Для решения задачи мы будем использовать комбинаторные методы. Давайте рассмотрим каждый пункт отдельно.
а) Сколько существует способов рассадки на скамейке, если на ней шесть мест?
Когда нам необходимо рассадить ( n ) человек на ( n ) мест, это задача, в которой мы можем использовать факториал. Факториал числа ( n ) обозначается как ( n! ) и представляет собой произведение всех положительных целых чисел от 1 до ( n ).
В данном случае, у нас 6 друзей, и мы хотим узнать, сколько существует способов рассадить их на 6 местах. Это будет вычисляться как ( 6! ).
Вычислим ( 6! ):
[
6! = 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 720
]
Таким образом, существует 720 способов рассадить шесть друзей на скамейке.
б) Сколько способов рассадить друзей, если двое из друзей, Таня и Дима, будут сидеть рядом?
Когда нам нужно, чтобы Таня и Дима сидели рядом, мы можем рассмотреть их как одну "единицу" или "блок". Таким образом, вместо 6 отдельных людей у нас будет 5 единиц: (Таня и Дима как блок) + 4 остальных друга.
Сначала найдем количество способов расположить 5 единиц:
Это можно узнать с помощью факториала:
[
5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120
]
Теперь определим, сколько способов есть для различных перестановок внутри блока Тани и Димы.
Таня и Дима могут сидеть в блоке друг напротив друга двумя способами: либо Таня слева, либо Дима слева. Это можно выразить как ( 2! ):
[
2! = 2 \times 1 = 2
]
Теперь умножаем количество перестановок блоков на количество способов расположить внутри блока Тани и Димы:
[
5! \times 2! = 120 \times 2 = 240
]
Таким образом, если Таня и Дима будут сидеть рядом, существует 240 способов рассадить друзей.