- •ЗАВДАННЯ
- •ВСТУП
- •Завдання 1.
- •Завдання 2.
- •Завдання 3.
- •Завдання 4.
- •Завдання 5.
- •Завдання 6.
- •Завдання 7.
- •Завдання 8.
- •Завдання 9.
- •Завдання 10.
- •Завдання 11.
- •Завдання 12.
- •Завдання 13.
- •Завдання 14.
- •Завдання 15.
- •Завдання 16.
- •Завдання 17.
- •Завдання 18.
- •Завдання 19.
- •Завдання 20.
- •Частина – 2. Теорія графів. Дерева.
- •Завдання 1.
- •Завдання 2.
- •Завдання 3.
- •СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАВДАНЬ Частина – 1. Теорія множин. Математична логіка. Комбінаторний аналіз.
Завдання 1.
1. Об’єднанням множин A і B є множина, яка включає всі елементи A і всі елементи B, і більш нічого.
Позначається як « A B ».
Формально: х є елементом A B тоді і тільки тоді, коли х є елементом А або х є елементом В.
Графічне зображення:
2. Перетином двох множин A та B називається множина, яка складається з усіх елементів множини A, які одночасно належать і множині B та навпаки (всі елементи множини B які належать A) і тільки їх.
Позначаеться як « A B ».
Формально: A B {x | (x A) (x B)}.
Графічне зображення:
Якщо перетин двох множин A та B є порожнім, тобто не містить спільних елементів, то кажуть, що такі множини не перетинаються. Цей факт позначається як A B .
3. Різницею між B та А (порядок множин важливий), або відносним доповненням A до B, є множина з елементів B, які не належать A.
Позначається: B \ A Ac B .
Формально: B A {x | (x B) (x A)}.
Графічне зображення:
Отже, для A {1,4,6,9}, B {2,3,5,7,9}: A B {1,2,3,4,5,6,7,9}
A B {9} A \ B {1,4,6}
B \ A {2,3,5,7}.
Завдання 2.
Круги Ейлера - геометрична схема, за допомогою якої можна зобразити відносини між підмножинами, для наглядного представленія.
Винайдені Леонардом Ейлером. Використовується в математиці, логіці,
менеджменті і інших прикладних напрямках.
Діаграма Ейлера-Венна - наочний засіб для роботи зі множинами. На цих діаграмах зображуються всі можливі варіанти перетину множин.
Кількість перетинів (областей) n визначається за формулою: n 2N , де N - кількість множин.
Таким чином, якщо в задачі використовується дві множини, то n 22 4
, якщо три множини, то n 23 8 , якщо чотири множини, то n 24 16 . Тому діаграми Ейлера-Венна використовуються в основному для двох або трьох
множин.
Безлічі зображуються у вигляді кіл (якщо використовується 2-3 множини)
і еліпсів (якщо використовується 4 множини), поміщених в прямокутник
(універсум).
Отже, для (A C) \ (C B) :
1. Спочатку визначимо частину (A C) :
2.Визначимо (C B) :
3. позначимо різницю (A C) \ (C B):
Завдання 3.
Кількість усіх сполучень без повторень з n елементів по r позначають як
r |
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Cn |
або |
n |
|
, де r i n – невід’ємні цілі числа, причому r n. Числа Cn |
називають |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
біноміальними коефіцієнтами. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C r |
|
|
An |
|
|
|
n! |
|
|
|
|
(3.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
r !(n r)! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
n |
|
|
|
|
r ! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Отже, підставивши у формулу (3.1) значення |
r 6, n 11, |
отримаємо: |
|||||||||||||||||||||||||
C6 |
|
A6 |
|
|
|
|
|
|
11! |
|
|
|
|
11! |
|
|
6! 7 8 9 10 11 |
|
|
|
|
|||||||
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
462. |
|
|
||||||||||||||||
|
6!(11 6)! |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
11 |
6! |
|
|
|
|
|
|
6! 5! |
6!1 2 3 4 5 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Завдання 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Кількість усіх сполучень без повторень з n елементів по r позначають як |
|||||||||||||||||||||||||||
Ar |
або (r,n), |
де r і n – невід’ємні цілі числа, причому r n. |
|
|||||||||||||||||||||||||
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ar |
n(n 1)..(n r 1) |
|
n! |
|
|
(4.1) |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(n r)! |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Отже, підставивши у формулу (4.1) значення r 6, n 13, отримаємо: |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
A6 |
|
|
|
|
13! |
|
|
|
|
13! |
8 9 10 11 12 13 1235520. |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
13 |
|
|
|
|
(13 6)! |
|
|
|
|
7! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Завдання 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1. |
|
|
|
|
Перестановка |
з n |
|
елементів – це |
особливий |
випадком |
розміщення без повторень з n елементів, коли в розміщення входять всі елементи. Перестановки з n елементів також називають n-перестановками.
Окремі n-перестановки різняться лише порядком елементів. Кількість таких перестановок позначають як Pn . Формулу для Pn одержують із формули для кількості розміщень без повторень: Pn Ann n! (5.1)
Отже, «ковдра»: n 6, P6 6! 720.
2.Перестановка з повтореннями – це перестановки n елементів за
умови, що не всі елементи різні. Кількість таких перестановок позначають як Рn(n1, n2,…,nk). Щоб знайти явний вираз для Рn(n1, n2,…,nk), візьмемо окрему перестановку та замінимо в ній усі однакові елементи різними. Тоді