TOD.NÄK JA TILASTOT, MAA10 Kombinaatio, k-kombinaatio

Samankaltaiset tiedostot
1. Kuinka monella tavalla joukon kaikki alkiot voidaan järjestää jonoksi? Tähän antaa vastauksen: tuloperiaate ja permutaatio

****************************************************************** ****************************************************************** 7 Esim.

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Tuloperiaate. Oletetaan, että eräs valintaprosessi voidaan jakaa peräkkäisiin vaiheisiin, joita on k kappaletta

811120P Diskreetit rakenteet

ABHELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

1. Osoita, että joukon X osajoukoille A ja B on voimassa toinen ns. de Morganin laki (A B) = A B.

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 2, Osoita että A on hyvin määritelty. Tee tämä osoittamalla

Osa 1: Todennäköisyys ja sen laskusäännöt. Klassinen todennäköisyys ja kombinatoriikka

Todennäköisyyslaskenta I, kesä 2017 Helsingin yliopisto/avoin Yliopisto Harjoitus 1, ratkaisuehdotukset

Kaikki kurssin laskuharjoitukset pidetään Exactumin salissa C123. Malliratkaisut tulevat nettiin kurssisivulle.

Johdatus todennäköisyyslaskentaan Klassinen todennäköisyys ja kombinatoriikka. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

9 Yhteenlaskusääntö ja komplementtitapahtuma

TODENNÄKÖISYYS JA TILASTOT MAA6 KERTAUS

8.2. Permutaatiot. Esim. 1 Kirjaimet K, L ja M asetetaan jonoon. Kuinka monta erilaista järjes-tettyä jonoa näin saadaan?

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

A = B. jos ja vain jos. x A x B

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

dx=2&uilang=fi&lang=fi&lvv=2015

Määritelmiä. Nopanheitossa taas ω 1 = saadaan 1, ω 2 = saadaan 2,..., ω 6 = saadaan

1. Esitä rekursiivinen määritelmä lukujonolle

Lukumäärän laskeminen 1/7 Sisältö ESITIEDOT:

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 3 / vko 39

A-Osio. Ei saa käyttää laskinta, maksimissaan tunti aikaa. Valitse seuraavista kolmesta tehtävästä kaksi, joihin vastaat:

Todennäköisyys (englanniksi probability)

Tilaston esittäminen frekvenssitaulukossa ja graafisesti. Keskiluvut luokittelemattomalle ja luokitellulle aineistolle: moodi, mediaani, keskiarvo.

811120P Diskreetit rakenteet

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

Kanta ja dimensio 1 / 23

1. Logiikan ja joukko-opin alkeet

(a) Kyllä. Jokainen lähtöjoukon alkio kuvautuu täsmälleen yhteen maalijoukon alkioon.

1 of :44

33. pohjoismainen matematiikkakilpailu 2019 Ratkaisut

DISKREETTI MATEMATIIKKA

30A02000 Tilastotieteen perusteet

Matematiikan johdantokurssi, syksy 2016 Harjoitus 11, ratkaisuista

Suurin yhteinen tekijä (s.y.t.) ja pienin yhteinen monikerta (p.y.m.)

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

OTATKO RISKIN? peli. Heitä noppaa 3 kertaa. Tavoitteena on saada

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 3 / vko 10

Valitsemalla sopivat alkiot joudutaan tämän määritelmän kanssa vaikeuksiin, jotka voidaan välttää rakentamalla joukko oppi aksiomaattisesti.

6. Tekijäryhmät ja aliryhmät

isomeerejä yhteensä yhdeksän kappaletta.

DISKREETTI MATEMATIIKKA

4. Ryhmien sisäinen rakenne

Vastaus 1. Lasketaan joukkojen alkiot, ja todetaan, että niitä on 3 molemmissa.

Miten perustella, että joukossa A = {a, b, c} on yhtä monta alkiota kuin joukossa B = {d, e, f }?

Matriisit. Määritelmä 1 Reaaliluvuista a ij, missä i = 1,..., k ja j = 1,..., n, muodostettua kaaviota a 11 a 12 a 1n a 21 a 22 a 2n A =

ja λ 2 = 2x 1r 0 x 2 + 2x 1r 0 x 2

n! k!(n k)! n = Binomikerroin voidaan laskea pelkästään yhteenlaskun avulla käyttäen allaolevia ns. palautuskaavoja.

