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ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique**

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
06-07-07 à 12:09

Bonjour tout le monde,

Je vous poste ma première énigme

Citation :

On possède n morceaux de pierre sous forme de cubes, et on veut construire un mur de façon que chaque cube soit ou bien sur un autre ou bien sur terre.

Quel est le nombre de murs qu'on peut construire?


Petite aide:

ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique

Bonne réflexion

Posté par
jamo Moderateur
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:27

perduBonjour,

je comprends l'énoncé ainsi : "combien d'assemblages possibles avec n briques ?"

Mais il n'existe pas de formule générale !

Voir ici :

Je dois mal comprendre l'énoncé ... ou alors ce n'est pas clair !

Posté par
gloubi
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:30

gagnéBonjour,

Avec n cubes, on peut construire un mur de 2n-1 façons.

Merci pour l'énigme,

A+,
gloubi
-

Posté par
1 Schumi 1
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:30

perduBonjour monrow.


Voilà ma proposition:
Si on a n cube, alors le nombre de mur possible selon le mode précisé est : 2^n.


Ayoub.

Posté par
_Estelle_
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:42

gagnéBonjour

Je trouve : 4$ \rm \red \fbox{Nombre de murs = 2^{n-1}

Merci pour cette première énigme

Estelle

Posté par
lyonnais
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:45

gagnéSalut Monrow

Et merci pour cette première énigme :

Avec n morceaux de formes cubiques vérifiant les conditions, on peut construire :

2n-1 murs ...

Posté par
jamo Moderateur
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:57

perduOu alors en supposant que les briques au sol doivent se toucher, alors c'est 2n-1 (nombre de manières de décomposer un nombre en sommes)

Posté par
xtasx
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 12:57

gagnéBonjour,

On peut contruire 2n-1 tels murs, pour n supérieur ou égal à 1.

Remarque : j'ai ici supposé qu'on construisait des murs d'épaisseur une brique seulement, c'est-à-dire des murs sur 2 dimensions (comme on se représente souvent un mur réel); j'espère que mon hypothèse n'est pas fausse !

Posté par
manpower
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 13:00

gagnéBonjour,

un nouveau posteur ? monrow ? cooool !

Je pense que la réponse attendue est \rm \red 2^{n-1}.
En effet, en classant les murs selon leur taille à la base, le nombre de chaque type est donné par un coefficient binomial
(Cpn pour une taille p à la base de 1  à n).
Le nombre total est alors donné, par sommation (de 1 à n soit de 0 à n-1) par la formule du binôme de Newton.

En revanche, l'énoncé me paraît un poil imprécis (gare aux failles...) dans la mesure où le mur peut avoir une épaisseur...
Prenons, l'exemple fourni pour n=3, en disposant les 4 cubes au sol (formant un parallélépipède à base carré) on obtiendrait une autre possibilité !

Merci pour cette première ENIGMA !

Posté par
lyonnais
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 13:03

gagnéJuste pour confirmer ce que j'ai marqué :

Comme par hasard ma mère m'a appellé quand je postais, donc je n'ai pas vérifié ce que j'ai marqué. Ma réponse est donc bien :

2^(n-1)  

Posté par
1 Schumi 1
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 13:03

perduAh flûûûte, je me suis planté à la première énigme. Quelle poisse!
Même si ça compte pas : c'est 2^(n-1).


Ayoub.

Posté par
simon92
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 13:27

gagnébonjour monrow,
désolé pour les mails mais je pigeais vraiment pas, mais ca y'est j'ai compris
donc pas observation, j'ai fati le cas: n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 jusque la ca marche:
nombre de mur=2^(n-1)
voila merci pour l'énigme

Posté par
master_och
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 13:59

gagnébonjour

je dirai 2n-1.

merci pour l'énigme .

