Teoria_veroyatnostey
.pdfwWEDENIE
pONQTIE WEROQTNOSTI WOSHODIT K DREWNIM WREMENAM, ONO BYLO IZ- WESTNO UVE ANTI^NYM FILOSOFAM. mYSLX O TOM, ^TO ZAKONY PRIRODY PROQWLQ@TSQ ^EREZ MNOVESTWO SLU^AJNYH SOBYTIJ, WPERWYE WOZNIKLA U DREWNEGRE^ESKIH MATEMATIKOW. oNA PODROBNO IZLOVENA W PO\ME lUK- RECIQ kARA "o PRIRODE WE]EJ". oDNAKO PRINQTO S^ITATX, ^TO TEORIQ WEROQTNOSTEJ - SRAWNITELXNO MOLODAQ WETWX MATEMATIKI. eE RAZWITIE, KAK SAMOSTOQTELXNOJ NAUKI, NA^ALOSX S PEREPISKI pASKALQ I fERMA W 1656 GODU I BYLO SWQZANO S RE[ENIEM ZADA^, WOZNIKA@]IH W AZARTNYH IGRAH. |TI ZADA^I NE UKLADYWALISX W RAMKI SU]ESTWOWAW[IH TOGDA MATEMATI^ESKIH MODELEJ I STIMULIROWALI WWEDENIE NOWYH PODHODOW I IDEJ.
w KONCE PRO[LOGO I NA^ALE \TOGO WEKA STALI POQWLQTXSQ BOLEE SERX- EZNYE ZADA^I ESTESTWOZNANIQ (TEORIQ O[IBOK NABL@DENIJ, TEORIQ STRELX- BY, PROBLEMY STATISTIKI), KOTORYE PRIWELI K DALXNEJ[EMU RAZWITI@ TEORII WEROQTNOSTEJ.
oSNOWNYM OB_EKTOM IZU^ENIQ TEORII WEROQTNOSTEJ QWLQ@TSQ SLU- ^AJNOSTX ILI NEOPREDELENNOSTX, SWQZANNAQ S NEZNANIEM. kLASSI^ESKIJ PRIMER - WYPADENIE GERBA PRI PODBRASYWANII MONETY. nO ESLI RAS- SMATRIWATX SLU^AJNYE QWLENIQ MASSOWOGO HARAKTERA, TO OKAZYWAETSQ, ^TO I ZDESX DEJSTWU@T OPREDELENNYE ZAKONOMERNOSTI. pO\TOMU KOROT- KO MOVNO SKAZATX, ^TO TEORIQ WEROQTNOSTEJ IZU^AET ZAKONOMERNOSTI W SLU^AJNYH QWLENIQH.
3
gLAWA 1
sLU^AJNYE SOBYTIQ
1.1 sTOHASTI^ESKIE \KSPERIMENTY. pROSTRANSTWO \LEMENTARNYH SOBYTIJ
iSHODNYMI PONQTIQMI TEORII WEROQTNOSTEJ QWLQ@TSQ PONQTIQ STO- HASTI^ESKOGO \KSPERIMENTA I PROSTRANSTWA \LEMENTARNYH SOBYTIJ. sTO- HASTI^ESKIMI NAZYWA@TSQ \KSPERIMENTY, REZULXTATY KOTORYH NELXZQ PREDUGADATX ZARANEE. gOWORQ OB \KSPERIMENTE W TEORII WEROQTNOSTEJ, MY NE INTERESUEMSQ EGO TEHNI^ESKOJ STORONOJ, A TOLXKO TEM, KAKIE SOBYTIQ W \TOM \KSPERIMENTE MOGUT NABL@DATXSQ I ^TO W REZULXTA- TE PROWEDENNOGO \KSPERIMENTA DEJSTWITELXNO NABL@DALOSX. pRIMERY STOHASTI^ESKIH \KSPERIMENTOW: BROSANIE MONETY, BROSANIE IGRALXNOJ KOSTI, PROWEDENIE LOTEREI, AZARTNYE IGRY, STRELXBA PO CELI, POSTUP- LENIE ZWONKOW NA TELEFONNU@ STANCI@.
