9 Lukumäärien laskemisesta

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

Diskreetin Matematiikan Paja Ratkaisuja viikolle 5. ( ) Jeremias Berg

Tehtävä 11 : 1. Tehtävä 11 : 2

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 1, MALLIRATKAISUT

Laskennallisen kombinatoriikan perusongelmia

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 1. viikolle /

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

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

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

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-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

Klassinen todennäköisyys

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto ja esimerkkejä ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto ja esimerkkejä ym., osa I

4.7 Todennäköisyysjakaumia

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 6A Ratkaisuehdotuksia.

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

Joulukuun vaativammat valmennustehtävät ratkaisut

Matematiikan tukikurssi

8. Ortogonaaliprojektiot

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

Ennen kuin mennään varsinaisesti tämän harjoituksen asioihin, otetaan aluksi yksi merkintätekninen juttu. Tarkastellaan differenssiyhtälöä

Pyramidi 3 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 139 Päivitetty a) 402 Suplementtikulmille on voimassa

1. (Jatkoa Harjoitus 5A tehtävään 4). Monisteen esimerkin mukaan momenttimenetelmän. n ne(y i Y (n) ) = 2E(Y 1 Y (n) ).

MAB7 Talousmatematiikka. Otavan Opisto / Kati Jordan

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

Matematiikan tukikurssi

RATKAISUT x 2 3 = x 2 + 2x + 1, eli 2x 2 2x 4 = 0, joka on yhtäpitävä yhtälön x 2 x 2 = 0. Toisen asteen yhtälön ratkaisukaavalla saadaan

Sattuman matematiikkaa III

Luku 2. Jatkuvuus ja kompaktisuus

Tehtävä 3. Määrää seuraavien jonojen raja-arvot 1.

Matematiikan tukikurssi

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 5 (6 sivua)

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 1 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

Tehtävä 1. Voidaanko seuraavat luvut esittää kahden neliön summina? Jos voidaan, niin kuinka monella eri tavalla? (i) n = 145 (ii) n = 770.

Diskreetin Matematiikan Paja Ratkaisuja viikolle 4. ( ) Jeremias Berg. n(n + 1) 2. k =

Talousmatematiikan verkkokurssi. Koronkorkolaskut

4 Matemaattinen induktio

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

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

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

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

VALIKOITUJA KOHTIA LUKUTEORIASTA

Kolmivaihejärjestelmän oikosulkuvirran laskemista ja vaikutuksia käsitellään standardeissa IEC-60909, , , 60781, ja

Luku kahden alkuluvun summana

2.1. Bijektio. Funktion kasvaminen ja väheneminen ********************************************************

802328A LUKUTEORIAN PERUSTEET OSA II BASICS OF NUMBER THEORY PART II. Tapani Matala-aho MATEMATIIKKA/LUTK/OULUN YLIOPISTO

Tehtäviä neliöiden ei-negatiivisuudesta

2 Taylor-polynomit ja -sarjat

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 19: Usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöiden johto Newtonin lakia käyttäen

Kertausosa. Kertausosa. 4. Sijoitetaan x = 2 ja y = 3 suoran yhtälöön. 1. a) Tosi Piste (2,3) on suoralla. Epätosi Piste (2, 3) ei ole suoralla. 5.

M y. u w r zi. M x. F z. F x. M z. F y

Miehitysluvuille voidaan kirjoittaa Maxwell Boltzmann jakauman mukaan. saamme miehityslukujen summan muodossa

[ ] [ 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.

3.6 Todennäköisyyden laskusääntöjä Onneksi ennalta arvaamaton todennäköisyys noudattaa täsmällisiä sääntöjä. Tutustutaan niistä keskeisimpiin.

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

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

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

Tekijä Pitkä Matematiikka 11 ratkaisut luku 3

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

(1 + i) + JA. t=1. t=1. (1 + i) n (1 + i) n. = H + k (1 + i)n 1 i(1 + i) n + JA

Kiinteätuottoiset arvopaperit

Tilastollinen päättely II, kevät 2017 Harjoitus 3B

3. Markovin prosessit ja vahva Markovin ominaisuus

9. Ominaisarvot. Diagonalisointi

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 5, harjoitustenpitäjille tarkoitetut ratkaisuehdotukset

Jäykistävän seinän kestävyys

MATA172 Sami Yrjänheikki Harjoitus Totta vai Tarua? Lyhyt perustelu tai vastaesimerkki!

