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Résoudre un probleme

Posté par Morpheus75 (invité) 16-08-05 à 10:35

Salut,
j'ai besoin d'aide sur ce probleme

Soit n un entier. On appelle composition de n toute suite finie (a_{1},a_{2},...,a_{p}) d'entiers strictements positifs dont la somme fait n.
Les entiers sont appelés parts de la composition , p est la longueur de la composition.
Par exemple (4, 2, 3), (3, 2, 4) et (4, 4, 1) sont trois compositions de 9 de longueurs 3. Soit C_{n,p} le nombre de composition de n de longueur p. On se gardera de confondre C_{n,p} avec le coefficient binomial C_n^p .

1)Calculer C_{n,p} pour n et p inférieur ou égal à 4.

2)Montrer que le nombre de compositions de n de longueur p et dont la première part est 1 est égal au nombre de compositions de n-1 de longueur p-1 .

3)Montrer que le nombre de compositions de n de longueur p et dont la première part est différente de 1 est égal au nombre de compositions de n-1 de longueur p.

4)Soit la série génératrice
f_{n}(z) = \sum_{p=1}^\infty C_{n,p}z^p

Montrer que f_{n}(z) = z(1+z)^{n-1}

5)En déduire que:
f(z,t) = \sum_{n=1}^\infty f_{n}(z)t^n = {zt \over 1-(1+z)^t}

6)Montrer que le coefficient de z^p dans f(z,t) est égale à {\left ( \frac{t}{1-t} \right )}^p . Indication : Écrire f(z,t) sous la forme
\frac{zt}{1-t} \frac{1}{1-\frac{t}{1-t}z}

Merci d'avance a ceux qui répondront

Posté par biondo (invité)re : Résoudre un probleme 17-08-05 à 12:17

Salut,

Un petit coup de pouce:
1) bon, la, faut se prendre par la main et se taper l'ecriture des compositions:
methodiquement:

n=1     p=1     seule possibilite a1 = 1:   C1,1 = 1

n=2     p=1     a1 = 2              C2,1 = 1
        p=2     a1 = 1, a2=1        C2,2 = 1

etc...

(a noter que Cn,1 = Cn,n = 1)

2) je vais appeler En,pl'ensemble des compositions de n de longueur p. Donc Card(En,p) = Cn,p.

Soit un element de En,p, dont la premiere part est 1. Notons An,p ce sous-ensemble de En,p.
On l'ecrit (1, a2, ... ap)

Par definition 1 + a2 +...+ ap = n
donc a2 +...+ ap = n-1

et donc (a2, ... ap) est une composition de n-1, de longueur p-1.
Soit:
An,p En-1,p-1



Reciproquement, si on prend un element de En-1,p-1:
(a1,...,ap-1),
alors le p-uplet (1, a1,...,ap-1) est une composition de n de longueur p.
Et donc:
An,p En-1,p-1

On a egalite des deux ensembles, et egalite de leur cardinaux.

3. On fait un peu pareil...
On voit que si (a1,  ap) est une composition de n de longeur p, avec a1 > 1, alors (a1-1,..,ap) est une composition de n-1 de longueur p. Je te laisse montrer la bijectivite de cette "application"...

4. en utilisant 2 et 3 on etablit l'egalite:

Cn,p = Cn-1,p-1 + Cn-1,p
On remplace dans fn(z):

f_n(z) = \sum_{p=1}^{\infty}C_{n,p}z^p
f_n(z) = z + \sum_{p=2}^{\infty}C_{n,p}z^p
f_n(z) = z + \sum_{p=2}^{\infty}C_{n-1,p-1}z^p + \sum_{p=2}^{\infty}C_{n-1,p}z^p

On remet le z qui traine tout seul dans la deuxieme somme, on fait un petit changement d'indice dans la premiere, et on a:

fn(z) = (1+z).fn-1(z)

D'ou fn(z) = (1+z)n-1.f1(z)

Et f1(z) = z assez facilement.



A toi pour le reste....


A+
biondo

Posté par biondo (invité)re : Résoudre un probleme 17-08-05 à 16:22

Ah ben tiens.

Peut-etre juste se mefier un peu de mes sommes infinies (j'ai la flemme). Notamment la validite de la formule Cnp = Cn-1p + Cn-1p-1... Il faut remarquer que pour p>n, Cnp = 0. ALors y a peut-etre un effet de bord. Rien de dramatique, il suffit de faire attention.

mais la, vraiment.... la flemme.

biondo



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