Design Science, Inc.

А. Н. КОЛМОГОРОВ

З А Д А Ч И

Нуликом отмечены совсем легкие вопросы, отвечая на которые, вы можете проверить, поняли ли вы написанное в статье. Более трудные задачи отмечены звездочкой. Не обязательно их решать все.

1. ВВЕДЕНИЕ

Найдите области  определения и множества значений следующих функций:

а)    [Maple OLE 2.0 Object]  

б)    [Maple OLE 2.0 Object]

2

Целой частью  числа х  называется наибольшее целое число, не превосходящее х . Целая часть х  обозначается   [ х ]. Например,
    [0] = 0,    [7,5] = [7] = 7,    [-0,3] = -1,    
[Maple OLE 2.0 Object] .
Разность  
х  - [ х ] называется дробной частью  числа х и обозначается   { x } .

Постройте графики следующих функций и найдите их области определения и множества значений:

а)    [Maple OLE 2.0 Object]

  б)    [Maple OLE 2.0 Object]

  в)    [Maple OLE 2.0 Object]

  г)    [Maple OLE 2.0 Object]

*д)    [Maple OLE 2.0 Object]

*е)    [Maple OLE 2.0 Object]

*ж)    [Maple OLE 2.0 Object]

*з)    [Maple OLE 2.0 Object]

3*

Для любого натурального числа n  определим s ( n ) как сумму делителей числа n  (не считая самого n ).

   s (1) = 0,     s (2) = 1,   s (6) = 6,   s (12) = 16,   s (28) = 28,  ...

Доказать что, s ( n ) не принимает значений 2 и 5.

2. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ФУНКЦИИ

Два человека (А и В) могут поселиться в двух комнатах четырьмя разными способами:

[Maple OLE 2.0 Object]

Сколькими способами можно поселить:

а)  двух человек в трех комнатах,

б)  трех человек в двух комнатах,

в)  трех человек в двух комнатах так, чтобы ни одна из комнат не осталась незанятой?

Множество М  состоит из трех элементов, а множество N - из двух элементов. Сколько существует:

а)  отображений М   в   N ,

б)  отображений М   на   N ,

в)  отображений N   в   М ,

г)  отображений N   на   М ?

6
Сколько существует семизначных телефонных номеров? Какое число из них образовано только цифрами 0, 1, 2 и 3?
7

Докажите, что существует более миллиона функций, принимающих только два значения 0 и 1 и определенных на множестве первых двадцати натуральных чисел.

8

Множество М  состоит из m  элементов, а множество N  из n  элементов. Сколько существует функций, определенных на множестве М  со значениями, принадлежащими множеству N ?

* Задачи 8, 11,18,19 принадлежат к числу основных задач к о м б и н а т о р и к и . Мы приводим их здесь, чтобы показать, что комбинаторика в значительной своей части и занимается подсчетом числа отображений того или иного типа конечных множеств в конечные множества.

9

Сколькими способами можно рассадить:

а)  двух гостей на двух стульях,

б)  трех - на трех стульях,

в)  шестерых - на шести стульях?

10

Множество E  состоит из шести элементов. Показать, что существует ровно 720 функций, для которых E  является как областью определения, так и множеством значений.

11

Отображение конечного множества на себя называется подстановкой. Число различных подстановок множества зависит только от числа его элементов n  и обозначается n !. Покажите, что

1! = 1 ,   2! = 2 ,   3! = 6 ,   4! = 24 ,   5! = 120 ,   6! = 720.

Укажите общий способ вычисления n !

3. ОБРАТИМАЯ ФУНКЦИЯ

12°

Какие из следующих функций обратимы и какие не обратимы?

а)     [Maple OLE 2.0 Object]

б)     [Maple OLE 2.0 Object]

в)     [Maple OLE 2.0 Object]

г)     [Maple OLE 2.0 Object]

13

В классе за каждой партой сидит не более двух человек. Поставим в соответствие каждому ученику его соседа по парте, а если он сидит один, то его самого. Каково будет обратное отображение?

14

Пусть каждому слову русского языка поставлено в соответствие слово, записанное теми же буквами, но в обратном порядке (словом назовем любую конечную последовательность букв). Является ли эта функция обратимой? Если да, то какова обратная функция?

15

Отображение конечного множества на себя всегда обратимо. Дайте пример необратимого отображения множества натуральных чисел на  себя.

16

Девять туристов должны разместиться в трех лодках. Сколькими способами они могут это сделать, если требуется, чтобы:

а)  в каждой лодке было по три человека,

б)  в каждой лодке было не более четырех и не менее двух человек,

в)  в каждой лодке плыл хотя бы один турист? (Лодки имеют номера: № 1, № 2, № 3.)

17*

Если у хозяев достаточно стульев, то не принято сажать на один стул более одного гостя: множество гостей отображается в множество стульев обратимым образом. Если в комнате всего шесть стульев, то сколькими способами можно рассадить на них:

а)  одного гостя,

б)  двух гостей,

в)  трех,

г)  четырех,

д)  пять,

е)  шесть гостей?

18*

Обратимые отображения одного конечного множества М  в другое конечное множество N  называются в комбинаторике размещениями  (гостей "размещают" по стульям). Число отображений множества М  в множество N  зависит только от числа элементов m  множества М  и числа n  элементов множества N  и обозначается [Maple OLE 2.0 Object] . Покажите, что

а)      [Maple OLE 2.0 Object]  

б)     [Maple OLE 2.0 Object]

в)     [Maple OLE 2.0 Object]

г)     [Maple OLE 2.0 Object]

д)     [Maple OLE 2.0 Object]

и установите общее правило вычисления [Maple OLE 2.0 Object] . Покажите, что всегда

  [Maple OLE 2.0 Object]  .

19*

Задача 16в  может быть сформулирована абстрактно: сколько существует отображений множества из девяти элементов на  множество из трех элементов. 

Обозначим [Maple OLE 2.0 Object]  

число отображений множества из n  элементов на множество из m  элементов. Проверьте, что

а)    [Maple OLE 2.0 Object]

б)    [Maple OLE 2.0 Object]

в)    [Maple OLE 2.0 Object]

г)    [Maple OLE 2.0 Object]

Попробуйте дать общее правило вычисления [Maple OLE 2.0 Object]   (это несколько более трудная задача, чем задачи 8, 11 и 18).

20*

Сколько существует функций, определенных на множестве из 28 элементов, которые принимают каждое из четырех значений П, К, С и В по шесть раз?
Это задача о числе способов справедливо распределить в феврале дежурства между Петей, Колей, Сашей и Володей (пример 3).

Глава I Глава II Глава III Задачи

27

Hosted by uCoz