Equação Linear com Coeficientes Unitários
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Equação Linear com Coeficientes Unitários
O número de ternos [latex]\left ( x, y, z \right )[/latex] de números inteiros positivos, maiores que cinco, que cumprem a condição [latex]x+y+z=30[/latex] é:
R: 91
O professor Paulo Pereira resolve essa questão (https://youtu.be/Qm_5faWpJ5U?si=5nxqBGjG5nUTIJ8H), porém não entendi o seu método. No livro Introdução à Análise Combinatória, de José Plínio de Oliveira Santos, ele aborda o tema de equações lineares com coeficientes unitários, e as separa em duas categorias: as equações com soluções em inteiros positivos e as equações com soluções não-negativas.
Na resolução das equações com soluções em inteiros positivos, o autor apresenta o seguinte seguinte método: numa equação [latex]x_{1}+ x_{2}+\cdots +x_{n} = m[/latex] para [latex]m>0[/latex], o número de soluções em inteiros positivos se dá por [latex]C_{m-1}^{n-1}[/latex], algo perfeitamente explicado no decorrer do tópico do livro.
Já na resolução de equações com soluções não-negativas, o autor apresenta dois métodos. O primeiro é onde, numa equação [latex]x_{1}+ x_{2}+\cdots +x_{n} = m[/latex], com [latex]x_{i}\geq 0[/latex] para [latex]i = 1, 2, \cdots, n[/latex] , o número de soluções não-negativas pode ser obtido por [latex]C_{m+n-1}^{n-1}[/latex]. O segundo método se faz por meio de equações biunívocas. Por exemplo:
Se [latex]x_{1}+ x_{2}+ x_{3} + x_{4} = 11[/latex] , com [latex]x_{i}\geq 0[/latex] para [latex]i = 1, 2, \cdots, 4[/latex]
pode-se fazer uma mudança de variáveis onde [latex]y_{i}=x_{i} + 1[/latex] e, portanto [latex]y_{i}\geq 1[/latex] para [latex]i = 1, 2, \cdots, 4[/latex]
Substituindo [latex]x_{i}=y_{i} - 1[/latex] na equação, se terá [latex]y_{1} - 1+ y_{2} - 1+ y_{3} - 1 + y_{4} - 1 = 11[/latex] [latex]\Rightarrow[/latex] [latex]y_{1}+ y_{2}+ y_{3} + y_{4} = 15[/latex] , que se resolve como uma equação de soluções não-negativas.
Voltando ao exercício, eu tentei aplicar o método das equações biunívocas assumindo que, se [latex] x_{i}>0[/latex], então [latex] y_{i}=x_{i}+5>5\Rightarrow y_{i}-5>5[/latex] . A partir daí, apliquei os valores na fórmula de [latex]C_{m+n-1}^{n-1}[/latex] , mas obtive resultados completamente diferentes das alternativas.
O que errei?
R: 91
O professor Paulo Pereira resolve essa questão (https://youtu.be/Qm_5faWpJ5U?si=5nxqBGjG5nUTIJ8H), porém não entendi o seu método. No livro Introdução à Análise Combinatória, de José Plínio de Oliveira Santos, ele aborda o tema de equações lineares com coeficientes unitários, e as separa em duas categorias: as equações com soluções em inteiros positivos e as equações com soluções não-negativas.
Na resolução das equações com soluções em inteiros positivos, o autor apresenta o seguinte seguinte método: numa equação [latex]x_{1}+ x_{2}+\cdots +x_{n} = m[/latex] para [latex]m>0[/latex], o número de soluções em inteiros positivos se dá por [latex]C_{m-1}^{n-1}[/latex], algo perfeitamente explicado no decorrer do tópico do livro.
Já na resolução de equações com soluções não-negativas, o autor apresenta dois métodos. O primeiro é onde, numa equação [latex]x_{1}+ x_{2}+\cdots +x_{n} = m[/latex], com [latex]x_{i}\geq 0[/latex] para [latex]i = 1, 2, \cdots, n[/latex] , o número de soluções não-negativas pode ser obtido por [latex]C_{m+n-1}^{n-1}[/latex]. O segundo método se faz por meio de equações biunívocas. Por exemplo:
Se [latex]x_{1}+ x_{2}+ x_{3} + x_{4} = 11[/latex] , com [latex]x_{i}\geq 0[/latex] para [latex]i = 1, 2, \cdots, 4[/latex]
pode-se fazer uma mudança de variáveis onde [latex]y_{i}=x_{i} + 1[/latex] e, portanto [latex]y_{i}\geq 1[/latex] para [latex]i = 1, 2, \cdots, 4[/latex]
Substituindo [latex]x_{i}=y_{i} - 1[/latex] na equação, se terá [latex]y_{1} - 1+ y_{2} - 1+ y_{3} - 1 + y_{4} - 1 = 11[/latex] [latex]\Rightarrow[/latex] [latex]y_{1}+ y_{2}+ y_{3} + y_{4} = 15[/latex] , que se resolve como uma equação de soluções não-negativas.
Voltando ao exercício, eu tentei aplicar o método das equações biunívocas assumindo que, se [latex] x_{i}>0[/latex], então [latex] y_{i}=x_{i}+5>5\Rightarrow y_{i}-5>5[/latex] . A partir daí, apliquei os valores na fórmula de [latex]C_{m+n-1}^{n-1}[/latex] , mas obtive resultados completamente diferentes das alternativas.
O que errei?
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