Nuo mainiot binomikertoimet

Ensimmäinen induktioperiaate

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

Ensimmäinen induktioperiaate

K-KS vakuutussumma on kiinteä euromäärä

1. Harjoituskoe. Harjoituskokeet. 1. a) Valitaan suorilta kaksi pistettä ja määritetään yhtälöt. Suora s: (x 1, y 1 ) = (0, 2) (x 2, y 2 ) = (1, 2)

Tilastolliset menetelmät: Varianssianalyysi

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

Jokaisen parittoman kokonaisluvun toinen potenssi on pariton.

STOKASTISET DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT 7

1 Eksponenttifunktion määritelmä

b 4i j k ovat yhdensuuntaiset.

termit on luontevaa kirjoittaa summamuodossa. Tällöin päädymme lukusarjojen teoriaan: a k = s.

1. YKSISUUNTAINEN VARIANSSIANALYYSI: AINEISTON ESITYSMUODOT

Transkriptio:

9 Luumäärie lasemisesta 9 Biomiertoimet ja osajouoje luumäärä Määritelmä 9 Oletetaa, että, N Biomierroi ilmaisee, uia mota -alioista osajouoa o sellaisella jouolla, jossa o aliota Meritä luetaa yli Lasimesta se saa appulasta Cr Esimeri 9 Tarastellaa jouoa {,, }, jossa o olme aliota Sillä o seuraavat osajouot: tyhjä jouo, ysiöt {}, {}, {}, asiot {, }, {, }, {, } ja jouo itse {,, } Lasemalla eriooiste osajouoje luumäärät saadaa selville seuraavat biomiertoimet:, 0,, Jouolla {,, } ei ole yhtää sellaista osajouoa, joa alioide määrä o suurempi ui olme Site 0 aiilla luoollisilla luvuilla Esimeri 9 Oletetaa, että Nr{0} ja meritää X { N } Havaitaa, että jouo X muodostavat luoolliset luvut,,, jote jouo X alioide luumäärä o Jouo X aioa olla-alioie osajouo o Ysialioisia osajouoja jouolla X o appaletta, imittäi ysiöt {},,{} Niide omplemetit X r {},, X r {} ovat puolestaa jouo X ( )-alioiset osajouot Niitä o siis yhtä paljo ui ysialioisia osajouoja, eli appaletta Sellaisia osajouoja, joissa o aliota, jouolla X o vai ysi, imittäi jouo X itse Näi saadaa pääteltyä seuraavat biomiertoimet:,, 0, Pieiä biomiertoimia voi lasea ii saotu Pascali olmio avulla (uva 9) Se perustuu myöhemmi todistettavaa Pascali idetiteettii (lause 9) 90

0 0 0 0 0 0 À À À À À À 6 Kuva 9: Pascali olmiosta voidaa luea biomiertoimie arvoja Esimeri 9 Tarastellaa erilaisia reittejä pisteestä A pisteesee B uvassa 9 Sallitaa vai sellaiset reitit, joissa joaisella aseleella liiutaa joo ysi asel oiealle tai ysi asel ylöspäi, siis uolte osoittamii suutii Joaie tällaie reitti voidaa uvata bittijooa, jossa 0 taroittaa aselta oiealle ja taroittaa aselta ylös Esimerisi reittiä, jossa liiutaa esi pisteestä A viisi aselta oiealle ja se jälee olme aselta ylös pisteesee B, vastaa joo 0000 0 Ysi asel taroittaa yhde ruudu sivu mittaista siirtymistä Y B X A Kuva 9: Sallitut reitit pisteestä A pisteesee B voidaa uvata ahdesa biti jooia Huomataa, että joaie sallittu reitti muodostuu ahdesasta aseleesta, joista olme aselee pitää suutautua ylöspäi Joaista sallittua reittiä vastaa siis täsmällee ysi ahdesa biti joo, jossa o olme yöstä 9

