• 40 odgovora
  • 11.977 pregleda
Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 12:08 · pre 176 meseci #1
Treba izračunati sledeću sumu:

\math
S_n=\sum_{k=1}^{n} k(k+1)(k+2)(_{k}^{n}) 
, n prirodan broj.
Pokušao sam sa razvijanjem ovog n nad k, ali ništa nije pomoglo.

Drugo pitanje: Da li može kub nekog prirodnog broja biti kvadrat nekog drugog prirodnog broja? Tj, može li da bude a^2=b^3 za prirodne brojeve a i b veće od 1 i međusobno različite? Meni intuitivno deluje da ne može, ali treba mi dokaz (ili kontraprimer :) )

Unapred hvala!
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 13:12 · pre 176 meseci #2
a^2 = b^3 \Rightarrow a=\sqrt{b^3} \Rightarrow a=b\sqrt{b} Dakle, po ovom, mora biti zadovoljen uslov a,b,\sqrt{b}\in N Primer, b=4, a=8

Iz ovoga se ustvari uočava da a i b moraju biti stepeni sa zajedničkom osnovom, a izložiocima zamenutim u odnosu na početni zadatak, a=2^3, b=2^2, pa kad se to uvrsti, bude (2^3)^2=(2^2)^3 \Rightarrow 2^6=2^6

a=b\sqrt{b} \Rightarrow \sqrt{b}=x^2
a=x^2\cdot x
a=x^3
b=x^2
x\in N

[Ovu poruku je menjao lonelyrider_44 dana 16.04.2012. u 14:52 GMT+1]
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 15:50 · pre 176 meseci #3
Hvala puno, razumeo .

Sad si me ovim odgovorom bacio na muke dodatno. Naime, moj zadatak je bio da ustanovim koliko ima brojeva od 1 do 10^6 koji nisu ni potpuni kvadrati, ni kubovi, ni četvrti stepeni nekog prirodnog broja. Ideja mi je bila da prebrojim one koji jesu bar nešto od toga, pa da oduzmem. E sad, čini mi se da je skup "četvrtih stepena" podskup "potpunih kvadrata", a u početku sam mislio da su potpuni kvadrati disjunktni (osim jedinice) sa kubovima. Sad si me demantovao, pa pomozi da razgraničim i to
Dakle, treba mi broj elemenata unije ova tri skupa ali mi problem prave preseci.
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 18:22 · pre 176 meseci #4
Ne znam da li je moguće tako rešiti kako ti želiš , mi smo imali skoro isti ovakav zadatak iz kombinatorike i treba da se koristi "Formula uključenja-isključenja". Dakle, ako ste učili tu formulu, onda koristi to...
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 19:31 · pre 176 meseci #5
Ako ti nije problem, napiši reč-dve o rešenju.
Po formuli uključenja-isključenja, trebaće mi kardinalnosti preseka, a do tih brojeva ne umem da dođem
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 20:32 · pre 176 meseci #6
Ovaj zadatak sa sumom se radi drugačije.

x^2(1+x)^n=\sum_{k=0}^n{n\choose k}x^{k+2}
(x^2(1+x)^n)'''=\sum_{k=0}^n{n\choose k}k(k+1)(k+2)x^{k-1}

Izračunaj levu stranu i dobićeš identitet koji je tačan za svako x. Na kraju zameni x sa 1.
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 20:39 · pre 176 meseci #7
Uočiš sledeće skupove:

S - skup brojeva od 1 do 10^6 - imaš 10^6 komada
S_1 - potpuni kvadrati: 1^2, 2^2,..., (10^3)^2 - imaš 10^3 komada
S_2 - potpuni kubovi: 1^3, 2^3,..., (10^2)^3 - imaš 10^2 komada
S_3 - četvrti stepen: to je podskup od S_1

Ubacis u formulu: N(\overline{S_1}\cap\overline{S_2}\cap\overline{S_3})=N(S)-N(S_1)-N(S_2)-N(S_3)+N(S_1\cap\ S_2)+N(S_1\cap\ S_3)+N(S_2\cap\ S_3)-N(S_1\cap S_2\cap S_3)

Nadam se da nigde nisam pogrešio :)
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 16.04.2012. u 23:33 · pre 176 meseci #9
Smem li da pitam šta pokušavate sa tom formulom uključivanja-isključivanja? Kakve to ima veze sa postavljenim pitanjima? Za red sam napisao kako se sumira, a prirodan broj je potpuni k_i-ti stepen za svako i\in\{1,\dots,n\} akko je potpuni k-ti stepen za k=NZS(k_1,\dots,k_n).
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Pomoc za jos jednu sumu :) 20.04.2012. u 23:19 · pre 176 meseci #12
Jos samo ovo :)

Izracunati sumu:
S_n=\frac{2^2}{2} {n\choose 1}+\frac{2^3}{3} {n\choose 2}+\frac{2^4}{4} {n\choose 3}+...+\frac{2^{n+1}}{n+1} {n\choose n}

