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Posté par
jarod128
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 13-07-07 à 17:12

perduj'appelle support le nombre de pierres qui sont au contact direct du sol.
Le nombre de murs constructible avec n pierre est donc la somme des nombres de murs constructibles pour un support variant de 1 à n.
Pour un support égal à k on a C(n,k) (binôme de Newton) possibilités.
La somme est donc égal à la somme sur k des binômes de Newton qui est égale à 2^n.

Conclusion: Il y a 2^n possibilités de construire un mur avec n pierres.

Posté par
etudes1993
4n 13-07-07 à 18:31

perduon mettra les 4 figures de façon que ça soit 3cubes sur 4

Posté par
jarod128
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 13-07-07 à 20:13

perduJe remarque en relisant mon brouillon, que c'est 2^(n-1) que je voulais mettre. Tant pis pour moi...

Posté par
Fractal
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 14-07-07 à 17:05

gagnéBonjour

On va montrer par récurrence que le nombre recherché est 3$2^{n-1}
C'est tout d'abord clairement vrai pour n=1 et n=2.

Ensuite, on suppose que c'est le cas pour n, et on va établir une bijection entre l'ensemble des couples de la forme (e,m) ou e=0 ou 1, et m est un mur de n briques et l'ensemble des murs de (n+1) briques ce qui achèvera la récurrence.

Pour e=0, (0,m) correspond au mur composé par m plus une brique posée sur le sol à la droite de m.
Pour e=1, (1,m) correspond au mur composé par m plus une brique posée sur la dernière colonne de briques de m.

Si l'on considère un mur quelconque m' de (n+1) briques, alors deux cas sont possibles :
- si sa colonne de briques la plus à droite est composée d'une seule brique, alors m' correspond à (0,m) où m est le mur correspondant à m' auquel on a enlevé cette brique.
- si sa colonne de briques la plus à droite est composée d'au moins deux briques, alors m' correspond à (1,m) où m est le mur correspondant à m' auquel on a enlevé la brique située au dessus de cette colonne.

Cette application est donc bien une bijection, d'où le résultat : il est possible de construire 3$2^{n-1} murs avec n briques

Fractal

Posté par
Ju007
Ma réponse est : 14-07-07 à 20:20

gagnéOn remarque rapidement que le nombre de murs possibles est 2^{n-1}.
Encore faut-il expliquer pourquoi.

Il y a deux étapes dans la construction d'un mur.

D'abord fixer le nombre de briques dans la base. (variant donc de 1 à n)

Ensuite il faut connaitre le nombre de manières de mettre les briques dessus, ce qui n'est pas pareil que la première étape puisque là on se permet de "séparer" les briques sur un support fini : le premier étage dont le nombre de briques dépend du choix dans la première étape.

Ainsi si on appelle M(n) le nombre de manières de construire un mur à n briques, et C(s,k) le nombre de manières de construire avec k briques sur un support fini de s briques on a :

 M(n) = \sum_{s=1}^n C(s,n-s)
(s briques étant utilisées dans la construction du premier étage, il en reste n-s)

Reste à calculer C(s,k) :
On remarque en fait que cela revient à calculer le nombre de manières dont k peut s'écrire selon la somme de s entiers.

En effet, à chaque emplacement (s en tout) correspond un certain nombre de briques à empiler. (voir schéma) Or la somme des briques sur chacun des empilements doit être égal à s, d'où la propriété.

Ce résultat est classique, on remarque dans un premier temps que, en fixant le nombre de briques sur le premier emplacement que C(s,k) = \sum_{i=0}^k C(s-1,i) et par une récurrence on trouve que :

C(s,k) = C_{k+s-1}^{s-1} (je sais plus comment on fait les "parmi")

Voilà, ça s'est fait , on injecte dans la première relation et on trouve grâce à la formule du binôme

M(n) = 2^{n-1} Tadaaaa!

Ma réponse est :

Posté par guillaume35 (invité)* challenge en cours * 15-07-07 à 23:02

gagnéLe nombre de murs que l'on peut construire avec n nombre de pierres est égale à 2(n-1)

Posté par
dark2945
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 16-07-07 à 21:28

gagnéJe dirais
2^{n - 1}

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 17-07-07 à 16:31

ENIGME CLOTUREE

Je vous propose une solution:

Soir E l'ensemble des cubes semblables et F l'ensemble des positions de ces cubes.

