ShAD考试中的离散数学

你好!我的名字叫Azat,我在SHAD中创建准备考试的课程。最近,我们开设了离散数学课程,因此我们的团队正在积极解决相关主题的问题。SHAD 2019中检查了考试之后我们看到了Habr用户对从考试中娱乐任务的兴趣。因此,我们在此发布离散数学的4个收藏夹。好好享受!



问题1(2018年5月26日,第5号)


随机值 X等于同时包含元素1和2的循环的长度,集合的随机排列 {1,2,,n}如果没有这样的周期,那么X=0查找随机变量的分布X 和她的数学期望。


决断

, , . , XP(X=k)k. — , k, , n!


. . (1 2), k2n2, Cn2k2. , , , (nk)!. , . , , . aa1=b, ab, 1 b( ). , , (k1)!. :


P(X=k)=Cn2k2(nk)!(k1)!n!=k1n(n1)


, k=0k=1. k=1, , (P(X=1)=0, .. , ). , k>n, P(X=k)=0( ). , P(X=0):


P(X=0)=1k=1nk1n(n1)=11n(n1)n(n1)2=112=12


X, :


E(X)=k=1nkk1n(n1)=1n(n1)(k=1nk2k=1nk)=


=1n(n1)(16n(n+1)(2n+1)12n(n+1))=n+13

问题2(2016年6月4日,第3期)


随机变量 XY取两个值 cov(X,Y)=0证明他们是独立的。


决断

, , , .


: 0 1, P(X=1)=p, P(Y=1)=q, P(X=1,Y=1)=r. , r=pq. , E(X)=P(X=0)0+P(X=1)1=P(X=1)=p, E(Y)=P(Y=0)0+P(Y=1)1=P(Y=1)=q, E(XY)=P(X=1,Y=1)=r. cov(X,Y)=E(XY)E(X)E(Y)=0, E(XY)=E(X)E(Y)r=pq.


, XY: , ( , : P(X=1,Y=0)=P(X=1)P(X=1,Y=1)=pr, P(X=0,Y=1)=P(Y=1)P(X=1,Y=1)=qr, P(X=0,Y=0)=1P(X=1,Y=1)P(X=0,Y=1)P(X=1,Y=0)). , , .


P(X=a)=p, P(X=b)=1p, P(Y=c)=q, P(Y=d)=1q, a<bc<d我们引入了新的随机变量X=XabaY=Ycdc注意,X 取值 ab当且仅当 X分别等于0和1,对于 Y如果我们证明cov(X,Y)=0, .


E(X)=E(X)aba   E(Y)=E(Y)cdc


E(XY)=E(XabaYcdc)=E(XY)cE(X)aE(Y)+ac(ba)(dc)


cov(X,Y)=E(XY)E(X)E(Y)=E(XY)E(X)E(Y)(ba)(dc)=cov(X,Y)(ba)(dc)


cov(X,Y)=0, cov(X,Y)=0, ...


问题3(2018年5月26日,第8号)


莱兰迪亚的神奇之地拥有100个城市,其中一些城市通过航空公司连接。众所周知,每个城市都有90多家航空公司出发。证明有11个城市成对地通过航空公司相互连接。


决断

, — , — . , 91 , 8 . , , , .


( , ). , , , , .., . . 1 9 , , 1009=11, .


问题4(2017年6月3日,第4号)


在Tyndex,每位员工至少有50位熟人。事实证明,只有两次握手后,就有两名员工彼此熟悉(也就是说,成对熟悉的人的最短连接链包含8个中间人)。证明该公司至少有200名员工。


决断

, 10 . Aii- , i |Ai|50.


, A1, A4, A7, A10. , . , |A1A4A7A10|=|A1|+|A4|+|A7|+|A10|200, ...


如果您有其他解决问题的想法或任何意见,请随时通过电报@ Azatik1000给我写信。总是很乐意回答!


ShAD Helper的策展人Azat Kalmykov


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