di n elementi a k alla volta |
D( n, k )= n·(n-1)·(n-2)·...(n-k+1) |
di k elementi |
P( k ) = D( k, k ) |
di k elementi su n |
C( nk ) = D( n, k ) / P( k ) |
Analizziamo per prime le disposizioni
D ( n, k )
Le disposizioni sono il numero
dei possibili gruppi che si possono
formare con n elementi
presi k alla volta,
in modo che ogni gruppo sia
distinto da un altro per :
a) la presenza di almeno
un elemento diverso
b) l'ordine degli elementi
nel gruppo
Esempio
Un segnalatore
che abbia a disposizione sei
bandierine diverse
deve comporre messaggi in codice
ma ogni singolo messaggio
può essere composto solo da tre
bandierine.
le D ( 6, 3 )
rappresenta il numero massimo, di messaggi
tra loro diversi, che si possono comporre.
I messaggi si distinguono sia
per differenza di bandierine
che per l'ordine in cui sono esposte,
(ordine diverso messaggio diverso).
.
PER DIMOSTRARE CHE
.
D( n, k )= n·(n-1)·(n-2)·...(n-k+1)
Inizieremo il percorso proponendo
come modello: un urnacontenente
quattro palline (n =
4) ognuna delle quali contrassegnata
da un numero intero. Per comodità diremo:
dal numero 1 al numero 4.
Ci porremo alcune domande via, via più
complesse utilizzando le risposte dei casi
elementari per poter definire le risposte alle
domande successive.
.
1° domanda:
Se si estrae una sola pallina (k=1)
quante possono essere le estrazioni diverse?
D( 4, 1 )=
?
.
Risposta
ogni pallina può venire estratta e quindi
il numero delle estrazioni sarà,
ovviamente, 4
quante sonole le palline
tra loro diverse.
.
2° domanda:
Se si estraggono due palline
quante possono essere le estrazioni diverse?
D( 4, 2 )=
?
.
Risposta
Utilizzando in maniera costruttiva
la risposta del primo caso.
Se rappresentiamo con la nascita di
quattroalberi
dal seme delle
quattro estrazioni precedenti ed interpretiamo
la nuova estrazione come una nuova
stagione vegetativa delle nostre quattro piante
che consentirà ad ogni albero
di generare tanti rami quanti
sono i numeri che non sono gia
stati utilizzati.
il numero in rosso è
il numero che
distingue ogni albero
(numero corrispondente)
(alla prima pallina estratta)
i numeri in marrone quelli
di tutti i rami possibili
nella vegetazione succesiva.
(numeri corrispondenti )
(alla pallina estratta come
seconda)
La risposta è il numero
degli alberi moltiplicato
per
il numero dei rami dell'ultima
vegetazione
In generale la risposta è
D( 4, 2 )=
4
· 3=
12
nel caso di n
palline
D( n , 2 )=
n·(n-1)
.
3° domanda:
Se si estraggono tre palline
quante possono essere le estrazioni diverse?
D( 4, 3 )=
?
.
Risposta
nel nostro modello con quattro alberi
con la terza vegetazione (estrazione)
ogni ramo produrrà tanti nuovi rametti quanti
sono i numeri che non sono gia
stati utilizzati, nel nostro caso 2
.
i quattro alberi
hanno tre grandi rami
ognuno dei quali ha due rametti
i rametti sono in totale
D( 4, 3 )=
n·(n-1)·(n-2)·...(n-k+1)=
=n·(n-1)·(n-3+1)=
4·(4-1)·(4-2)=
4 · 3
· 2 = 24
In generale il numero totale delle palline ( 4)
per il numero delle rimanenti (4-1= 3)
per il numero delle restanti (3-1= 2)
.
4° domanda:
Se si estraggono quattro palline
quante possono essere le estrazioni diverse?
D( 4, 4 )=
P(4
) =
nel nostro modello
con quattro alberi
generalizzando
D( 4, 4 )=
P(4
) = n·(n-1)·(n-2)·...·2·1=
= n! = 4·3·2·1
=24
Abbiamo così scoperto anche che
D( 4, 3 )=
D(
4, 4 )= P(4
) =
e che in generale
D( n,n-1 )=
D(
n, n )= P(n
)