2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Порождающая функция для количества решений уравнения
Сообщение12.06.2011, 16:55 
Аватара пользователя
Здравствуйте.

Не могу составить порождающую функцию для числа решений уравнения:

$$x_1+x_2+...+x_8=35$$
при условии, что первые четыре переменных принимают только четные значения, а оставшиеся- $\le5$.

Когда начал решать "обычным" способом, то получилось вот что:
$$x_1+...+x_4+(x_5+5)+(x_6+5)+(x_7+5)+(x_8+5)=35$$
отсюда получим:
$$x_1+x_2+...+x_8=15$$
так как каждую из переменных $x_1,x_2,x_3,x_4$ можно представить как $2y_i$, то в итоге имеем:
$$2(y_1+y_2+y_3+y_4) +x_5+x_6+x_7+x_8= 15$$

Как дальше решать, а уж тем более, с помощью производящих функций, я не представляю (мы ими никогда не пользовались, типа сами должны догадаться).
Подскажите пожалуйста, ВИД производящей функции. Видимо, там при 35-м или 15-м члене при раскрытии скобок должен стоять коэффициент, являющийся ответом.

 
 
 
 Re: Порождающая функция для количества решений уравнения
Сообщение13.06.2011, 03:01 
Догадаться до решения с нуля, не работая ранее с производящими функциями, тяжело имхо, а вообще задача простая.
Начнем с азов (причем от обратного, это хороший компромис между досканальным раскладыванием по полочкам либо выписыванием готового решения).
Вот есть производящая функция:
$$f(x)=(x^2+x^3+x^4+x^5)^{777}$$Вопрос: для числа решений какого уравнения(и с какими условиями на его переменные) эта п.ф.? т.е. коэффициент при $x^r$ (для заданного r) в разложении будет равен числу решений некоего уравнения, спрашивается -какого?
Как только найдете и поймете суть, пробуйте обобщать эту задачку до вашей, она практически такая же. (Геометрическую прогрессию внутри скобок просто возьмите на заметку, но не сворачивайте ее до получения готового ответа)

Да, и кстати, вот это сведение одной задачи к другой в корне неверно:
Цитата:
а оставшиеся- $\le5$.

Когда начал решать "обычным" способом, то получилось вот что:
$$x_1+...+x_4+(x_5+5)+(x_6+5)+(x_7+5)+(x_8+5)=35$$

Такое простое сведение задачи к базовой(без ограничений вообще) было бы верным при условии $\ge5$, но не при условии $\le5$.
В этом случае, простым добавлением или вычитанием ограничений - не отделаться. Ошибку поймите сами.

 
 
 
 Re: Порождающая функция для количества решений уравнения
Сообщение17.06.2011, 14:42 
Аватара пользователя
Спасибо, что ответили)
Цитата:
Вот есть производящая функция:
$$f(x)=(x^2+x^3+x^4+x^5)^{777}$$Вопрос: для числа решений какого уравнения(и с какими условиями на его переменные) эта п.ф.?


Мне кажется, что данная ПФ для числа решений уравнения
$$x_1+x_2+...+x_{777}= $$ммм... не знаю пока чему именно оно равно, в котором $1\le x_i\le6$
И у меня вопрос еще один, методический: если бы Вам задали такую же задачу, как и Вы мне, то какие книги бы Вы стали читать?

 
 
 
 Re: Порождающая функция для количества решений уравнения
Сообщение18.06.2011, 00:25 
Эта п.ф. для числа решений уравнения:
$$x_1+x_2+...+x_{777}=r$$
Коэффициент в степенном ряду(производящей функции) при степени $x^r$ и будет равен числу решений такого уравнения.
Ограничения на значения переменных $2 \le x_i\le5$
Как сделать возможные значения переменных четными- очевидно- надо оставить только четные степени. Чтобы решить вашу задачу надо совместить эти идеи для начальных переменных по-своему и для конечных переменных по-своему.

В книжке Виленкина "Комбинаторика" написано достатончо. стр 91-92: в целом о числе решений уравнения (число способов размещения одинаковых предметов по различным ящикам); стр. 217-...: знакомство с методом производящих функций; стр 249-250 немного про данную п.ф. и там же упражнение 11- упрощенная версия вашей задачи. В упражнении 11- подразумевается, что нужно найти п.ф. и соответственно коэффициент при $x^m$ и будет ответом.

 
 
 
 Re: Порождающая функция для количества решений уравнения
Сообщение19.06.2011, 08:03 
Imaginarium, для самоконтроля. Число решений - 834390

 
 
 [ Сообщений: 5 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group