8.1. Tuloperiaate. Antti (miettien):

a ord 13 (a)

a) Mitkä seuraavista ovat samassa ekvivalenssiluokassa kuin (3, 8), eli kuuluvat joukkoon

Topologia Syksy 2010 Harjoitus 4. (1) Keksi funktio f ja suljetut välit A i R 1, i = 1, 2,... siten, että f : R 1 R 1, f Ai on jatkuva jokaisella i N,

Yhtäpitävyys. Aikaisemmin osoitettiin, että n on parillinen (oletus) n 2 on parillinen (väite).

Vastauksia. Topologia Syksy 2010 Harjoitus 1

( ) k 1 = a b. b 1) Binomikertoimen määritelmän mukaan yhtälön vasen puoli kertoo kuinka monta erilaista b-osajoukkoa on a-joukolla.

1 Lineaariavaruus eli Vektoriavaruus

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 5

Tarkastelemme ensin konkreettista esimerkkiä ja johdamme sitten yleisen säännön, joilla voidaan tietyissä tapauksissa todeta kielen ei-säännöllisyys.

Todennäköisyyslaskenta - tehtävät

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

2 Permutaatioryhmät. 2.1 Permutaation olemus

= 5! 2 2!3! = = 10. Edelleen tästä joukosta voidaan valita kolme särmää yhteensä = 10! 3 3!7! = = 120

Alkioiden x ja y muodostama järjestetty pari on jono (x, y), jossa x on ensimmäisenä ja y toisena jäsenenä.

802320A LINEAARIALGEBRA OSA I

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

Tekijäryhmiä varten määritellään aluksi sivuluokat ja normaalit aliryhmät.

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 2 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

Kannan vektorit siis virittävät aliavaruuden, ja lisäksi kanta on vapaa. Lauseesta 7.6 saadaan seuraava hyvin käyttökelpoinen tulos:

8 Joukoista. 8.1 Määritelmiä

Algebra I, harjoitus 8,

Approbatur 3, demo 1, ratkaisut A sanoo: Vähintään yksi meistä on retku. Tehtävänä on päätellä, mitä tyyppiä A ja B ovat.

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3

Määritelmä, alkuluku/yhdistetty luku: Esimerkki . c) Huomautus Määritelmä, alkutekijä: Esimerkki

4.3. Matemaattinen induktio

Todennäköisyys. Antoine Gombaud, eli chevalier de Méré?.? Kirjailija ja matemaatikko

Injektio. Funktiota sanotaan injektioksi, mikäli lähtöjoukon eri alkiot kuvautuvat maalijoukon eri alkioille. Esim.

Lineaarikombinaatio, lineaarinen riippuvuus/riippumattomuus

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Tiina Pyykkö. Q-multinomikertoimet

Todennäköisyyslaskenta IIa, syyslokakuu 2019 / Hytönen 2. laskuharjoitus, ratkaisuehdotukset

1 Aritmeettiset ja geometriset jonot

Avaruuden R n aliavaruus

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä, todistuksia ym., osa I

2 Permutaatioryhmät. 2.1 Permutaation olemus. 2.2 Permutaatioilla laskeminen

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

Todennäköisyyslaskenta

Alkioiden x ja y muodostama järjestetty pari on jono (x, y), jossa x on ensimmäisenä ja y toisena jäsenenä.

Lineaarialgebra Kerroinrenkaat. Kevät Kerkko Luosto Informaatiotieteiden yksikkö, Tampereen yliopisto

LUKUTEORIA johdantoa

LOPPUSITOUMUKSEN VALINTA

Miten osoitetaan joukot samoiksi?

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

a b 1 c b n c n

DISKREETTI MATEMATIIKKA

Liittomatriisi. Liittomatriisi. Määritelmä 16 Olkoon A 2 M(n, n). Matriisin A liittomatriisi on cof A 2 M(n, n), missä. 1) i+j det A ij.