kAVDOMU STOHASTI^ESKOMU \KSPERIMENTU MOVNO POSTAWITX W SOOT- WETSTWIE NEKOTOROE MNOVESTWO , KOTOROE SODERVIT POLNU@ INFORMA- CI@ O PREDPOLAGAEMYH REZULXTATAH PRI PROWEDENII \TOGO \KSPERIME- TA. rEZULXTATY \KSPERIMENTA BUDEM NAZYWATX \LEMENTARNYMI SOBYTI- QMI (ILI \LEMENTARNYMI ISHODAMI). |LEMENTARNYE SOBYTIQ (ISHODY) DOLVNY BYTX WZAIMOISKL@^A@]IMI I RAWNOWOZMOVNYMI. tAKOE MNO- VESTWO BUDEM NAZYWATX PROSTRANSTWOM \LEMENTARNYH SOBYTIJ.
pRIMER 1. oDIN RAZ BROSA@T MONETU. pROSTRANSTWO \LEMENTARNYH SOBYTIJ \TOGO \KSPERIMENTA IMEET WID = fg,rg, GDE BUKWA g OZNA^A- ET POQWLENIE GERBA, BUKWA r - POQWLENIE RE[KI.
pRIMER 2. bROSA@T [ESTIGRANNU@ IGRALXNU@ KOSTX. nAS INTERE- SUET ^ISLO WYPAW[IH O^KOM. pROSTRANSTWOM \LEMENTARNYH SOBYTIJ ZDESX BUDET MNOVESTWO = f1; 2; 3; 4; 5; 6g
4
pRIMER 3. wYNIMAEM KARTY IZ KOLODY, SODERVA]EJ 36 IGRALXNYH KART. zDESX BUDET SOSTOQTX IZ 36 \LEMENTARNYH SOBYTIJ, KAVDOE IZ KOTORYH ESTX ODNA FIKSIROWANNAQ KARTA.
w PRIWEDENNYH PRIMERAH PONQTIE RAWNOWOZMOVNOSTI \LEMENTARNYH SOBYTIJ OZNA^AET, ^TO ESLI WZQTA MONETA, TO ONA DOLVNA BYTX "PRA- WILXNOJ", T.E. EE CENTR TQVESTI DOLVEN SOWPADATX S CENTROM SIMMET- RII, TO VE OTNOSITSQ I K IGRALXNOJ KOSTI; A W KOLODE NE DOLVNO BYTX ME^ENNYH KART.
w RASSMATRIWAEMYH PRIMERAH PROSTRANSTWO \LEMENTARNYH ISHODOWBYLO KONE^NYM MNOVESTWOM. nO WO MNOGIH ZADA^AH TEORII WEROQTNOS- TEJ PRIHODITSQ IMETX DELO S \KSPERIMENTAMI, IME@]IMI BESKONE^NOE ^ISLO ISHODOW.
pRIMERY 4. nAUDA^U WYBIRA@T L@BOE NATURALXNOE ^ISLO. dANNOE PROSTRANSTWO \LEMENTARNYH ISHODOW QWLQETSQ BESKONE^NYM S^ETNYM MNOVESTWOM.
pRIMER 5. sTRELOK STRELQET PO KRUGLOJ MI[ENI, NAS INTERESUET TO^KA, W KOTORU@ POPALA PULQ. w KA^ESTWE PROSTRANSTWA \LEMENTARNYH SOBYTIJ MOVNO PRINQTX MNOVESTWO, SOSTOQ]EE IZ TO^EK RASSMATRIWA- EMOGO KRUGA I ODNOJ DOPOLNITELXNOJ TO^KI O, OBOZNA^A@]EJ NEPOPA- DANIE STRELKA W MI[ENX. dANNOE PROSTRANSTWO \LEMENTARNYH ISHODOW QWLQETSQ BESKONE^NYM NES^ETNYM MNOVESTWOM.
