Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 04. 06. 2013 14:50

Mythic
Příspěvky: 217
Reputace:   
 

kombinatorika

Zdravím. Mám tu jeden příklad a moc nevím jak na něj.

"Obdélník je rozdělený vodorovnými a svislými úsečkami na m × n čtverců velikosti 1 × 1. Kolik různých obdélníků je tímto dělením určeno?"

Podle mě takových obdélníků může být strašně moc, různých velikostí a tvarů a nemám vůbec ponětí jak to nějak zesystematizovat...

Díky za případný rady.

Offline

 

#2 04. 06. 2013 15:28

Formol
Místo: Praha
Příspěvky: 782
Pozice: krotitel mikroskopů (UHIEM 1. LF UK)
Reputace:   42 
 

Re: kombinatorika

Zase až tak složité to není - tedy pokud se na mě neprojevil den v práci útlumem.

Jistě platí S=m*n. Jakýkoliv jiný obdélník poskládaný ze vytvořených čtverců bude mít jistě stejný obsah. To znamená, že musíš jen nalézt taková n_i, m_i, pro která platí, že n_i*m_i=S.

Tedy jinak řečeno najdeš si všechny dělitete čísla S a z něj vybereš jen ty dvojice, jejichž součin je opět S. Zná se to těžké? Vůbec ne - stačí ke každému děliteli n_i přiřadit m_i=S/n_i.

Zdánlivě je to neřešitelné, ale existuje něco jako Eulerova funkce , která vrátí k číslu n počet čísel menších než n s n nesoudělných. Počet dělitelů tak získáš jako:


Nakonec si ještě rozmysli, že když pojedeš po uspořádaných dělitelích, dostaneš vždy dvě dvojice stejné. Takže výslednou hodnotu musíš podělit dvěma. Výjimkou je případ, kdy bude existovat a takové, že S=a*a - to se pak takhle započítá jen jednou (to lze ošetřit např. zaokrouhlováním).


Доктор сказал «в морг» — значит в морг!

Offline

 

#3 04. 06. 2013 15:35

Mythic
Příspěvky: 217
Reputace:   
 

Re: kombinatorika

wtf... teď teda vůbec nechápu. Postupně:

Jak si vymyslel, že každý obdélník musí mít obsah S (kde S=m*n) ? Ten obdelnik muze mit klidne velikost 1*2 nebo 2*168 nebo 13*1.

A nakonec Eulerovská funkce?

Offline

 

#4 04. 06. 2013 15:36

kexixex
Příspěvky: 171
Reputace:   
 

Re: kombinatorika

↑ Formol:
A neni to spis uloha: "najdi vsechny obdelniky na obrazku"?

Jestli jo,k reseni pomuze si uvedomit, kolik obdelniku ma levy horni roh ve ctverci 1,1 (tedy v levem hornim rohu puvodniho obdelnika)

Offline

 

#5 04. 06. 2013 15:42

Mythic
Příspěvky: 217
Reputace:   
 

Re: kombinatorika

↑ kexixex:

Ano, taky si myslim, ze to je uloha ve stylu "kolik obdelniku je na obrazku"...

a otazka "kolik obdelniku ma levy horni roh ve ctverci 1,1" mi zni trochu jako "Jaký je zvuk padajícího stromu v lese kde nikdo není?" ---> Vůbec mi nepomohla ;).

Offline

 

#6 04. 06. 2013 15:47

Formol
Místo: Praha
Příspěvky: 782
Pozice: krotitel mikroskopů (UHIEM 1. LF UK)
Reputace:   42 
 

Re: kombinatorika

↑ Mythic:

Jak jsem vymyslel - Ze zadání;-) Je-li obdélník rozdělen na m x n čtverců o rozměrech 1x1, má zřejmě obsah m*n. Tak nějak se mi zdálo, že ti jde o přeuspořádání těch čtverců na jiný obdélník (to je totiž mnohem zajímavější). Eulerovu funkci najdeš na Wikipedii.

_______________________
Jinak je možné, že se ptáš na úlohu mnohem jednodušší, totiž na to, kolik různých obdélníků můžeš to vzniklé čtvercové sítě nakreslit. Systematizování je jednoduché - představ si, že si stranu n necháš konstantní a m o jeden zkrátíš. Vzniklý obdélník můžeš jednou posunout, máš tedy dvě možnosti. Když zkrátíš stranu o dva dílky, máš tři možnosti,... až pro délku jeden dílek máš m možností.

