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Problema de combinatoria de números de seis cifras

¿Cuántos números de seis cifras (básicamente del 100 000 al 999 999) tienen exactamente dos dígitos iguales y el resto son todos diferentes?

Lo que he intentado: el primer dígito no puede ser un cero, por lo que el número tendría 5 dígitos.

Tengo al menos 2 casos, el dígito repetido está en la primera ranura o en otra

La primera ranura tiene el dígito repetido:

Tengo 9 números para colocar en la primera ranura (una en el otro dígito repetido), y luego tengo 5C1 lugares para poner el segundo número repetido, entonces tengo 9 * 8 * 7 * 6 maneras de colocar los otros números. Así que el primer caso:9 * 5 * 9A4 = 136080

no la primera ranura tiene el dígito repetido:

5C2 lugares para poner los dígitos repetidos(todos menos el primero) y tengo 10 dígitos para usar, entonces tengo dos casos. Puedo tener el número 0(cero) o no(esto causará problemas porque no puedo colocar el número 0 en la primera ranura, así que dividí en dos casos más)

No hay un cero: Fácil, 8A4(8*7*6*5)

Hay un cero: Hmmm, el primer dígito no puede ser un cero, así que me quedan 8(tengo 8 porque no puedo usar el número 0 ni el número repetido) opciones, entonces para los otros 3 lugares quiero tener un cero, de lo contrario solo estaba repitiendo el último caso, quiero 3 números, tener un cero, así que quiero escoger dos números, 7C2(7 posibilidades, porque de 10 usé el 0, el número repetido y el primer número de la ranura), ok tengo 3 números sin orden, así que hago 3! o 3A3 para ordenarlos.

Así que el segundo caso: 5C2 * 10 [8A4 + 8*7C2*3!] = 268800

Así que mis soluciones: 136080 + 268800 = 404880

Sin embargo, hay otra solución que parece correcta pero que da un resultado diferente: 5C2 * 9A4 + 9[5C1*9A4 + 5C2*8*8*7*6] = 408240 Explicando brevemente: 5C2 * 9A4, en este caso, el número repetido es el 0, y no está en la primera ranura.

9*5C1*9A4, este caso ocupa la primera ranura (número repetido), tengo 9 números/posibilidades para la primera ranura y el número repetido, luego quedan 9 números para todos los demás lugares 9A4

9*5C2*8*8*7*6, 9 números para las dos plazas elegidas(no la primera ranura, hay 9 números y no 10, porque ese caso ya está hecho, es el primer caso), luego para la primera ranura no puedo tener el número cero así que 8, luego para las otras 3 ranuras tengo 8*7*6, así que ese es el proceso de pensamiento.....

¿Cuál es la correcta, o ambas son erróneas?

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Peter Taylor Puntos 5221

La segunda solución es correcta.


Veamos la primera solución.

La primera ranura tiene el dígito repetido:

Tengo 9 números para colocar en la primera ranura(un en el otro dígito repetido dígito), y luego tengo 5C1 lugares para poner el segundo número repetido, entonces tengo 9*8*7*6 formas de colocar los otros números. Así que el primer caso:9 * 5 * 9A4 = 136080

Se ve bien.

no la primera ranura tiene el dígito repetido:

5C2 lugares para poner los dígitos repetidos (todos excepto el primero) y tengo 10 dígitos para usar, entonces tengo dos casos. Puedo tener el número 0(cero) o no (esto causará problemas porque no puedo colocar el número 0 en la primera ranura, así que dividí en dos casos más)

No hay un cero: Fácil, 8A4(8*7*6*5)

¿Por qué? Este caso sólo parece seleccionar 4 de los 5 dígitos distintos. Creo que debería ser 9A5 en su notación.

Hay un cero: Hmmm, el primer dígito no puede ser un cero, así que tengo 8(tengo tengo 8 porque no puedo usar el número 0 ni el número repetido) opciones que quedan, entonces para los otros 3 lugares quiero tener un cero, de lo contrario sólo estaba repitiendo el último caso, quiero 3 números, tienen un cero, así que quiero elegir dos números, 7C2(7 posibilidades, porque de de 10 utilicé el 0, el repetido y el primer número de la ranura), bien tengo 3 números sin orden, así que hago 3! o 3A3 para ordenarlos.

Hasta ahora esto está condicionado a que el primer dígito no esté repetido y que uno de los dígitos sea un cero. No has elegido el número repetido, así que el primer dígito tiene 9 posibilidades. Entonces hay 4 dígitos distintos para seleccionar, uno de los cuales es el 0, dando 9*8C3*4!.

Así que el segundo caso: 5C2 * 10 [8A4 + 8*7C2*3!] = 268800

Debería ser 5C2 * (9A5 + 9*8C3*4!) = 272160.

Entonces el resultado global es 136080 + 272160 = 408240, de acuerdo con el segundo enfoque.


Como extra, aquí hay una solución más sencilla.

Ignora por el momento la restricción de que el primer dígito no puede ser cero. Elegimos las dos posiciones que tienen la repetición de 6C2 maneras, y luego elegimos los cinco valores distintos como 10A5. Ahora, por simetría, exactamente 1/10 de los patrones que hemos generado comienzan con un cero, por lo que la solución final es 6C2 * 10A5 * 9/10 = 408240.

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