iZ PRIWEDENNYH WY[E PRIMEROW QSNO, ^TO MOVNO RASSMATRIWATX RAZLI^NYE TIPY PROSTRANSTW \LEMENTARNYH SOBYTIJ W ZAWISIMOSTI OT TOGO, KAKOE ^ISLO \LEMENTOW ONI SODERVAT:
1 TIP: QWLQETSQ KONE^NYM MNOVESTWOM.
2 TIP: QWLQETSQ BESKONE^NYM S^<TNYM MNOVESTWOM.
3 TIP: QWLQETSQ BESKONE^NYM NES^<TNYM MNOVESTWOM.
zADA^I
oPI[ITE PROSTRANTSWA \LEMENTARNYH SOBYTIJ UKAZANNYH NIVE STO- HASTI^ESKIH \KSPERIMENTOW.
1.sIMMETRI^NAQ MONETA PODBRASYWAETSQ 2 RAZA.
2.oDNOWREMENNO BROSA@T 3 MONETY.
3.nAUGAD WYBIRAETSQ ^ISLO IZ NATURALXNOGO RQDA.
4.w URNE BELYH I ^ERNYH [AROW. iZ URNY WYNIMAETSQ [AR.
5.w KWADRATE [0,1]x[0,1] NAUDA^U BROSAETSQ TO^KA.
6.dWA ^ELOWEKA USLOWILISX WSTRETITXSQ W INTERWALE WREMENI [0, T]
5
1.2sLU^AJNYE SOBYTIQ
oPREDELENIE. pODMNOVESTWO PROSTRANSTWA \LEMENTARNYH SOBY- TIJ NAZYWAETSQ SLU^AJNYM SOBYTIEM.
sOBYTIE MOVET SOSTOQTX IZ ODNOGO ILI NESKOLXKIH \LEMENTARNYH ISHODOW, A TAK VE MOVET SOSTOQTX IZ S^ETNOGO ILI NES^ETNOGO ^ISLA \LEMENTARNYH ISHODOW. sOBYTIQ BUDEM OBOZNA^ATX ZAGLAWNYMI LATIN- SKIMI BUKWAMI A, B, C.
pRIMERY 1. mONETU BROSA@T DWAVDY, SLU^AJNOE SOBYTIE A SOSTO-
IT W TOM, ^TO HOTQ BY ODIN RAZ POQWITSQ GERB. tOGDA = f gg, gr, rg, rr g; A = f gg, gr, rg g
pRIMER 2. sLU^AJNYM OBRAZOM WYBRANO NATURALXNOE ^ISLO. pUSTX | SOBYTIE, SOSTOQ]EE W TOM, ^TO WYBRANO ^<TNOE ^ISLO. tOGDA =
f1; 2; 3; : : :g; A = f2; 4; : : :g:
pRIMER 3. pUSTX ESTX PROWOLOKA DLINOJ 1 METR. rASTQGIWA@T EE ZA KONCY, W REZULXTATE ^EGO PROISHODIT RAZRYW W KAKOJ-TO TO^KE. mNO- VESTWO - \TO WSE TO^KI NA PROWOLOKE, KOTORYE MATEMATI^ESKI MOVNO
ZADATX OTREZKOM [0,1]. pUSTX SOBYTIE A SOSTOIT W TOM, ^TO RAZRYW PRO- IZO[EL BLIVE K LEWOMU KONCU. tOGDA A = [0; 12).
tAK KAK SLU^AJNOE SOBYTIE ESTX PODMNOVESTWO MNOVESTWA , TO DLQ NIH TAKVE MOVNO WWESTI NEKOTORYE OPERACII. pRIWEDEM TABLICU, SWQ- ZYWA@]U@ PONQTIQ TEORII WEROQTNOSTEJ I TEORII MNOVESTW.
oBOZNA- |
qZYK TEORII |
qZYK TEORII |
^ENIQ |
MNOVESTW |
WEROQTNOSTEJ |
|
|
|
|
UNIWERSALXNOE |
PROSTRANSTWO |
|
MNOVESTWO |
\LEMENTARNYH |
|
(DLQ FIKSIROWANNOGO |
SOBYTIJ (\LEMENTARNYH |
|
\KSPERIMENTA) |
ISHODOW) |
|
|
DOSTOWERNOE SOBYTIE |
|
|
|
! |
\LEMENT |
ISHOD, \LEMENTARNOE |
|
|
SOBYTIE |
|
|
|
; |
PUSTOE MNOVESTWO |
NEWOZMOVNOE SOBYTIE |
|
|
|
A |
NEKOTOROE PODMNOVESTWO |
SLU^AJNOE SOBYTIE A |
|
|
|
6
pRODOLVENIE TABLICY.
