Autor Tema: Principio de inclusión-exclusión

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

21 Enero, 2017, 07:43 pm
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pepiso

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Hola, ¿cómo puedo encontrar el número de soluciones enteras de la ecuación \( d_1+d_2+d_3+d_4=18 \) con la condición \( d_i<=7 \) y utilizando el principio de inclusión-exclusión?

Saludos.

21 Enero, 2017, 08:24 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Hola, ¿cómo puedo encontrar el número de soluciones enteras de la ecuación \( d_1+d_2+d_3+d_4=18 \) con la condición \( d_i<=7 \) y utilizando el principio de inclusión-exclusión?

Saludos.


Sea:

\( A \)=soluciones enteras no negativas

\( A_i \)=soluciones enteras  no negativas con \( d_i>7 \)

\( A_{ij}=A_i\cap A_j \)

Entonces por el principio de inclusión exclusión, el número de soluciones que buscas es:

\( card(A)-\displaystyle\sum_{i=1}^4{}card(A_i)+\displaystyle\sum_{1\leq i<j\leq 4}{}card(A_{ij}) \)

Saludos.

22 Enero, 2017, 01:55 pm
Respuesta #2

pepiso

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Y ¿cómo puedo calcular \( A_i \)?

Saludos.

22 Enero, 2017, 05:56 pm
Respuesta #3

EnRlquE

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Hola pepiso.

 Te en cuenta que, fijados \( k,n\in\mathbb{N}, \) el número de soluciones enteras no negativas de la ecuación

\( a_{1}+a_{2}+\dots+a_{k}=n \)

es \( \binom{n+k-1}{k-1}. \) Usando esto podemos determinar el cardinal de \( A \) (definido en el mensaje de el_manco). También podemos determinar el cardinal de \( A_{i} \) pues por ejemplo si \( i=1, \) tenemos que \( d_{1}>7, \) luego \( d_{1}=8+\tilde{d}_{1}, \) con \( \tilde{d}_{1}\geq0. \) De esta forma las soluciones de \( d_{1}+d_{2}+d_{3}+d_{4}=18 \) están en biyección con las soluciones de \( \tilde{d}_{1}+d_{2}+d_{3}+d_{4}=10, \) que pueden encontrarse con la expresión de antes. Similarmente haciendo por ejemplo \( d_{2}=8+\tilde{d}_{2} \) y \( d_{3}=8+\tilde{d}_{3} \) podemos contar los elementos de \( A_{23} \) contando las soluciones de \( d_{1}+\tilde{d}_{2}+\tilde{d}_{3}+d_{4}=2. \)

 Exactamente lo mismo aplica para cualquier conjunto \( A_{i} \) o \( A_{ij}. \) Intenta terminar y si tienes dudas, pregunta.

Saludos,

Enrique.

22 Enero, 2017, 07:20 pm
Respuesta #4

pepiso

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Y ¿cómo se calcularía el cardinal de \( A_{22} \), por ejemplo?

Un saludo.

22 Enero, 2017, 07:45 pm
Respuesta #5

EnRlquE

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Hola pepiso.

 Trata de leer con cuidado lo que el_manco ha escrito en su respuesta, se necesita estudiar los \( A_{ij} \) con \( \color{blue}i<j. \) Nota además que \( A_{22}=A_{2}\cap A_{2}=A_{2}. \)

Saludos,

Enrique.