Kelas 11Kelas 12mathPeluang Dan Kombinatorika
Sebuah bilangan ganjil 5 angka memuat tepat 4 angka ganjil
Pertanyaan
Sebuah bilangan ganjil 5 angka memuat tepat 4 angka ganjil dan tidak memiliki angka berulang, serta tidak memuat angka 0. Berapa banyak bilangan berbeda dengan ciri tersebut?
Solusi
Verified
Terdapat 1920 bilangan berbeda dengan ciri tersebut.
Pembahasan
Untuk menjawab soal ini, kita perlu memahami konsep bilangan ganjil, permutasi, dan kombinasi. Bilangan yang dicari adalah bilangan ganjil 5 angka, yang berarti angka terakhirnya harus ganjil (1, 3, 5, 7, 9). Syarat lainnya adalah: 1. Memuat tepat 4 angka ganjil dan 1 angka genap. 2. Tidak ada angka yang berulang. 3. Tidak memuat angka 0. Angka yang tersedia adalah: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Angka ganjil: 1, 3, 5, 7, 9 (ada 5 angka). Angka genap: 2, 4, 6, 8 (ada 4 angka). Kasus 1: Angka terakhir adalah ganjil. * Memilih angka ganjil untuk posisi terakhir (satuan): Ada 5 pilihan angka ganjil (1, 3, 5, 7, 9). * Memilih 3 angka ganjil lainnya dari 4 angka ganjil yang tersisa: Ini adalah kombinasi C(4, 3) = 4. * Memilih 1 angka genap dari 4 angka genap yang tersedia: Ada 4 pilihan angka genap (2, 4, 6, 8). * Mengatur 4 angka ganjil dan 1 angka genap pada 5 posisi: Setelah memilih 4 angka ganjil dan 1 angka genap, kita perlu mengatur posisi mereka. Namun, kita harus memastikan angka terakhir adalah ganjil. Mari kita pecah berdasarkan posisi angka: Posisi Angka: _ _ _ _ _ (Satuan) Karena angka terakhir harus ganjil: * Pilihan untuk angka satuan: 5 (1, 3, 5, 7, 9) Sekarang kita memiliki 4 posisi tersisa yang harus diisi oleh 3 angka ganjil dan 1 angka genap, dengan syarat tidak ada angka berulang dan tidak boleh ada angka 0. Kita perlu memilih 3 angka ganjil dari 5 angka ganjil yang tersedia, tetapi karena 1 angka ganjil sudah digunakan untuk posisi satuan, maka tersisa 4 angka ganjil. Jadi, kita memilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa: C(4, 3) = 4. Kita perlu memilih 1 angka genap dari 4 angka genap yang tersedia: C(4, 1) = 4. Jadi, kita memiliki 1 angka ganjil di posisi satuan, dan 3 angka ganjil serta 1 angka genap di 4 posisi sisanya. Mari kita pertimbangkan pemilihan angka terlebih dahulu: 1. Pilih 1 angka ganjil untuk posisi satuan: 5 cara. 2. Pilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa: C(4, 3) = 4 cara. 3. Pilih 1 angka genap dari 4 angka genap yang tersedia: C(4, 1) = 4 cara. Total pilihan angka = 5 (satuan ganjil) * C(4,3) (3 ganjil lain) * C(4,1) (1 genap) = 5 * 4 * 4 = 80. Sekarang, kita perlu mengatur 5 angka ini di 5 posisi. Kita punya 1 angka ganjil di posisi satuan. Sisa 4 posisi akan diisi oleh 3 angka ganjil dan 1 angka genap. Mari kita gunakan pendekatan yang lebih langsung: Total angka yang tersedia (tidak termasuk 0): {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} Angka Ganjil (G): {1, 3, 5, 7, 9} (5 pilihan) Angka Genap (E): {2, 4, 6, 8} (4 pilihan) Struktur bilangan: 5 angka, harus ganjil di akhir. Komposisi: 4 Ganjil, 1 Genap. Kasus 1: Angka terakhir adalah Ganjil. 