Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus diskreettiin matematiikkaan (Syksy 2008) 4. harjoitus Ratkaisuja (Jussi Martin)

Samankaltaiset tiedostot
1. Luvut 1, 10 on laitettu ympyrän kehälle. Osoita, että löytyy kolme vierekkäistä

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 1, MALLIRATKAISUT

Tehtävä 2 Todista luennoilla annettu kaava: jos lukujen n ja m alkulukuesitykset. ja m = k=1

Jaksolliset ja toistuvat suoritukset

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

9 Lukumäärien laskemisesta

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 23: Usean vapausasteen vaimenematon ominaisvärähtely osa 1

Joulukuun vaativammat valmennustehtävät ratkaisut

Todennäköisyyslaskenta IIa, syys lokakuu 2019 / Hytönen 1. laskuharjoitus, ratkaisuehdotukset

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

KUNTIEN ELÄKEVAKUUTUS VARHAISELÄKEMENOPERUSTEISESSA MAKSUSSA LÄHTIEN NOUDATETTAVAT LASKUPERUSTEET

Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 2/2. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 1/2

Frégier'n lause. Simo K. Kivelä, P B Q A

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 24: Usean vapausasteen vaimenematon ominaisvärähtely osa 2

Mat Lineaarinen ohjelmointi

Sattuman matematiikkaa III

7. Modulit Modulit ja lineaarikuvaukset.

Tchebycheff-menetelmä ja STEM

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 1 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

Tehtävä 3. Määrää seuraavien jonojen raja-arvot 1.

V. POTENSSISARJAT. V.1. Abelin lause ja potenssisarjan suppenemisväli. a k (x x 0 ) k M

T p = 0. λ n i T i B = Käytetään kohdan (i) identiteetin todistamiseen induktiotodistusta. : Oletetaan, että väite on totta, kun n = k.

6. Stokastiset prosessit (2)

ABTEKNILLINEN KORKEAKOULU

HASSEN-WEILIN LAUSE. Kertausta

Hanoin tornit. Merkitään a n :llä pienintä tarvittavaa määrää siirtoja n:lle kiekolle. Tietysti a 1 = 1. Helposti nähdään myös, että a 2 = 3:

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 7: Lagrangen kertojat. Pienimmän neliösumman menetelmä.

(c) Määrää/Determine välillä/in the interval [1000, 10000] olevien 7. jaollisten kokonaislukujen lukumäärä/ number of integers divisible by 7.

Luento 6 Luotettavuus Koherentit järjestelmät

Matematiikan tukikurssi

C (4) 1 x + C (4) 2 x 2 + C (4)

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 1. viikolle /

1. YKSISUUNTAINEN VARIANSSIANALYYSI: AINEISTON ESITYSMUODOT

Flow shop, työnvaiheketju, joustava linja, läpivirtauspaja. Kahden koneen flow shop Johnsonin algoritmi

q =, r = a b a = bq + r, b/2 <r b/2.

Mat /Mat Matematiikan peruskurssi C3/KP3-I Harjoitus 2, esimerkkiratkaisut

S , FYSIIKKA III (ES), Syksy 2002, LH 4, Loppuviikko 39. Partitiofunktiota käyttäen keskiarvo voidaan kirjoittaa muotoon

Tchebycheff-menetelmä ja STEM

ESITYSLISTA 25/2002 vp PERUSTUSLAKIVALIOKUNTA

MAB7 Talousmatematiikka. Otavan Opisto / Kati Jordan

Johdatus diskreettiin matematiikkaan (syksy 2009) Harjoitus 3, ratkaisuja Janne Korhonen

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

b 4i j k ovat yhdensuuntaiset.

Diskreetin Matematiikan Paja Ratkaisuja viikolle 5. ( ) Jeremias Berg

III. SARJATEORIAN ALKEITA. III.1. Sarjan suppeneminen. x k = x 1 + x 2 + x ,

funktiojono. Funktiosarja f k a k (x x 0 ) k

3.5 Generoivat funktiot ja momentit

COULOMBIN VOIMA JA SÄHKÖKENTTÄ, PISTEVARAUKSET, JATKUVAT VARAUSJAKAUMAT

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Hannu Pajula. Stirlingin luvuista

Riemannin sarjateoreema

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

13. Lineaariset ensimmäisen kertaluvun differentiaalisysteemit

Onko kuvaukset injektioita? Ovatko ne surjektioita? Bijektioita?

