DamiRocK

Шары и перегородки: неотрицательные и положительные решения x+y+z=12

Посчитайте целочисленные решения x+y+z=12 сначала при x,y,z≥0, затем при x,y,z≥1. Переменные различаются.

Условие

Посчитайте целочисленные решения x+y+z=12 сначала при x,y,z≥0, затем при x,y,z≥1. Переменные различаются.

Решение по шагам

Разложение 12 одинаковых единиц по трём именованным группам задаётся двумя перегородками. В последовательности из 12 единиц и двух перегородок выбираем места перегородок: C(14,2)=91. Соседние перегородки разрешены и обозначают пустую группу.

Для положительных переменных заранее отдаём каждой группе по единице. Остаток 9 распределяется без ограничений снизу: C(11,2)=55. Эквивалентно, положительное разложение соответствует двум разрывам между двенадцатью единицами.

Проверка результата

Прямой перебор x от 0 до 12 и y от 0 до 12−x даёт 13+12+…+1=91. При положительности перебор даёт 10+9+…+1=55.

Типичная ошибка

Распределение одинаковых объектов нельзя считать как 3¹²: такая степень различает каждую единицу и решает другую задачу.

Что даёт этот метод

Для k неотрицательных переменных с суммой n ответ C(n+k−1,k−1); для положительных — C(n−1,k−1), если n≥k.

Дальше по теме

Комбинаторика и дискретная математика: другие задачи и разборы.

Учебное условие и объяснение сформулированы редакцией damirock.com. Это самостоятельный разбор, а не официальный билет или ключ экзамена. Числа относятся к модели задачи.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.