A B |
A PODMNOVESTWO B |
IZ NASTUPLENIQ |
|
|
SOBYTIQ A |
|
|
NEOBHODIMO SLEDUET |
|
|
NASTUPLENIE B |
|
|
|
A [ B |
OB_EDINENIE MNOVESTW a I w - |
OB_EDINENIE |
ILI |
MNOVESTW TO^EK, |
SOBYTIJ A I B - |
A + B |
WHODQ]IH ILI W a |
SOBYTIE SOSTOQ]EE W |
|
ILI W w |
TOM, ^TO PROIZO[LO |
|
|
A ILI B |
|
|
|
A \ B |
PERESE^ENIE MNOVESTW A I B- |
PERESE^ENIE |
ILI |
MNOVESTWO TO^EK, WHODQ]IH |
SOBYTIJ A I B- |
A B |
I W A I W B |
SOBYTIE, SOSTOQ]IE W |
|
|
TOM, ^TO ODNOWREMENNO |
|
|
PROIZO[LI A I B |
|
|
|
AB = ; |
A I B NEPERESEKA@]IESQ |
SOBYTIE A I B |
|
MNOVESTWA |
NESOWMESTNY, TO ESTX |
|
|
NE MOGUT NASTUPITX |
|
|
ODNOWREMENNO |
|
|
|
~ |
DOPOLNENIE MNOVESTWA A, |
SOBYTIE, |
A = n A |
||
|
TO ESTX MNOVESTWO TO^EK, |
SOSTOQ]IE W |
|
NE WHODQ]IH W A |
NENASTUPLENII |
|
|
SOBYTIQ A |
|
|
~ |
|
|
SOBYTIE A-OBRATNOE |
|
|
SOBYTIE K A, ILI |
|
|
PROTIWOPOLOVNOE SOBYTIE |
|
|
|
A n B |
RAZNOSTX MNOVESTW A I B |
SOBYTIE, |
|
|
SOSTOQ]EE W TOM, |
|
|
^TO PROIZOJD<T |
|
|
SOBYTIE A, NO NE |
|
|
PROIZOJD<T |
|
|
SOBYTIE B |
|
|
|
pRIMER 4.
bROSAEM IGRALXNU@ KOSTX. pUSTX SOBYTIE A - WYPALO ^ETNOE ^ISLO, SOBYTIE B - WYPALO ^ISLO KRATNOE TREM.
tOGDA: A + B = f2; 4; 6g + f3; 6g = f2; 3; 4; 6g - WYPAW[EE ^ISLO DE- LITSQ ILI NA 2, ILI NA 3. A B = f2; 4; 6g f3; 6g = f6g ^ISLO DELITSQ I
7
NA 2 |
|
I NA 3. A = n A = f1; 2; 3; 4; 5; 6g n f2; 4; 6g = f1; 3; 5g - WYPAW[EE |
^ISLO NE^ETNOE.
A n B = f2; 4g - ^ISLO ^ETNOE, NO NA 3 NE DELITSQ.
pRIWEDENNYE OPERACII NAD SOBYTIQMI OBLADA@T SLEDU@]IMI SWOJ- STWAMI:
1. A + B = B + A:
2. A B = B A:
3. A + A = :
4. A = A:
5. A B A:
6. A n A = ;:
7. A = A:
8. (A + B) C = A C + Bi C:
|TI SWOJSTWA NEPOSREDSTWENNO SLEDU@T IZ OPREDELENIQ OPERACIJ NAD SOBYTIQMI.
zADA^I
1.kOGDA WOZMOVNY RAWENSTWA: A + B = A; A B = A?