Posté par
xunil
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 18:16

gagnébonjour,

je n'aime pas rester indécis donc je poste quand meme ....

je pose la suite (u_n) définie pour tout entier n>0 tel que u_n représente le nombre de mur et n est le nombres de cubes.

on a donc: u_{n+1}=2u_n  et u_1=1

soit u_n=u_1\times 2^{n-1}

on peut donc construire, avec n cubes, \fbox{\blue{2^{n-1}}} murs.

merci pour l'énigme

je rajoute que ce genre d'énigme est vraiment intéressante. bonne continuation pour les prochaines...

Posté par
Nofutur2
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 18:48

gagnéLa réponse est : 2 ^ (n - 1)

Posté par
smil
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 19:18

gagnébonsoir
jolie, ta première énigme, monrow !!!!
je propose 2n-1

Posté par
morang0
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 19:28

perdunombre de murs de n =  n-1² sauf si n ≤ 2

Je suis pas sure mais je tente ma chance.

Posté par
infophile
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 19:52

gagnéBonjour

La fonction 3$ f qui à 3$ n morceaux de pierres associe le nombre de murs que l'on peut construire est définie sur 3$ [0;+\infty[ par : 3$ \red \{f(0)=0\\f(n)=2^{n-1}

Merci pour l'énigme

Posté par
cricri
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 20:19

perdubonjour

j'ai cru reconnaitre une suite géométrique de raison 2 et de premier terme Vo=1

donc la somme des termes est égale à 2n- 1

bon j'y ai été un peu à la va vite et je suis pas sur de ma connerie

m'enfin je tente

merci pour l'énigme

Posté par
Skops
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 06-07-07 à 23:51

gagnéJe trouve 4$\red\fbox{2^{n-1}}

Skops

Posté par
Mathieucote
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 00:53

perduBonjour,
je dirais qu'avec n morceaux de pierre, nous pouvons construire n! mur différents.

Posté par
evariste
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 08:24

perduOn peut construire 2n murs

Posté par
plumemeteore
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 10:26

gagnébonjour
il y a 2n-1 murs différents (2 exposant n-1)
si on ventile les solutions selon le nombre de cubes qui touchent le sol, il semble qu'on obtienne les nombres du triangle de Pascal; quelqu'un sait-il l'expliquer ?

Posté par
frenicle
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 11:32

gagnéBonjour monrow,

On peut construire 2n-1 murs différents avec n briques.

Numérotons les pierres de 1 à n et en commençant en bas à gauche, puis en montant jusqu'en haut de la première colonne, puis en parcourant la deuxième colonne de bas en haut et ainsi de suite jusqu'en haut de la colonne de droite.
Exemple avec 9 pierres :

   7
3 6
2 5
1 4 8 9

Chaque mur est caractérisé par les numéros des pierres qui sont au sommet de chaque colonne (ici : 3, 7, 8, 9).

Comme on a pas le choix pour la dernière pierre, qui est toujours au sommet de la dernière colonne, il y a autant de murs différents que de sous ensembles de {1, 2, ..., n-1}, c'est-à-dire 2n-1.


Cordialement
Frenicle

Posté par
piepalm
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 12:15

gagnéEn isolant le cube le plus élevé de la 1ère pile, il est simple de voir que le nombre de murs de n cubes comportant k cubes à la base obéit à la formule de récurrence des combinaisons et vaut donc C(n-1,k-1). Le nombre total de murs de n cubes est donc la somme des nombres de combinaisons C(n-1,k-1) pour k variant de 1 à n , soit 2^(n-1).

Posté par
dhalte
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 13:43

gagné2^{N-1}

vrai pour N=3

On remarque que tous les murs de N carrés sont obtenus en ajoutant un carré aux murs de (N-1) carrés, mais que certains peuvent être obtenues de multiples manières.

