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Niveau Maths sup
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Exercice non compris

Posté par
Vlam
15-09-13 à 14:51

Bonjour à tous!

Voici un exercice que je ne peux pas résoudre, n'ayant même pas compris la consigne: je suis en début d'année de sup, et je me mange une véritable claque en maths, j'ai besoin d'un peu d'aide s'il vous plaît.

Soit n et p*. Nous nous intéressons à l'équation:

(*) x1+x2+...+xp=n

que nous cherchons à résoudre dans p (c'est à dire que chaque solution est un p-uplet (x1, x2, ..., xp) de p). Désignons par Sp,n le nombre de solution de (*).

(a) Détermine S1,n et S0,p.

(b) Etablir que Sp+1,n= (k=0...n) Sp,k

(c) Démontrer par récurrence sur p que Sp,n= {n+p+1 \choose p-1}

Merci d'avance pour tout coup de main, je nage vraiment pour le moment!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 14:55

Bonjour

S_{1,n} est le nombre de solutions entières de l'équation x_1=n. Combien y en a-t-il?

S_0,p est le nombre de solutions entières de x_1+...x_p=0. Combien y en a-t-il?

Posté par
Bachstelze
re : Exercice non compris 15-09-13 à 14:57

Il est évident que S_{1,n} = 1, la seule solution de l'équation x_1 = n étant le 1-uplet (n).

La deuxième est sans doute S_{p,0} et pas S_{0,p}...

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 14:57

S1,n a une seule solution, x1?
So,p a par contre une infinité de solution?

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 14:58

C'est sans doute une erreur d'énoncé alors, parce que je vous l'ai recopié comme tel.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:01

> Bachstelze Ca a l'air de coller!
> Vlam Solutions dans \N

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:06

Donc une infinité de solution dans ?
Merci de prendre de votre temps pour m'aider!

Comment me lancer dans la deuxième question? C'est la première fois que je rencontre ce type de notation, je ne sais vraiment pas quoi faire...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:07

Mais non! Comment peux-tu avoir x_1+...+x_p=0 avec des entiers?

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:12

Ah oui, autant pour moi, j'ai regardé le calcul Sp,n après ta réponse, Camélia.

Il n'y a qu'une seulement possibilité, 0?

Donc Sp,0=1 ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:19

Oui.

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:22

Merci.

Mais comment établir (b) ?
Je ne veux pas que vous me fassiez mon exercice mais que vous me donniez quelques pistes, je reste vraiment tétanisé devant, je n'ai pas la moindre idée.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:26

Tu connais pour chaque k \leq n le nombre de solutions de x_1+...+x_p=k. Coùmment pourrais-tu trouver le nombre de solutions de x_1+...+x_p+x_{p+1}=n ?

Posté par
Bachstelze
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:27

Exemple pour S_{3,5}, c'est-à-dire le nombre de solutions de x_1 + x_2 + x_3 = 5. Il suffit de remarquer que si x_1 + x_2 \le 5, alors tu peux toujours choisir une valeur de x_3 qui convienne. Sinon, non. Il y a donc autant de solutions à x_1 + x_2 + x_3 = 5 que de solutions à x_1 + x_2 \le 5.

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 15:48

Citation :

Tu connais pour chaque k \leq n le nombre de solutions de x_1+...+x_p=k. Coùmment pourrais-tu trouver le nombre de solutions de x_1+...+x_p+x_{p+1}=n ?


J'imagine qu'une récurrence ne fonctionne pas...
Comment connaitre pour chaque kn le nombre de solutions? Est-ce en rapport avec ce que Bachstelze écrit dessous?

Donc x1+x2+...+xpn x1+x2+...+xp+xp+1=n ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:04

Oui, bien sur, Bachstelze t'a donné la bonne indication. Si x_{p+1}=0, combien de solutions? et si x_{p+1}=1,...,n-1,n?

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:08

Si xp+1=0, j'ai une seule solution.
Si xp+1=1, ..., n-1, j'ai n-1 solutions?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:09

Non... Si x_{p+1}=k que vaut x_1+...+x_p?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:10

... et c'est faux que si x_{p+1}=0 il y a une seule solution.

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:21

Citation :
Si x_{p+1}=k que vaut x_1+...+x_p?


Si x_{p+1}=k, x_1+...+x_p = k-x_{p+1}?
Si x_{p+1}=0, il y a p+1 solutions?

Désolé, je dois avoir l'air d'un âne qui veut pas se donner du mal, mais j'ai beau essayer, je suis complètement dans le flou

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:24

Tu ne lis même pas ton énoncé... Combien de solutions pour x_1+...+x_p+0=n ?

Posté par
Bachstelze
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:27

Admettons

x_1 + x_2 + \dots + x_p + x_{p+1} = n et x_{p+1} = m.

On a alors x_1 + x_2 + \dots + x_p = n-m.

Et réciproquement. Donc les solutions telles que x_{p+1} = m sont exactement les solutions de x_1 + x_2 + \dots + x_p = n-m. Ce n-m correspond au k de ton énoncé, il peut prendre toutes les valeurs entre 0 et n.

Posté par
Bachstelze
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:29

Donc pour avoir toutes les solutions, tu comptes d'abord les solutions telles que m = n (qui correspond à k = 0), puis telle que m = n-1 (k=1), et ainsi de suite jusqu'à m = 0 (k = n). On ne te demande pas de dire exactement combien il y en a !

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:45


Citation :
Tu ne lis même pas ton énoncé... Combien de solutions pour x_1+...+x_p+0=n ?


Sisi, je l'ai sous les yeux, mais je n'arrive pas a faire le liens entre les différentes données.
Il y a S_{p,n} solutions.

Merci Bachstelze!

Autrement dit, une rédaction éventuelle serait:
Soit:

S_{p+1,n}: x_1+x_2+...+x_p+x_{p+1}=n et x_{p+1}=m

S_{p,n}: x_1+x_2+...+x_p=n-m

Soit n-m=k

Alors x_1+x_2+...+x_p=(k=0...n)S_{p,k}=S_{p+1,n}.

J'ai -encore- du mal a passer à la phase pratique, c'est la première fois que je fait un exercice dans ce style. Est-ce correct?

Encore merci de m'apporter de l'aide tous les deux.

Posté par
Vlam
re : Exercice non compris 15-09-13 à 16:47

Je n'ai pas pu prendre en compte ton dernier message, je rédigeais pendant que tu l'as envoyé, je vérifie si mon raisonnement est bon, merci!



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