Đến nội dung

Hình ảnh

TỔ HỢP CÓ ĐIỀU KIỆN

* * * * - 1 Bình chọn

  • Please log in to reply
Chủ đề này có 8 trả lời

#1
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết
TỔ HỢP CÓ ĐIỀU KIỆN là một bài toán chọn với một điều kiện nào đó mà không quan tâm đến thứ tự kết quả.
ĐIỀU KIỆN của bài toán chọn <- chính là phần khó khăn nhất mà không phải bao giờ cũng giải quyết được.

2 Bài toán VD sau đây phần nào nói lên điều này:

Bài toán 1: Cho $E= ${$1,2,...,n$} , $X= ${$x_1,x_2,...x_k$} ,$ x_i \in E, (2 \leq i \leq k)$.
Gọi $X_n^k, (2 \leq k \leq n)$ là số tập con $ X $ gồm $ k $ phần tử của $ E $ như trên, sao cho
$|x_i-x_j| \geq 2, \forall x_i,x_j \in X$
a) Tính $X_8^3$.
b) CMR $X_n^k=C_{n-k+1}^k$

Bài toán 2: Có m viên bi giống nhau và n hộp phân biệt. Hỏi số cách bỏ m viên bi vào n hộp trên sao cho thỏa mãn đồng thời
- Hộp nào cũng có bi
- Không hộp nào có quá 6 viên
$(2 \leq n \leq m \leq 6n)$

Bạn nào giải được mời vào "chém"! :D

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hxthanh: 15-12-2010 - 13:02

  • LNH yêu thích

#2
Ho pham thieu

Ho pham thieu

    Lính mới

  • Thành viên
  • 440 Bài viết
Neu lam duoc 1b thi chen 1a luon, nhug minh to hop hoi "ga" nen chiu
Con cau 2 thi wen wen, quyen TO HOP & TOAN ROI RAC cua Nguyen Van Mau co rui fai, ko nho ro??
Nếu thấy bài viết nào hay thì cách tốt nhất để cám ơn là hãy click vào "nút" thanks cho người đó.
I love football musics.

#3
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết
Không thấy bạn nào "mở hàng" nên đành "chém" tạm bài 1 vậy. Bạn nào có cách giải hay hơn xin cùng thảo luận.

Bài 1 a)
E={1,2,3,4,5,6,7,8}; k=3. Cách "nông dân" nhất là liệt kê các tập con X = {a,b,c} 3 phần tử là các số không liên tiếp nhau
vì nếu có 2 số liên tiếp b=a+1 chẳng hạn thì |b-a|=1<2 không thỏa yêu cầu đề bài
{1,3,5}{1,4,6}{1,5,7}{1,6,8}
{1,3,6}{1,4,7}{1,5,8}
{1,3,7}{1,4,8}
{1,3,8}
{2,4,6}{2,5,7}{2,6,8}
{2,4,7}{2,5,8}
{2,4,8}
{3,5,7}{3,6,8}
{3,5,8}
{4,6,8}
Tất cả là 20 tập con như vậy :geq $(20=C_6^3)$
Liệt kê ra vậy có lợi ích gì không?
Xin trả lời là ít nhất nó cũng gợi ý cho ta giải quyết bài toán tổng quát 1b.

Bài 1 b)
E={1,2,...,n}
Xét với k=2. Cần liệt kê ra tất cả các tập con 2 phần tử không liên tiếp nhau
1: từ 3 đến n có n-2 số không liên tiếp với 1
2: từ 4 đến n có n-3 số không liên tiếp với 2
...
n-2: từ n đến n có 1 số không liên tiếp với n-2
Do đó:
$X_n^2=1+2+...+n-2=\dfrac{(n-2)(n-1)}{2}$. ($=C_{n-1}^2$)

Xét với k=3. Cần liệt kê ra tất cả các tập con 3 phần tử không liên tiếp nhau
1: từ 3 đến n chọn 2 số không liên tiếp có $X_{n-2}^2=C_{n-3}^2$ cách
2: từ 4 đến n chọn 2 số không liên tiếp có $X_{n-3}^2=C_{n-4}^2$ cách
...
n-4: từ n-2 đến n chọn 2 số không liên tiếp có $X_3^2=C_2^2$ cách
Do đó:
$X_n^3=\sum\limits_{k=2}^{n-3}C_k^2=\sum\limits_{k=2}^{n-3}(C_{k+1}^3-C_k^3)=C_{n-2}^3$
...
Tổng quát $X_n^k=C_{n-k+1}^k$, với $ 2 \leq k \leq \lfloor\dfrac{n+1}{2}\rfloor$ ( * )
Đến đây dễ dàng CM ( * ) bằng quy nạp.

