Geben Sie die Gesamtzahl n und die Anzahl der ausgewählten Elemente r ein. Der Rechner bestimmt gleichzeitig die Variationen nPr (mit Reihenfolge) und die Kombinationen nCr (ohne Reihenfolge). Die Formel unten ist mit den Eingabefeldern verbunden – Sie können n und r auch direkt darin ändern.
Inhaltsverzeichnis
-
Das können Sie auf dieser Seite
-
Wofür braucht man diese Berechnung?
-
Anleitung
-
Formel
-
Symbole und Begriffe
-
Das sollten Sie vorher wissen
-
So berechnen Sie es in Excel
-
So berechnen Sie es in Google Tabellen
-
So berechnen Sie es in Python
-
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
-
So lassen Sie ChatGPT rechnen
-
Die Vorteile von DataChef
-
Verwandte Funktionen
-
Alle Rechner von NumberChef
Das können Sie auf dieser Seite
- Sie geben nur die Gesamtzahl \(n\) und die Anzahl der ausgewählten Elemente \(r\) ein und erhalten gleichzeitig die Variationen \({}_{n}\mathrm{P}_{r}\) (Auswahl mit Beachtung der Reihenfolge) und die Kombinationen \({}_{n}\mathrm{C}_{r}\) (Auswahl ohne Beachtung der Reihenfolge)
- Fragen der Kombinatorik wie „Wie viele Möglichkeiten gibt es, aus 11 Spielern einer Fußballmannschaft einen Kapitän und einen Torwart zu bestimmen?“ oder „… zwei Stürmer auszuwählen?“ lösen Sie mit einem Klick
- Auch bei großem \(n\), wenn das Ergebnis Dutzende oder Hunderte Stellen hat, wird jede Stelle exakt angezeigt – ohne Rundung
- Außerdem auf dieser Seite: eine verständliche Erklärung der Formeln und Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python
Wofür braucht man diese Berechnung?
Beim LOTTO 6aus49 kreuzen Sie 6 von 49 Zahlen an. Die Reihenfolge der Zahlen spielt keine Rolle – es ist eine Kombination: \(\binom{49}{6} = 13.983.816\) Möglichkeiten. Für den Jackpot (6 Richtige plus Superzahl) muss zusätzlich eine der 10 Superzahlen (0 bis 9) stimmen: \(13.983.816 \times 10 = 139.838.160\). Die Chance liegt also bei 1 zu rund 140 Millionen.
Mit der Kombinationsformel prüfen Sie die Gewinnchancen von Lotterien und Gewinnspielen mit echten Zahlen statt nach Gefühl.
In einer Klasse mit 30 Schülerinnen und Schülern einen Klassensprecher und einen Stellvertreter zu bestimmen, heißt: Die Rollen sind verschieden, also ist es eine Variation mit \({}_{30}\mathrm{P}_{2} = 30 \times 29 = 870\) Möglichkeiten. Zwei Schüler für den Tafeldienst auszuwählen, hängt dagegen nicht von der Reihenfolge ab – eine Kombination mit \({}_{30}\mathrm{C}_{2} = 435\) Möglichkeiten.
Wer weiß, dass sich die Anzahl ändert, je nachdem ob Rollen oder Reihenfolge zählen, zählt bei Auslosungen und Wahlen richtig.
Im Modus „Jeder gegen jeden“ spielt jede Mannschaft einmal gegen jede andere. Jedes Spiel ist eine Auswahl von 2 Mannschaften, also gibt es bei \(n\) Mannschaften \({}_{n}\mathrm{C}_{2}\) Spiele – bei 10 Mannschaften \({}_{10}\mathrm{C}_{2} = 45\). In der Fußball-Bundesliga mit 18 Vereinen gibt es Hin- und Rückspiel, also \(2 \times {}_{18}\mathrm{C}_{2} = 2 \times 153 = 306\) Spiele pro Saison.
Mit dieser Rechnung schätzen Turnier- und Vereinsverantwortliche ab, wie viele Spiele, Spieltage und Plätze sie brauchen.
Bildet man aus den Ziffern 0 bis 9 einen 4-stelligen Code, ohne eine Ziffer doppelt zu verwenden, zählt die Reihenfolge: \({}_{10}\mathrm{P}_{4} = 5.040\) Codes. Je mehr Codes es gibt, desto schwerer lässt sich ein Schloss durch Ausprobieren knacken – mit Variationen sehen Sie auch, wie viel eine zusätzliche Stelle bringt.
Übrigens: Die „Zahlenkombination“ eines Zahlenschlosses öffnet nur in der richtigen Reihenfolge. Mathematisch ist sie also keine Kombination, sondern eine Variation.
Werden aus einem Los von 100 Teilen 5 zur Prüfung entnommen, gibt es \({}_{100}\mathrm{C}_{5} = 75.287.520\) Möglichkeiten für diese Stichprobe.