2.iZ MNOVESTWA NATURALXNYH ^ISEL N NAUGAD WZQTO ODNO ^ISLO.
sOBYTIE A - ^ISLO DELITSQ NA 5, |
SOBYTIE B - ^ISLO OKAN^IWAETSQ NULEM. |
|
|
~TO OZNA^A@T SOBYTIQ A; B; A + B; A B; A ; B; A B? 3. sOWMESTNY LI SOBYTIQ A I A + B?
4. dOKAZATX, ^TO A B = A + B:
5. |LEKTRI^ESKAQ CEPX MEVDU TO^KAMI M I N PRIWEDENA NA SHEME:
sOBYTIE A - WYHOD IZ STROQ \LEMENTA ai, GDE i = 1; 2; 3; 4: pUSTX SOBYTIE C - RAZRYW CEPI. zAPISATX C I C ^EREZ Ai, GDE i = 1; 2; 3; 4:
8
1.3 kLASSI^ESKOE OPREDELENIE WEROQTNOSTI SLU- ^AJNOGO SOBYTIQ
w PROCESSE RAZWITIQ TEORII WEROQTNOSTEJ, KAK MATEMATI^ESKOJ DIS- CIPLINY, BYLI SFORMULIROWANY NESKOLXKO OPREDELENIJ WEROQTNOSTI SLU^AJNOGO SOBYTIQ. |TO BYLO SWQZANO S TEM, ^TO, KAK UKAZYWALOSX WY[E, SU]ESTWUET 3 TIPA PROSTRANSTW \LEMENTARNYH SOBYTIJ. i DLQ KAVDOGO SLU^AQ BYLO DANO SWOE OPREDELENIE.
kLASSI^ESKOE OPREDELENIE WEROQTNOSTI SLU^AJNOGO SOBYTIQ PREDPO- LAGAET, ^TO PROSTRANSTWO \LEMENTARNYH ISHODOW QWLQETSQ KONE^NYM MNOVESTWOM.
oPREDELENIE. wEROQTNOSTX@ P(A) SLU^AJNOGO SOBYTIQ A NAZY- WAETSQ OTNO[ENIE ^ISLA ISHODOW, BLAGOPRIQTSTWU@]IH SOBYTI@ A, K ^ISLU WSEH WOZMOVNYH ISHODOW STOHASTI^ESKOGO \KSPERIMENTA
P (A) = mn
m - ^ISLO BLAGOPRIQTNYH ISHODOW (T.E. ^ISLO \LEMENTOW PODMNOVES- TWA A), n - ^ISLO WSEH ISHODOW (T.E. ^ISLO \LEMENTOW MNOVESTWA ).
pRIMERY 1.
w URNE NAHODQTSQ l BELYH I k ^ERNYH, I r SINIH [AROW. nAUDA^U WY- NIMAEM ODIN [AR. nAJTI WEROQTNOSTX TOGO, ^TO \TOT [AR BUDET BELYJ.
rE[ENIE. ~ISLO WSEH WOZMOVNYH ISHODOW DANNOGO \KSPERIMENTA RAWNO n = l+k+r - KOLI^ESTWO WSEH [AROW W URNE. ~ISLO BLAGOPRIQTNYH ISHODOW RAWNO m = l - KOLI^ESTWO BELYH [AROW. pUSTX SOBYTIE A - WYNULI BELYJ [AR. tOGDA P (A) = l+kl+r .
pRIMER 2. kUB, WSE GRANI KOTOROGO OKRA[ENY, RASPILEN NA TYSQ^U KUBIKOW ODINAKOWOGO RAZMERA. pOLU^ENYE KUBIKI T]ATELXNO PEREME[A- NY. nAJTI WEROQTNOSTX TOGO, ^TO KUBIK, IZWLE^ENNYJ NAUDA^U, BUDET IMETX DWE OKRA[ENYE STORONY.
rE[ENIE. wSEGO KUBIKOW n = 1000: kUB IMEET 12 REBER, NA KAVDOM
IZ KOTORYH PO 8 KUBIKOW S DWUMQ OKRA[ENYMI STORONAMI. pO\TOMU
P(A) = mn = 0:096. zADA^I
1. sLU^AJNO WYBRANNAQ KOSTX DOMINO OKAZALASX NE DUBLEM. nAJTI WEROQTNOSTX TOGO, ^TO WTORU@ TAK VE WZQTU@ NAUDA^U KOSTX DOMINO MOVNO PRISTAWITX K PERWOJ.
