Autor: D.Bajović  www.promath.in.rs

Varijacije bez ponavljanja

 

 

Kako prepoznati varijacije sa i bez ponavljanja?

Neka je dat skup A={a1,a2,a3,a4,…,an-1,an},n∈N. Pod varijacijom bez ponavljanja od n elemenata k-te klase skupa A podrazumeva se svaka uređena k-torka različitih elemenata skupa A, pri čemu je k <= n.

Kod varijacija je bitan redosled izbora elemenata, tj. redosled ređanja elemenata u niz. Ako je k = n, onda su varijacije bez ponavljanja isto što i permutacije bez ponavljanja.

Primer 1.

Koliko se različitih petocifrenih brojeva može formirati od skupa {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} tako da se svaka cifra pojavljuje najviše jedanput.

Prvu cifru biramo na 9 načina, drugu na 8, treću na 7, četvrtu na 6 i petu na 5 načina.

Ovakvih brojeva ima x = 9·8·7·6·5 = 15120

 

Ukupan broj varijacija od n elemenata k-te klase bez ponavljanja jednak je

varijacije bez ponavljanja

 

U proizvodu su uzastopni prirodni brojevi i ima ih k.

 

Označavanje ovog broja nije jednoznačno.

 

Primer 2.

Koliko se različitih petocifrenih brojeva može formirati od skupa {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} tako da se svaka cifra pojavljuje najviše jedanput.

x= V5(10)- V4(9)

x=10·9·8·7·6-9·8·7·6=9·9·8·7·6

Zadatak se može rešiti tako što odredimo ukupan broj varijacija i odbacimo varijacije kod kojih je nula na prvom mestu.

Zadatak se mogao rešiti i bez formula. Posmatramo svaku poziciju i određujemo na koliko načina biramo cifre.

Prvu cifru biramo na 9 načina (bez nule), drugu na 9 (nula može da se bira ali je jedna cifra već izvučena), treću na 8, četvrtu na 7 i petu na 6 načina.

 

Ovakvih brojeva ima  x = 9·9·8·7·6 

Primer 3.

 

Koliko se različitih petocifrenih brojeva deljivih sa 4 može formirati od skupa {0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9} tako da se svaka cifra pojavljuje najviše jedanput?

Primer 4.

Dokazati da je  Vn-1(n)=Vn(n)=n!

Primer 5.

Rešiti jednačine

a) V2(x)=380

b) V4(x): V5(x-1)=1:3

c) V3(2x+4): V4(x+4)=2:3

 

 

Varijacije sa ponavljanjem

 

 

Neka je dat skup  A={a1,a2,a3,a4,…,an-1,an},n∈N. Pod varijacijom sa ponavljanjem od n elemenata k-te klase skupa A podrazumeva se svaka uređena k-torka elemenata skupa A.

 

Svaki elemenat skupa A se može ponoviti najviše k puta, pri čemu k može biti manje, jednako ili veće od n.

Kod permutacija sa ponavljanjem broj pojavljivanja svakog elementa je fiksiran a kod varijacija sa ponavljanjem određen je najveći broj ponavljanja svakog elemeta (elemenat se ne mora pojaviti).

Primer 1.

Koliko se različitih dvocifrenih brojeva može formirati od skupa {1, 2, 3}?

To su brojevi {11, 12, 13, 21, 31, 22, 23, 32, 33}.

Svaka cifra se pojavila najviše dva puta.

U ovom primeru su nabrojani svi izbori.

Primer 2.

Koliko se različitih petocifrenih brojeva može formirati od skupa {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}?

U ovom primeru broj elemenata skupa je veliki pa bi nabrajanje bilo nepraktično.

Posmatramo pozicije izbora i na koliko načina se mogu odabrati.

Prvu cifru biramo na 9 načina (na raspolaganju je devet cifara), drugu cifru biramo opet na devet načina (cifre se mogu ponavljati pa su na raspolaganju sve cifre), treću, četvrtu i petu biramo na devet načina pa je ukupan broj brojeva

k(n)=nk

Ukupan broj varijacija sa ponavljanjem od n elemenata k-te klase jedanak je

 

     

 

 

Primer 3.

 

Koliko se različitih petocifrenih brojeva može formirati od skupa {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}?

 

Zadatak se može rešiti tako što se odredi ukupan broj varijacija i odbace varijacije kod kojih je nula na prvoj poziciji.

     _           _

x=5(10)- 4(10)=105-104=10·104-104=9·104

 

II način

Posmatramo pozicije izbora i na koliko načina se mogu odabrati.

Prvu cifru biramo na 9 načina (cifare bez nule). Na ostalim pozicijama se cifre mogu birati na 10 načina (sve cifre).

 10  10  10  10

x=9·10·10·10·10

Primer 4.

 

Koliko se Morzeovih znakova može formirati od elementarnih znakova . i –, ako se jedan znak sastoji od najviše pet elemetarnih znakova.

x=21+22+23+24+25=62

 

 

 

 

 

 

Povratak na stranu Kombinatorika