X R Matematiikan johdantokurssi, syksy 2016 Harjoitus 5, ratkaisuista

2.1. Tehtävänä on osoittaa induktiolla, että kaikille n N pätee n = 1 n(n + 1). (1)

Transkriptio:

1..018 TOD.NÄK JA TILASTOT, MAA10 Kombinaatio, k-kombinaatio Esimerkki 1: Sinulla on 5 erilaista palloa. Kuinka monta erilaista kahden pallon paria voit muodostaa, kun valintajärjestykseen a) kiinnitetään huomiota, b) ei kiinnitetä huomiota? A 5!! 5! 5!!! 10 a) Yhteensä: 5 0 (eli permutaatiot) b) Yhteensä: + + + 1 10 (vaatii hieman perusteluja) Määritelmä, kombinaatio eli k-kombinaatio: Äärellisen joukon kombinaatio eli k-kombinaatio on tämän joukon kalkioinen osajoukko. Eli joukko, jossa on k kappaletta alkioita. Huomautus: Kombinaatiossa kyse on joukosta, tällöin alkioiden järjestyksellä ei ole väliä. Vertaa permutaatioihin (jonoihin), joissa järjestyksellä oli väliä! Olkoon äärellinen joukko A a, c, f, t, h, n, u, w, d, jolloin mm. seuraavat joukot ovat joukon A -kombinaatioita. Huomaa merkintäerot permutaatioihin (jonoihin). A a, c, f, A t, h, n, A u, v, d A a, c, f c, f, a f, a, c, A c, t, w Sama joukko Palautetaan mieleen muutama tämän joukon -permutaatio eli jono. A a, c, f, A t, h, n, A u, w, d A (a, f, c), A (c, a, f), A (a, w, h) Eri jonot 1

1..018 Määritelmä, binomikerroin: Luonnollisista luvuista n, k N, missä 0 k n muodostettavaa laskutoimitusta k! n k!, merkitään n k kutsutaan binomikertoimeksi. Laskimessa ncr näppäin. Lause, k-kombinaatioiden lukumäärä: Jos äärellisen joukon A alkioiden lukumäärä on n, niin tämän joukon A k-kombinaatioiden lukumäärä on k! n k!, 0 k n. Tod: Koska järjestyksellä ei ole väliä, niin jaetaan k-permutaatioiden lukumäärä n k! vielä luvulla k!, siis n k! k! k! n k! : n k Luetaan n yli k:n. Yhteys Pascalin kolmioon MAOL Esimerkki : a) 8 8!! 8! 8!! 5! 1 5 6 7 8 1 1 5 6 6 56 Laskimeen näppäillään: 8 ncr b) 9 17 9! 17! 9 17! 9! 1 9 17!! 1 17 1 Laskimeen näppäillään: 9 ncr 17 c) 9 1 17 6,99 101 n n n n! 0! 1 1 Mitä tämä tarkoittaa? Kuinka monta n-alkion osajoukkoa voidaan muodostaa joukosta, jossa on n kpl alkioita. No, tietysti yksi, koko joukko itse.

1..018 Kuinka monta erilaista lottoriviä on olemassa? Lottorivi saadaan valitsemalla 9:stä luvusta (luvut 1 9) 7 kiinnittämättä järjestykseen huomiota. Vaikka puhutaan lottorivistä, niin tarkasteltava asia on joukko lukuja eikä jono lukuja. Kaikkien lottorivien lukumäärä on siis 7-alkioisten osajoukkojen, eli 7-kombinaatioiden, lukumäärä 9-alkioisesta perusjoukosta: 9 7 9! 15 80 97. 7! 9 7! Jos järjestykseen halutaan kiinnittää huomiota, niin joukon, jossa on 7 alkiota, permutaatio on 7! 9 500, eli kaiken kaikkiaan eri tavoin saatuja eri lottorivejä on 7 7! 9! 7,751 1010 9 7! kappaletta. Tämähän on 9 alkioisen joukon 7-permutaatio. Korttipakassa on yhteensä 5 korttia, eri maata, jokaista maata 1 eri korttia: ässä, luvut -10, sotilas, kuningatar ja kuningas. Jokereita ei siis ole! Kuinka monella eri tavalla saadaan korttipakasta a) neloset, b) kolme pataa ja kaksi herttaa, c) kaksi paria, d) täyskäsi ja e) kolmoset? Korttitehtävissä tarkastellaan usein vain tiettyä joukkoa, eli miten ollaan saatu kyseiset kortit (pelikielessä se tietty käsi, esim. kolmoset), jotka pakasta saadaan. Tämän joukon erilaisia saantivaihtoehtoja (miten käsi saatiin, esim. tuliko ensin kaksi muuta korttia ja kolme viimeistä oli samaa numeroa vai tuliko ensin yksi kolmosten numero sitten kaksi muuta ja lopuksi kaksi muuta kolmosten numeroa) ei useimmiten tarkastella. a) Neloset tarkoittavat neljä samaa korttia (kaikki siis eri maata, esim. xjätkä) ja viides kortti voi olla mikä vaan. Neloset on mahdollista saada 1 eri tavalla: ässä, 1,,, kuningas. Viides kortti voidaan valita 8 eri tavalla. Neloset ( kätenä ) saadaan näin ollen 1 8 6 eri tavalla. Toisaalta, jos halutaan miettiä kuinka monella eri tavalla kyseinen käsi (neloset) eli viisi korttia voisi tulla, niin se saadaan suoraan permutaatiosta 5! 10. Täten tuloperiaatteen mukaan pelaajalle eri tavoin jaettavia erilaisia nelos-käsiä on mahdollista jakaa eri tavoin erilaisia 1 8 10 7880 kappaletta (neloskäsiä 6 kpl ja eräs nelonen 10 eri tavalla).