= E(Y 2 ) 1 n. = var(y 2 ) = E(Y 4 ) (E(Y 2 )) 2. Materiaalin esimerkin b) nojalla log-uskottavuusfunktio on l(θ; y) = n(y θ)2

Kokonaislukuoptimointi

Modaalilogiikan harjoitusteht vi Aatu Koskensilta 1 Harjoitusteht v t Teht v 100 a) Osoitamme, ett Th(F 1 F 2 ) Th(F 1 ) [ Th(F 2 ) vastaesim

Miten osoitetaan joukot samoiksi?

Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on

Vastaoletuksen muodostaminen

Puupintaisen sandwichkattoelementin. lujuuslaskelmat. Sisältö:

Eksponentti- ja logaritmiyhtälö

2 Taylor-polynomit ja -sarjat

Esitetään tehtävälle kaksi hieman erilaista ratkaisua. Ratkaisutapa 1. Lähdetään sieventämään epäyhtälön vasenta puolta:

Rekursio. Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on

4. A priori menetelmät

7. Menetysjärjestelmät

d L q i = V = mc 2 q i 1 γ = = p i. = V = γm q i + QA i. ṗ i + Q A i + Q da i t + j + V + Q φ

SISÄLLYS. annetun sosiaali- ja terveysministeriön asetuksen muuttamisesta. N:o 254. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus

FYSA220/2 (FYS222/2) VALON POLARISAATIO

2017 = = = = = = 26 1

1 0 2 x 1 a. x 1 2x c b 2a c a. Alimmalta riviltä nähdään että yhtälöyhmällä on ratkaisu jos ja vain jos b 3a + c = 0.

8 USEAN VAPAUSASTEEN SYSTEEMIN VAIMENEMATON PAKKOVÄRÄHTELY

Perustehtäviä. Sarjateorian tehtävät 10. syyskuuta 2005 sivu 1 / 24

(iv) Ratkaisu 1. Sovelletaan Eukleideen algoritmia osoittajaan ja nimittäjään. (i) 7 = , 7 6 = = =

b) Määritä myös seuraavat joukot ja anna kussakin tapauksessa lyhyt sanallinen perustelu.

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

Bernoullijakauma. Binomijakauma

. C. C Kirjoitetaan sitten auki lineaarisuuden määritelmän oikea puoli: αt{i c1 } + βt{i c2 } = α

Olkoot X ja Y riippumattomia satunnaismuuttujia, joiden odotusarvot, varianssit ja kovarianssi ovat

Ratkaisu: a) Kahden joukon yhdisteseen poimitaan kaikki alkiot jotka ovat jommassakummassa joukossa (eikä mitään muuta).

4.3 Erillisten joukkojen yhdisteet

POIKKILEIKKAUKSEN GEOMETRISET SUUREET

= 3 = 1. Induktioaskel. Induktio-oletus: Tehtävän summakaava pätee jollakin luonnollisella luvulla n 1. Induktioväite: n+1

Täydennetään teoriaa seuraavilla tuloksilla tapauksista, joissa moninkertaisen ominaisarvon geometrinen kertaluku on yksi:

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

OHJ-2300 Johdatus tietojenkäsittelyteoriaan Syksy 2008

11. Vektorifunktion derivaatta. Ketjusääntö

VALIKOITUJA KOHTIA LUKUTEORIASTA

Jaetut resurssit. Tosiaikajärjestelmät Luento 5: Resurssien hallinta ja prioriteetit. Mitä voi mennä pieleen? Resurssikilpailu ja estyminen

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 5

Ensimmäinen induktioperiaate

Aamukatsaus

[ ] [ 2 [ ] [ ] ( ) [ ] Tehtävä 1. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2( ) = 1. E v k 1( ) R E[ v k v k ] E e k e k e k e k. e k e k e k e k.