On définit alors une méthode de construction, par exemple :
à partir d'un mur à (N-1) carrés, construire deux murs à N carrés : l'un en ajoutant un carré à l'extrême gauche, l'autre en lui ajoutant un carré sur la pile de carrés de gauche (qui peut être réduite à un seul carré).

puis on montre que par cette méthode on obtient chaque mur de N carrés exactement 1 fois en l'appliquant à chaque mur de (N-1) carrés:
1) pour 2 murs (N-1) différents donnés, les quatre murs (N) obtenus sont différents (pas de doublons dans les murs obtenus)
2) pour un mur (N-1) donné, l'ajout à un autre emplacement que ceux définis dans la procédure peut aussi s'obtenir par le choix d'un autre mur (N-1) et l'application de l'un ou l'autre des termes de la procédure (pas de mur oublié dans la procédure)

donc par récurrence, on établit le résultat.

Posté par
Nilot
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 13:48

gagnéSalut !
D'après moi on peut construire 2 puissance (n-1) murs.
Merci pour ta première énigme !!

Posté par
CathrX
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 07-07-07 à 14:02

gagnéBonjour,

Il y a 2^{n-1} murs possibles pour n cubes.

Posté par
ireeti
la maconnerie mathematique 07-07-07 à 14:06

gagné
  le nombre de murs que l'on peut construire est de:

      2^(n-1)

Posté par
laotze
re:La maçonnerie mathématique 07-07-07 à 22:41

gagnéBonsoir:

J'ai remarqué un triangle de Pascal... je ne sais me justifier, mais je poste d'abord  la réponse

Donc on peut faire, avec n morceaux de pierres, 2^{n-1} murs possibles.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 08-07-07 à 10:10

Bonjour,

Proposition faite dans le privé, après avoir lu le sujet...

Soit m le nombre de colonnes du mur. Ce nombre m est compris entre 1 (mur purement vertical) et n (mur purement horizontal).

Soit \left(x_i\right)_{1\le i\le n} le nombre de cubes dans la colonne i du mur. Il y a autant de murs de m colonnes que de solutions dans \left(\mathbb{N}^*\right)^m de l'équation :
x_1+x_2+...+x_m=n, c'est-à-dire {n-1\choose m-1}.

Ce dernier résultat est hyper-classique. Il peut se démontrer (i) par récurrence, (ii) en dénombrant le nombre d'applications strictement croissantes de |[1;m-1]| dans |[1;n-1]|, (iii) en plantant n-1 piquets dans |[1;m-1]|, etc...

Donc le nombre total de murs possibles est :
\Bigsum_{1\le m\le n}{n-1\choose m-1}=\Bigsum_{0\le k\le n-1}{n-1\choose k}=\fbox{2^{n-1}}

Sauf erreur.

Nicolas

Posté par
cohlar
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 08-07-07 à 13:01

gagnéBonjour, je pense que pour n1, on peut construire 2n-1 murs.

Merci pour l'énigme ^^

Posté par
Nyavlys
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 08-07-07 à 14:53

gagnéon peut construire 2^(n-1) murs différents.
Merci pour l'énigme!

Posté par
borneo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 08-07-07 à 18:39

gagnéBonjour,

en comptant les murs possibles, on trouve :

n=1  1 mur
n=2  2 murs
n=3  4 murs
n=4  8 murs
n=5  16 murs

bon sang, mais c'est bien sûr... ce sont les puissances de 2

et donc pour n cubes on aura 2^(n-1) murs

Merci pour cette excellente énigme, qui a l'aire dure au premier abord, mais qui doit pouvoir être faite même par un collégien un peu astucieux  

Posté par
kiko21
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 09:14

gagnéBonjour,

le nombre de murs qu'on peut construire avec n cubes est 5$ \magenta \fbox{\textrm 2^{(n-1)}}
le triangle de pascal donne la décomposition en fonction de nombre de cubes reposant par terre.
exemple pour 6 cubes :

cubes par terre :    1        2        3         4        5         6
nombre de murs  : 1   +   5   +  10   +  10   +  5    +   1   = 32 = 2(5)

Merci et à bientôt, KiKo21.

