Для решения задачи о том, сколько существует пятиугольников с вершинами в 20 точках, расположенных на окружности, воспользуемся комбинациями.
При расположении точек на окружности важно помнить, что порядок выбора вершин не имеет значения, поскольку пятиугольник не зависит от того, в каком порядке мы выбираем его вершины.
Шаг 1: Определим формулу
Количество способов выбрать \( k \) объектов из \( n \) различных объектов без учета порядка задается формулой:
\[ C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!} \]
где \( n! \) (факториал \( n \)) — это произведение всех натуральных чисел от 1 до \( n \).
Шаг 2: Подставим значения
В этой задаче:
- \( n = 20 \) (количество точек),
- \( k = 5 \) (количество вершин пятиугольника).
Подставляем значения в формулу:
\[ C(20, 5) = \frac{20!}{5!(20-5)!} = \frac{20!}{5! \cdot 15!} \]
Шаг 3: Упрощение
Для упрощения вычислений воспользуемся тем, что \( 20! = 20 \times 19 \times 18 \times 17 \times 16 \times 15! \). Таким образом, \( 15! \) в числителе и знаменателе сокращается:
\[ C(20, 5) = \frac{20 \times 19 \times 18 \times 17 \times 16}{5!} \]
Теперь вычислим \( 5! \):
\[ 5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120 \]
Шаг 4: Вычисление
Теперь у нас есть:
\[ C(20, 5) = \frac{20 \times 19 \times 18 \times 17 \times 16}{120} \]
Теперь вычислим числитель:
\[ 20 \times 19 = 380 \] \[ 380 \times 18 = 6840 \] \[ 6840 \times 17 = 116280 \] \[ 116280 \times 16 = 1860480 \]
Теперь подставляем в нашу формулу:
\[ C(20, 5) = \frac{1860480}{120} = 15504 \]
Ответ
Таким образом, количество существующих пятиугольников с вершинами в 20 точках на окружности равно 15504.