AP Inter 2nd Year Maths 2A Solutions Chapter 5 ప్రస్తారాలు-సంయోగాలు Ex 5(e)

Practicing the Intermediate 2nd Year Maths 2A Textbook Solutions Chapter 5 ప్రస్తారాలు-సంయోగాలు Exercise 5(e) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Solutions Chapter 5 ప్రస్తారాలు-సంయోగాలు Exercise 5(e)

అభ్యాసం – 5(ఇ)

I.

ప్రశ్న 1.
ⁿC₄ = 210, అయితే n విలువ ఎంత?
సాధన:
సూచన: ⁿC_r = \(\frac{n !}{(n-r) ! r !}\) = \(\frac{n \cdot(n-1)(n-2) \ldots \ldots / n-(r-1)]}{1.2 .3 \ldots \ldots \ldots . .}\)
ⁿC₄ = 210
⇒ \(\frac{n(n-1)(n-2)(n-3)}{1.2 .3 .4}\) = 10 × 21
⇒ n(n – 1) (n – 2) (n – 3) = 10 × 21 × 1 × 2 × 3 × 4
⇒ n(n – 1) (n – 2) (n – 3) = 10 × 7 × 3 × 2 × 3 × 4
⇒ n(n – 1) (n – 2) (n – 3) = 10 × 9 × 8 × 7
∴ n = 10

ప్రశ్న 2.
¹²C_r = 495, అయితే r విలువ కనుక్కోండి.
సాధన:
సూచన: ⁿC_r = ⁿC_n-r
¹²C_r = 495
= 5 × 99
= 11 × 9 × 5
= \(\frac{12 \times 11 \times 9 \times 5 \times 2}{12 \times 2}\)
= \(\frac{12 \times 11 \times 10 \times 9}{1.2 .3 .4}\)
= ¹²C₄ లేదా ¹²C₈
∴ r = 4 లేదా 8

ప్రశ్న 3.
10 . ⁿC₂ = 3 . ⁿ⁺¹C₃, అయితే n విలువ ఎంత?
సాధన:
10 . ⁿC₂ = 3 . ⁿ⁺¹C₃
⇒ 10 × \(\frac{n(n-1)}{1.2}=\frac{3(n+1) n(n-1)}{1.2 .3}\)
⇒ 10 = n + 1
⇒ n = 9

ప్రశ్న 4.
ⁿP_r = 5040, ⁿC_r = 210 అయితే n, r విలువలను కనుక్కోండి. [A.P. Mar. ’16]
సాధన:
సూచన: ⁿP_r = r! ⁿC_r మరియు ⁿP_r = n(n – 1) (n – 2)…. [n – (r – 1)]
ⁿP_r = 5040, ⁿC_r = 210
r! = \(\frac{{ }^n P_r}{{ }^n C_r}=\frac{5040}{210}=\frac{504}{21}\) = 24 = 4!
∴ r = 4
ⁿP_r = 5040
ⁿP₄ = 5040
= 10 × 504
= 10 × 9 × 56
= 10 × 9 × 8 × 7
= ¹⁰P₄
∴ n = 10
∴ n = 10, r = 4

ప్రశ్న 5.
ⁿC₄ = ⁿC₆, అయితే n ఎంత?
సాధన:
సూచన: ⁿC_r = ⁿC_s ⇒ r = s or r + s = n
ⁿC₄ = ⁿC₆
∴ n = 4 + 6 = 10

ప్రశ్న 6.
¹⁵C_2r-1 = ¹⁵C_2r+4 అయితే r విలువ కనుక్కోండి. [Mar. ’14, ’05]
సాధన:
¹⁵C_2r-1 = ¹⁵C_2r+4
⇒ 2r – 1 = 2r + 4 లేదా (2r – 1) + (2r + 4) = 15
⇒ 4r + 3 = 15
⇒ 4r = 12
⇒ r = 3
∴ 2r – 1 = 2r + 4
⇒ -1 = 4 ఇది అసాధ్యం
∴ r = 3

