Autor Tema: Resolver ecuación combinatoria de variaciones

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07 Septiembre, 2011, 06:48 pm
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Kakashi

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Muy buenas a todos.

Ante de nada, decir que soy nuevo y el foro es una auténtica maravilla por lo que he estado mirando, enhorabuena.

Yendo directamente a la cuestión y sin muchos preámbulos, estoy comenzando con mi curso universitario de Álgebra Superior y por el momento no disponemos de tutorías en la facultad. Sumado a eso, nuestro profesor tiene poco tiempo y apenas puede resolver las dudas que le planteamos.

Recientemente dejó una tarea de análisis combinatorio, empezando por hallar "n" en un par de ecuaciones combinatorias de variaciones.

La primera la he podido resolver correctamente echando un vistazo a un .PDF de Schaums, pero estoy completamente perdido con la segunda:

\( 3^{2n+4}V_2=2^{n+4}V_4 \)

La cual desarrollo de esta forma:

\( ^{2n+4}V_2 \Rightarrow limite  (n-r+1) = (2n+4-3+1) = 2n +2 \)
\( 3^{2n+4}V_2 \Rightarrow 3(2n+4)(2n+3)(2n+2) \)

\( ^{n+4}V_4 \Rightarrow limite  (n-r+1) = (n+4-4+1) = n +1 \)
\( 2^{n+4}V_4 \Rightarrow 2(n+4)(n+3)(n+2)(n+1) \)

Para luego llegar a la igualación y perderme totalmente :(

\( 3(2n+4)(2n+3)(2n+2) = 2(n+4)(n+3)(n+2)(n+1) \)

He intentado hacer de todo lo que se me ha ocurrido, pero siempre obtengo resultados incongruentes.

¡Espero que me podáis echar una manita!

Saludos.

07 Septiembre, 2011, 07:38 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

 Supongo que estás usando la notación:

\(  ^kV_n=n(n-1)(n+2)\ldots (n-k+1) \)

 Por otro lado creo que en realidad te referías a la ecuación:

\(  3^{2n+4}V_{\color{red}3\color{black}}=2^{n+4}V_4 \)

 que como bien dices desarrollada queda:

\(  3(2n+4)(2n+3)(2n+2)=2(n+4)(n+3)(n+2)(n+1) \)

 Ahora sacando factor común queda:
 
\(  3\cdot 2\cdot (n+2)(2n+3)\cdot 2\cdot (n+1)=2(n+4)(n+3)(n+2)(n+1) \)

 Teniendo en cuenta los que n>0 podemos eliminar los factores comunes y queda:

\(  6(2n+3)=(n+4)(n+3) \)

 Termina...

Saludos.

07 Septiembre, 2011, 08:05 pm
Respuesta #2

Kakashi

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Eres un auténtico crack :aplauso:

Desarrollando el binomio y agrupando términos, encontré que el valor de n=6.

Ayer estuve probando a factorizar tal y como lo has hecho, pero no lo tenía muy claro y me lié cosa mala.

Muchísimas gracias y un saludo.

21 Septiembre, 2011, 06:36 am
Respuesta #3

Kakashi

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Refloto el tema para una nueva duda que me ha surgido y sencillamente no puedo resolver, así me evito hacer otro post.

La cosa va de combinaciones ahora...

Calcular "n" en \( ^nC_n-2 = 10 \)

No estoy seguro si el subíndice de C es "n" (apostaría porque es "r"), pero de cualquier forma no tengo ni la más mínima idea de qué hacer en este caso.

¿Alguna alma caritativa?

Un saludo.

21 Septiembre, 2011, 06:59 am
Respuesta #4

Gustavo

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Hola,

Mira que por definición: \( ^nC_r=\dfrac{n!}{r!(n-r)!} \), luego

                  \( ^nC_{n-2}=\dfrac{n!}{(n-2)!(n-(n-2))!}=\dfrac{n!}{2!(n-2)!} \),

ahora recordando que n!=n(n-1)! tienes

                  \( \dfrac{n!}{2!(n-2)!}=\dfrac{n(n-1)(n-2)!}{2(n-2)!}=\dfrac{n(n-1)}{2} \)

igualas a 10 y hallas el valor de n.

Si quieres usar más de un caracter como subíndice, debes encerrarlo entre {}.Por ejemplo para \( C_{n-2} \) usa [tex]C_{n-2}[/tex].

21 Septiembre, 2011, 07:16 am
Respuesta #5

Kakashi

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Muchísimas gracias por la explicación y la sugerencia de LaTeX (se me ha colado, la verdad).

Lo que me gustaría conocer más a detalle son dos cosas:

1) En la primera parte, donde simplificas \( ^nC_{n-2}=\dfrac{n!}{(n-2)!(n-(n-2))!}=\dfrac{n!}{2!(n-2)!} \)

Me gustaría conocer cómo has hecho llegar al \( 2!(n-2)! \) porque no lo tengo muy claro.

2) Al igualar a 10, presupongo que me debe de quedar algo así:

\( \dfrac{n(n-1)}{2}=10 \)

Que sería más concretamente:

\( {n(n-1)}=20 \)

¿Luego de ahí...?

La verdad es que son dudas bastante elementales, pero me gustaría conocer bien los detalles.

Gracias de nuevo por anticipado!

21 Septiembre, 2011, 07:27 am
Respuesta #6

Gustavo

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1) En la primera parte, donde simplificas \( ^nC_{n-2}=\dfrac{n!}{(n-2)!(n-(n-2))!}=\dfrac{n!}{2!(n-2)!} \)

Me gustaría conocer cómo has hecho llegar al \( 2!(n-2)! \) porque no lo tengo muy claro.

No he hecho mayor cosa  ;)
          \( \dfrac{n!}{(n-2)!(n-(n-2))!}=\dfrac{n!}{(n-2)!(n-n+2)!}=\dfrac{n!}{(n-2)!(\cancel{n}-\cancel{n}+2)!}=\dfrac{n!}{2!(n-2)!} \)

2) Al igualar a 10, presupongo que me debe de quedar algo así:

\( \dfrac{n(n-1)}{2}=10 \)

Que sería más concretamente:

\( {n(n-1)}=20 \)

¿Luego de ahí...?

Ahora resuelves normalmente:

           \( \\ n(n-1)=20 \\  n^2-n=20 \\ n^2-n-20 =0 \\ (n-5)(n+4)=0  \)

Luego la ecuación \( ^nC_{n-2} = 10 \) se satisface cuando n=5 o n=-4 pero ya que no tenemos definidas las combinaciones para números negativos, sólo tomamos como solución n=5.

21 Septiembre, 2011, 07:37 am
Respuesta #7

Kakashi

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Ahora sí que he entendido a la perfección, no me resta más que volver a agradecerte por la ayuda :)

Los mejores, sin duda :aplauso:

21 Septiembre, 2011, 08:20 am
Respuesta #8

Gustavo

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Sólo una última precisión.

Aunque no tengo conocimientos en el tema, sé que la definición de coeficiente binomial se puede extender a números negativos haciendo uso de la función Gamma. Con ésto, -4 también es solución de \( ^nC_{n-2} = 10 \).

Saludos.

21 Septiembre, 2011, 10:03 am
Respuesta #9

Kakashi

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Se agradece el dato, lo tomaré en cuenta para futuras aplicaciones ;)

Un cordial saludo.