1. Pilih angka untuk posisi satuan (harus ganjil): 5 cara (pilih salah satu dari {1, 3, 5, 7, 9}). 2. Sisa 4 posisi akan diisi oleh 3 angka ganjil dan 1 angka genap. * Pilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa: C(4, 3) = 4 cara. * Pilih 1 angka genap dari 4 angka genap yang tersedia: C(4, 1) = 4 cara. * Total kombinasi angka yang terpilih (selain angka satuan) = 4 * 4 = 16. * Jadi, kita punya 16 set angka yang terdiri dari 3 ganjil dan 1 genap untuk mengisi 4 posisi awal. Sekarang, kita punya 5 angka terpilih (1 ganjil di akhir, 3 ganjil + 1 genap di 4 posisi awal). * Total angka ganjil yang digunakan adalah 4. * Total angka genap yang digunakan adalah 1. Pertimbangkan 4 posisi awal yang akan diisi oleh 3 G dan 1 E: * Posisi angka genap: Ada 4 pilihan posisi untuk angka genap (posisi 1, 2, 3, atau 4). * Mengatur 3 angka ganjil yang tersisa di 3 posisi yang tersisa: 3! = 6 cara. Jadi, untuk setiap set 5 angka terpilih (1 ganjil di akhir, 3 ganjil dan 1 genap untuk 4 posisi awal), jumlah susunan adalah: * Jumlah cara memilih angka: * Pilih 1 angka ganjil untuk posisi satuan: 5 cara. * Pilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa: C(4, 3) = 4 cara. * Pilih 1 angka genap dari 4 angka genap yang tersedia: C(4, 1) = 4 cara. * Total cara memilih set angka = 5 * 4 * 4 = 80. * Untuk setiap set 5 angka yang dipilih (misalnya, jika angka satuan adalah 3, dan angka lainnya adalah 1, 5, 7, 2): Kita perlu menyusun angka-angka ini sedemikian rupa sehingga angka satuan adalah 3. Angka-angka yang tersisa adalah {1, 5, 7, 2}. Posisi yang tersedia untuk angka-angka ini adalah 4 posisi pertama. Dari 4 angka ini (3 G, 1 E), kita perlu menyusunnya di 4 posisi awal. Ada 4! cara untuk menyusun 4 angka yang berbeda. Namun, kita perlu mempertimbangkan struktur GGG E. Cara yang lebih mudah adalah memikirkan posisi angka genap. Ada 4 pilihan untuk angka satuan (ganjil). Ada 4 posisi tersisa untuk angka genap. Ada 4 pilihan angka genap untuk posisi tersebut. Ada 3 angka ganjil tersisa untuk mengisi 3 posisi awal yang tersisa. Ada P(4,3) cara untuk memilih dan menyusun 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa untuk 3 posisi awal. Mari kita gunakan pendekatan berbasis permutasi: Total angka yang tersedia (tidak termasuk 0): {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} Angka Ganjil (G): {1, 3, 5, 7, 9} (5) Angka Genap (E): {2, 4, 6, 8} (4) Kita membutuhkan bilangan ganjil 5 angka dengan 4 G dan 1 E, tidak berulang, tidak ada 0. Posisi angka: _ _ _ _ _ Karena bilangan harus ganjil, angka terakhir harus ganjil. 1. **Pilihan angka terakhir (satuan):** Ada 5 angka ganjil yang tersedia {1, 3, 5, 7, 9}. Jadi, ada 5 pilihan untuk posisi satuan. 