Kolme yöstä sisältävä ahdesa biti joo voidaa muodostaa valitsemalla ahdesa mahdollise paia jouosta e paiat, joihi yöset tulevat Valitsemalla yöste paioisi esimerisi, ja 6 saadaa joo 000 00 Kaiie mahdolliste paioje jouosta {,,,,, 6, 7, 8} valittii siis yöste paioisi osajouo {,, 6} Havaitaa, että olme yöstä sisältäviä ahdesa biti jooja o yhtä mota ui ahdesa alio jouolla o -alioisia osajouoja, siis 8 Tämä o siis myös erilaiste sallittuje reittie luumäärä pisteestä A pisteesee B Edellise esimeri päättelyä soveltamalla voidaa todistaa ii saottu Pascali idetiteetti, joho uvassa 9 havaiollistettu Pascali olmio perustuu Lause 9 (Pascali idetiteetti) Oletetaa, että, N ja 0 < < Tällöi + Todistus Tarastellaa erilaisia reittejä pisteestä A pisteesee B Sallitaa vai sellaiset reitit, joissa joaisella aseleella liiutaa joo ysi asel oiealle tai ysi asel ylöspäi, siis uolte osoittamii suutii uvassa 9 Oletetaa, että reitti pisteestä A pisteesee B muodostuu yhteesä aseleesta, joista suutautuu oiealle ja ylöspäi Samaa tapaa ui esimerissä 9 voidaa päätellä, että tällaiste reittie luumäärä o Huomataa, että joaie äistä reiteistä ulee joo pistee X tai pistee Y autta, sillä reiti viimeisei aselee pitää suutautua ylöspäi tai oiealle Y B X A Kuva 9: Joaie sallittu reitti pisteestä A pisteesee B ulee joo pistee X tai Y autta 9

Reitit pisteestä A pisteesee X muodostuvat aseleesta, joista appaletta suutautuu ylöspäi Niide luumäärä o Reitit pisteestä A pisteesee Y muodotuvat aseleesta, joista appaletta suutautuu ylöspäi Niide luumäärä o Kutai reittiä voidaa jataa vai yhdessä tavalla pisteestä X pisteesee B Tämä pätee myös pistee Y tapausessa Pisteestä A pisteesee B ulevie sallittuje reittie ooaismääräsi saadaa site pistee X autta ulevie ja pistee Y autta ulevie reittie luumäärie summa + Pisteestä A pisteesee B ulevie sallittuje reittie luumäärä o yt lasettu ahdella eri tavalla, ja yhdistämällä saadut tuloset voidaa päätellä, että + Seuraavasi tavoitteea o johtaa aava biomiertoimie lasemisesi ilma Pascali olmiota Siihe tarvitaa alla määriteltävää ertoma äsitettä Määritelmä 96 Määritellää luoollise luvu ertoma! asettamalla 0! ja aiilla N ( + )! ( + )! Esimeri 97 Kertoma määritelmä muaa 0! ja! 0!!!!! 6!! 6 9

Lause 98 Oletetaa, että N ja Luvu ertoma o luoolliste luuje,, tulo; toisi saottua! Todistus Idutiolla; jätetää harjoitustehtäväsi Lause 99 Oletetaa, että, N ja Tällöi!!( )! Todistus Todistetaa väite idutiolla luvu suhtee Aluasel: Oletetaa, että 0 Kosa N ja, ii 0 Yhtälö vasemmasi puolesi saadaa siis 0 0 Tässä äytettii tietoa, että tyhjällä jouolla o vai ysi olla-alioie osajouo, imittäi tyhjä jouo itse Yhtälö oieasi puolesi saadaa määritelmää 96 äyttäe!!( )! 0! 0!0! Yhtälö vase ja oiea puoli ovat yhtä suuret, jote yhtälö pätee Idutioasel: Aloitetaa teemällä idutio-oletus Oletetaa, että N ja että aiilla luoollisilla luvuilla pätee!!( )! Seuraavasi tavoitteea o äyttää idutio-oletuse avulla, että aiilla luoollisilla luvuilla + pätee vastaavasti + ( + )!!( + )! (IV) Oletetaa, että N ja + Jos 0, ii yhtälö (IV) o voimassa, sillä + 0 ( + )! ( + )! ( + )! 0!( + 0)! Tässä äytettii tietoa, että ( + )-alioisella jouolla o vai ysi olla-alioie osajouo, imittäi tyhjä jouo 9

