Autor Tema: Principio de inclusión-exclusión y Combinaciones con repetición

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10 Abril, 2017, 08:53 pm
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Jambo

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Hola!  ;D

¿Alguien podría ayudarme con los siguientes ejercicios? 

1.Un grupo de niños va al parque. Algunos van al Trencito, otros a la Rueda Gigante y otros a la Calesita. 60 de ellos fueron al menos a 2 juegos y 20 de ellos fueron a los 3 juegos. Si se gastó $2350, cada entrada vale $10 y todos subieron a algún juego ¿Cuántos niños eran? (Aclaración: cada niño sube a lo más una vez a un juego dado)

2.Luego tengo este ejercicio:
Contar los subconjuntos de 4 elementos de \( S=\left\{{1,2,3...100}\right\} \) tales que la distancia entre toda pareja de elementos sea de 3 o más.

Bien, en este pensé lo siguiente, de los 100 elementos de \( S \) tomé 4 (no usé combinaciones porque no importa como agarre los 4, va a haber una única forma de hacerlo...), entonces, ahora \( S \) tiene 96 elementos.
Luego pensé el ejercicio de la siguiente forma: \( x_1+x_2+x_3+x_4+x_5=96 \) donde los \( x_i \) son los "espacios" que hay entre los 4 elementos que elegí de \( S \), entonces, por lo que dice la letra \( x_2\geq{3}, x_3\geq{3}, x_4\geq{3} \) y \( x_1\geq{0}, x_5\geq{0} \). Entonces, me quedaría  \( x_1+x_2+x_3+x_4+x_5=96-9=87 \), y para encontrar la respuesta al ejercicio, encontraría la cantidad de soluciones de la última ecuación, que serían combinaciones con repetición de 5 en 87 (??? no sé escribir combinaciones con repetición en latex  :'(...) que serían \( \displaystyle\binom{91}{87} \) y esto está mal.

Luego, intentando hacer otra cosa, pensé en hacer lo mismo, pero con \( x_2>2, x_3>2, x_4>2 \) (y \( x_1\geq{0},x_5\geq{0} \)), entonces la ecuación me queda \( x_1+x_2+x_3+x_4+x_5=90 \), busco la cantidad de soluciones con combinaciones con repetición, y me queda \( \displaystyle\binom{94}{90}=\displaystyle\binom{94}{4} \) y esta es la opción que esta bien.

Ahora mi pregunta es...¿no es lo mismo \( x_i\geq{3} \) que \( x_i>2 \) (en los naturales)? ¿se hace de otra forma nada que ver a como lo hice y llegué al resultado de casualidad?  ???

Espero alguien pueda ayudarme, gracias de antemano :D

10 Abril, 2017, 10:22 pm
Respuesta #1

Ignacio Larrosa

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Hola Jambo,

1. Este es sencillo. Sabes que se han pagado 235 viajes, que 20 niños hicieron tres viajes, y que 60 - 20 hicieron dos. Los demás hicieron uno solo. Si \( n \) es el número de niños, te queda una ecuación de primer grado con \( n \) como única incógnita ... ¡Son muchos más niños de los que me gustaría encargarme una tarde en el parque!

2. Debe ser \( x_1 \geq{} 0;\; x_2,\; x_3,\; x_4 \geq{} 2;\; x_5 \geq{} = 0 \). Piensa en \( {1, 4, 7, 10} \) en que la distancia es siempre mayor o igual que 3. Ahí es \( x_1 = 0, \;x_2 = x_3 = x_4 = 2\textrm{ y }x_5 =90 \). Fíjate que entre 1 y 4 te quedan dos elementos, 3l 2 y el 3, aunque su distancia sea 3.

Si llamas \( x'_2 = x_2 - 2,\; x'_3 = x_3 - 2\textrm{ y }x'_4 = x_4 - 2 \), tienes que \( x_1+x'_2+x'_3+x'_4+x_5=96-6=90 \). Tu segunda forma de proceder es la correcta.

Saludos,

Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)

11 Abril, 2017, 12:08 am
Respuesta #2

Jambo

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Hola, gracias por contestar  :)

1. No entiendo que ecuación queda exactamente  :-[
Yo lo pensé con el principio de inclusión-exclusión, pero en la ecuación me quedan el total de niños y los niños que se subieron a un juego como incógnita...de la cantidad de boletos vendidos tengo que 235-40-20=175 ¿y estos son los que se subieron a un solo juego? No entiendo bien...

2.Entendí, con el ejemplo me ha quedado claro  ;D

11 Abril, 2017, 01:14 am
Respuesta #3

Ignacio Larrosa

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1. No entiendo que ecuación queda exactamente  :-[
Yo lo pensé con el principio de inclusión-exclusión, pero en la ecuación me quedan el total de niños y los niños que se subieron a un juego como incógnita...de la cantidad de boletos vendidos tengo que 235-40-20=175 ¿y estos son los que se subieron a un solo juego? No entiendo bien...


Yo creo que es muy sencillo, no se si se me escapa algo. Veamos.

  • Se han realizado \( 235 = \dfrac{2350}{10} \) viajes
  • \( 20\textrm{ niños realizaron }20·3 = 60 \) viajes
  • 60 niños fueron a dos o tres juegos; como 20 fueron a 3, los otros 40 fueron a 2, 80 viajes más.
  • Si eran \( n\textrm{ niños, }n - 60 \) hicieron un solo viaje

Entonces,

\( (n-60)·1 + 40·2 + 20·3 = 235\; \Rightarrow{}\; n = 235 - 80 = 155 \)

Saludos,
Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
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11 Abril, 2017, 09:15 pm
Respuesta #4

Jambo

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Bien, lo he entendido...era fácil y me estaba complicando la cabeza yo sola.

Muchas gracias  :)