1..018 b) Kolme pataa voidaan valita 1 eri tavalla ja kaksi herttaa 1 eri tavalla kun järjestykseen ei kiinnitetä huomiota. Näin ollen tuloperiaatteen nojalla: 1 1 08. Mikäli järjestykseen kiinnitettäisiin huomiota, niin viisi korttia voitaisiin valita 5! 10 eri tavalla. Tuloperiaatetta hyödyntäen: 1 1 10 676 960. 1 c) Parien numerot voidaan valita eri tavalla (eli esim. ja ässä tai ja 5 tai 7 ja 10). Toisaalta maat voidaan valita molemmissa pareissa eri tavalla (eli esim. ja tai ja jne.). Viides kortti voidaan valita 5 eri tavalla (suljetaan pois täyskäden mahdollisuus, siis yllä ensimmäinen vähentää kädessä olevat kortit ja toinen sulkee pois täyskäden). Näin ollen tuloperiaatteen nojalla: 1 1 55 Onko nelosten vaihtoehto huomioitu. Kyllä on, nimittäin termi 1 toehdon, että kaikki neljä korttia olisikin samaa numeroa. sulkee pois sen vaih- Paljonko tulisi eri tavoin erilaisia kaksi pari käsiä? VASTAUS: 1 55 10 1 86 0.

1..018 d) Vastaavasti kuin kahden parin tapauksessa, niin myös täyskädessä numerot 1 voidaan valita eri tavalla (eli esim. kertaa ja kolme kertaa ässä tai ja 5 jne). Toisaalta yhtä hyvin voidaan saada kertaa ässä ja kolme kertaa tai 5 ja jne., eli toisinpäin kuin edellä. Siispä kerrotaan vielä kahdella. Kaksi samaa numeroa neljästä voidaan valita eri tavalla ja kolme samaa numeroa neljästä eri tavalla. Lisäksi nyt ei jaeta ns. viidettä korttia ollenkaan, joten saadaan: 1 7. Täyskäsi voidaan myös perustella seuraavasti: Koska korttiarvoja (eli numeroita) on 1 kappaletta, niin erilaisia kolmosia on 1 kappaletta. Pari voidaan täten valita 1 eri korttiarvosta (eli numerosta) eri tavalla 1. Siis 1 1 7. Yhtälailla voitaisiin aluksi valita pari 1 eri korttiarvosta ja kolmoset sitten 1 eri korttiarvosta, ei muuta lopputulosta. Miksi jälkimmäinen valitaan vain 1 eri korttiarvosta? Siksi, että paria ei kolmosten korttiarvosta voida enää muodostaa (tai ettei tulisi vitosia, jos jokerit käytössä). Lopuksi, jos halutaan edelleen tutkia erilaisten täyskäsien määrän lisäksi eri tavoin pelaajalle tulevaa täyskättä, niin kerrotaan tulos 7 vitosen kertomalla, 5! 10, jolloin 7 10 9 80. 5