Citat dana

Priroda govori jezikom matematike. (Galileo Galilej)

6. 9. 2011.

Dirihleov princip

Dirihleov princip se često popularno ilustruje kroz "problem zečeva i kaveza".

Ako imamo 7 zečeva i 6 kaveza(ili uopšte, m zečeva i k kaveza, gde je m>k) i sve zečeve razmestimo po kavezima, onda mora postojati kavez u koji će biti smeštena bar 2 zeca.

Pretpostavimo da ne postoji takav kavez u kome su 2 zeca. Onda je u svaki od kaveza smešteno najviše po 1 zec, tako da je ukupan broj smeštenih zečeva u ovom slučaju nije veći od 1*6=6 zečeva, a ima ukupno 7 zečeva, što je protivurečno našoj pretpostavci. Kontradikcija. Znači da postoji kavez u kojem se nalazi bar 2 zeca.

Strogo formulisano, Dirihleov pricip glasi:
Ako su A i B konačni skupovi i |A|>|B|, onda ne postoji injektivno (1 na 1) preslikavanje skupa A u skup B.

Drugačija, nešto jednostavnija formulacija Dirihleovog principa glasi : 
Ako je n + 1 ili više objekata smešteno u n kutija, tada se bar u jednoj kutiji nalaze bar dva objekta.

Dokažimo ovo tvđrenje. Najpre pretpostavimo da svaka kutija sadrži najviše jedan objekat. 
 Tada je ukupan broj objekata najviše n, što je u suprotnosti sa pretpostavkom da
ima bar n + 1 objekata.

Opštiji oblik Dirihleovog principa može se dobiti iz principa zbira.  Neka
 je određeni broj objekata smešten u n kutija i neka je Ai skup objekata u kutiji, 
pri čemu važi da je 1 £ i £ n. Pošto su skupovi Ai disjunktni (nemaju zajedničkih elemenata),  broj objekata u kutijama je dat sa  |A1| + |A2| + . . . + |An|. Stoga,  ako bi se
 u svakoj kutiji nalazilo najviše k objekata, tada bi ukupan broj
 objekata bio najviše:
k + k + . . . + k = nk.

Odnosno:
Ako je m objekata smešteno u n kutija i m > nk, tada se bar u jednoj kutiji nalazi bar k + 1 objekat.

Primer:
Koliko karata treba izvući iz špila sa 52 karte da bi se medju izvučenim kartama sigurno nalazile četiri sa istim znakom?

Izvučene karte možemo grupisati prema vrsti u 4 grupe. Da bi bili sigurni da je u jednoj od njih 4 elementa, shodno Dirihleovom principu potrebno je izvući 4 · 3+1=13 karata. Ako je broj karata manji, recimo 12, postoji mogućnost da su u te četiri grupe po tri karte, slično i za manje brojeve. Nakon 13  i više izvučenih karata (naravno ne više od 52) sigurno postoje 4 koje su istog znaka.


Literatura:
  • "Kombinatorika", Dr Ratko Tošić
  • "Diskretna matematika,osnove kombinatorike i teorije grafova",  Dragan Stevanović,Miroslav Ćirić,Slobodan Simić,Vladimir Baltić,  Beograd, 2008.

3 коментара:

  1. Анониман3/01/2013

    Meni nije jasno kako da dokazujem neki zadatak, da li recima ili brojevima i kako? Molim vas pomognite mi, sutra imam opstinsko takmicenje a ne znam ni sta ce biti, rekli su mozda i dirihleov princip,ako znate sta ce biti molim vas odgovorite mu na ovo ako uopste radi ovaj sajt. Unapred hvalaaaaaaaaaaa

    ОдговориИзбриши
  2. Анониман4/15/2013

    I od ovoga je napravljena nauka? Smešno..

    ОдговориИзбриши

Kliknite ovde da pročitate važno obaveštenje za posetioce.

Sadržaj poređan po vremenu