Tedy celkem pro umístění "podobdélníku" s proměnnou stranou m máš 1+2+...+m = m*(1+m)/2 možností.

Zcela analogickou úvahu můžeš udělat pro stranu n. No a protože jde o změny "volně kombinovatelné", počet všech možných kombinací "každý s každým" získáš vynásobením:

(čili nuda, ne? ;-) )


Доктор сказал «в морг» — значит в морг!

Offline

 

#7 04. 06. 2013 16:00 — Editoval Mythic (04. 06. 2013 16:02)

Mythic
Příspěvky: 217
Reputace:   
 

Re: kombinatorika

To zní docela dobře, připadá mi ale, že v tom jsou zahrnuty jen odbélníky, které mají libovolnou výšku, ale pevně danou šířku - totiž m, respektive n. Kde se v tom skrývají třeba obdélníky 1*2 ?

Jinak tedy ještě abych byl kompletní. Našel jsem u nás výsledek (m+1 nad 2) * (n+1 nad 2), který mi připadá dost prapodivný.

Offline

 

#8 04. 06. 2013 16:11

kexixex
Příspěvky: 171
Reputace:   
 

Re: kombinatorika

↑ Mythic:
uvedeny vysledek je stejny jako uvadi Formol, protoze $\binom{n+1}{2}=\frac{(n+1)!}{2!(n-1)!}=\frac{(n+1)n}{2}$, pro m stejne..

K mymu "postupu": obdelniku, ktery maj levej horni roh ve ctverci 1,1 je m*n, postupne to spoctes pro ctverce i,j, kde i=1..m; j=1..n, takze vysledek je $\sum_{i=1}^{m}(\sum_{j=1}^{n}ij)=(\sum_{i=1}^{m}i)(\sum_{j=1}^{n}j)=...$ stejnej...

Offline

 

#9 04. 06. 2013 16:14

Mythic
Příspěvky: 217
Reputace:   
 

Re: kombinatorika

Ok, nejsrozumitelnejsi (nejpredstavitelnejsi) mi pripada postup od Formol. Pořád ale nechápu to co sem psal výš:

"Připadá mi ale, že v tom jsou zahrnuty jen odbélníky, které mají libovolnou výšku, ale pevně danou šířku - totiž m, respektive n. Kde se v tom skrývají třeba obdélníky 1*2 ?"

Offline

 

#10 04. 06. 2013 16:54

Formol
Místo: Praha
Příspěvky: 782
Pozice: krotitel mikroskopů (UHIEM 1. LF UK)
Reputace:   42 
 

Re: kombinatorika

↑ Mythic:
Ta úvaha je naprosto stejná, jako když - možná si to tak lépe představíš - házíš dvěma kostkami. Na jedné máš šest možností, na druhé máš šest možností a počet dvojic dostaneš vynásobením (vlastně počet prvků "tabulky" všech kombinací). Tady je to stejné - obdélník ti určí dvě strany v zásadě nezávisle (zkus si to chvíli kreslit). Takže si můžeš nezávisle na sobě určit, přes které "sloupce" půjde jedna strana a přes které "řádky" druhá.


Доктор сказал «в морг» — значит в морг!

Offline

 

#11 05. 06. 2013 09:43 — Editoval Rumburak (05. 06. 2013 09:54)

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: kombinatorika

Zdravím v tématu.

Ze zadání  "Obdélník je rozdělený vodorovnými a svislými úsečkami na m × n čtverců velikosti 1 × 1" plyne,
že celkem máme dejme tomu  m+1  přímek vodorovných (jejich množinu označme V) a n+1 přímek svislých
(jejich množinu označme V), na nichž leží strany jednotlivých obdélníků včetně obdélníka výchozího i včetně
oněch m*n čterců. 

Každý z těchto obdélníků je jedoznačně určen zvolenou dvojicí navzájem různých přímek z V a (k ní) zvolenou
dvojicí navzájem různých přímek z S.   

Dvojice navzájem různých přímek z V jsou kombinacemi 2. tř. z m+1 prvků   ...  atd.

Výsledek:

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson