2 votos

¿De cuántas maneras puede $8$ se pongan los anillos $3$ ¿Dedos?

He estado tratando de entender una pregunta de ejemplo en mi libro de texto, pero después de buscar la respuesta me parece poco clara.

La pregunta:

"¿Cuántas combinaciones/permutaciones de $8$ se pueden poner diferentes anillos $3$ ¿diferentes dedos? Tanto si el orden es importante como si no lo es".

Mi intento, si el orden no importa sería :

$8^3$

Si el orden es importante:

$8P3 = 8 \cdot 7 \cdot 6$

¿Es ésta la forma correcta de interpretar dicha pregunta?

Algunos recursos en línea parecen tener soluciones variadas y a veces Impares como este : $C(n+r -1, r-1)$

Cualquier ayuda para entender si me dirijo a la interpretación correcta sería útil.

Editar

Nota : Más de $1$ el anillo se puede poner en cada dedo

4voto

Jon Mark Perry Puntos 4480

Para el orden no importa, cada anillo puede ser colocado en uno de $3$ dedos. El resultado es una cadena única, por ejemplo $12323113$ , lo que resulta en el dedo $1$ teniendo anillos $1,6,7$ , dedo $2$ tiene anillos $2,4$ y el dedo $3$ tiene anillos $3,5,8$ .

Esto agrupa claramente los anillos de cada dedo como distintos, y da $3^8$ cuerdas.

$8^3$ son tres anillos en $8$ dedos.

Si el orden es importante, el uso de $3^8\cdot8!$ no funciona, por ejemplo en el caso anterior sólo hay $3!2!3!=72$ permutaciones.

En su lugar, utiliza estrellas y barras para dar el número de patrones disponibles como $\dbinom{10}{2}=45$ .

Para alimentar los dedos con sus anillos, primero hay que colocar los anillos en uno de los $8!$ permutaciones, y alimentar desde el dedo $1$ a través del dedo $3$ . Esto asegura la unicidad, y da el resultado como:

$$\binom{10}{2}\cdot8!=45\cdot40320=1814400$$

1voto

N. F. Taussig Puntos 8718

¿De cuántas maneras se pueden colocar ocho anillos en tres dedos si el orden en que se colocan los anillos en los dedos no importa?

Lo único que importa es qué dedo recibe cada anillo. Hay tres opciones de dedo para cada uno de los ocho anillos, por lo que hay $3^8$ formas de colocar los anillos en los dedos.

¿De cuántas maneras se pueden colocar ocho anillos en tres dedos si el orden en que se colocan los anillos en los dedos importa?

Tenemos que decidir cuántos anillos recibe cada dedo. Sea $x_k$ sea el número de anillos colocados en el $k$ el dedo. Entonces $$x_1 + x_2 + x_3 = 8 \tag{1}$$ Esta es una ecuación en los enteros no negativos. Una solución particular de la ecuación 1 corresponde a la colocación de dos signos de suma en una fila de ocho unos. Por ejemplo, $$1 1 1 1 + 1 1 1 + 1$$ corresponde a la solución $x_1 = 4$ , $x_2 = 3$ y $x_3 = 1$ , mientras que $$+ 1 1 1 1 + 1 1 1 1$$ corresponde a la solución $x_1 = 0$ , $x_2 = x_3 = 4$ . Por lo tanto, el número de soluciones de la ecuación 1 es el número de maneras en que se pueden insertar dos signos de adición en una fila de ocho unos, que es $$\binom{8 + 2}{2} = \binom{10}{2}$$ ya que debemos decidir qué dos de las diez posiciones (para ocho unos y dos signos de adición) se llenarán con signos de adición.

Todavía no hemos tenido en cuenta el orden de los anillos en cada dedo. Para ello, colocamos los ocho anillos en orden, lo que puede hacerse en $8!$ formas, luego colócalos en los dedos de izquierda a derecha y de la base a la punta.

Por lo tanto, el número de formas de ocho anillos en tres dedos cuando el orden en que se colocan los anillos importa es $$\binom{10}{2} \cdot 8!$$

-1voto

fleablood Puntos 5913

Si eres como yo, el problema es encontrar una estrategia.

Y la estrategia de que figurar cada anillo tiene $3$ opciones de dedos para que haya $3^8$ formas de elegir los dedos para cada anillo, es un callejón sin salida ya que el orden importa y no podemos multiplicar directamente por cualquier valor de elección o permutación para cada dedo ya que no sabemos cuántos anillos hay en cada dedo.

