8. Оценка количества информации. Перебор слов: #291802
Все шестибуквенные слова, составленные из букв М, У, Ж, Ч, И, Н, А, записаны в алфавитном порядке и пронумерованы.
Вот начало списка:
- АААААА
- АААААЖ
- АААААИ
- АААААМ
- АААААН
- АААААУ
- АААААЧ
……
Определите в этом списке количество слов с чётными номерами, которые не начинаются с буквы Ж и при этом содержат в своей записи не более одной буквы Ч.
Из начала списка определяем порядок букв: А, Ж, И, М, Н, У, Ч.
Сопоставим буквам цифры:
А — $0$, Ж — $1$, И — $2$, М — $3$, Н — $4$, У — $5$, Ч — $6$.
Каждому слову соответствует шестизначное число в системе счисления с основанием $7$. Номер слова на единицу больше значения этого числа.
Поскольку основание $7$ нечётное, чётность значения числа совпадает с чётностью суммы его цифр. Номер слова чётный, если значение соответствующего числа нечётное.
Следовательно, в слове должно быть нечётное количество букв, которым соответствуют нечётные цифры: Ж, М, У.
Рассмотрим два случая.
1. В слове нет буквы Ч.
Первая буква не может быть Ж или Ч, поэтому для неё возможны $5$ вариантов: А, И, М, Н, У.
На каждой из остальных пяти позиций можно использовать $6$ букв — все, кроме Ч. Среди них три буквы имеют чётные номера и три — нечётные: А, И, Н и Ж, М, У.
Поэтому ровно половина из $6^5$ вариантов имеет нужную чётность: $\dfrac{6^5}{2}=3888$.
Количество подходящих слов без буквы Ч: $5\cdot3888=19,440$.
2. В слове ровно одна буква Ч.
Если Ч стоит на первом месте, остальные пять позиций заполняются буквами, отличными от Ч. Подходит половина вариантов: $\dfrac{6^5}{2}=3888$.
Если Ч стоит на одной из последних пяти позиций, её положение можно выбрать $5$ способами. Первую букву можно выбрать $5$ способами, а для оставшихся четырёх позиций подходит половина из $6^4$ вариантов:
$5\cdot5\cdot\dfrac{6^4}{2}=25\cdot648=16,200$.
Количество слов, содержащих ровно одну букву Ч: $3888+16,200=20,088$.
Общее количество подходящих слов: $19,440+20,088=39,528$.