ప్రశ్న 7.
¹⁷C_2t+1 = ¹⁷C_3t-5, అయితే t విలువ ఎంత?
సాధన:
¹⁷C_2t+1 = ¹⁷C_3t-5
⇒ 2t + 1 = 3t – 5 లేదా (2t + 1) + (3t – 5) = 17
⇒ 1 + 5 = t లేదా 5t = 21
⇒ t = 6 లేదా t = \(\frac{21}{5}\) ఇది పూర్ణాంకము కాదు
∴ t = 6

ప్రశ్న 8.
¹²C_r+1 = ¹²C_3r-5, అయితే r విలువ కనుక్కోండి. [T.S. Mar. ’16, Mar. ’08]
సాధన:
¹²C_r+1 = ¹²C_3r-5
⇒ r + 1 = 3r – 5 లేదా (r + 1) + (3r – 5) = 12
⇒ 1 + 5 = 2r లేదా 4r – 4 = 12
⇒ 2r = 6 లేదా 4r = 16
⇒ r = 3 లేదా r = 4
∴ r = 3 లేదా 4

ప్రశ్న 9.
⁹C₃ + ⁹C₅ = ¹⁰C_r, అయితే r విలువ కనుక్కోండి?
సాధన:
సూచన: ⁿC_r = ⁿC_n-r
¹⁰C_r = ⁹C₃ + ⁹C₅
∴ ⁿC_r + ⁿC_r-1 = ⁽ⁿ⁺¹⁾C_r
⁹C₆ + ⁹C₅ = ¹⁰C₆ లేదా ¹⁰C₄
∴ r = 4 లేదా 6

ప్రశ్న 10.
ఆరుగురు పురుషులు ముగ్గురు స్త్రీల నుంచి అయిదుగురు సభ్యులున్న కమిటీలు ఎన్ని ఏర్పరచవచ్చు?
సాధన:
వ్యక్తుల సంఖ్య = 6 + 3 = 9
ఈ 9 మంది నుండి 5 గురు సభ్యులున్న కమిటీ ఏర్పరచే విధానాలు = ⁹C₅
= ⁹C₄
= \(\frac{9 \times 8 \times 7 \times 6}{1 \times 2 \times 3 \times 4}\)
= 126

ప్రశ్న 11.
పై ప్రశ్నలో కనీసం ఇద్దరు స్త్రీలు ఉండే కమిటీలు ఎన్ని?
సాధన:
కమిటీలో కనీసం ఇద్దరు స్త్రీలు ఉండేటట్లుగా కమిటీలను ఈక్రింది విధంగా ఎన్నుకోవచ్చు.
(i) ముగ్గురు పురుషులు, ఇద్దరు స్త్రీలు
ముగ్గురు పురుషులు, ఇద్దరు స్త్రీలను ఎన్నుకొనే విధానాల సంఖ్య = ⁶C₃ × ³C₂
= 20 × 3
= 60
(ii) ఇద్దరు పురుషులు, ముగ్గురు స్త్రీలు
ఇద్దరు పురుషులు, ముగ్గురు స్త్రీలను ఎన్నుకొనే విధానాల సంఖ్య = ⁶C₂ × ³C₂
= 15 × 1
= 15
∴ కనీసం ఇద్దరు స్త్రీలు ఉండేటట్లుగా కమిటీలను ఎన్ను కొనే విధానాల సంఖ్య = 60 + 15 = 75

ప్రశ్న 12.
ⁿC₅ = ⁿC₆, అయితే ¹³C_n విలువ ఎంత? [Mar. ’13]
సాధన:
ⁿC₅ = ⁿC₆
⇒ n = 6 + 5 = 11
¹³C_n = ¹³C₁₁
= ¹³C₂
= \(\frac{13 \times 12}{1 \times 2}\)
= 78

II.

ప్రశ్న 1.
3 ≤ r ≤ n కు ^(n-3)C_r + 3 ^(n-3)C_r-1 + 3 ^(n-3)C_r-2 + ^(n-3)C_r-3 = ⁿC_r అని నిరూపించండి.
సాధన:

ప్రశ్న 2.
¹⁰C₅ + 2 . ¹⁰C₄ + ¹⁰C₃ విలువ ఎంత?
సాధన:
సూచన: ⁿC_r + ⁿC_r-1 = ⁽ⁿ⁺¹⁾C_r
¹⁰C₅ + 2 . ¹⁰C₄ + ¹⁰C₃

