Wie kann man die Anzahl der Möglichkeiten exakt berechnen?

Gegeben ist das Spielfeld:

Das Titelbild zeigt das Spiel Seemanns-Solitär. Bei diesem Spiel sollen die schwarzen und weißen Steine mit möglichst wenigen Zügen die Seiten wechseln. Jeder Stein kann auf ein leeres benachbartes Feld geruckt werden (zwei Felder sind benachbart, wenn sie eine gemeinsame Seite haben). Außerdem kann ein Stein über einen benachbarten Stein springen, wenn das Zielfeld leer ist, wobei man nicht ums Eck springen kann. Dabei ist die Farbe der Steine egal.

Aufgabe 1:
a) (0.5 Pkt):
Berechne exakt wie viele verschiedene Zustände im Seemanns-Solitär auftreten können.

Wie kann man hier vorgehen, aufgrund der Punktezahl, bei einem Blatt mit 30 Punkten, ist das wahrscheinlich extrem einfach, ich habe jedoch keinen Schimmer, konnte alle anderen Aufgaben lösen, hier habe ich keinen blassen Schimmer.

Bei der Kombinatorik, so meinte es mal mein Mathedozent im Bachelor, was gute 1 und halb Jahre her ist, ist es erstmal wichtig, haben wir eine Wiederholung oder haben wir keine.

Hier haben wir eine Wiederholung, das bekomme ich noch hin!

Unser n ist 17, da 17 Felder, die man belegen kann, auch das bekomme ich noch hin!
Beim k hörts aber gewaltig auf :( Ich habe 8 schwarze, 8 weiße Steine und 1 freie Stelle oder? Ist dann k auch 17 oder wie sehen wir das?

AUßerdem suchen wir ja die Anzahl der möglichen Zustände, mit Wiederholung, das wäre die Formel oder:


aber wie wende ich die Formel an?

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Mathematik, höhere Mathematik, Statistik, Kombinatorik
Wozu ist eine obere Schranke nötig, die Lösung ist doch eindeutig? (Uni-Mathematik) (Leichte Kombinatorik)?

Ich hatte zunächst diese Frage gestellt, mit dem Hintergrund, dass mir jemand bei der Lösung hilft, wo mir auch zwei Personen im Forum geholfen haben. Nun habe ich mich gestern Nacht dazu entschieden, die KOmbinatorik, da wir dies im Studium nicht hatten, selbst nachzuholen, mit meinem neuen Wissen, bin ich der Meinung ich habe die Lösung zur a), aber verstehe nicht, warum von einer oberen Schranke gesprochen wird!

Es geht um die a)

So sieht das Spiel aus:

Das ist die Spielanleitung:

So nun die Lösung:

die a) besteht aus 3 Fragen, wobei man beachten muss, im Gegenzug zur Spielanleitung, sind alle Steine gleichgefärbt:

1. Zwischen wie viel Möglichkeiten muss man sich im schlimmsten Fall entscheiden?

Alle Steine sind gleich gefärbt, das heißt, ich kann am Anfang einfach alle Steine legen und ich habe somit nicht nur 10 Möglichkeiten, wie in der Anleitung stehend, bei 12-RR, sondern es heißt somit wir haben 11 Steine, alle gleich gefärbt, somit habe ich 11 Möglichkeiten.

Bei einem beliebigen, also n mit n-RR habe ich n-1 Möglichkeiten.

2.Wie lange dauert es (Anzahl der Züge) bis das Spiel zu Ende ist?

hier ist es bei 12-RR mit 11 Steinen somit auch so, dass es 11 Züge sind. und bei beliebigem n sind es n-1 Züge

3. Wie viele verschiedene Kombinationen gibt es?`

Hier wäre die Lösung somit 11!, korrekt? Und bei beliebigem n wäre es (n-1)!

Nun meine Frage, inwiefern eine obere Schranke aufstellen, ich muss hier doch nichts approximieren, die Lösungen sind doch klar definiert oder habe ich einen Denkfehler?

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Mathematik, höhere Mathematik, Kombinatorik
Was muss ich anwenden, um das Project Euler Problem 715 zu lösen?

Ich benötige Hilfe bei der Lösung des Project Euler Problems 715, welches sich mit einem höchst komplexen kombinatorischen Problem mit diophantischen Gleichungen beschäftigt. Ich versuche, die Anzahl von 6-Tupeln (x1, x2, x3, x4, x5, x6) zu bestimmen, für die gilt:

  • Alle xi sind ganze Zahlen mit 0 < xi < n.
  • ggT(x1^2 + x2^2 + x3^2 + x4^2 + x5^2 + x6^2, n^2) = 1

Gesucht ist g(10^12) mod 1000000007.

Um das Problem anzugehen, habe ich versucht, den Lösungsraum mithilfe von zahlentheoretischen und kombinatorischen Methoden einzugrenzen. Mein aktueller Ansatz ist es, die diophantische Gleichung x1^2 + x2^2 + x3^2 + x4^2 + x5^2 + x6^2 = k * n^2 + 1 darzustellen, wobei k eine ganze Zahl ist.