Auf solchen Anzahlen baut die Theorie der statistischen Stichprobenprüfung auf. Sie berechnet, wie wahrscheinlich eine Prüfung ein fehlerhaftes Teil im Los entdeckt – ein wichtiger Baustein der Qualitätssicherung in der Industrie.
Formel
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(n\) | n | Die Gesamtzahl der Elemente, aus denen ausgewählt wird (Beispiel: Auswahl aus 11 Personen, \(n = 11\)) |
| \(r\) | r | Die Anzahl der ausgewählten Elemente (Beispiel: 2 Personen werden ausgewählt, \(r = 2\)). In Schulbüchern heißt sie oft \(k\). |
| \(n!\) | n Fakultät | Das Produkt aller ganzen Zahlen von \(n\) bis \(1\) – die Anzahl der Möglichkeiten, alle \(n\) Elemente in einer Reihe anzuordnen (Permutationen). Festgelegt ist \(0! = 1\). (Beispiel: \(4! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24\)) |
| \({}_{n}\mathrm{P}_{r}\) | n P r | Die Anzahl der Möglichkeiten, \(r\) von \(n\) Elementen auszuwählen und in eine Reihenfolge zu bringen (Variationen ohne Wiederholung). Das P kommt vom englischen „permutation“; so heißt auch die Taste auf dem Taschenrechner. Man schreibt auch \(P(n, r)\). |
| \({}_{n}\mathrm{C}_{r}\) | n C r | Die Anzahl der Möglichkeiten, \(r\) von \(n\) Elementen auszuwählen (Kombinationen ohne Wiederholung). Das C steht für „Combination“ (Kombination); so heißt auch die Taste auf dem Taschenrechner. |
| \(\binom{n}{r}\) | n über r (Binomialkoeffizient) | Die übliche Schreibweise für \({}_{n}\mathrm{C}_{r}\) in deutschen Schulbüchern und an der Universität. |
Begriffe
| Kombinatorik | Das Teilgebiet der Mathematik, das abzählt, wie viele Möglichkeiten es insgesamt gibt. Variationen und Kombinationen sind ihre wichtigsten Werkzeuge. |
| Variation | Eine Auswahl von \(r\) aus \(n\) Elementen, bei der die Reihenfolge zählt (geordnete Stichprobe ohne Zurücklegen). Verschiedene Rollen oder Plätze, etwa „Kapitän und Stellvertreter“, werden als verschieden gezählt. Werden alle \(n\) Elemente angeordnet (\(r = n\)), spricht man von einer Permutation. |
| Kombination | Eine Auswahl von \(r\) aus \(n\) Elementen, bei der die Reihenfolge keine Rolle spielt (ungeordnete Stichprobe ohne Zurücklegen). Wie bei „zwei Schülern für den Tafeldienst“ zählt dieselbe Gruppe als eine Möglichkeit. |
| Fakultät | Das Produkt aller ganzen Zahlen von \(n\) bis \(1\). Das Zeichen ist \(n!\); es gibt die Anzahl der Möglichkeiten an, alle \(n\) Elemente anzuordnen. |
| Binomialkoeffizient | Die Zahl \(\binom{n}{r}\) („n über r“), also \({}_{n}\mathrm{C}_{r}\). Der Name kommt daher, dass beim Ausmultiplizieren von \((a+b)^n\) genau diese Zahlen als Koeffizienten auftreten. |
| Baumdiagramm | Ein verzweigtes Diagramm, das alle Möglichkeiten auflistet, sodass jede genau einmal gezählt wird. Die Formeln für Variationen und Kombinationen erledigen dieses Abzählen in einer einzigen Rechnung. |
| Variation mit Wiederholung | Eine Auswahl mit Reihenfolge, bei der dasselbe Element beliebig oft vorkommen darf (Ziehen mit Zurücklegen). Es gibt \(n^r\) Möglichkeiten. Der Rechner auf dieser Seite behandelt nur den Fall ohne Wiederholung. |
| Kombination mit Wiederholung | Eine Auswahl ohne Reihenfolge, bei der dasselbe Element beliebig oft vorkommen darf. Der Rechner auf dieser Seite behandelt nur den Fall ohne Wiederholung. |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Rechnung auf dieser Seite nicht nur per Knopfdruck, sondern mit Verständnis nutzen, hilft Ihnen Folgendes.
| Multiplizieren und Dividieren (Klasse 3–5, 8–11 Jahre) |
|
| Abzählen mit Baumdiagrammen (Klasse 6–8, 11–14 Jahre) |
|
| Die Fakultät (Klasse 10 oder Oberstufe, 15–17 Jahre) |
|
| Variationen und Kombinationen (Klasse 10 oder Oberstufe, 15–17 Jahre) |
|
So berechnen Sie es in Excel
| Anzahl der Elemente n | 4 |
| Alle Anordnungen n! | =FAKULTÄT(B1) |
| Gesamtzahl n | 11 |
| Ausgewählt r | 2 |
| Variationen nPr | =VARIATIONEN(B1;B2) |
| Gesamtzahl n | 11 |
| Ausgewählt r | 2 |
| Kombinationen nCr | =KOMBINATIONEN(B1;B2) |
FAKULTÄT, VARIATIONEN und KOMBINATIONEN sind die Excel-Funktionen für die Fakultät, die Variationen und die Kombinationen.