2. **Pilihan angka untuk 4 posisi pertama:** Kita perlu memilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa dan 1 angka genap dari 4 angka genap yang tersedia. * **Pilihan angka genap:** Ada 4 angka genap {2, 4, 6, 8}. Kita perlu memilih 1 angka genap untuk salah satu dari 4 posisi pertama. Ada 4 pilihan untuk angka genap tersebut. Ada 4 pilihan posisi untuk angka genap tersebut. Jadi, ada 4 * 4 = 16 cara untuk menempatkan angka genap di salah satu dari 4 posisi pertama. * **Pilihan angka ganjil:** Kita perlu memilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa. C(4, 3) = 4 cara untuk memilih angka ganjilnya. Setelah memilih 3 angka ganjil, kita perlu menempatkannya di 3 posisi tersisa. Ada 3! = 6 cara untuk menyusun 3 angka ganjil tersebut. Jadi, ada 4 * 6 = 24 cara untuk memilih dan menyusun 3 angka ganjil di 3 posisi yang tersisa. * **Total cara mengisi 4 posisi pertama:** Kita perlu memastikan bahwa kita tidak menghitung duplikasi. Cara termudah adalah dengan mempertimbangkan tempat angka genap terlebih dahulu. * Pilih angka genap: 4 cara. * Pilih posisi untuk angka genap (di antara 4 posisi awal): 4 cara. * Pilih 3 angka ganjil dari 4 yang tersisa: C(4, 3) = 4 cara. * Susun 3 angka ganjil tersebut di 3 posisi yang tersisa: 3! = 6 cara. * Total cara mengisi 4 posisi pertama = 4 (pilihan genap) * 4 (posisi genap) * C(4,3) (pilihan ganjil) * 3! (susunan ganjil) = 4 * 4 * 4 * 6 = 384. Atau, kita bisa berpikir: * Pilih 3 angka ganjil dari 4 yang tersisa: C(4, 3) = 4. * Pilih 1 angka genap dari 4 yang tersedia: C(4, 1) = 4. * Total 4 angka yang terpilih (3G, 1E). * Jumlah cara menyusun 4 angka ini di 4 posisi awal, dengan syarat salah satu adalah genap: P(4,4) = 4! = 24. * Perhatikan bahwa ini sudah mencakup penempatan angka genap di salah satu dari 4 posisi. Jumlah cara memilih dan menempatkan 3G dan 1E di 4 posisi awal: * Pilih 3 angka ganjil dari 4 yang tersisa: C(4, 3) = 4. * Pilih 1 angka genap dari 4 yang tersedia: C(4, 1) = 4. * Total kombinasi angka = 4 * 4 = 16. * Untuk setiap kombinasi 4 angka (3G, 1E), ada 4! = 24 permutasi. * Total cara menyusun 3G dan 1E di 4 posisi = 16 * 24 = 384. Sekarang, mari kita gabungkan: * **Langkah 1: Pilih angka untuk posisi satuan (harus ganjil).** Ada 5 pilihan (1, 3, 5, 7, 9). * **Langkah 2: Pilih dan susun angka untuk 4 posisi pertama (3 ganjil, 1 genap).** Angka ganjil yang tersisa untuk dipilih: 4. Angka genap yang tersedia: 4. Cara termudah adalah memilih posisi untuk angka genap terlebih dahulu. * Ada 4 pilihan posisi untuk angka genap (posisi 1, 2, 3, atau 4). * Ada 4 pilihan angka genap untuk posisi tersebut. * Jadi, ada 4 * 4 = 16 cara untuk menempatkan angka genap. * Sekarang, kita memiliki 3 posisi tersisa untuk diisi oleh 3 angka ganjil. * Kita perlu memilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa. C(4, 3) = 4 cara untuk memilih angka. * Susun 3 angka ganjil tersebut di 3 posisi yang tersisa: 3! = 6 cara. * Jadi, ada 4 * 6 = 24 cara untuk memilih dan menyusun 3 angka ganjil. * Jumlah cara mengisi 4 posisi pertama = (Cara menempatkan 1 genap) * (Cara mengisi 3 ganjil) = (4 posisi * 4 pilihan genap) * (C(4,3) pilihan ganjil * 3! susunan ganjil) = 16 * (4 * 6) = 16 * 24 = 384. * **Total bilangan berbeda:** (Pilihan angka satuan) * (Cara mengisi 4 posisi pertama) = 5 * 384 = 1920. Mari kita coba cara lain untuk memverifikasi: Kita perlu menyusun 4 angka ganjil dan 1 angka genap, di mana angka terakhir adalah ganjil. 