Чтобы решить эту задачу, мы разобьем ее на две части: сначала определим, сколькими способами можно выбрать и составить слова, а затем подсчитаем, во скольких из этих слов никакие две согласные не стоят рядом.
1. Выбор согласных и гласных
Выбор согласных:
- У нас есть 9 согласных, из которых мы должны выбрать 4. Количество способов выбрать 4 согласные из 9 равно числу сочетаний ( C(9, 4) ).
[
C(9, 4) = \frac{9!}{4!(9-4)!} = \frac{9 \times 8 \times 7 \times 6}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 126
]
Выбор гласных:
- У нас есть 7 гласных, из которых мы должны выбрать 3. Количество способов выбрать 3 гласные из 7 равно числу сочетаний ( C(7, 3) ).
[
C(7, 3) = \frac{7!}{3!(7-3)!} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35
]
2. Формирование слова
Теперь, когда мы выбрали 4 согласные и 3 гласные, мы должны определить, сколькими способами можно их расположить в слове из 7 букв.
- Всего у нас есть 7 букв: 4 согласные и 3 гласные. Количество способов их перестановки равно ( 7! ).
- Однако, поскольку среди этих 7 букв есть 4 согласные и 3 гласные, которые повторяются, мы должны учесть повторения:
[
\frac{7!}{4! \times 3!} = \frac{5040}{24 \times 6} = 35
]
Таким образом, общее количество способов выбрать и расположить 4 согласные и 3 гласные в слове равно:
[
C(9, 4) \times C(7, 3) \times \frac{7!}{4! \times 3!} = 126 \times 35 \times 35 = 154350
]
3. Слова, в которых никакие две согласные не стоят рядом
Чтобы согласные не стояли рядом, мы можем воспользоваться следующим подходом:
- Сначала расположим 3 гласные: (_V_V_V_). Это образует 4 промежутка для согласных.
- Теперь нужно разместить 4 согласные в этих 4 промежутках. Так как у нас всего 4 согласные, то они должны занимать все 4 промежутка.
Количество способов выбрать 4 промежутка из 4 равно ( C(4, 4) = 1 ).
После выбора мест, количество способов расположить 4 согласные в этих местах равно ( 4! ).
Таким образом, количество способов расположить согласные таким образом, чтобы они не стояли рядом:
[
C(9, 4) \times C(7, 3) \times 3! \times 4! = 126 \times 35 \times 6 \times 24 = 635040
]
Итог
- Общее количество способов составить слова: 154350.
- Количество способов, чтобы согласные не стояли рядом: 635040.
Это означает, что в расчетах второго пункта была допущена ошибка, так как общее количество конфигураций, где согласные не стоят рядом, не может превышать общее количество всех конфигураций. Перепроверив, получаем:
[
C(9, 4) \times C(7, 3) \times 4! = 126 \times 35 \times 24 = 105840
]