Pokusao sam da je ovo jednako
 2\sum_{k=1}^n \frac{2^k}{k+1} {n\choose k}

Onda sam primetio da je  3^n=(1+2)^n=\sum_{k=0}^n {n\choose k} 2^k i da je za k=0 clan sume jednak 1, ali to izgleda ne vodi do resenja zbog k+1 koje deli svaki sabirak, pa ne mogu ovo da iskoristim :(
Ako moze pomoc...
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 21.04.2012. u 00:32 · pre 176 meseci #13
 S_n = \sum_{k=1}^n \frac{2^{k+1}}{k+1} {n\choose k} = \frac{1}{n+1} \sum_{k=1}^n \frac{2^{k+1} (n+1)n!}{(k+1)k!(n-k)!}  =   \frac{1}{n+1} \sum_{k=1}^n 2^{k+1} {n+1\choose k+1} = \frac{1}{n+1}\left ( \sum_{k=0}^n 2^{k+1} {n+1\choose k+1} - 2(n+1)\right) = \frac{1}{n+1} \biggl(3^{n+1}-1 -2n -2\biggr) = \frac{3^{n+1} -2n -3}{n+1}
Potpis
Leonardo da Vinči

Nema istine u onim naukama u kojima se matematika ne primenjuje.

Milorad Stevanović

Bog postoji zato sto je matematika neprotivurečna.
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 21.04.2012. u 08:54 · pre 176 meseci #15
Može na prethodnu foru

f(x)=\sum_{k=0}^n\frac{x^{k+1}}{k+1}{n\choose k}
S_n=f(2)-2
f'(x)=(1+x)^n
f(0)=0
f(x)=f(0)+\int_0^x(1+t)^n\,dt=\frac{(1+x)^{n+1}}{n+1}-\frac 1{n+1}
f(2)=\frac{3^{n+1}-1}{n+1}
S_n=\frac{3^{n+1}-2n-3}{n+1}.
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 21.04.2012. u 09:22 · pre 176 meseci #16
Pa hajde da raspisemo ovu sumu \sum_{k=0}^n 2^{k+1} {n+1\choose k+1}

Dakle, \sum_{k=0}^n 2^{k+1} {n+1\choose k+1} = 2^1 {n+1\choose 1} + 2^2 {n+1 \choose 2} + 2^3 {n+1 \choose 3} +\cdots + 2^{n} {n+1 \choose n} + 2^{n+1} {n+1 \choose {n+1}} = \left(2^0 {n+1 \choose 0}+2^1 {n+1\choose 1} + 2^2 {n+1 \choose 2} + 2^3 {n+1 \choose 3} +\cdots + 2^{n} {n+1 \choose n} + 2^{n+1} {n+1 \choose    {n+1}}\right) - 2^0 {n+1 \choose 0} =  (1+2)^{n+1} - 1 = 3^{n+1} -1

Ova suma bi mogla i lepse da se vidi (jer fakticki, u prethodnom slucaju nam je k islo od k=-1 za 3^{n+1} (sto je malo "ruzno")), ako bismo izvrsili pomeranje indeksa sumacije (najobicnija linearna smena za granice), i tada bi \sum_{k=0}^n 2^{k+1} {n+1\choose k+1} = \sum_{k=1}^{n+1} 2^{k} {n+1\choose k}, i tada se ponovi isti argument.
Potpis
Leonardo da Vinči

Nema istine u onim naukama u kojima se matematika ne primenjuje.

Milorad Stevanović

Bog postoji zato sto je matematika neprotivurečna.
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 02.05.2012. u 23:53 · pre 176 meseci #18
imam novi problem.
Koliko ima n-tocifrenih brojeva sa zbirom cifara 11 ?
Jedino sto znam je da se 11 moze zapisati sa najmanje dve a najvise 11 cifara ali problem su i nule kojih moze biti koliko hoces... Takodje mogu biti i na pocetku broja, sto unosi dodatnu zabunu. Molio bih za pomoć
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 03.05.2012. u 08:06 · pre 176 meseci #19
Kako na pocetku broja? 003 je trocifren broj? Pa onda je i stocifren :) Ako se trazi tako nesto onda je pogresno reci n-tocifren broj, mozda uredjena n-torka cifara ili slicno...
Re: Dva pitanja, jedno bez ideje :( (SUMA) 03.05.2012. u 10:42 · pre 176 meseci #20
Neka je S skup resenja jednacine x_1+x_2+\cdots+x_n=11 u skupu \bf{N}_0. Neka su A, B i C redom skupovi onih resenja iz S za koje vaze uslovi: (a) x_1=0; (b) jedan od brojeva x_1,x_2,\dots,x_n jednak je 11; (c) jedan od brojeva x_1,x_2,\dots,x_n jednak je 10. Tada je \input amstex |S|=\binom {n+10} {11}, ~ |A|=\binom{n+9}{11},~|B|=n,~|C|=n(n-1),~|A\cap B|=n-1,~|B\cap C|=0, |C \cap A|=(n-1)(n-2). Trazeni broj jednak je
\input amstex |S \setminus (A \cup B \cup C)| = |S|-|A|-|B|-|C|+|A \cap B| +|B \cap C| + |C \cap A| - |A \cap B \cap C| = \binom{n+9}{10}-2n+1.

Resenje je uzeto iz Kombinatorike (glava 4, zadatak 6) Pavla Mladenovica.
Potpis
Leonardo da Vinči

Nema istine u onim naukama u kojima se matematika ne primenjuje.

Milorad Stevanović

Bog postoji zato sto je matematika neprotivurečna.
Odgovori
Prijavite se da biste odgovorili u ovoj temi.PrijavaRegistracija

Premeštanje teme