Posté par
torio
Enigma 1 09-07-07 à 09:15

perduon peut construire 2^n   ( 2 puissance n murs )

Posté par
atomium
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 10:12

gagnéBonjour,

Avec n morceaux de pierre, on pourra construire 3$\blue2^{n-1}murs.

Posté par
chaudrack
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 10:49

gagnéBonjour,

Pour n pierres, je pense qu'on aura 2n-1 possibilités de murs

Ainsi, si p = le nombre de possibilités, on a pour :

n=1, p=n0 = 1
n=2, p=n1 = 2
n=3, p=n2 = 4
n=4, p=n3 = 8
n=5, p=n4 = 16

etc, etc..

@ plus, Chaudrack

Posté par
Tolokoban
Réponse 09-07-07 à 15:15

gagnéAvec n cubes, on peut construire : 2^(n-1)

Ainsi, avec 3 cubes, on peut construire 2^(3-1) = 2^2 = 4 murs
et avec 6 cubes, on peut en construire 32.

Posté par Gtmath (invité)re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 17:23

perduBonjour et merci pour l'énigme!
J'ai réussi à faire,au maximum,16 murs.Pour réussir,j'ai fait 4 murs et j'ai fait 4x4=16(il faut les retourner dans les 4 sens possible).
Bonne fin de journée
Gtmath

Posté par
geo3
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 19:35

gagnéBonjour
Le nombre de murs qu'on peut construire avec n pierres cubiques est de 2n-1
A+

Posté par Gtmath (invité)re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 19:43

perduRe-bonjour,
D'aprés-moi, l'image n'a pas été envoyée, la voilà:

ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique

Posté par
Rafalo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 09-07-07 à 20:31

gagnébonjour,

j'ai introduis une suite géométrique de raison 2 (de premier terme u_1=1) et je trouve qu'on peut construire 2^{n-1} murs avec n cubes.

merci

Posté par
bruschetta1
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 11-07-07 à 12:40

gagnésoit M le nombre de mur que l'on peut construire et n les morceaux de pierre dont on dispose :

Mn = 2n-1

avec trois briques : M3 = 23-1 = 22 = 4

Posté par Scott_parker (invité)re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 11-07-07 à 15:04

perduBonjour,

Je vais dénombrer le nombre de murs différents avec k pierres sur le sol
Si on a n pierres , il y a 1 façon d'en mettre n sur le sol
Il y a (n-1) façons d'en mettre n-1 sur le sol

Pour en mettre (n-2) sur le sol , je dois placer 2 pierres sur les (n-2) sur le sol. J4ai donc (n-2) possibilité pour la premiere et (n-2) pour la seconde soit (n-2)² et ainsi de suite

donc la réponse est :  \sum_{i=0}^{n-1} (n-i)^i

Posté par MPX (invité)re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 11-07-07 à 20:28

gagné2[sup][/sup](n-1)

Posté par
iker
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 12-07-07 à 10:05

gagnéBonjour,
je pense que la réponse est 2^{n-1} murs possibles pour n briques.

Posté par
lo5707
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 12-07-07 à 13:00

gagnébonjour,

Avec n pierres, on peut construire 2n-1 murs.

Merci pour cette énigme.

Posté par lionnel_bessala (invité)Enigmes 12-07-07 à 16:22

perdubonjour! on peut construire un seul mur

Posté par ranma (invité)la maçonerie mathématique 13-07-07 à 15:17

gagnéComme je ne suis pas trés a l'aise avec l'informatique je metrai entre parenthése les indice. Je pense que cette question peut etre résolut sous forme d'une suite géometrique.On determine le premier rang de la suite etant N=1 par consequen UN(0).
donc on a la suite UN=1*2^(n-1).
ah oui la raison de la suite est 2.on la trouve en faisant le quotient de un+1/un par exemple 2/1 ou 4/2.
encore une fois desolé pour la mauvaise utilisation des sympboles mathématiques sur un pc.

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Challenge (énigme mathématique) terminé .
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