ప్రశ్న 3.
సూక్ష్మీకరించండి ³⁴C₅ + \(\sum_{r=0}^4(38-r) C_4\)
సాధన:

ప్రశ్న 4.
ఒక తరగతిలో 30 మంది విద్యార్థులున్నారు. వారిలో ప్రతి విద్యార్థి మిగిలిన విద్యార్థులందరితో ఒక చదరంగం ఆటను ఆడితే మొత్తం ఎన్ని చదరంగం ఆటలు వారు ఆడినట్లు?
సాధన:
తరగతిలోని విద్యార్థుల సంఖ్య = 30
ప్రతి విద్యార్థి మిగిలిన విద్యార్థులందరితో ఒక్కో చదరంగం ఆటను ఆడతాడు.
కనుక మొత్తం చదరంగం ఆటల సంఖ్య = ³⁰C₂
= \(\frac{30 \times 29}{1 \times 2}\)
= 435

ప్రశ్న 5.
ఏడుగురు బాలికలు, ఆరుగురు బాలురు నుంచి ముగ్గురు బాలురు, ముగ్గురు బాలికలు ఉండే కమిటీలను ఎన్ని రకాలుగా ఏర్పరచవచ్చు?
సాధన:
ఏడుగురు బాలికలు, ఆరుగురు బాలురు నుండి ముగ్గురు బాలురు, ముగ్గురు బాలికలు ఉండే కమిటీల సంఖ్య = ⁷C₃ × ⁶C₃
= 35 × 20
= 700

ప్రశ్న 6.
10 మంది వ్యక్తుల నుంచి నిర్దేశించిన ఒక వ్యక్తి ఉండేలా ఆరుగురు సభ్యుల కమిటీలు ఎన్ని ఏర్పరచవచ్చు?
సాధన:
నిర్దేశించిన వ్యక్తి కమిటీలో ఉండి, మిగిలిన 9 మంది నుండి 5 గురు వ్యక్తులను ఎన్నుకొనే విధాల సంఖ్య = ⁹C₅
∴ 10 మంది వ్యక్తుల నుంచి నిర్దేశించిన వ్యక్తి ఉండేలా ఆరుగురు సభ్యుల కమిటీలు ఎన్నుకొనే విధాల సంఖ్య = ⁹C₅
= \(\frac{9 \times 8 \times 7 \times 6 \times 5}{1 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5}\)
= 126

ప్రశ్న 7.
ఇచ్చిన 9 పుస్తకాల నుంచి నిర్దేశించిన ఒక పుస్తకం లేకుండా 5 పుస్తకాలను ఎన్ని రకాలుగా ఎంచుకోవచ్చు?
సాధన:
9 పుస్తకాలనుంచి నిర్దేశించిన ఒక పుస్తకం లేకుండా 5 పుస్తకాలు ఎన్నుకోవాలి. అంటే నిర్దేశించిన ఆ పుస్తకం తీసివేసి, మిగిలిన 8 పుస్తకాల నుండి 5 పుస్తకాలు ఎంచుకోవాలి. ఈ పనిని 8C5 విధాలుగా చేయవచ్చు.
కనుక కావలసిన సంయోగాల సంఖ్య = ⁸C₅
= ⁸C₃
= \(\frac{8 \times 7 \times 6}{1 \times 2 \times 3}\)
= 56

ప్రశ్న 8.
EQUATION పదంలోని అక్షరాల నుంచి 3 అచ్చులు, 2 హల్లులు ఎన్ని రకాలుగా ఎంచుకోవచ్చు? [May ’11, Mar. ’07]
సాధన:
EQUATION అనే పదంలో {E, U, A, I, O} అను 5 అచ్చుల {Q, T, N} అను 3 హల్లులు కలవు.
అందులో 3 అచ్చులు, 2. హల్లులు ఎన్నుకొనే విధాలు = ⁵C₃ × ³C₂
= 10 × 3
= 30

ప్రశ్న 9.
12 భుజాలున్న ఒక బహుభుజి కర్ణాల సంఖ్య కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇచ్చట n = 12
n భుజాలున్న బహుభుజి కర్ణాల సంఖ్య = \(\frac{n(n-3)}{2}\)
= \(\frac{12 \times 9}{2}\)
= 54

