Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КОМПЬЮТЕРНА ДИСКРЕТНА МАТЕМАТИКА заочники.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
5.09 Mб
Скачать

Сполуки (комбінації) з повтореннями

Нехай множина містить різні елементи і з її елементів утворюють набори з однаковою кількістю елементів, повторюючи ці елементи будь-яку кількість разів, але при цьому порядок елементів не враховується.

Правило обчислення кількості сполук з повтореннями. Якщо із n різних елементів множини утворювати m-елементні набори, в кожен з яких кожен вибраний елемент може входити будь-яку кількість разів (тобто від 0 до m разів) і порядок елементів у яких не враховується, то кількість таких наборів буде:

,

при цьому можливо, що .

Якщо із n різних елементів множини утворювати m-елементні набори (причому ), в кожен з яких кожен вибраний елемент може входити хоч би один раз (тобто не менше одного разу) і порядок елементів у яких не враховується, то кількість таких наборів буде:

.

Задача 1. Серед чотирьох учасників конкурсу визначають переможця в кожній з двох номінацій і нагороджують його медаллю загального зразка. Скільки є можливих варіантів розподілу медалей між фіналістами?

Розв’язання. I спосіб (користуючись формулою обчислення кількості сполук з повтореннями). Відповідно до умови задачі кожен із фіналістів може одержати дві медалі, одну медаль або жодної (тобто від 0 до 2 медалей). У даній задачі , . Отже, для знаходження кількості всіх можливих варіантів можна скористатися формулою обчислення кількості сполук з повтореннями:

.

II спосіб (користуючись звичайним перебором варіантів). Переможцями в кожній з двох номінацій можуть бути різні учасники або той самий. Позначимо учасників конкурсу A, B, C, D. Тоді можливими комбінаціями розподілу медалей (без врахування порядку) будуть такі:

AA, BB, CC, DD, AB, AC, AD, BC, BD, CD.

Їх є 10. ◄

Задача 2. Троє співробітників мають виконати сім однакових завдань. Скільки існує способів розподілу цих завдань, якщо кожен співробітник має виконати хоч би одне завдання?

Розв’язання. I спосіб (користуючись спеціальною формулою). Відповідно до умови задачі є співробітники і завдань. то для обчислення кількості всіх можливих варіантів можна скористатися формулою:

.

II спосіб (користуючись формулою обчислення кількості сполук з повтореннями). Оскільки кожен співробітник має виконати хоч би одне завдання, то обов’язково кожен співробітник виконає по одному завданню, а решту завдання можна розподілити між ними

способами.

III спосіб (користуючись звичайним перебором варіантів). Позначимо співробітників: A, B, C. Тоді можливими комбінаціями розподілу виконання завдань (без врахування порядку) будуть такі:

AВСAААА, AВСAААВ, AВСAААС, AВСAАВВ, AВСAАВС,

AВСAАСС, AВСAВВВ, AВСAВВС, AВСAВСС, AВСAССС,

AВСВВBB, AВСВВBС, AВСВВСС, AВСВССС, AВСССCC.

Їх є 15. ◄

Кількість способів розбиття множини́ на підмножи́ни

Нехай множина містить різні елементи і ця множина розбивається на кілька непорожніх підмножин.

Задача 1. У групі є 13 студентів. Для проведення лабораторних робіт треба утворити 3 підгрупи, відповідно по 4, 4 і 5 чоловік. Скількома способами можна це зробити? ( )., а потім ці підгрупи розподілити між 3 викладачами ( )?

Розв’язання. При утворенні першої підгрупи треба із 13 студентів вибрати 4. Це можна зробити способами. Для утворення другої підгрупи треба із 9 студентів (оскільки в першу підгрупу вже відібрано 4 студентів) вибрати 4. Це можна зробити способами. Для утворення третьої підгрупи треба із 5 студентів (оскільки в першу і другу підгрупи вже відібрано 4+4=8 студентів) вибрати 5. Це можна зробити способом.

Оскільки виконується послідовно складне завдання, то для знаходження загальної кількості способів утворення підгруп скористаємося правилом добутку:

. ◄

Правило обчислення кількості способів розбиття множини на підмножини. Кількість способів, якими можна розбити n-елементну множину на k підмножин відповідно з , , …, елементами (де ), становить

.

Зауваження 2. Розбиття, в яких підмножини повторюються, але розміщені в різному порядку, наприклад, і — різні. Це можливо лише в тому випадку, коли утворювані підмножини містять однакову кількість елементів, тобто мають однакові обсяги.

Зауваження 3. Послідовність утворення підмножин на загальну кількість розбиттів не впливає.

Правило обчислення кількості способів одночасного утворення різних підмножин (без врахування їхнього порядку). Нехай із n-елементної множини одночасно утворюється k підмножин (без врахування їхнього порядку) відповідно з , , …, елементами (де ), серед яких деякі підмножини мають однакову кількість елементів, причому з певною однією кількістю елементів є підмножин, з іншою — , …, ще з іншою — , тоді кількість способів утворення таких підмножин становить:

.

Задача 15. Для чергування в бібліотеці із 15 співробітників кафедри протягом п’яти робочих днів вибирають по три. Скільки існує різних варіантів чергування, якщо кожен співробітник чергує лише один раз? =168168000. Скільки таких груп можна утворити =1401400?