Losowanie par kul z urny (zasada włączeń i wyłączeń)

Permutacje. Kombinacje. Wariacje. Rozmieszczanie kul w urnach. Silnie i symbole Newtona. Przeliczanie zbiorów. Funkcje tworzące. Teoria grafów.
tommasz
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 54
Rejestracja: 17 sie 2011, o 11:27
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Losowanie par kul z urny (zasada włączeń i wyłączeń)

Post autor: tommasz »

Mamy k różnych kul, losujemy kolejno n-krotnie po dwie ze zwracaniem. Na ile sposobów możemy to zrobić tak, by w uzyskanym ciągu par każda kula pojawiła się co najmniej raz (tzn. w co najmniej jednej wylosowanej parze)?
Proszę o sprawdzenie mojego rozwiązania:
\(\displaystyle{ {k\choose 2}^n}\) - losujemy n razy po dwie kule.
Ale może się okazać, że jakiejś kuli nie wylosowaliśmy dlatego musimy odjąć te możliwości:
\(\displaystyle{ {k\choose 2}^n+{k\choose 1}{k-1\choose 2}^n}\)
Okazuje się jednak, że za dużo odjęliśmy... więc stosujemy zasadę włączeń i wyłączeń otrzymując szereg:
\(\displaystyle{ {k\choose 2}^n+{k\choose 1}{k-1\choose 2}^n-{k\choose 2}{k-2\choose 2}^n+... \pm {k\choose k-2}{2\choose 2}^n}\)
\(\displaystyle{ +}\), wtedy kiedy k parzyste.
\(\displaystyle{ -}\), wtedy kiedy k nieparzyste.

Ale nie wydaje mi się by to zadanie było, aż takie proste. Czy w ogóle ten zapis rozwiązania jest dobry? (może da się to jakoś przekształcić w coś bardziej czytelnego?)
norwimaj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 5101
Rejestracja: 11 mar 2011, o 16:31
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: 52°16'37''N 20°52'45''E
Podziękował: 4 razy
Pomógł: 1001 razy

Losowanie par kul z urny (zasada włączeń i wyłączeń)

Post autor: norwimaj »

tommasz pisze: Ale może się okazać, że jakiejś kuli nie wylosowaliśmy dlatego musimy odjąć te możliwości:
\(\displaystyle{ {k\choose 2}^n+{k\choose 1}{k-1\choose 2}^n}\)
Skoro musimy odjąć, to \(\displaystyle{ -}\) a nie \(\displaystyle{ +}\). Podobnie w dwóch miejscach w następnej równości. Poza tym poprawnie.
tommasz
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 54
Rejestracja: 17 sie 2011, o 11:27
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Losowanie par kul z urny (zasada włączeń i wyłączeń)

Post autor: tommasz »

A masz rację, źle przepisałem z kartki na brudno. Dziękuję!
ODPOWIEDZ