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Niveau Maths sup
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Exos de dénombrement

Posté par
Ykroxor
23-04-05 à 12:57

Bonjour, j'ai deux exercices de dénombrement à résoudre mais à vrai dire je n'y arrive pas alors si vous avez une petite idée de la façon d'aborder la chose.

1/Soit n un entier naturel non nul. Soit p dans [|1,n|] . Montrer que le nombre de p-uplets (a1,...,ap) d'entiers strictement positifs vérifiant a1+a2+...+ap=n vaut (p-1) parmi (n-1).
2/ Une variante:
Soit n un entier naturel non nul. Soit p dans [|1,n|] . Montrer que le nombre de p-uplets (a1,...,ap) d'entiers  positifs vérifiant a1+a2+...+ap=n vaut (p-1) parmi (n+p-1).

Merci d'avance

Posté par
dad97 Correcteur
re : Exos de dénombrement 23-04-05 à 14:01

Bonjour Ykroxor,

2) Ramenons ton problème à une répartitions de n boules dans p tiroirs en effet on peut se ramenr à ça en posant ai le nombre de boules dans le tiroir Ti.
Entre ces tiroirs il y a donc p-1 cloisons |.
On doit donc dénombrer le nombre de mots que l'on peut construire à l'aide de p-1 signe | et de n signes O.
On a 3$\rm C_{n+p-1}^{n} façons de choisir la place des boules dans ce mot les cloisons étant automatiquement placé aux places restantes.

donc card{(a1,a1,...,a1)\in\mathbb{N}^p | a1+a2+...+ap=n}=3$\rm C_{n+p-1}^{n}=3$\rm C_{n+p-1}^{p-1}

1) C'est le même problème qu'au 2) sauf que là on place une boule dans chaque tiroir et il nous reste donc à placer n-p boules à placer dans p tiroirs ce qui nous conduit à (en s'inspirant de ce qui est fait ci-dessus) :
card{(a1,a1,...,a1)\in(\mathbb{N}*)^p | a1+a2+...+ap=n}=3$\rm C_{n+p-1-p}^{n-p}=3$\rm C_{n-1}^{n-p}=3$\rm C_{n-1}^{p-1}

Salut

Posté par
Ykroxor
merci mais... 24-04-05 à 11:42

je ne comprends pas le lien avec
"On doit donc dénombrer le nombre de mots que l'on peut construire à l'aide de p-1 signe | et de n signes O."

Merci de m'éclaircir

Posté par
dad97 Correcteur
re : Exos de dénombrement 24-04-05 à 12:38

je ne sais pas si cela va t'aider cette petite illustration :

en fait a1 désigne le nombre de boule dans le tiroir 1, a2 le nombre de boules dans le tiroir 2,..., ap le nombre de boules dans le tiroir p.

et on doit donc placer n boules pour avoir a1+a2+...+ap=n dans p tiroirs...

Salut

Exos de dénombrement

Posté par
franz
re : Exos de dénombrement 24-04-05 à 13:24

La méthode exposée par Dad97 est super élégante.
Il en existe d'autres dont celle-ci qui est peut-être plus accessible (c'est une question de sensibilité).

1/

Considère la suite \(S_k\)_{k\in [[1,p]]} de terme général
S_k=\Bigsum_{j=1}^k a_j.
Pour tout p-uplet (a_1,\cdots,a_p) solution, on a
\{\array{ccl$S_p &= &n\\a_1 &= &S_1\\a_i &= &S_i-S_{i-1}\,>0\;\;\;\forall i\in[[2,p]]}

La suite (S_i) est strictement croissante et il existe une relation bi univoque entre le p-uplet (S_i)_{k\in [[1,p]]} et le p-uplet (a_i)_{k\in [[1,p]]}.

Il existe donc autant de p-uplets (a_i)_{k\in [[1,p]]} solutions que de suites (S_i) strictement croissantes de p° terme S_p=n.
Ce dernier ensemble est de cardinal  \(\array{n-1\\ \vspace{5} \\ p-1}\) qui correspond au nombre de façons de placer les termes S_1, S_2,\cdots,S_{p-1} dans l'intervalle d'entiers [[1,n-1]].



2/
On fait correspondre à la suite (a_i)_{k\in [[1,p]]} la suite (a_i+1)_{k\in [[1,p]]}  de termes cette fois entiers strictement positifs
\Bigsum_{j=1}^p (a_j+1)=n+p.

On est ramené à la question 1/

Posté par
franz
re : Exos de dénombrement 24-04-05 à 13:27

Désolé pour les indices pour la question 2/
Il faut lire
On fait correspondre à la suite (a_i)_{i\in%20[[1,p]]} la suite (a_i\,+\,1)_{i\in%20[[1,p]]}  de termes cette fois entiers strictement positifs

Posté par
Victor
re : Exos de dénombrement 24-04-05 à 15:30

C'est vrai que je trouve la réponse de dad97 très élégante ...
La réponse de franz est une autre façon de voir les choses et il y en a encore d'autres...



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