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Typos fixed #18

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2 changes: 1 addition & 1 deletion aufgaben/4/40000026.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -75,7 +75,7 @@
\]
Da $r^2$ ziemlich nahe bei $1$ liegt, kann man davon ausgehen, dass
das Gesetz gut erf"ullt ist, allerdings eher f"ur den Exponenten
$a=3.458587$ statt $3$. Dies zeigt auch die Abbildung~\ref{400000025:log}.
$a=3.458587$ statt $3$. Dies zeigt auch die Abbildung~\ref{40000026:log}.
\begin{figure}
\begin{center}
\includeagraphics[width=\hsize]{log.pdf}
Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion aufgaben/8/80000010.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -19,7 +19,7 @@
$K_+$ so gew"ahlt werden muss, dass unter der Nullhypothese
$P(K>K_+)=1-\alpha$ ist. F"ur $\alpha=0.05$ und $n=10$ bedeutet
dies, dass er mindestens 8 mal richtig liegen muss. Diese Zahl
kann man mit der Funktion {\tt pbinom} in R berechnen:
kann man mit der Funktion {\tt qbinom} in R berechnen:
\verbatimainput{aufg4.txt}
\end{loesung}

67 changes: 33 additions & 34 deletions skript/kombinatorik.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -17,7 +17,7 @@ \section{Motivation}

In den letzten Jahren konnte man immer wieder h"oren, die Naturkonstanten
in unserem Universum seien unwahrscheinlich genau aufeinander abgestimmt,
genau so dass es m"oglich sei, dass intelligentes Leben entstand.
genau so, dass es m"oglich sei, dass intelligentes Leben entstand.
Nat"urlich ist das Unsinn, denn unwahrscheinlich w"urde ja wohl
heissen, dass es sehr viele Alternativen gibt, in denen eben kein
intelligentes Leben entsteht.
Expand All @@ -30,11 +30,11 @@ \section{Motivation}
\section{Ziele}
Die Kombinatorik befasst sich mit z"ahlbaren diskreten Strukturen,
insbesondere versucht sie Antworten zu geben auf Fragen die
typischerweise mit ``Auf wieviele Arten \dots'' beginnen, zum Beispiel:
typischerweise mit ``Auf wie viele Arten \dots'' beginnen, zum Beispiel:
\begin{itemize}
\item Auf wieviele Arten kann man $n$ verschiedene Objekte anordnen?
\item Auf wieviele Arten kann man $k$ Objekte aus $n$ ausw"ahlen?
\item Auf wieviele Arten kann man $k$ mal ein Auswahl aus $n$ Objekten
\item Auf wie viele Arten kann man $n$ verschiedene Objekte anordnen?
\item Auf wie viele Arten kann man $k$ Objekte aus $n$ ausw"ahlen?
\item Auf wie viele Arten kann man $k$ mal ein Auswahl aus $n$ Objekten
treffen?
\end{itemize}

Expand Down Expand Up @@ -80,23 +80,22 @@ \section{Produktregel: Die F"ur--jedes--gibt--es--Regel} \label{kombinatorik-pro
also gibt es $n_1\cdot n_2=36$ verschiedene Augenzahlbilder.
\end{loesung}


\item Ein Autoh"andler bietet 5 verschiedene Fahrzeugtypen in 30
verschiedenen Farben an.
Zu jedem Fahrzeugtyp gibt es 7 verschiedene Extraausstattungen.
Wieviele verschiedene Fahrzeuge kann der Autoh"andler verkaufen?
Wie viele verschiedene Fahrzeuge kann der Autoh"andler verkaufen?

\begin{loesung}
Offenbar sind alle die $n_1=5$ Fahrzeugtypen, die $n_2=30$ Farben
und die $n_3=7$ Extraausstattungen unabh"angig voneinenander w"ahlbar, also ist
und die $n_3=7$ Extraausstattungen unabh"angig voneinander w"ahlbar, also ist
die Gesamtzahl der m"oglichen Fahrzeuge $n_1n_2n_3=1050$.
\end{loesung}

\item Nehmen wir jetzt an, statt vorgegebener Ausstattungen mit
Extras k"onne jedes einzelne Extra unabh"angig gew"ahlt oder
abgelehnt werden.
Es gebe 7 solche Extras.
Wieviele verschiedene Fahrzeuge k"onnen bestellt werden?
Wie viele verschiedene Fahrzeuge k"onnen bestellt werden?

