EXAMEN 2020 AGOSTO, EJ 1

Re: EXAMEN 2020 AGOSTO, EJ 1

de Debora Stalker -
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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