Ich habe versucht, die Anzahl der Lösungen für jedes k mithilfe des Sternschen Dreiecks der Pfeilschen Dreieckszahlen zu berechnen, indem ich die Anzahl der Wege im Dreieck zähle, die zu einem k-fachen von n^2 + 1 führen. Danach wollte ich die Anzahl der Lösungen für jedes k modulo 1000000007 addieren.

Leider führt dieser Ansatz zu inkorrekten Ergebnissen. Welche mathematischen Konzepte oder Techniken könnte ich anwenden, um das Problem auf eine effiziente und korrekte Weise zu lösen?

Jede Hilfe ist willkommen, insbesondere solche, die auf zahlentheoretischen oder kombinatorischen Methoden basieren.

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programmieren, rechnen, Funktion, Gleichungen, höhere Mathematik, lineare Algebra, Nullstellen, Vektoren, Vektorrechnung, Beweis, Gleichungssysteme, Kombinatorik, Analysis
S.O.S. Wie löse ich diese Aufgabe in Kombinatorik?

Hallo liebe Mathe-Profis,

ich brauche dringend euer Talent. Ich habe die folgenden Aufgaben gelöst, aber ich habe nicht das Gefühl, dass sie richtig sind, und Kombinatorik ist ein Thema, bei dem ich kein Gefühl für die richtigen Antworten habe🙁. Ich füge unten ein Bild mit meinen Antworten an.

1. Sie arbeiten als Geschäftsführer in einem Softwarehaus und haben für dieses Softwarehaus 4 Großprojekte P1, P2, P3, P4 akquiriert. Sie haben als Projektleiter für diese Großprojekte PL1,PL2,PL3,PL4 benannt. In dem Softwarehaus gibt es 7 Entwicklerteams E1,E2,...,E7. Diese Teams können in den 4 Großprojekten eingesetzt werden. Dabei sollen die Mitarbeiter eines Teams aber stets die gleichen Projekte bearbeiten.

(a) Wie viele Möglichkeiten gibt es, wenn alle 4 Großprojekte bear- beiten werden sollen?

(b) Wie viele Möglichkeiten gibt es, wenn das erfahrenste Team E1 im schwierigsten Projekt P1 eingesetzt werden soll?

(c) Alle 4 Großprojekte sind erfolgreich abgewickelt worden. Als Provision erhalten Sie vom Softwarehaus 100 Geldeinheiten.

i. Wie viele Möglichkeiten gibt es, diese Geldeinheiten an die Projektleiter weiter zu geben? Die 4 Projektleiter können auch leer ausgehen.

ii. Wie viele, wenn Sie mindestens 30 Geldeinheiten, Projektleiter P L1 mindestens 20 Geldeinheiten, Projektleiter P L2 mindestens 15 Geldeinheiten und Projektleiter PL3 mindestens 10 Geldeinheiten bekommen?

Hinweis: Bitte berechnen Sie nicht die konkreten Werte, sondern geben Sie an, wie diese berechnet werden können, d.h. die entsprechende Formeln zur Berechnung der Ergebnisse sind anzugeben!

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Statistik, Stochastik, Kombinatorik
Unterschiedliche Wahrscheinlichkeiten Lotto?

Hallo,

Ich habe eine Frage aus dem Bereich Kombinatorik:

Die Wahrscheinlichkeit, im Lotto alle Richtigen zu haben liegt bei 1:140mio, das errechnet sich über den Binominalkoeffizienten. Gibt man zwei Tipps im selben Spiel ab, liegt die Wahrscheinlichkeit bei 2:140mio, also 1:70 Mio, bei 70 Mio Tipps im selben Spiel 70mio:140mio,also 1:2, bei 140 Mio Tipps 140mio:140mio,also bei 100%. Ist ja logisch, denn wenn man alle 140 Mio möglichen Kombinationen tippt, muss zwangsläufig die richtige mit dabei sein.

Die Gewinnchance liegt also bei n*(1/140 Mio), wobei n die Anzahl der Tipps in einer Ziehung ist.

Wie verhält es sich, wenn man die Tipps nicht in der selben Ziehung, sondern immer nur einen pro Ziehung abgibt? Wenn man z. B. An 2 Tagen jeweils einen Tipp abgibt, muss die Wahrscheinlichkeit natürlich höher sein, als wenn man nur an einem Tag einen Tipp abgibt. Sie muss aber geringer sein, als wenn man die zwei Tipps am selben Tag abgibt. Wenn man in 140 Mio unterschiedlichen Tagen jeweils einen Tipp abgibt, ist das natürlich keine Garantie dafür, dass man auch mal gewinnt im Gegensatz zum obigen Beispiel, wenn man alle 140 Mio Tipps an einem Tag abgibt. Z. B. Wenn man 140 Mio mal den selben Tipp abgibt. Es gibt ja keine Garantie, dass bei 140 Mio Ziehungen genau die eine Kombination vorkommt, es können in diesem Fall ja auch gleiche Zahlenkombinationen mehrfach vorkommen.

Lotto, Wahrscheinlichkeit, Kombinatorik

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