In der zweiten Tabelle zeigt B3 zum Beispiel 110, in der dritten 55. Ersetzen Sie einfach B1 und B2 durch Ihre eigenen Zahlen.
Beachten Sie: Excel rechnet nur mit 15 gültigen Stellen. Ist n groß und hat das Ergebnis Dutzende Stellen, werden die letzten Stellen gerundet.
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| Anzahl der Elemente n | 4 |
| Alle Anordnungen n! | =FAKULTÄT(B1) |
| Gesamtzahl n | 11 |
| Ausgewählt r | 2 |
| Variationen nPr | =VARIATIONEN(B1;B2) |
| Gesamtzahl n | 11 |
| Ausgewählt r | 2 |
| Kombinationen nCr | =KOMBINATIONEN(B1;B2) |
Kopieren Sie die ganze Tabelle, fügen Sie sie in Zelle A1 ein und ersetzen Sie B1 und B2 durch Ihre eigenen Zahlen.
So berechnen Sie es in Python
import math
total_items = 11 # Gesamtzahl n
chosen_items = 2 # Anzahl der ausgewählten Elemente r
permutations = math.perm(total_items, chosen_items) # Variationen nPr
combinations = math.comb(total_items, chosen_items) # Kombinationen nCr
print(f"Variationen nPr (mit Reihenfolge): {permutations}")
print(f"Kombinationen nCr (ohne Reihenfolge): {combinations}")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
n! = n × (n − 1) × ⋯ × 2 × 1
n! = n \times (n-1) \times \cdots \times 2 \times 1
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>n</mi><mo>!</mo>
<mo>=</mo>
<mi>n</mi>
<mo>×</mo>
<mo>(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>)</mo>
<mo>×</mo>
<mo>⋯</mo>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn>
<mo>×</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</math>
n! = n xx (n-1) xx cdots xx 2 xx 1
Factorial[n]
nFactorial := factorial(n);
n_factorial = factorial(n);
n! = n × (n − 1) × ⋯ × 2 × 1
ₙPᵣ = n! ÷ (n − r)!
{}_{n}P_{r} = \dfrac{n!}{(n-r)!}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mmultiscripts>
<mi>P</mi>
<mi>r</mi><none/>
<mprescripts/>
<mi>n</mi><none/>
</mmultiscripts>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>n</mi><mo>!</mo></mrow>
<mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mi>r</mi><mo>)</mo><mo>!</mo></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
P(n, r) = (n!)/((n-r)!)
n!/(n - r)!
nPr := factorial(n)/factorial(n - r);
npr = factorial(n)/factorial(n - r);
P(n,r) = n!/(n − r)!
ₙCᵣ = n! ÷ (r! × (n − r)!)
{}_{n}C_{r} = \dfrac{n!}{r!\,(n-r)!}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mmultiscripts>
<mi>C</mi>
<mi>r</mi><none/>
<mprescripts/>
<mi>n</mi><none/>
</mmultiscripts>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>n</mi><mo>!</mo></mrow>
<mrow>
<mi>r</mi><mo>!</mo>
<mo>(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mi>r</mi><mo>)</mo><mo>!</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
C(n, r) = (n!)/(r!(n-r)!)
Binomial[n, r]
nCr := binomial(n, r);
ncr = nchoosek(n, r);
C(n,r) = n!/(r!(n − r)!)
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Rechenassistent für Kombinatorik (Variationen und Kombinationen). Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen und nicht schätzen). Eine Fußballmannschaft hat 11 Spieler. 1. Wie viele Möglichkeiten gibt es, einen Kapitän und einen Torwart zu bestimmen? (Die Rollen sind verschieden, also eine Variation.) 2. Wie viele Möglichkeiten gibt es, zwei Stürmer auszuwählen? (Die Reihenfolge der beiden spielt keine Rolle, also eine Kombination.) Geben Sie bei jeder Frage an, ob Sie die Variationen nPr oder die Kombinationen nCr verwendet haben, und nennen Sie die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
-
1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
Die Vorteile von DataChef
Kein Fachwissen nötig – einfach und intuitiv
Keine persönlichen Daten erforderlich
Die Datei wird nach dem Download automatisch gelöscht
Keine Quellenangabe nötig
Keine vorherige Genehmigung erforderlich