J1 (II.6.9) J2 (X.5.5) MATRIISILASKENTA(TFM) MALLIT AV 6

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 3, MALLIRATKAISUT

Ensimmäinen induktioperiaate

Tehtävä 11 : 1. Tehtävä 11 : 2

KOKONAISRATKAISUT YHDESTÄ PAIKASTA

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 1 / vko 8

Äärellisten mallien teoria

Transkriptio:

Matematan ja tlastoteteen latos Johdatus dsreettn matemataan (Sysy 28 4. harjotus Ratasuja (Juss Martn 1. Kertomus Hotell Kosmosesta jatuu: Hotellyhtymän johdolta tul määräys laata luettelo asta mahdollssta tavosta, jolla hotelln vodaan sjotaa verata. Täyttä huonetta tarottaa numero 1 ja tyhjää. Esmers 111... tarotaa, että partonnumeroset huoneet ovat varattuja ja parllsnumeroset vapata. Muutaman pävän aheran työn jäleen hotelln johtaja tul Ion the Quetn luo muanaan ptä lsta. Ion vätt, että lstalla e vo olla aa mahdollsa tapoja veraden sjottamses. Mten hän perustel vätteensä? Jos hotelln johtajan teemä lsta ssältäs a tavat täyttää huoneet, tarottas se stä, että tapoja ols numerotuvast ääretön määrä. Nän e utenaan ole, vaan erllastan täyttötapojen jouo on ylnumerotuvast ääretön. Tämän vo osottaa johtamalla vastaoletusesta rstrdan: Oletetaan, että on olemassa bjeto luonnollsten luujen jouon ja täyttötapoja esttäven jonojen jouon välllä. Tämä tarottas stä, että tällasten jonojen jouo votasn esttää muodossa {x : N, x a a 1 a 2 a 3...}, mssä joanen a j on joo ta 1 ja a nj a mj anan yhdellä j N, un x n x m. (Tosn sanoen, tällasten jonojen jouo vottasn järjestää jonos el "luetteloda". Konstruodaan nyt jono y seuraavast { jos amm 1 y b b 1 b 2 b 3..., mssä b m 1 jos a mm el jono y luu b m on er un jonon x m a m a m1 a m2 a m3... luu a mm. Nyt, osa jono y muodostuu luvusta ja 1, tuls sen uulua täyttötapoja lmaseven jonojen juooon, mutta y x n alla n N, sllä jos ols y x n tuls olla b n a nn, mutta jono y on määrtelty juur sten että nän e ole, mä on haluttu rstrta. 2. Osota ndutolla, että alla luonnollslla luvulla n 1. 1 1! 2 2!... n n! (n 1! 1 Tapaus n1, Induto-oletus Nyt 1 1! 1 2 1 (1 1! 1. 1 1! 2 2!...! ( 1! 1, jollan N. 1 1! 2 2!...! ( 1 ( 1!.o. ( 1! 1 ( 1 ( 1! ( 1 ( 1 ( 1! 1 ( 2( 1! 1 ( 2! 1 ( ( 1 1! 1

2 ja sten ndutoperaatteen nojalla aava pätee alla n N, jolla n 1. 3. Eräässä erhossa on 25 jäsentä. Kuna monella tavalla vodaan valta (a nelhennen johtounta, (b puheenjohtaja, varapuheenjohtaja, shteer ja rahastonhotaja? (a (b ( 25 25! 22 23 24 25 336 1265. 4 4!(25 4! 1 2 3 4 24 25 24 23 22 336. Huomaa, että (a-ohdassa oltn nostuneta van 25 alosen jouon 4 alosten osajouojen määrästä, un taas (b-ohdassa ol mertystä sllä ua henlöstä mhnn tehtävään tulee valtus. 4. Kuna monta erllasta sanaa vodaan muodostaa sanan MIMMI rjamsta, jos rjama vo myös jättää äyttämättä? Lasetaan ensn una mona tetyn ptusa sanoja rjamsta vodaan muodostaa. Oloon n sanan ptuus ja snä oleven I-rjanten luumäärä. (Lasu votasn yhtä hyvn tehdä myös M-rjanten luumäärän suhteen. n: ( 1 el on van ys tapa muodostaa tyhjä sana, jossa e ole yhtään rjanta. (Tyhjän sanan määrttelemnen oeas sanas saattaa uulosta ummalta, mutta tällaselle määrtelmälle on äyttöä anan ns. automaatten teorassa. n1: appaletta. n2: appaletta. ( 2 ( 1 ( 2 1 ( 1 1 1 2 1 ( 2 1 2 1 4 2