L'ensemble E contient n éléments, donc on peut écrire: E=\{x_1,x_2,...,x_n\}

L'ensemble F contient deux éléments: sur terre (y_T) et sur un autre cube (y_C), donc: F=\{y_T,y_C\}

On associe à chaque cube de E une position de F, ce qui nous permet de créer une application f de E vers F.

Puisque tous les murs contiennent au moins un seul cube sur terre, donc il existe un élément x_i de E qui a une image fixe y_T.

Et donc: le nombre de murs qu'on peut construire est le nombre d'applications f de E vers F avec f(x_i)=y_T

On peut dire que l'ensemble des application f de E vers F tel que f(x_i)=y_T est équipotent avec l'ensemble des applications définies de E\\{x_i\} vers F

d'où: le nombre de murs qu'on peut construire est égal à: 3$\red\fbox{\fbox{2^{n-1}}}

Il y a aussi d'autres solutions qui peuvent être plus accessibles aux premières... (Celles de Nicolas, Fractal...)

Merci encore pour vos participations

Posté par
Ju007
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 17-07-07 à 16:50

gagnéyoupiiiii!

Ma première happy face! Ca fait zizir.

J'avais trouvé une démonstration analogue à la tienne, monrow, mais je ne l'ai pas proposée car j'en avais déjà postée une.

Il était pas mal comme défi. (maintenant je peux le dire vu que j'ai mon happy face)

Posté par
Nofutur2
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 17-07-07 à 16:57

gagnéOn considère les colonnes plutôt que les lignes.

n= (1+1+1+....+1+1 ) (n fois).

Construire un mur, c'est sélectionner parmi les n-1 signes + de cette égalité des signes + qui serait entourées par une parenthèse fermante à gauche et un ouvrante à droite, c'est à dire : ) + (, chaque parenthèse contenant le nombre d'étages de la colonne considérée.
Le nombre de murs à k colonnes est donc C(n-1,k-1).

Il faut donc trouver la somme :
S= C(n-1,0)+C(n-1,1)+..C(n-1,n-1)= (1+1) n-1 (Binome de Newton)
S=2 n-1

Posté par
Rafalo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 17-07-07 à 17:01

gagnébonjour,

pas mal pour une première énigme et qui ont beaucoup de popularité....

Posté par
cricri
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 19-07-07 à 20:34

perdubonjour

je ne comprends pas la raison de mon poiscaille
étant donné que ma réponse est identique à la tienne

!?

Posté par
Rafalo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 19-07-07 à 20:48

gagnécricri: non toi tu as écris 3$2^n-1 ce qui est diiférent de 3$2^{n-1}

pourant tu as la meme méthode que moi à savoir la construction d'un suite géométrique de raison 2 c'est dommage de faire cette erreur....

Posté par
cricri
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 19-07-07 à 21:21

perduah ok merci

oui je me suis planté dans les caractères

ça chipote

enfin tant pis, j'avais quand meme la bonne méthode et le bon résultat sur papier!

Posté par
borneo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 19-07-07 à 23:25

gagnéCricri : tu aurais dû écrire 2^(n-1) comme les vrais pros  

Posté par
lyonnais
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 20-07-07 à 23:26

gagnéBelle énigme et belles démonstrations ...

Moi j'ai juste regardé les premières valeurs pour généraliser.

En tout cas, merci à ceux qui ont laissés les démos

Posté par
borneo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 20-07-07 à 23:37

gagnéCoucou,

je me souviens d'une démo assez sympa :

on écrit 1 pour un cube sur le sol, et 0 pour chaque brique située au-dessus.

ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique

111              100              101              110

On se retrouve avec des nombres en base 2 avec n chiffres.

On en déduit donc facilement qu'on aura 2^(n-1)  nombres différents.

Posté par
Rafalo
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 21-07-07 à 16:03

gagnébonjour,

Citation :
On se retrouve avec des nombres en base 2 avec n chiffres.


borneo: ce n'est pas en base 3 ?

Posté par
Ju007
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 21-07-07 à 16:09

gagnénon il suffit de compter les briques dans cet ordre

3 6 ...
2 5 8
1 4 7 ...


Ainsi si la ième brique est sur le sol, alors la ième décimale vaut 1,
si elle est surélevée, elle vaut 0.

On retrouve le résultat de borneo.

Posté par
narjisse04
re : ENIGMA 1: La maçonnerie mathématique** 23-07-07 à 01:37

je trouve :  2^(n-1), merci

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Challenge (énigme mathématique) terminé .
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Temps de réponse moyen : 64:55:11.


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