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Matrices de $2 \times 2$ ¿cuántos hay con entradas del conjunto ${\{0,1,2,...,i}\}$ en que allí no son ceros no cero columnas y filas?

Cuántas $2 \times 2$ matrices están ahí con las entradas de la set ${\{0,1,2,...,i}\}$ en el que no hay ceros filas y sin columnas cero?

intento: Supongamos que tenemos una matriz $ \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$. Then we don't want $ \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$ or $ \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ c & d \end{pmatrix}$ or $ \begin{pmatrix} a & b \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$.

Lo mismo para las columnas. Luego tenemos el primer caso: que todos los de la $a,b,c,d \neq 0$,y así tenemos el $i^4$ opciones para elegir dicha matriz.

segundo caso: tenemos que $ \begin{pmatrix} 0 & b \\ c & 0 \end{pmatrix}$ or $ \begin{pmatrix} a & 0 \\ 0 & d \end{pmatrix}$. so we have $i^2$ or $i^2$ on both,so $2i^2$ de las formas para elegir una matriz.

tercer caso : el $a,b,c,d$ es cero y el resto distinto de cero.

No estoy realmente seguro. Yo añadiría la de los casos para obtener la respuesta final. Por favor alguien puede ayudarme? Cualquier comentario realmente podría ayudar. Gracias

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Rayees Ahmad Puntos 19

Puede contar el número de tuplas de dos que se pueden formar de los elementos de su conjunto. claramente hay dos tuplas de $(i+1)^2$. Ahora la primera entrada no debería ser el vector $(0,0)$ para que tengas opciones de #% de #% % para la primera fila de marix. Tienes varias opciones para la segunda fila, pero entonces tienes que restar matrices de la forma $$\begin{pmatrix} 0 & b \ 0& d \end{pmatrix} $(i+1)^2-1$$\begin{pmatrix} a& 0\ c & 0 \end{pmatrix} $$ and $ $$ (where $b $, $c $, $d$ son no cero) que son $ and $ en número.

así que tu respuesta debe ser %#% $ #%

3voto

Yujie Zha Puntos 30

Esta no es la solución más inteligente, pero quiero publicar como una aplicación de inclusiva exclusiva principio (a mi personalmente me encanta este principio).

La lista/los pasos a continuación puede parecer largo, pero en realidad es muy rápido si usted piensa que dentro de su cabeza.

Además, es muy mecánico - sólo tienes que seguir los pasos, y por lo tanto menos propenso a errores.

Tenemos $i+1$ enteros para escoger para cada posición.

Punto de inicio

Número de todos los de la matriz: ${(i+1)^4}$

Restar

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera fila: ${(i+1)^2}$

Número de la matriz que se ha $0$ como segunda fila: ${(i+1)^2}$

Número de la matriz que se ha $0$ primera columna: ${(i+1)^2}$

Número de la matriz que se ha $0$ la segunda columna: ${(i+1)^2}$

Más

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera y segunda fila: $1$

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera fila y primera columna: $(i+1)$

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera fila y segunda columna: $(i+1)$

Número de la matriz que se ha $0$ como de la segunda fila y la primera columna: $(i+1)$

Número de la matriz que se ha $0$ como de la segunda fila y segunda columna: $(i+1)$

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera columna y la segunda columna: $1$

Restar

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera fila y la segunda fila y la primera columna: $1$

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera fila y segunda fila y segunda columna: $1$

Número de la matriz que se ha $0$ como su primera fila y la primera columna y la segunda columna: $1$

Número de la matriz que se ha $0$ como de la segunda fila y la primera columna y la segunda columna: $1$

Más

Número de la matriz que se ha $0$ como todas las columnas y filas: $1$

Así

El resultado final $=(i+1)^4-4(i+1)^2+(2+4(i+1))-4+1$ $$=i^2((i+2)^2-2)$$

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