3 n3: ( ( ( 3 3 3 1 3 3 7 1 2 appaletta. Huomaa, että I-rjama on ana äytössä enntään 2 appaletta. n4: ( ( 4 4 4 6 1 1 2 appaletta. Nyt I -rjama on pao äyttää vähntään 1 appale, osa M- rjama on äytössä enntään 3 appaletta. n5: ( 5 1 2 appaletta. Tässä on a rjamet pao äyttää. Kaen aaan sanoja vodaan ss muodostaa appaletta. 5. Todsta: 1 2 4 7 1 1 34 2 n ja ( 1, mssä ensmmänen aava pätee alla n N ja tonen alla n N, jolla n 1. Käytämme tässä ja seuraavann tehtävän ratasussa Pascaln dentteettä ( ( ( n n 1 n 1, 1 joa pätee alla n, N, jolla < n. 1. Väte: n ( n 2 n, alla n N. Todstus: Tapaus n, Induto-oletus Nyt ( ( 1 2. 2 n, jollan n N. n1 ( 1 n 1 n 1 (( ( n 1 1 n 1 1 1 1 1

4 n1 1 1 ( 1 1 ( n 2 n1 1 1 1 1 1 1 1 ( n.o. 2 2 n 2 n1. 1 Käytmme toses vmeselle rvlle sryttäessä dentteettä n1, 1 mssä on yse pelästään ndesonnn vahdosta. 2. Väte: n ( 1( n, alla n N, jolla n 1. n 1, osa n 1 > n Todstus: Tämä todstus onn pelä lasu, eä ss vaad ndutota. ( ( n n (( ( n 1 n 1 ( 1 ( 1 ( 1 1 1 1 1 1 1 ( 1 ( 1 1 ( 1 1 ( n 1 ( 1 ( 1 1 1 1 ( 1 ( 1 1 ( 1 ( ( n 1 ( 1 ( 1 1 ( n 1 ( 1 1 ( ( n 1 n 1 ( 1 ( 1 n n 1, osa n > n 1 1 ( 1. Käytmme olmannelle rvlle srryttäessä dentteettä 1 n 1 1 ( 1 1 ( 1, 1 1 mssä on taas yseessä pelä ndesonnn vahto. 6. Todsta Bnomlause: (a b n a b n. Väte: (a b n n ( n a b n, alla n N.

5 Todstus: Tapaus n, Induto-oletus Nyt Tosaalta n1 ( n 1 el ( ( a b a b 1 (a b. 1 (a b n a b n, jollan n N. (a b n1 (a b(a b n.o. (a b a b n1 (a 1 b n a b n1. a b n ( n1 n 1 ( n 1 a b n1 1 1 a b n1 n1 (( ( n 1 1 n 1 1 a b n1 a b n1 1 1 a 1 b n a b n1 1 (a 1 b n a b n1 n1 1 (a b n1 a b n1. a b n1 Käytmme lasussa Pascaln dentteettä, edellä olleesta tehtävästä tuttua ndesonnn vahtoa, seä stä että 1 ( n. Lsähuomota: Mäl ensn todstaa tehtävän 6. Bnomlauseen, seuraavat tehtävän 5. aavat stä. Tällön nmttän 2 n (1 1 n } 1 1 {{ n }, alla n N, 1 un a 1 ja b 1 (ndes on vahdettu ndess. Seä ( 1 1 n ( 1 1 } n {{}, alla n N, n 1, 1 un a 1 ja b 1.

6 Luentomonsteessa Pascaln dentteetn sanotaan pätevän arvolla < < n, se pätee lsäs myös, un n > muodossa ( ( ( n n 1 n 1, n n 1 n 1 1 osa määrtelmän nojalla ( m m 1, alla m N ja ( j, ana un j >.