Introduction
Mixed applications में counting ideas - permutations, combinations, repetition rules और conditional reasoning - को एक साथ कई-step वाले problems में उपयोग किया जाता है, जैसे seating with constraints, passwords बनाना या digit-rules के साथ numbers तैयार करना।
यह pattern इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि असली exam questions शायद ही किसी एक formula पर आधारित हों: आपको problem को independent stages में तोड़ना होता है, हर stage के लिए सही rule चुनना होता है, और फिर case-results को सही तरह जोड़ना या गुणा करना होता है।
Pattern: Mixed Applications (Seating, Digits, Passwords, Multi-stage Problems)
Pattern
मुख्य विचार: problem को clear stages में तोड़ें (positions चुनना, constraints लगाना, internal arrangements count करना), हर stage के लिए सही counting rule (nPr, nCr, nr) लागू करें, और फिर stage-results को multiply या add करें।
Frequently used steps:
- Stage decomposition: Independent choices पहचानें (कौन-सी seats, कौन-सा last digit, कौन-सा block placement)।
- Choose rule per stage: Order matter करे तो nPr, order न matter करे तो nCr, repetition allowed हो तो nr।
- Combine results: Independent stages → multiply; mutually exclusive cases → add।
- Sanity-check: Result संबंधित unconstrained total (जैसे n!) से ≤ होना चाहिए।
Step-by-Step Example
Question
Digits 0-9 से repetition allowed नहीं है और number 5 से divisible होना चाहिए। ऐसे कितने 4-digit numbers बनाए जा सकते हैं?
Solution
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Step 1: divisibility condition को cases में बदलें।
एक 4-digit number तभी 5 से divisible होगा जब उसका last digit 0 या 5 हो। इसलिए दो cases गिनेंगे: last digit 0 और last digit 5, फिर add करेंगे। -
Step 2: Case A - last digit = 0.
First digit (thousands place) 0 नहीं हो सकता और repetition नहीं हो सकती। First digit के लिए digits 1-9 → 9 choices। First और last digit fix करने के बाद middle दो positions के लिए 8 remaining digits बचते हैं → permutations P(8,2) = 8 × 7 = 56.
Case A count = 9 × 56 = 504.
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Step 3: Case B - last digit = 5.
Last digit 5 fix है। First digit 0 या 5 नहीं हो सकता → digits {1..9} minus 5 → 8 choices। First और last fix होने के बाद middle positions के लिए फिर 8 digits बचते हैं → P(8,2) = 8 × 7 = 56.
Case B count = 8 × 56 = 448.
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Step 4: Final count (mutually exclusive cases जोड़ें)।
Total = 504 + 448 = 952.
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Final Answer:
952 four-digit numbers इन conditions को satisfy करते हैं।
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Quick Check:
बिना किसी restriction के no-repetition 4-digit numbers = 9 × 9 × 8 × 7 = 4,536। हमारा answer 952, 4,536 से काफी छोटा है → answer plausible है ✅
Quick Variations
1. Password-type: Repetition allowed हो तो हर digit independent → nr (जैसे 104 = 10,000)।
2. Seating with blocks: साथ बैठने वालों को block मानें और internal permutations से multiply करें।
3. Mixed digit constraints: Divisible-by-2 cases के लिए last-digit even cases में break करें।
4. Multi-stage selection + arrangement: पहले r items चुनें (nCr), फिर उन्हें arrange करें (r!) → same as nPr।
Trick to Always Use
- Step 1: Problem को independent stages या mutually exclusive cases में break करें।
- Step 2: हर stage में सही rule चुनें: order हो तो nPr, order ना हो तो nCr, repetition हो तो nr।
- Step 3: Independent stages → multiply; exclusive cases → add।
- Step 4: Sanity check: answer हमेशा unconstrained total (जैसे n!, nr, या 2n) से ≤ होना चाहिए।
Summary
Summary
- हर mixed problem को clear stages या exclusive cases में तोड़ें।
- Har stage के लिए सही rule तय करें: nPr, nCr या nr।
- Independent stages को multiply करें और mutually exclusive cases को add करें।
- Final count को unconstrained possibilities के साथ cross-check करें।
याद रखने वाला example: Constraints को stages में बदलें (जैसे last-digit cases), हर stage में सही rule लगाएँ, और फिर combine करें - इसी तरह example में 952 आया।