Podemos optar por decir que cada dedo tiene $aPb = \frac {a!}{(a-b)!}$ donde $a$ son el número de anillos que quedan, y $b$ son el número de anillos en el dedo:

Entonces la respuesta es $\sum_{k= 8,-1}^0 (8 P k)\sum_{j=0}^k(k P j)(k-j P k-j)$ . Lo cual parece intimidante pero: $(k P j)(k-j P k-j) = \frac {k!}{(k-j)!}(k-j)! = k!$ y así $sum_{j=0}^k (k P j)(k-j P k-j) = \sum k! = (k+1)k! = (k+1)!$ y $\sum_{k= 8,-1}^0 (8 P k)\sum_{j=0}^k(k P j)(k-j P k-j) = \sum_{k = 0}^8 \frac{8!}{k!}*(k+1)! = 8! \sum_0^8 (k+1) = 8!\sum_{i=1}^9 i = 8!\frac{9*10}2 = 8!*45$ .

Pero la forma más sencilla de pensar en ello es que si todos los anillos fueran idénticos y hubiera $N$ formas de colocar $8$ cosas en $3$ dedos. Y hay $8!$ formas de organizar los 8 anillos. Habría $8!N$ formas de organizar 8 anillos diferentes.

Hay dos maneras de resolver $N$ . Puede poner $a$ = cero a $8$ anillos en el dedo $1$ y puedes poner $b$ = 0 a $8-a$ en el dedo 2 y todo el resto en el dedo 3. Es decir $\sum_{a=0}^8\sum_{b=0}^{8-a}1 = \sum_{a=0}^8 9-a = \sum{a=8,-1}^0 a+1 = \sum_{i=1}^9 i = \frac {9*10}2 = 45$ .

O bien: hay que dividir $8$ en tres dedos. Ponerlos uno tras otro. Hay nueve puntos en el tiempo entre $0$ y $8$ que puedes poner en un "marcador de ir al siguiente dedo". Entre los $0$ a $8$ anillo y el marcador hay 10 lugares para poner un segundo marcador. Hay ${10 \choose 2} =\frac {10!}{2!8!} = \frac {10*9}n = 45$ .

De cualquier manera hay $45*8!$ formas de hacerlo.

\==== respuesta antigua que era corriente de pensamiento con errores en el camino a continuación === podría ser iluminador para el proceso de pensamiento ... o podría ser frustrante, ya que toma un tiempo para obtener la respuesta correcta =====

Si el orden no importa entonces cada anillo puede ir en cualquier dedo es $3^8$ (no $8^3$ ) es correcto.

Pero si el orden en los dedos importa (la esmeralda en el dedo corazón bajo el oro es diferente que la esmeralda en el dedo corazón sobre el oro) es una cuestión diferente.

De una manera: Coloca los anillos en el orden en que los vas a poner. Hay $8*7*6= \frac {8!}{(8-3)!}$ (¿es eso lo que $8 P 3$ ¿se define como tal? Creo que sí.) formas de organizar . Entonces cada anillo (en orden) tiene una opción de tres dedos para ser colocado. Así que la respuesta es $8P3*3^8$ .

\==== Oh, F###; eso es contar más ====

Si el anillo de diamante es 1 y elegimos el dedo uno y la esmeralda es 2 y elegimos el dedo dos es lo mismo que la esmeralda es 1 y elegimos el dedo dos y el diamante es 2 y elegimos el dedo uno.

Oh, bueno, voy a dejar esto como alimento para la reflexión. pero... es una respuesta equivocada.

\=====

Mi primer pensamiento fue el más difícil. Puedes elegir $a$ anillos para el primer dedo y $b$ anillos para el segundo y $8 - a -b$ para el tercero y así

$\sum_{a= 0}^8 (8Pa)\sum_{b=0}^{8-b}([8-b]Pb)*([8-b-a]!)$

La lógica me dice que esa suma debe sumar $8P3*3^8$ (EDIT: No lo hace) pero ... No me gustaría trabajar en realidad (EDIT: pero puede que tenga que ... parece que la respuesta correcta todavía.).

(En realidad mi muy El primer pensamiento fue que el orden no importaba y que los anillos eran todos iguales, así que sería $\sum_{a=0}^8 \sum_{b=0}^{8-a} 1 = \sum_{a=0}^8 9-a = 9^2 - \frac{8*9}4= 45$ ).

\====

Aquí hay una segunda forma. Vamos a poner todos los anillos en orden todos los anillos en el primer dedo primero, luego los anillos en el segundo, y luego el tercero.

Hay $8!$ formas de organizar los anillos y $\sum_{a=0}^8 \sum_{b=0}^{8-a} 1 = 45$ formas de colocar los dos "descansos" cuando dejamos de poner anillos en un dedo y empezamos a ponerlos en el otro.

Así que $8!*45$ . ¿Es eso cierto?

Cualquiera con tiempo en sus manos quiere ver si $\sum_{a= 0}^8 (8Pa)\sum_{b=0}^{8-b}([8-b]Pb)*([8-b-a]!) = 8!*45=8! {10 \choose 2}$ ?

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X