Чтобы решить задачу, давайте сначала поймем, что Коля хочет посетить три города, с обязательным условием, что первым городом будет Псков. Это значит, что нам нужно выбрать два других города из оставшихся четырех: Волгограда, Воронежа, Саратова и Самары.
Определим, сколько городов осталось для выбора: После Пскова, у нас остаются: Волгоград, Воронеж, Саратов, Самара. Всего их 4.
Выбираем два города: Мы можем выбрать два города из этих четырех, используя формулу сочетаний. Однако поскольку порядок посещения городов важен (то есть различных последовательностей), нужно учитывать, что нас интересуют именно перестановки.
Формула для перестановок: При выборе двух городов из четырех, порядок важен. Для каждой комбинации городов их можно перемещать в 2! = 2 способа (то есть два выбранных города можно поменять местами).
Комбинации: Сначала определим, сколько способов выбрать 2 города из 4. Это можно сделать с помощью формулы сочетаний: \[ C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!} \] где \( n = 4 \) (количество городов), а \( k = 2 \) (выбранные города): \[ C(4, 2) = \frac{4!}{2!(4-2)!} = \frac{4 \times 3}{2 \times 1} = 6 \] То есть, существует 6 способов выбрать 2 города из 4.
Учитываем порядок: Каждый раз, когда мы выбрали 2 города, они могут быть расположены в разном порядке, что дает нам \( 2! \) вариантов для перестановки: \[ 2! = 2 \]
Итоговое количество вариантов: Теперь мы можем умножить количество сочетаний на количество перестановок: \[ \text{Общее количество вариантов} = C(4, 2) \times 2! = 6 \times 2 = 12 \]
Таким образом, всего у Коли есть 12 разных вариантов путешествия, если он точно хочет посетить Псков первым.