9
2.sIMMETRI^NU@ IGRALXNU@ KOSTX BROSA@T DWAVDY. pUSTX SOBY- TIE A SOSTOIT W TOM, ^TO SUMMA WYPAW[IH O^KOM RAWNA 5. nAJTI P(A):
3.cIFRY 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 NAPISANY NA KARTO^KAH, KOTO- RYE T]ATELXNO PEREME[ANY. pROIZWOLXNYM OBRAZOM WYNIMA@TSQ TRI KARTO^KI PODRQD I KLADUTXSQ WRQD. nAJTI WEROQTNOSTX TOGO, ^TO ^IS- LO, SOSTAWLENOE IZ TREH CIFR, KOTORYE NAPISANY NA KARTO^KAH, BOLX[E
587?
4. iZ KOLODY W 36 KART WYNIMAETSQ ODNA KARTA. nAJTI WEROQTNOSTX POQWLENIQ KARTY PIKOWOJ MASTI.
1.4|LEMENTY KOMBINATORIKI
kOMBINATORNYM ANALIZOM (KOMBINATORIKOJ) NAZYWAETSQ RAZDEL MA- TEMATIKI, RASSMATRIWA@]IJ ZAKONY O RAZME]ENII OB_EKTOW W SOOT- WETSTWII SO SPECIALXNYMI PRAWILAMI I NAHOVDENII ^ISLA SPOSOBOW, KOTORYMI \TO MOVET BYTX SDELANO. mETODY KOMBINATORIKI IGRA@T WAVNU@ ROLX PRI WY^ISLENII KLASSI^ESKIH WEROQTNOSTEJ.
iZLOVIM OSNOWNYE PONQTIQ KOMBINATORIKI.
oPREDELENIE. mNOVESTWO, SOSTOQ]EE IZ RAZLI^NYH n \LEMENTOW BUDEM NAZYWATX n-MNOVESTWOM (WSE \LEMENTY MNOVESTWA RAZLI^NY MEVDU SOBOJ)
rASSMOTRIM SLEDU@]U@ ZADA^U: IZ GORODA A W GOROD B WEDUT 2 DORO- GI, A IZ GORODA B W GOROD C WEDUT 3 DOROGI. kAKIM ^ISLOM RAZLI^NYH PUTEJ MOVNO SOWER[ITX PUTE[ESTWIE IZ GORODA A W GOROD C ^EREZ GOROD B? o^EWIDNO, ^TO TAKIH PUTEJ RAWNO 2 3 = 6:
pRIWEDENNAQ ZADA^A HORO[O ILL@STRIRUET OSNOWNOJ PRINCIP KOMBI- NATORIKI - PRAWILO UMNOVENIQ, KOTORYM MY ^ASTO POLXZUEMSQ W VIZNI. sFORMULIRUEM EGO W WIDE TEOREMY.
tEOREMA (OSNOWNOJ PRINCIP KOMBINATORIKI). pUSTX IMEET-
SQ n1 MNOVESTWO; n2 MNOVESTWO; nk MNOVESTWO. ~ISLO RAZLI^NYH KOMBINACIJ NABOROW \LEMENTOW WIDA (a1; a2; : : : ; ak), GDE a1 NEKOTORYJ \LEMENT IZ n1 MNOVESTWA, a2 - NEKOTORYJ \LEMENT n2
: : :, ak - NEKOTORYJ \LEMENT nk MNOVESTWA RAWNO n1 n2 : : : nk.