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hxthanh: 15-12-2010 - 13:05


#4
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết

Bài toán 2: Có m viên bi giống nhau và n hộp phân biệt. Hỏi số cách chia m viên bi vào n hộp trên sao cho thỏa mãn đồng thời
- Hộp nào cũng có bi
- Không hộp nào có quá 6 viên
$(2 \leq n \leq m \leq 6n)$

Bạn nào giải được mời vào "chém"! :D

Sao không thấy bạn nào vào "chém" vậy?
....
Quả thực chém được bài 2 là cả một quá trình :D
Sau một hồi thống kê... tổng hợp... rồi quy nạp lên quy nạp xuống...
cuối cùng ta có được một đáp số rất đẹp.

Số cách chia là $ \sum\limits_{k=0}^{\lfloor\dfrac{m-n}{6}\rfloor} {(-1)}^kC_n^kC_{m-1-6k}^{n-1}$

Bây giờ bạn nào CM được công thức trên "giơ tay"? ;)

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hxthanh: 15-12-2010 - 13:06


#5
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết

Sao không thấy bạn nào vào "chém" vậy?
....
Quả thực chém được bài 2 là cả một quá trình :D
Sau một hồi thống kê... tổng hợp... rồi quy nạp lên quy nạp xuống...
cuối cùng ta có được một đáp số rất đẹp.

Số cách chia là $ \sum\limits_{k=0}^{[\dfrac{m-n}{6}]} {(-1)}^kC_n^kC_{m-1-6k}^{n-1}$

Bây giờ bạn nào CM được công thức trên "giơ tay"? :D

Theo mình hiểu thì bạn đã tìm công thức này như sau:

Xếp m viên bi thành 1 hàng. Giữa chúng có m-1 khoảng cách. Cần phải chia chúng thành n phần (mỗi phần cho vào một hộp) bởi n-1 cái que "|"
Có tất cả $C_{m-1}^{n-1}$ cách tất cả. Nhưng mà ...
Trong số này có những cách mà phần chia nào đó lớn hơn 6.

Cách chia có ít nhất 1 phần lớn hơn 6 ta làm như sau:
chọn 1 hộp đựng trước 6 viên có $C_n^1$ cách
Số bi còn lại là m-6 chia ra n phần cho mỗi hộp, có $C_{m-6-1}^{n-1}$ cách
;) Số cách chia có ít nhất 1 hộp lớn hơn 6 là $C_n^1.C_{m-6-1}^{n-1}$
Lấy $C_{m-1}^{n-1} - C_n^1.C_{m-6-1}^{n-1}$ ... Nhưng mà...
Trong cách chia m-6 viên ra n phần lại có những cách mà phần chia nào đó lớn hơn 6...

Cách chia có ít nhất 2 phần lớn hơn 6 ta lại làm như sau:
chọn 2 hộp đựng trước mỗi hộp 6 viên có $C_n^2$ cách
Số bi còn lại là m-12 chia ra n phần cho mỗi hộp, có $C_{m-12-1}^{n-1}$ cách
:in Số cách chia có ít nhất 2 hộp lớn hơn 6 là $C_n^2.C_{m-12-1}^{n-1}$
Lấy $C_{m-1}^{n-1} - (C_n^1.C_{m-6-1}^{n-1}-C_n^2.C_{m-12-1}^{n-1})$ ...
...
Cách chia có ít nhất k phần lớn hơn 6 ta làm như sau:
chọn k hộp đựng trước mỗi hộp 6 viên có $C_n^k$ cách
Số bi còn lại là m-6k-1 chia ra n phần cho mỗi hộp, có $C_{m-6k-1}^{n-1}$ cách
:in Số cách chia có ít nhất k hộp lớn hơn 6 là $C_n^k.C_{m-6k-1}^{n-1}$

Do $m-6k-1 \geq n-1 \Rightarrow 6k \leq m-n \Rightarrow k \leq [\dfrac{m-n}{6}] $
Nên cuối cùng số cách chia cần tìm chính là công thức trên.
---
Có phải không bạn?

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi UEVOLI: 30-10-2010 - 20:28


#6
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết
Đúng là điều kiện không phải bao giờ cũng "chém" được!
Tiếp tục "chém" nào!
Bài toán 3:
Có bao nhiêu cách chia m vật giống nhau vào n hộp cũng giống nhau sao cho hộp nào cũng có vật (m =)) n)

#7
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết
Đúng là điều kiện không phải bao giờ cũng "chém" được!

