EXAMEN 2020 AGOSTO, EJ 1

EXAMEN 2020 AGOSTO, EJ 1

de Agustin Gamio Falagian -
Número de respuestas: 1

Buenas, consulto por el ejercicio que dice x1 + x2 + x3 = 21 con -3 <= xi <= 10 como restricción.

Me di cuenta que no hay opción de formar 21 si al menos un xi es negativo por lo que seria igual que decir 1 <= xi <= 10 por así decirlo. 

Igual no tengo claro como podría resolverlo si esto no se cumpliera (Ej: x1 + x2 + x3 = 21 con -3 <= xi <= 15  ). Supongo que usando un cambio de variable, pero no se como afecta el que haya que hacer 3 cambios y eso.

Espero que me halla hecho entender. 

Gracias

En respuesta a Agustin Gamio Falagian

Re: EXAMEN 2020 AGOSTO, EJ 1

de Debora Stalker -

Hola, exactamente como  dices, los x_i no pueden ser negativos ni cero, por lo tanto es lo mismo que calcular la cantidad de soluciones del problema con 1\leq x_i\leq 10. Luego podes hacer lo siguiente, llamando y_i=x_i-1 para i=1,2,3 logras que ahora y_i\geq 0 y la ecuacion x_1+x_2+x_3=21 es equivalente a la ecuacion y_1+y_2+y_3=18 (pues restas uno a cada x_i en el lado izquierdo de la ecuacion, y por lo tanto del lado derecho restas 3 en total).

Entonces ahora el problema a resolver es y_1+y_2+y_3=18 con 0\leq y_i\leq 9 para i=1,2,3

Este problema lo podes resolver con el principio de inclusion-exclusion:

Llamando N a la cantidad de soluciones de la ecuacion

y_1+y_2+y_3=18 con 0\leq y_i para i=1,2,3 resulta N=CR^3_{18}=\binom{18+3-1}{18}=\binom{20}{18}=190

Llamando C_i: y_i> 9, la respuesta final al problema es:

N(\bar{C_1}\bar{C_2}\bar{C_3})=N-[N(C_1)+N(C_2)+N(C_3)]+[N(C_1C_2)+N(C_1C_3)+N(C_2C_3)]-N(C_1C_2C_3)

Por ejemplo para calcular N(C_1) es decir la cantidad de soluciones de la ecuacion y_1+y_2+y_3=18 con y_1>9 ( o equivalentemente y_1\geq 10), 0\leq y_2, 0\leq y_3 restando 10 de cada lado de la ecuacion obtenes y_1-10+y_2+y_3=8 asi que llamando z_1=y_1-10 queda resolver el problema z_1+y_2+y_3=8 con 0\leq z_1, 0\leq y_2, 0\leq y_3. Este problema tiene CR^3_8=\binom{10}{8}=45 soluciones posibles.

Analogamente N(C_2)=N(C_3)=45.

Para N(C_1C_2) fijate que habria que resolver y_1+y_2+y_3=18 con y_1>9, y_2>9, 0\leq y_3 y este problema no tiene solucion, o sea que N(C_1C_2)=0. Analogamente N(C_1C_3)=N(C_2C_3)=0 y tambien N(C_1C_2C_3)=0

La respuesta final es entonces N(\bar{C_1}\bar{C_2}\bar{C_3})=N-[N(C_1)+N(C_2)+N(C_3)]=190-[45+45+45]=55