ప్రశ్న 10.
ఒక వరుసలో ఉన్న n వ్యక్తుల నుంచి పక్క పక్కనే ఉన్న ఇద్దరు వ్యక్తులను ఎన్ని రకాలుగా ఎంచుకోవచ్చు?
సాధన:
ఒక వరుసలో ఉన్న n వ్యక్తుల నుంచి, పక్కపక్కనే ఉన్న ఇద్దరు వ్యక్తులను ఎంచుకొనే విధాల సంఖ్య = n – 1

ప్రశ్న 11.
4 సరూప నాణేలను 5 గురు బాలురకు ఎవరికైనా ఎన్నైనా ఇచ్చే పద్ధతిలో ఎన్ని రకాలుగా పంచవచ్చు?
సాధన:
4 సరూప నాణేలను ఈ క్రింది విభిన్న సమూహాలుగా విభజించవచ్చు.
(i) ఒక సమూహంలో 4 నాణేలు
(ii) రెండు సమూహాలలో వరుసగా 1, 3 నాణేలు
(iii) రెండు సమూహాలలో వరుసగా 2, 2 నాణేలు
(iv) రెండు సమూహాలలో వరుసగా 3, 1 నాణేలు
(v) మూడు సమూహాలలో వరుసగా 1, 1, 2 నాణేలు
(vi) మూడు సమూహాలలో వరుసగా 1, 2, 1 నాణేలు
(vii) మూడు సమూహాలలో వరుసగా 2, 1, 1 నాణేలు
(viii) నాలుగు సమూహాలలో వరుసగా 1, 1, 1, 1 నాణేలు
ఈ సమూహాలను 5 గురు బాలురకు పంచే విధాల సంఖ్య
= \({ }^5 C_1+2 \times{ }^5 C_2+{ }^5 C_2+{ }^5 C_3 \times \frac{3 !}{2 !}+{ }^5 C_4\)
= 5 + 20 + 10 + 30 + 5
= 70

III.

ప్రశ్న 1.
\(\frac{{ }^{4 n} C_{2 n}}{{ }^{2 n} C_n}=\frac{1.3 .5 \ldots \ldots(4 n-1)}{\{1.3 .5 \ldots \ldots(2 n-1)\}^2}\) అని నిరూపించండి.
సాధన:

ప్రశ్న 2.
ఒక సమితి A లో 12 మూలకాలున్నాయి. ఆ సమితిలో
(i) 4 మూలకాలున్న ఉపసమితులెన్ని?
(ii) కనీసం 3 మూలకాలున్న ఉపసమితులెన్ని?
(iii) 3 లేదా అంతకంటే తక్కువ మూలకాలున్న ఉపసమితులెన్ని? [May ’07]
సాధన:
సమితి A లో వున్న మూలకాల సంఖ్య = 12
(i) 4 మూలకాలున్న ఉపసమితుల సంఖ్య = ¹²C₄
= \(\frac{2 \times 11 \times 10 \times 9}{1 \times 2 \times 3 \times 4}\)
= 495
(ii) కనీసం 3 మూలకాలున్న ఉపసమితులు.
పై లెక్క ప్రకారం కనీసం రెండు మూలకాలున్న ఉపసమితులు = ¹²C₀ + ¹²C₁ + ¹²C₂
= 1 + 12 + 66
= 79
A సమితికున్న మొత్తం ఉపసమితుల సంఖ్య = 2¹²
∴ కనీసం 3 మూలకాలున్న ఉపసమితులు = 2¹² – (79)
= 4096 – 79
= 4017
(iii) 3 లేదా అంతకంటే తక్కువ మూలకాలున్న ఉప సమితులు సున్నా మూలకాలు
(i.e.,) మూలకాలు లేని ఉపసమితిల సంఖ్య = ¹²C₀ = 1
ఒకే ఒక మూలకము వున్న ఉపసమితులు = ¹²C₁ = 12
రెండు మూలకములు వున్న ఉపసమితులు = ¹²C₂
= \(\frac{12 \times 11}{1 \times 2}\)
= 66
మూడు మూలకములు వున్న ఉపసమితులు = ¹²C₃
= \(\frac{12 \times 11 \times 10}{1 \times 2 \times 3}\)
= 220
∴ కనీసం 3 మూలకాలున్న ఉపసమితులు = 1 + 12 + 66 + 220 = 299

ప్రశ్న 3.
ఏడుగురు బాట్స్మెన్, ఆరుగురు బౌలర్లు నుంచి కనీసం అయిదుగురు బౌలర్లు ఉన్న పదకొండు మంది క్రికెట్ టీమును ఎన్ని రకాలుగా ఏర్పరచవచ్చు?
సాధన:
కనీసం 5 గురు బౌలర్లు ఉన్న పదకొండు మంది క్రికెట్ టీమును క్రింద చూపిన విధాలుగా ఎంచుకోవచ్చు.

