Найдите количество решений уравнения x1+x2+x3+…+x9=41 в целых неотрицательных числах, при условии xi<=5 для всех i от 1 до 9.( Решения, отличающиеся друг от друга порядком следования чисел, считаются различными).


Найдите количество решений уравнения x1+x2+x3+…+x9=41 в целых неотрицательных числах, при условии xi

sashasasha404 sashasasha404    3   17.08.2021 10:49    2

Ответы
Ната70 Ната70  16.09.2021 12:09

495

Пошаговое объяснение:

Введем замену y_i=5-x_i, i=\overline{1;9},y_i\in Z^+_0; 0\leq x_i\leq 5\Rightarrow-5\leq -x_i\leq 0\Rightarrow 0\leq y_i\leq 5.

Уравнение примет вид

(5-y_1)+...+(5-y_9)=41\Leftrightarrow 45-(y_1+...+y_9)=41\Leftrightarrow y_1+...+y_9=4

Далее заметим, что для любого k=\overline{1;9} верно  y_k=4-\sum\limits_{i\neq k}y_i\leq 4 . То есть верхнее ограничение y_i\leq 5, i=\overline{1;9} выполняется автоматически. Значит, полученная задача равносильна задаче о решении уравнения y_1+...+y_9=4\;\;\;\;(1)\;\;  в целых неотрицательных числах.

А для такой задачи применим метод шаров и перегородок: количество решений уравнения (1) совпадает с количеством размещений 4 неразличимых шаров в 9 ящиках [или, что то же самое, с количеством разделения ряда из 4 шаров 8 перегородками].

Искомое количество вариантов

C_{8+4}^8=C_{12}^8=\dfrac{12!}{8!4!}=\dfrac{12\cdot 11\cdot 10\cdot 9}{4\cdot 3\cdot 2}=11\cdot 5\cdot 9=495

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика