zadání

zadání zadání

13.07.2015 Views

56 KAPITOLA 3. KOMBINATORIKA7. Podívejte se na posloupnost čísel a 1 = 01, a 2 = 011, a 3 = 01101, a 4 = 011011011, . . . Každédalší číslo se vytvoří z předchozího tak, že mezi každé dvě sousední číslice předchozího číslase vloží jejich nezáporný rozdíl. Zjistěte, kolik nul a kolik jedniček bude v čísle a) a 5 , b) a 7 ,c) a 20 .Řešení1. 2502. a) 130; b) 113, neboť 0 není přirozené číslo.3. 164. 205. Všech přirozených čísel je 5 + 20 + 60 + 120 + 120 = 325. Čísel dělitelných třemi je1 + 8 + 24 + 24 + 120 = 177.Poznámka: Výsledek je překvapivý. Dalo by se čekat, že těchto čísel bude přibližně 325 : 3.6. a) 43, b) 114, c) 250.7. a) 6 nul, 11 jedniček, b) 22 nul, 43 jedniček, c) 219 +13nul a 2 · 219 +13jedniček.3.3 Úlohy s geometrickým kontextemPříklad 4Z obdélníku s rozměry 5x4 lze k způsoby vystřihnout domino (obdélník s rozměry1x2). Určete k a úlohu zobecněte.ŘešeníVhled: Domino lze stříhat buď „na výšku, nebo „na délku. Každá poloha stříhaného dominaje jednoznačně určena jeho levým dolním vrcholem.Strategie: Všechny uzlové body obdélníku 5x4 popíšeme pomocí souřadnic tak, jak je nakreslenona obrázku.(0,4) (5,4)Domino „na výšku(0,0) (5,0)Domino „na délkuRealizace: Domino „na výšku lze střihat tak, že levý dolní vrchol domina padne do některéhoz bodů (0, 0), (1, 0),. . . , (4, 0), (0, 1), (1, 1),. . . , (4, 1), (0, 2), (1, 2),. . . , (4, 2). Tedy 5 · 3 = 15možností.Domino „na délku lze střihat tak, že levý dolní vrchol domina padne do některého z bodů(0, 0), (1, 0),. . . , (3, 0), (0, 1), (1, 1),. . . , (3, 1),. . . , (0, 3), (1, 3),. . . , (3, 3). Tedy 4 · 4 = 16možností.Výsledek: k = 15 + 16 = 31

3.3. ÚLOHY S GEOMETRICKÝM KONTEXTEM 57Zobecnění: Jestliže domino střiháme z obdélníku s rozměry mxn, bude možností „na výškum(n − 1), možností „na délku n(m − 1), tedy k = 2mn − (m + n).Příklad 5V rovině jsou dány různé body A, B. Bodem A prochází m přímek a 1 , a 2 ,. . . a m .Bodem B prochází jediná přímka b tak, že neprochází bodem A. Tyto přímkydělí rovinu na k oblastí. Zjistěte, jakých hodnot může nabývat číslo k.ŘešeníStrategie: Je těžké řešit úlohu v uvedené obecnosti. Prozkoumáme nejdříve případy a) m = 1,b) m = 2, c) m = 3.Realizace:a) Dvojice různých přímek a, b dělí rovinu buď na tři části (jestliže a ‖ b) nebo na čtyři části(jestliže a ̸‖ b).b) Přímky a 1 , a 2 jsou různoběžné a přímka b může mít dvojí různou polohu. Buď je s některouz přímek rovnoběžná, nebo obě přímky protíná. V prvním případě je k = 6, ve druhémpřípadě k = 7. (Kreslete obrázek.)c) Přímky a 1 , a 2 , a 3 jsou různoběžné a přímka b může mít dvojí různou polohu. Buď jes některou z přímek rovnoběžná, nebo všechny tři přímky protíná, viz obrázek. V prvnímpřípadě k = 9, ve druhém případě k = 10.❆❆❆ •✁ ✁ ✁ ✁✁• •❆B❆• ❆ • ✁ •❆✁• ✁A❆ •✁ ❆✁ • ❆ ❆❆✁❅❅ •❅❅ •• ❅ B • ❅ •❅❅• ❅• A • ❅ • •❅ ❅Zobecnění: Skupina m přímek procházejících bodem A rozdělí rovinu na 2m oblastí. Přímka bv případě, že protne každou z přímek a i , rozdělí m + 1 z již existujících oblastí na dvě. Tímpřibude m + 1 oblastí a k = 3m + 1. Pokud je přímka b rovnoběžná s některou z přímek a i ,rozdělí pouze m existujících oblastí na dvě. Proto v tomto případě bude k = 3m.Úlohy8. Jsou dány rovnoběžky a, b. Na přímce a je dáno n bodů A 1 , A 2 ,. . . A n , na přímce b jedáno m bodů B 1 , B 2 ,. . . B m . Kolik trojúhelníků je těmito body určeno? Úlohu řešte nejprvepro n = 3 a m = 5.9. Z obdélníku s rozměry mxn lze k způsoby vystřihnout čtverec 2x2. Určete k a) v případěm = 5, n = 4, b) v obecném případě.