dOKAZATELXSTWO PROWEDEM METODOM MATEMATI^ESKOJ INDUKCII. pUSTX k = 2; TO ESTX n1 MNOVESTWO I n2 MNOVESTWO. rASSMOTRIM RAZ- LI^NYE PARY (a1; a2), DLQ \TOGO SOSTAWIM PRQMOUGOLXNU@ TABLICU TAK,
10
^TO \LEMENTY n1 MNOVESTWA ZAPI[EM W STROKU, A \LEMENTY n2 MNOVES- TWA W STOLBEC:
n1kn2 |
a11 |
a21 |
a31 |
: : : |
an11 |
||
|
|||||||
a2 |
a1a2 |
a1a2 |
a1a2 |
: : : |
a1 |
|
a2 |
1 |
1 1 |
2 1 |
3 1 |
|
n1 |
1 |
|
a2 |
a1a2 |
a1a2 |
a1a2 |
: : : |
a1 |
|
a2 |
2 |
1 2 |
2 2 |
3 2 |
|
n1 |
2 |
|
a2 |
a1a2 |
a1a2 |
a1a2 |
: : : |
a1 |
|
a2 |
3 |
1 3 |
2 3 |
3 3 |
|
n1 |
3 |
|
: : : |
: : : |
: : : |
: : : |
: : : |
: : : |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
a1a2 |
a1a2 |
a1a2 |
: : : |
a1 |
a2 |
|
n2 |
1 n2 |
2 n2 |
3 n2 |
|
n1 |
|
n2 |
kAVDAQ IZ PAR (a1i ; a2j ), i = 1; 2; : : : ; n1; j = 1; 2; : : : ; n2 WSTRE^AETSQ W \TOJ TABLICE TOLXKO ODIN RAZ, O^EWIDNO, ^TO ^ISLO TAKIH PAR RAWNO
PROIZWEDENI@ n1 n2.
pREDPOLOVIM, ^TO TEOREMA WYPOLNENA DLQ k = r; DOKAVEM EE DLQ k = r+1: pERWYE r \LEMENTOW MOVNO RASSMATRIWATX KAK ODIN \LEMENT WIDA
b1 = (a1; a2; : : : ; ar). pO PREDLOVENI@ ^ISLO RAZLI^NYH \LEMENTOW \TOJ
GRUPPY RAWNO m = n1 n2 : : : nr. l@BOJ \LEMENT (a1; a2; : : : ; ar+1) IZ GRUP- PY, SOSTOQ]EJ IZ r + 1 \LEMENTA, PREDSTAWIM W WIDE (a1; a2; : : : ; ar+1) =
(b1; ar+1). iSPOLXZUQ POLU^ENNU@ FORMULU DLQ SLU^AQ 2-x MNOVESTW, POLU^IM, ^TO KOMBINACIJ \LEMENTOW WIDA (a1; a2; : : : ; ar+1) OPREDELQET-
SQ RAWENSTWOM N = m nn+1 = n1 n2 : : : nr+1. zNA^IT, FORMULA O ^ISLE \LEMENTOW WERNA I DLQ k = r + 1: tEOREMA DOKAZANA.
pUSTX IMEETSQ n-MNOVESTWO, IZ NEGO MOVNO OSU]ESTWITX WYBOR \LE- MENTOW, SOBL@DAQ RAZLI^NYE USLOWIQ:
1)U^ITYWATX LIBO NE U^ITYWATX PORQDOK WYBORA \LEMENTOW;
2)WOZWRA]ATX LIBO NE WOZWRA]ATX \LEMENT NAZAD W n-MNOVESTWO. oPREDELENIE. sOWOKUPNOSTX k-WYBRANNYH \LEMENTOW IZ n-MNO-
VESTWA BUDEM NAZYWATX k-WYBORKOJ.
wY[E BYLO SKAZANO, ^TO k-WYBORKA MOVET BYTX SFORMIROWANNA RAZ- LI^NYM OBRAZOM, PO\TOMU MOVNO WYDELITX 4 KLASSA k-WYBOROK. dLQ NAGLQDNOSTI PREDSTAWIM \TO W WIDE TABLICY.
