Hvor mange ulike løsninger?

Her kan brukere av forum utfordre hverandre med morsomme oppgaver og nøtter man ønsker å dele med andre. Dette er altså ikke et sted for desperate skrik om hjelp, de kan man poste i de andre forumene, men et sted for problemløsing på tvers av trinn og fag.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 1486
Registrert: 13/06-2006 02:00
Sted: Cambridge, Massachusetts, USA

Hvor mange ulike løsninger finnes det på likningssystemet
[tex]x_1 + x_2 + \cdots + x_n = k[/tex]
Der alle x og k er ikke-negative heltall?

Merk: Her regner vi to løsninger for å være ulike dersom
[tex](x_1, \ldots, x_n) \neq (x_1^\prime, \ldots, x_n^\prime)[/tex]
Så for likningen [tex]x_1 + x_2 = 5[/tex] er (5,0) og (0,5) to ulike løsninger.
fish
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 524
Registrert: 09/11-2006 12:02

Vi tenker oss k prikker fordelt horisontalt med en viss avstand. Hvis vi fordeler n-1 vertikale streker i mellomrom mellom prikkene, deles de k prikkene inn i n kategorier, der antall prikker i kategori nummer j blir xj.
Siden det tillates at en xj også kan være null, må vi velge mellomrom med tilbakelegging når vi skal sette en vertikal strek, og vi må tillate å sette strek både før og etter alle prikkene. Det er altså k+1 steder vi kan sette inn vertikale streker.
Antall måter dette kan gjøres på (uordnet utvalg med tilbakelegging) er

[tex]{(k+1)+(n-1)-1 \choose n-1}={k+n-1\choose n-1}[/tex]
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 1486
Registrert: 13/06-2006 02:00
Sted: Cambridge, Massachusetts, USA

Helt klart! De som har "vokst opp" med Paul Zeitz' "Art and Craft of Problem Solving" vil også kjenne igjen dette som "the balls in urns formula"
Svar