∴ కోరిన విధంగా క్రికెట్ టీముని ఎంచుకొనే విధానాలు = 42 + 21 = 63

ప్రశ్న 4.
5 అచ్చులు, 6 హల్లులు నుంచి 3 అచ్చులు, 3 హల్లులు ఉండేలా ఎన్ని 6 అక్షరాల పదాలు ఏర్పరచవచ్చు.
సాధన:
అచ్చుల సంఖ్య = 5
హల్లుల సంఖ్య = 6
5 అచ్చుల నుండి 3 అచ్చులు ఎన్నుకొనే విధానాల సంఖ్య = ⁵P₃
6 హల్లులు నుండి 3 హల్లులు ఎన్నుకొనే విధానాల సంఖ్య = ⁶P₃
ఈ 6 అక్షరాలను వాటిలో వాటిని మార్చి వ్రాయగల పదాల సంఖ్య 6!
∴ 6 అక్షరాల పదాలలో 3 అచ్చులు 3 హల్లులు ఉండేలా ఎన్నుకోగల పదాల సంఖ్య = ⁵C₃ × ⁶C₃ × 6!

ప్రశ్న 5.
ఒక రైలు మార్గంలో 8 స్టేషన్లు ఉన్నాయి. వీటిలో 3 స్టేషన్లలో రైలు ఆపాలి. ఆ మూడు స్టేషన్లలో ఏ రెండూ పక్కపక్కన లేకుండా ఎన్ని రకాలుగా ఎంచుకోవచ్చు? [Mar. ’08]
సాధన:
మొదటి రైలు ఆగే స్టేషన్ ముందు గల స్టేషన్ల సంఖ్య x₁ అనుకోండి. ఇట్లే మొదట, రెండు రైలు ఆగే మధ్య x₂ స్టేషన్లు, రెండు, మూడు రైలు ఆగే స్టేషన్ల మధ్య x₃, స్టేషన్లు మరియు మూడవసారి రైలు ఆగిన తరువాత x₄ స్టేషన్లు ఉన్నాయి అనుకోండి.
అప్పుడు x₁ ≥ 0, x₂ ≥ 1, x₃ ≥ 1, x₄ ≥ 0 మరియు x₁ + x₂ + x₃ + x₄ = n – 3
ఈ సమీకరణానికి గల సాధనల సంఖ్య ⁶C₃
∴ ఏ రెండు స్టేషన్లు పక్క పక్కన లేకుండా 8 స్టేషన్లలో 3 స్టేషన్లు ఎంచుకొనే విధానాలు = ⁶C₃
= \(\frac{6 \times 5 \times 4}{1 \times 2 \times 3}\)
= 20

ప్రశ్న 6.
ఆరుగురు భారతీయులు, అయిదుగురు అమెరికా దేశస్థుల నుంచి అయిదుగురు సభ్యులున్న కమిటీని, ఆ కమిటీలో భారతీయుల సంఖ్య పెద్దదిగా ఉండేలా ఎన్ని రకాలుగా ఎంచుకోవచ్చు? [Mar. ’13, ’08]
సాధన:
కమిటీలో భారతీయుల సంఖ్య పెద్దదిగా ఉండేటట్లు కమిటీని ఎన్నుకొనే విధాలు ఈ క్రింద ఇవ్వబడినవి.