3.3. ÚLOHY S GEOMETRICKÝM KONTEXTEM 57Zobecnění: Jestliže domino střiháme z obdélníku s rozměry mxn, bude možností „na výškum(n − 1), možností „na délku n(m − 1), tedy k = 2mn − (m + n).Příklad 5V rovině jsou dány různé body A, B. Bodem A prochází m přímek a 1 , a 2 ,. . . a m .Bodem B prochází jediná přímka b tak, že neprochází bodem A. Tyto přímkydělí rovinu na k oblastí. Zjistěte, jakých hodnot může nabývat číslo k.ŘešeníStrategie: Je těžké řešit úlohu v uvedené obecnosti. Prozkoumáme nejdříve případy a) m = 1,b) m = 2, c) m = 3.Realizace:a) Dvojice různých přímek a, b dělí rovinu buď na tři části (jestliže a ‖ b) nebo na čtyři části(jestliže a ̸‖ b).b) Přímky a 1 , a 2 jsou různoběžné a přímka b může mít dvojí různou polohu. Buď je s některouz přímek rovnoběžná, nebo obě přímky protíná. V prvním případě je k = 6, ve druhémpřípadě k = 7. (Kreslete obrázek.)c) Přímky a 1 , a 2 , a 3 jsou různoběžné a přímka b může mít dvojí různou polohu. Buď jes některou z přímek rovnoběžná, nebo všechny tři přímky protíná, viz obrázek. V prvnímpřípadě k = 9, ve druhém případě k = 10.❆❆❆ •✁ ✁ ✁ ✁✁• •❆B❆• ❆ • ✁ •❆✁• ✁A❆ •✁ ❆✁ • ❆ ❆❆✁❅❅ •❅❅ •• ❅ B • ❅ •❅❅• ❅• A • ❅ • •❅ ❅Zobecnění: Skupina m přímek procházejících bodem A rozdělí rovinu na 2m oblastí. Přímka bv případě, že protne každou z přímek a i , rozdělí m + 1 z již existujících oblastí na dvě. Tímpřibude m + 1 oblastí a k = 3m + 1. Pokud je přímka b rovnoběžná s některou z přímek a i ,rozdělí pouze m existujících oblastí na dvě. Proto v tomto případě bude k = 3m.Úlohy8. Jsou dány rovnoběžky a, b. Na přímce a je dáno n bodů A 1 , A 2 ,. . . A n , na přímce b jedáno m bodů B 1 , B 2 ,. . . B m . Kolik trojúhelníků je těmito body určeno? Úlohu řešte nejprvepro n = 3 a m = 5.9. Z obdélníku s rozměry mxn lze k způsoby vystřihnout čtverec 2x2. Určete k a) v případěm = 5, n = 4, b) v obecném případě.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!