1. **Memilih 4 angka ganjil:** C(5, 4) = 5 cara. 2. **Memilih 1 angka genap:** C(4, 1) = 4 cara. 3. **Total kombinasi 5 angka:** 5 * 4 = 20 kombinasi. Sekarang, untuk setiap kombinasi 5 angka (misalnya, {1, 3, 5, 7, 2}), kita perlu menyusunnya menjadi bilangan 5 angka, di mana angka terakhir harus ganjil. Misalkan kombinasi angka adalah {G1, G2, G3, G4, E1}. * Pilihan untuk angka satuan: Harus ganjil. Ada 4 pilihan (G1, G2, G3, G4). * Pilihan untuk 4 posisi pertama: Harus diisi oleh 3 angka ganjil yang tersisa dan 1 angka genap. Ada 4! = 24 cara untuk menyusunnya. Jadi, untuk setiap kombinasi 5 angka (4G, 1E), ada 4 * 24 = 96 bilangan yang bisa dibentuk dengan angka terakhir ganjil. Total bilangan = (Jumlah kombinasi 5 angka) * (Jumlah susunan dengan angka terakhir ganjil) Total bilangan = 20 * 96 = 1920. Kedua metode memberikan hasil yang sama, yaitu 1920. **Rangkuman Perhitungan:** 1. **Total angka yang tersedia:** {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}. Angka Ganjil (G): {1, 3, 5, 7, 9} (ada 5). Angka Genap (E): {2, 4, 6, 8} (ada 4). 2. **Syarat bilangan:** 5 angka, ganjil, tepat 4G dan 1E, tidak berulang, tidak ada 0. 3. **Angka terakhir harus ganjil.** **Metode 1: Berbasis Posisi** * Posisi satuan (terakhir): Harus ganjil. Pilih 1 dari 5 angka ganjil = 5 cara. * Isi 4 posisi awal dengan 3 angka ganjil dan 1 angka genap: * Pilih angka genap: Ada 4 pilihan (2, 4, 6, 8). * Pilih posisi untuk angka genap di antara 4 posisi awal: Ada 4 pilihan posisi. * Pilih 3 angka ganjil dari 4 angka ganjil yang tersisa: C(4, 3) = 4 cara. * Susun 3 angka ganjil tersebut di 3 posisi yang tersisa: 3! = 6 cara. * Jumlah cara mengisi 4 posisi awal = (4 posisi genap) * (4 pilihan genap) * (C(4,3) pilihan ganjil) * (3! susunan ganjil) = 4 * 4 * 4 * 6 = 384 cara. * Total bilangan = (Pilihan satuan) * (Cara mengisi 4 posisi awal) = 5 * 384 = 1920. **Metode 2: Berbasis Kombinasi dan Permutasi** * Pilih 4 angka ganjil dari 5 yang tersedia: C(5, 4) = 5 cara. * Pilih 1 angka genap dari 4 yang tersedia: C(4, 1) = 4 cara. * Total kombinasi 5 angka (4G, 1E): 5 * 4 = 20 kombinasi. * Untuk setiap kombinasi 5 angka, susun menjadi bilangan 5 angka dengan angka terakhir ganjil: * Pilih 1 dari 4 angka ganjil untuk posisi satuan: 4 cara. * Susun sisa 4 angka (3G, 1E) di 4 posisi awal: 4! = 24 cara. * Jumlah susunan per kombinasi = 4 * 24 = 96 cara. * Total bilangan = (Jumlah kombinasi) * (Jumlah susunan per kombinasi) = 20 * 96 = 1920. Jadi, ada 1920 bilangan berbeda dengan ciri tersebut.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Permutasi, Kombinasi
Section: Kaedah Pencacahan
Apakah jawaban ini membantu?