Posté par
Kacs Kacs
Il y a exactement
541 manières d'obtenir 100 euros avec des pièces de 1, 2 ou 5 euros.
Pour la question subsidiaire 1a, si on se restreint aux seules pièces de 1, 2 et 5 euros, il y a bien une forme close en fonction de n qui donne le nombre de telles décompositions.
Cette formule est simplement une somme de 8 termes, chacun étant de la forme
 d^n)
, où a, b et c sont des complexes algébriques d'ordre (au plus) 4 (donc en particulier exprimables sous forme de radicaux), et d = ±1.
Mais ces 24 nombres complexes sont 'moches', donc j'écris pas ici la formule close qui donne ce nombre de décomposition.
Pour résumer, il existe bien une formule close, intrinsèquement simple, mais juste 'moche' et complexe à écrire.
Par contre, si on note

le nombre de façons de décomposer n en pièces de 1, 2 et 5, alors on peut très facilement obtenir que

.
Dans un second temps, pour la question 1b, si on veut des pièces autres que ces trois là, la démarche est la suivante.
On prend nos pièces dans un ensemble

, T fini.
On note :
 = \displaystyle\prod_{k \in T} \frac1{1-z^k})
une fraction rationnelle formelle (
))
).
On peut montrer que, puisque T est fini, alors P est aussi une fonction analytique de

dans lui-même, de rayon de convergence 1. (En fait, c'est aussi vrai pour certains T infinis. Par exemple, si T est l'ensemble des nombres premiers, on a encore un rayon de convergence de 1, et le résultat ci-après s'applique encore.).
En particulier, on peut développer P en série entière en 0 (Taylor).
On aura donc que :
 = \displaystyle\sum_{n=0}^\infty a_n z^n)
.
Alors, le nombre de façon de décomposer n avec des pièces dans T est exactement

.
On peut vérifier que, si T={1, 2, 5}, on obtient bien les résultats sus-cités.
Pour la question 2, aucune idée !
Vive l'Analyse d'Algorithmes, n'est-ce pas P.J.

!