Te han dado la respuesta correcta a la siguiente pregunta: ¿cuántas permutaciones hay en que $k$ es menor de todos los números a la derecha y mayor que todos los números a su izquierda. Sin embargo, la última parte no fue especificado en la pregunta que usted me hizo. Por ejemplo, si $n=7$ $k=3$
$$(2,7,1,4,3,5,6)$$
es un margen de permutación, pero no han contado con él.
Sugerencia. En primer lugar determinar qué lugares se $k$ puede ocupar. Si $j$ es un lugar, a continuación,
- hay $n-k$ números de más de $k$, y usted tiene que elegir a $n-j$ de ellos, en un orden determinado, para ocupar los lugares a la derecha de $k$;
- Ahora hay $j-1$ números de los cuales se colocan en un orden particular, a la izquierda de $k$.
Así que la respuesta va a ser
$$\sum_{j=?}^{?} (?)(?)$$
- a ver si usted puede llenar lo que falta.
En la segunda pensamientos aquí es otro argumento que conduce directamente a la respuesta que le han dado.
- Elegir (sin importar el orden) los lugares a ser ocupado por los números de $1,\ldots,k$.
- Elegir el orden de estos números, recordando que $k$ debe ser el último.
- El fin de los restantes $n-k$ números en el resto de la $n-k$ lugares.
Lo mejor de todo: la respuesta que te dieron se simplifica a
$$\frac{n!}{k}\ .$$
Aquí es un argumento que da este resultado inmediatamente. Hay $n!$ permutaciones de los números en total, y se determina la proporción de ellos que cumplan sus condiciones. Como en mi segunda solución, la única cosa que importa es que el $k$ debe ser el último de los números de $1,\ldots,k$ a aparecer en la permutación: mientras esto es cierto, las ubicaciones de los grandes números no importan. Entre todos los ordenamientos de los números de $1,\ldots,k$, el número de $k$ se produce con la misma frecuencia en cada una de las $k$ lugares; por lo que la proporción en la que se produce la última es $1/k$, y el número de permutaciones de $1,\ldots,n$ en que esto ocurre es
$$\frac{n!}{k}$$
como se reivindica.