∴ కమిటీని కోరిన విధంగా ఎంచుకొనే విధానాల సంఖ్య = 200 + 75 + 6 = 281

ప్రశ్న 7.
ఒక ప్రశ్నాపత్రంలో A, B, C అనే మూడు భాగాలలో వరుసగా 3, 4, 5 ప్రశ్నలున్నాయి. ఒక్కో భాగం నుంచి కనీసం ఒక ప్రశ్న ఉండే విధంగా మొత్తం 6 ప్రశ్నలు ఎన్ని రకాలుగా ఎంచుకోవచ్చు?
సాధన:
మొదటి పద్దతి
ఒక్కొక్క భాగం నుంచి ఒక ప్రశ్న ఉండే విధంగా 6 ప్రశ్నలు ఎన్నుకొనే విధాలు ఈ క్రింది ఇవ్వబడినవి.

రెండవ పద్ధతి
ఒక్కో భాగం నుంచి కనీసం ఒక ప్రశ్న ఉండే విధంగా మొత్తం 6 ప్రశ్నలు ఎంచుకొనే విధాలు = మొత్తం 12 ప్రశ్నల నుండి 6 ప్రశ్నలు ఎంచుకొనే విధాలు – C భాగం నుండి కాక మిగిలిన రెండు భాగాల నుండి 6 ప్రశ్నలు ఎన్నుకోవడం – B నుండి కాక మిగిలిన రెండు భాగాల నుండి 6 ప్రశ్నలు ఎన్నుకోవటం – A నుండి కాక మిగిలిన రెండు భాగాల నుండి 6 ప్రశ్నలు ఎన్నుకోవడం
= ¹²C₆ – ⁷C₆ – ⁸C₆ – ⁹C₆
= 805

ప్రశ్న 8.
12 విభిన్నమైన వస్తువులను ఎన్నిరకాలుగా
(i) 4 సమభాగాలుగా చేయవచ్చు
(ii) నలుగురు వ్యక్తులకు సమానంగా పంచవచ్చు?
సాధన:
(i) 12 విభిన్న వస్తువులను 4 సమభాగాలుగా విభజించే విధానాలు = \(\frac{(12) !}{(3)^4 4 !}\)
(ii) నలుగురు వ్యక్తులకు సమానంగా 12 విభిన్న వస్తువులు పంచే విధాల సంఖ్య = \(\frac{(12) !}{(3 !)^4}\)

ప్రశ్న 9.
ఒక తరగతిలో నలుగురు బాలురు, ఆ బాలికలున్నారు. ప్రతీ ఆదివారం వారిలో కనీసం ముగ్గురు బాలురు ఉండేలా 5 గురు ఉన్న సమూహం విహారయాత్రకు వెళ్తారు. ప్రతీ ఆదివారం వేర్వేరు సమూహాలు విహారయాత్రకు వెళ్తాయి. వారి తరగతి ఉపాధ్యాయిని విహార యాత్రకు వచ్చిన ప్రతీ అమ్మాయికి ప్రతిసారి ఒక్కో బొమ్మ ఇవ్వగా వచ్చే మొత్తం బొమ్మల సంఖ్య 85 ఐతే g విలువ కనుక్కోండి.
సాధన:
బాలుర సంఖ్య = 4
బాలికల సంఖ్య = g
కనీసం ముగ్గురు బాలురు ఉండేలా ఈ క్రింది పట్టికలో తెలిపిన విధంగా ఎన్నుకొనవచ్చును.

G₁ లో బాలికల సంఖ్య = [⁴C₃ × ⁹C₂] × 2 ఎందువలననగా ప్రతిసారి ఇద్దరు బాలికలు ఉంటారు.
G₂ లో బాలికల సంఖ్య = [⁴C₃ × ⁹C2] × 1 ఎందువలననగా ప్రతిసారి ఒక బాలిక ఉంటుంది.
మొత్తం బాలికలకు ఇచ్చిన బొమ్మల సంఖ్య = 85
⇒ [⁴C₃ × ⁹C₂] × 2 + [⁴C₃ × ⁹C₂] × 1 = 85
⇒ 4 . \(\frac{g(g-1)}{2}\) × 2 + 1 . g . 1 = 85
⇒ 4g² – 4g + g – 85 = 0
⇒ 4g² – 3g – 85 = 0
⇒ 4g² – 20g + 17g – 85 = 0
⇒ 4g(g – 5) + 17(g – 5) = 0
⇒ (g – 5) (4g + 17) = 0
g ≠ \(\frac{17}{5}\) కనుక
∴ g = 5
∴ బాలికల సంఖ్య = 5