oPREDELENIE. K-WYBORKU IZ n-MNOVESTWA S U^ETOM PORQDKA SLE-
11
DOWANIQ \LEMENTOW BEZ WOZWRA]ENIQ NAZYWA@T RAZME]ENIEM IZ n \LE-
MENTOM PO k (O^EWIDNO, ZDESX k n) I OBOZNA^A@T SIMWOLOM Akn.
pRIMER 1. tREHZNA^NYE NOMERA MA[IN BEZ ODINAKOWYH CIFR ESTX WYBOR BEZ WOZWRA[ENIQ S U^ETOM PORQDKA 3 \LEMENTA IZ 10, TO ESTX
RAZME]ENIE IZ 10 PO 3 { A310.
pRIMER 2. {ESTIZNA^NYJ TELEFONNYJ NOMER IZ RAZLI^NYH CIFR
ESTX A610
kRAJNIJ SLU^AJ, KOGDA k = n, ESTX PROSTO PERESTANOWKA \LEMENTOW W n-MNOVESTWE, ZA TAKOJ n-WYBORKOJ ESSTESTWENNYM OBRAZOM ZAKREPLENO I NAZWANIE n-PERESTANOWKA I OBOZNA^A@T EE SIMWOLOM Pn.
pRIMER 3. rASPISANIE SDA^I \KZAMENOW PO 5 PREDMETAM ESTX 5-
PERESTANOWKA, T. E. P5.
nAJDEM ^ISLO WOZMOVNYH RAZLI^NYH RAZME]ENIJ Akn I PERESTANOWOK Pn. bUDEM OBOZNA^ATX \TO ^ISLO TEM VE SIMWOLOM.
tEOREMA 1. |
n! |
|
|
|
|
|
Ank = |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
(n ; k)! |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
dOKAZATELXSTWO. kAVDOE RAZME]ENIE MOVNO PREDSTAWITX KAK KOM- |
||||||
BINACI@ (NABOR) IZ n-MNOVESTWA, (n ; 1)-MNOVESTWA, (n ; (n |
; 1))- |
|||||
MNOVESTWA, TAK KAK WYBOR OSU]ESTWLQETSQ BEZ WOZWRA]ENIQ. pO PRA- |
||||||
WILU UMNOVENIQ TAKIH KOMBINACIJ n(n ; 1) : : : (n |
; (k ; 1)) = |
|
n! |
|
||
|
(n;k)! |
|||||
(nAPOMNIM, ^TO n! = 1 2 : : : n) tEOREMA DOKAZANA. |
|
|
|
|
||
sLEDSTWIE Pn = Ann = n! |
|
|
|
|
|
|
pRIMERY 4. w KLASSE IZU^A@T DESQTX PREDMETOW. w PONEDELXNIK 6 UROKOW, PRI^EM WSE UROKI RAZLI^NYE. sKOLXKIMI SPOSOBAMI MOVNO SOSTAWITX RASPISANIE NA PONEDELXNIK?
rE[ENIE. rASPISANIE ESTX A610. tOGDA A610 = 10!4! = 151200.
oPREDELENIE. K-WYBOROKU IZ n-MNOVESTWA S U^ETOM SLEDOWANIQ \KZAMENOW S WOZWRA]ENIEM NAZYWA@T RAZME]ENIEM S WOZWRA]ENIEM (ILI S POWTORENIEM) IZ n \LEMENTOW PO k I OBOZNA^A@T SIMWOLOM Bnk (O^EWIDNO, ZDESX K-L@BOE, T.E. k n ILI k > n).
pRIMER 5. sLOWO "MAMA" { ESTX RAZME]ENIE S WOZWRA]ENIEM IZ 33 \LEMENTOW PO 4 { B334 (T. K. W RUSSKOM ALFAWITE 33 BUKWY). nAJD<M ^ISLO RAZME]ENIJ
tEOREMA 2. Bnk = nk.
dOKAZATELXSTWO. kAVDOE RAZME]ENIE c WOZWRA]ENIEM MOVNO PRED- STAWITX KAK KOMBINACI@ k-\LEMENTOW IZ n-MNOVESTWA, n-MNOVESTWA, ...,
12