Matematické Fórum


1. 8. 2026 (L) Fórum bude brzy uzavřeno 😿

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