Jos +, ii yhtälö (IV) o voimassa, sillä + ( + )! ( + )! + ( + )! ( + )!0! Tässä äytettii tietoa, että (+)-alioisella jouolla o vai ysi (+)-alioie osajouo, imittäi jouo itse Tarastellaa lopusi tapausta, jossa luvulle N pätee 0 < < + eli Tällöi voidaa äyttää Pascali idetiteettiä (lause 9), joa muaa + + Epäyhtälöistä seuraa, että 0 Kumpaai yhteelasettavaa voidaa site äyttää idutio-oletusta, jolloi saadaa! + ( )!( ( ))! +!!( )!! ( )!( + )! +!!( )! Lavetamalla esimmäistä murtolauseetta luvulla ja toista luvulla + saadaa yhteelasettavat samaimisisi ja summa voidaa sievetää ottamalla yhteie teijä: () (6)! ( + )! +!( + )!!( + )!! ( + + )!( + )!! ( + )!( + )! ( + )!!( + )! (7) Yhdistämällä yhtälöt (), (6) ja(7) saadaa haluttu yhtälö (IV): + ( + )!!( + )! Johtopäätös: Aluaseleesta ja idutioaseleesta seuraa idutioperiaattee ojalla, että aiilla N pätee: jos N ja, ii!!( )! 9

Esimeri 90 Esimerissä 9 pisteestä A pisteesee B johtavie sallittuje reittie luumääräsi saatii 8 Lausee 99 avulla voidaa yt lasea, että 8 8!!(8 )! 8!!! 6 7 8 6 7 8 7 8 6 Esimeri 9 Matemaattis-luootieteellise tiedeua tiedeutaeuvostossa o 9 jäsetä Kuia moella tavalla tiedeutaeuvosto jäseistä voidaa muodostaa uusiheie toimiuta? Kuusiheie toimiuta muodostetaa valitsemalla 9 jäsee jouosta uusi jäsetä, jote erilaiste vaihtoehtoje määrä o 9 6 9! 6!(9 6)! 9! 6 7 8 9 7 7 9 7 6!! 6 Esimeri 9 Tiedeutaeuvosto 9 jäseestä viisi o opiselijoita Kuia moella tavalla tiedeutaeuvosto jäseistä voidaa muodostaa uusiheie toimiuta, jos siiä saa olla eitää asi opiselijaa? Kysymyse tilateessa mahdollisia ovat toimiuat, joissa ei ole yhtää opiselijaa, seä toimiuat, joissa o ysi tai asi opiselijaa Tarastellaa ämä eri vaihtoehdot erisee Toimiuta, jossa ei ole yhtää opiselijaa, voidaa muodostaa valitsemalla aii uusi jäsetä heilöua edustaja jouosta Erilaisia vaihtoehtoja o site! 8 9 0 76 6 6!7! 6 Toimiuta, jossa o tasa ysi opiselija, voidaa muodostaa valitsemalla esi ysi jäse viide opiselija jouosta ja valitsemalla se jälee loput viisi toimiua jäsetä heilöua edustaja jouosta Erilaisia vaihtoehtoja o! 87 6!8! Toimiuta, jossa o tasa asi opiselijaa, voidaa muodostaa valitsemalla esi asi jäsetä viide opiselija jouosta ja se jälee loput eljä toimiua jäsetä heilöua edustaja jouosta Erilaisia vaihtoehtoja o site!!!! 0 7 7 0!9! 96

Sellaiste toimiutie luumäärä, joissa o eitää asi opiselijajäsetä, saadaa yt lasemalla yhtee iide toimiutie määrät, joissa o 0, tai opiselijajäsetä Erilaisia vaihtoehtoja o yhteesä + 6 + 76 + 6 + 7 0 0 97