2.E: Включення виключення (вправи)
- Page ID
- 64364
2.1: Формула включення-виключення
Вправа\(\PageIndex{1.1}\)
Перерахуйте всі 6 розв'язків обмеженого рівняння у прикладі 2.1.1 та перерахуйте відповідні 6 підмножин.
Вправа\(\PageIndex{1.2}\)
Знайти кількість цілочисельних розв'язків до\(x_1+x_2+x_3+x_4=25\)\(1\le x_1\le6\),\(2\le x_2\le 8\),,\(0\le x_3\le8\),\(5\le x_4\le9\).
Вправа\(\PageIndex{1.3}\)
Знайти кількість підмножин\(\{25\cdot a,25\cdot b,25\cdot c,25\cdot d\}\) розміром 80.
Вправа\(\PageIndex{1.4}\)
Нагадаємо, що\(\left\{\begin{array}{c}n\\k\end{array}\right\}\) це число Стірлінга другого роду (визначення 1.9.1). Доведіть\(n\ge k\ge 0\), що для,\[ \left\{\begin{array}{c}n\\k\end{array}\right\}={1\over k!}\sum_{i=0}^k (-1)^{k-i}i^n{k\choose i}. \nonumber\] зробити\(n=0\) як особливий випадок, потім використовувати включення-виключення для інших. Ви можете припустити, за умовністю, що\(0^0=1\).
2.2: Перестановки заборонених позицій
Вправа\(\PageIndex{2.1}\)
Доведіть, що\( D_n=nD_{n-1}+(-1)^n\) коли\(n\ge2\).
Вправа\(\PageIndex{2.2}\)
Доведіть,\(D_n\) що навіть якщо і тільки якщо\(n\) непарно.
Вправа\(\PageIndex{2.3}\)
Надайте відсутні деталі, наприклад 2.2.1. Що таке\(\lim_{n\to\infty} {Q_n\over n!}\)?
Вправа\(\PageIndex{2.4}\)
Знайдіть кількість перестановок\(1,2,\ldots,8\), які не мають непарного числа у правильному положенні.
Вправа\(\PageIndex{2.5}\)
Знайдіть кількість перестановок\(1,2,\ldots,8\), які мають принаймні одне непарне число у правильному положенні.
Вправа\(\PageIndex{2.6}\)
Скільки перестановок\([n]\) мають саме\(k\) числа у своїх правильних позиціях?
Вправа\(\PageIndex{2.7}\)
Дайте комбінаторний доказ того, що\[n!=\sum_{k=0}^n {n\choose k}D_{n-k}.\nonumber\]
Вправа\(\PageIndex{2.8}\)
Невелика карусель має 8 місць, зайнятих 8 дітьми. Скільки способів діти можуть помінятися місцями, щоб жодна дитина не сидів за такою ж дитиною, як на першій поїздці? Сидіння не мають значення, тільки відносне положення дітей.
Вправа\(\PageIndex{2.9}\)
По дорозі в вечірку всі перевіряють пальто і сумку біля дверей. На виході супроводжуючий роздає хаотично пальто і сумки. Скільки способів це можна зробити, якщо
- Ніхто не отримує ні власне пальто, ні власну сумку?
- Можна отримати власне пальто або сумку, але не обидва.
Вправа\(\PageIndex{2.10}\)
Припустимо,\(n\) люди сидять в\(m\ge n\) кріслах в кімнаті. У якийсь момент відбувається перерва, і всі виходять з кімнати. Коли вони повертаються, скільки способів їх можна сидіти, щоб жодна людина не займала такого ж стільця, як до перерви?