Amen! Bài này thực sự bó tay rồi. Đến trường hợp riêng là bài toán:

Bài toán 3a:
Có bao nhiêu cách chia m vật giống nhau vào 3 hộp cũng giống nhau sao cho hộp nào cũng có vật (m :equiv 3)
Đáp áp: Số cách chia là:
$S_m=(1+\lfloor\dfrac{m-3\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor+(m-2-2\lfloor\dfrac{m-3\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor-3\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor^2$
Trong đó "$\lfloor...\rfloor$" là kí hiệu phần nguyên.
(hic hic...!)

Thử với $m=11$ xem nhé!
$S_{11}=(1+\lfloor\dfrac{11-3\lfloor\dfrac{11}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{11}{3}\rfloor+(11-2-2\lfloor\dfrac{11-3\lfloor\dfrac{11}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{11}{6}\rfloor-3\lfloor\dfrac{11}{6}\rfloor^2$
$S_{11}=10$
Tất cả gồm (1,1,9) (1,2,8) (1,3,7) (1,4,6) (1,5,5) (2,2,7) (2,3,6) (2,4,5) (3,3,5) (3,4,4)

Thử tính với $m=3000$ nhé!
$S_{3000}=(1+\lfloor\dfrac{3000-3\lfloor\dfrac{3000}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{3000}{3}\rfloor+(3000-2-2\lfloor\dfrac{3000-3\lfloor\dfrac{3000}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{3000}{6}\rfloor-3\lfloor\dfrac{3000}{6}\rfloor^2$

$S_{3000}=750 000 $
Có 750 000 cách chia 3000 vật giống nhau vào 3 hộp giống nhau (hộp nào cũng có vật)!
=))

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hxthanh: 15-12-2010 - 13:17


#8
hxthanh

hxthanh

    Tín đồ $\sum$

  • Hiệp sỹ
  • 3921 Bài viết

Đúng là điều kiện không phải bao giờ cũng "chém" được!

Amen! Bài này thực sự bó tay rồi. Đến trường hợp riêng là bài toán:

Bài toán 3a:
Có bao nhiêu cách chia m vật giống nhau vào 3 hộp cũng giống nhau sao cho hộp nào cũng có vật (m :) 3)
Đáp áp: Số cách chia là:
$S_m=(1+\lfloor\dfrac{m-3\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor+(m-2-2\lfloor\dfrac{m-3\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor}{2}\rfloor)\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor-3\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor^2$
Trong đó "$\lfloor...\rfloor$" là kí hiệu phần nguyên.
(hic hic...!)

Sau khi xem lại thì thấy công thức này có thể viết gọn đi một chút
$S_m=(m-3)\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor-3\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor^2+\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor+\lfloor\dfrac{m+1}{6}\rfloor$
:D

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hxthanh: 15-12-2010 - 13:21


#9
chanhquocnghiem

chanhquocnghiem

    Thiếu tá

  • Thành viên
  • 2494 Bài viết

Sau khi xem lại thì thấy công thức này có thể viết gọn đi một chút
$S_m=(m-3)\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor-3\lfloor\dfrac{m}{6}\rfloor^2+\lfloor\dfrac{m}{3}\rfloor+\lfloor\dfrac{m+1}{6}\rfloor$
^_^

Bài toán 3a :

Gọi $r$ là số dư khi chia $m$ cho $3$.

Kết quả mình tìm được là :

$S_m=\frac{C_{m-1}^2+3\left \lfloor \frac{m-1}{2} \right \rfloor+2\left \lfloor 3^{-r} \right \rfloor}{6}=\frac{1}{6}\ C_{m-1}^2+\frac{1}{2}\left \lfloor \frac{m-1}{2} \right \rfloor+\frac{1}{3}\left \lfloor 3^{-r} \right \rfloor$

$=\frac{1}{6}\ C_{m-1}^2+\frac{1}{2}\left \lfloor \frac{m-1}{2} \right \rfloor+\frac{1}{3}\left \lfloor 3^{3\left \lfloor \frac{m}{3} \right \rfloor-m} \right \rfloor$

Chẳng hạn :

$S_{11}=\frac{1}{6}\ C_{10}^2+\frac{1}{2}.5+\frac{1}{3}\left \lfloor 3^{-2} \right \rfloor=\frac{15}{2}+\frac{5}{2}+0=10$

$S_{3000}=\frac{1}{6}\ C_{2999}^2+\frac{1}{2}.1499+\frac{1}{3}\left \lfloor 3^0 \right \rfloor=\frac{4495501}{6}+\frac{1499}{2}+\frac{1}{3}=750000$.


...

Ðêm nay tiễn đưa

Giây phút cuối vẫn còn tay ấm tay
Mai sẽ thấm cơn lạnh khi gió lay
Và những lúc mưa gọi thương nhớ đầy ...

 

http://www.wolframal...-15)(x^2-8x+12)





0 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 0 khách, 0 thành viên ẩn danh