn đồng thời ba điều kiện: nhỏ hơn 1000, chia hết cho 5, và gồm các chữ số khác nhau. Các số nhỏ hơn 1000 bao gồm số có 1, 2 hoặc 3 chữ số.
Từ các chữ số 0; 1; 2;.....; 9 có thể lập được tất cả bao nhiêu số tự nhiên nhỏ hơn 1 000, chia hết cho 5 và gồm các chữ số khác nhau?
Tập chữ số: $S = \{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}$ (10 chữ số).
Điều kiện Chia hết cho 5: Chữ số cuối cùng phải là 0 hoặc 5.
Điều kiện Chữ số khác nhau: Không có chữ số nào lặp lại.
Điều kiện Nhỏ hơn 1000: Số có thể có 1, 2 hoặc 3 chữ số.
Ta sẽ sử dụng Quy tắc cộng để cộng kết quả của 3 trường hợp:
Số có 1 chữ số.
Số có 2 chữ số khác nhau.
Số có 3 chữ số khác nhau.
Các số tự nhiên nhỏ hơn 1 000, chia hết cho 5 là các số tự nhiên nhỏ hơn 1 000 có chữ số tận cùng là 0 hoặc 5. Ta có các trường hợp sau:
• Trường hợp 1. Số có một chữ số: Chỉ có 0 và 5 thỏa mãn. Do đó có 2 số có một chữ số thỏa mãn đề bài.
• Trường hợp 2. Số có hai chữ số khác nhau dạng: $\overline{ab},\: a\neq b$
Khi b = 5 ta có a ≠ 0 và a ≠ 5. Do đó có 8 cách chọn a, tương ứng có 8 số lập được.
Khi b = 0 ta có a ∈ {1; 2; 3; …; 9}. Do đó có 9 cách chọn a, tương ứng có 9 số lập được.
Vậy có 8 + 9 = 17 số có hai chữ số khác nhau thỏa mãn đề bài.
• Trường hợp 3. Số có ba chữ số khác nhau dạng: $\overline{abc},\: a\neq b\neq c$
Khi c = 5 ta có a ≠ 0 và a ≠ 5, a có 8 cách chọn; b ∈ {0; 1; 2; 3; …; 9}\{a; b}, b có 8 cách chọn. Do đó có 1 . 8 . 8 = 64 số.
Khi c = 0 ta có a, b ∈ {1; 2; 3; …; 9}, a ≠ b. Nên có $1.A_{9}^{2}=72$ số.
Vậy có 64 + 72 = 136 số có ba chữ số khác nhau thỏa mãn đề bài.
Từ ba trường hợp trên ta có các số tự nhiên nhỏ hơn 1 000 thỏa mãn yêu cầu của đề bài là 2 + 17 + 136 = 155 (số).
Tổng số các số tự nhiên nhỏ hơn 1000, chia hết cho 5 và gồm các chữ số khác nhau là 155 số. Bài toán được giải quyết bằng cách chia thành các trường hợp (1, 2, và 3 chữ số) và áp dụng Quy tắc nhân, đồng thời luôn xét điều kiện chữ số đầu tiên khác 0 và chữ số cuối cùng là 0 hoặc 5.
• Xem thêm
Bài 10 trang 96 Toán 10 Tập 2 Kết nối tri thức: Giải các phương trình chứa căn thức sau:...