marathon:problem_16 [2015/10/05 19:13] letsko создано |
marathon:problem_16 [2015/10/05 19:27] (текущий) letsko |
| |
Легко увидеть следующую рекуррентную формулу для r(n):\\ | Легко увидеть следующую рекуррентную формулу для r(n):\\ |
R(n) = nR(n-1) + (-1) n (*) | R(n) = nR(n-1) + (-1)<sup>n</sup> (1) |
| |
Однако доказать эту формулу не так просто. Поэтому мы применим несколько иной подход к вычислению R(n).\\ | Однако доказать эту формулу не так просто. Поэтому мы применим несколько иной подход к вычислению R(n).\\ |
Ясно, что r(n,i) = C(n,i)R(i). | Ясно, что r(n,i) = C(n,i)R(i). |
| |
Суммируя по всем i, получим: <m>n! = sum{i=0}{n-1}{C(n,i)R(i)}</m> (**) | Суммируя по всем i, получим: <m>n! = sum{i=0}{n-1}{C(n,i)R(i)}</m> (2) |
| |
Отсюда <m>R(n) = n! - sum{i=0}{n-1}{C(n,i)R(i)}</m>, где суммирование ведется от 0 до n-1. И мы нашли приемлемую формулу для R(n). | Отсюда <m>R(n) = n! - sum{i=0}{n-1}{C(n,i)R(i)}</m> |
| |
| И мы нашли приемлемую формулу для R(n). |
| |
Применив ее к n=20, получим R(20) = 895014631192902121. | Применив ее к n=20, получим R(20) = 895014631192902121. |
**Обсуждение** | **Обсуждение** |
| |
Обращая формулу (**), можно получить следующее выражение для R(n): | Обращая формулу (2), можно получить следующее выражение для R(n): |
| |
<m>R(n) = n! sum{i=0}{n-1}(-1){i}/{i!}</m> (***) | <m>R(n) = n! sum{i=0}{n-1}(-1){i}/{i!}</m> (3) |
| |
Подставляя выражения для R из (***), в формулу (*) не трудно убедиться в ее справедливости.\\ | Подставляя выражения для R из (3), в формулу (1) не трудно убедиться в ее справедливости.\\ |
Видно, что с ростом n второй сомножитель в (***) стремится к 1/e. Оценивая хвост ряда, не участвующий в (***), можно показать, что R(n) есть n!/e, округленное до ближайшего целого. | Видно, что с ростом n второй сомножитель в (3) стремится к 1/e. Оценивая хвост ряда, не участвующий в (3), можно показать, что R(n) есть n!/e, округленное до ближайшего целого. |
| |
перестановки, которые в условии ММ16 называются "правильными", обычно называют "беспорядками". Подробнее про них можно почитать в книжке: Р. Грэхем, Д. Кнут, О. Паташник "Конкретная математика". | перестановки, которые в условии ММ16 называются "правильными", обычно называют "беспорядками". Подробнее про них можно почитать в книжке: Р. Грэхем, Д. Кнут, О. Паташник "Конкретная математика". |