\begin{loesung}
Offenbar hat man jetzt f"ur jedes Extra die Wahl, ob man es dazunehmen
Expand All @@ -116,7 +115,7 @@ \section{Produktregel: Die F"ur--jedes--gibt--es--Regel} \label{kombinatorik-pro
\item Als das iPhone 5 neu war, konnte man in weiss oder in schwarz
bestellen und in drei verschiedenen
Gr"ossen des Flashspeichers.
Wieviele verschiedene iPhone 5 gab es?
Wie viele verschiedene iPhone 5 gab es?

\begin{loesung}
Offenbar konnte man $n_1=2$ Farben und $n_2=3$ Speicherausstattungen
Expand All @@ -129,8 +128,8 @@ \section{Produktregel: Die F"ur--jedes--gibt--es--Regel} \label{kombinatorik-pro
\section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}
\index{Permutation}
\index{Reihenfolge}
Die Frage ``Auf wieviele Arten lassen sich $n$ verschieden Objekte anordnen?''
ist gleichbedeutend mit der Frage, wieviele Permutationen von $n$
Die Frage ``Auf wie viele Arten lassen sich $n$ verschieden Objekte anordnen?''
ist gleichbedeutend mit der Frage, wie viele Permutationen von $n$
Objekten es gibt.
Die Zahl $P_n$ der Permutationen von $n$ Objekten
kann durch den folgenden Abz"ahlprozess gefunden werden.
Expand All @@ -139,7 +138,7 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}
F"ur das erste Objekt stehen $n$ Pl"atze
zur Verf"ugung.
F"ur jede Wahl des Platzes des ersten Objektes
ist jetzt zu bestimmen, auf wieviele Arten die verbleibenden
ist jetzt zu bestimmen, auf wie viele Arten die verbleibenden
$n-1$ Objekte platziert werden k"onnen.
F"ur das zweite
Objekt muss einer der $n-1$ verbleibenden Pl"atze gew"ahlt werden.
Expand Down Expand Up @@ -169,7 +168,7 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}


\begin{beispiele}
\item In wievielen verschiedenen Reihenfolgen k"onnen die acht L"aufer
\item In wie vielen verschiedenen Reihenfolgen k"onnen die acht L"aufer
eines Rennens im Ziel eintreffen?

\begin{loesung}
Expand All @@ -179,7 +178,7 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}
\item Einer der L"aufer von Beispiel 1 ist unbestrittener Favorit,
es ist klar, dass er gewinnen wird.
Von einem anderen ist bekannt, dass er keine Chance hat.
Wieviele Reihenfolgen bleiben "ubrig?
Wie viele Reihenfolgen bleiben "ubrig?

\begin{loesung}
Nur noch sechs der acht L"aufer k"onnen in beliebiger Reihenfolge
Expand All @@ -195,7 +194,7 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}
Wieviele Erinnerungsfotos sind m"oglich?

\begin{loesung}
Es gibt $7!=5040$ Rangfolgen der M"anner, und ebensoviele bei den
Es gibt $7!=5040$ Rangfolgen der M"anner, und ebenso viele bei den
Frauen.
Die Ermittelung der Rangfolge bei den M"annern ist offensichtlich
unabh"angig von derjenigen bei den Frauen, so dass die Gesamtzahl der
Expand All @@ -209,17 +208,17 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}
einem Nachtessen an einem runden Tisch.
\begin{teilaufgaben}
\item
Auf wieviele Arten k"onnen die Teilnehmer die Pl"atze einnehmen?
Auf wie viele Arten k"onnen die Teilnehmer die Pl"atze einnehmen?
\item
Auf wieviel Arten k"onnen
Auf wie viel Arten k"onnen
die Teilnehmer die Pl"atze einnehmen, wenn nicht alle drei Mathematiker
oder Ingenieure nebeneinander sitzen d"urfen?
\end{teilaufgaben}

\begin{loesung}
\begin{teilaufgaben}
\item
Man muss offenbar herausfinden, in wievielen m"oglichen Reihenfolgen
Man muss offenbar herausfinden, in wie vielen m"oglichen Reihenfolgen
man die sechs Teilnehmer auf die sechs Pl"atze setzen kann.
Dies sind $6!$ M"oglichkeiten.
\item
Expand All @@ -229,9 +228,9 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}

Wir wissen bereits, dass die Leute auf $6!=720$ Arten platziert werden
k"onnen.
Wir m"ussen also nur herausfinden, wieviele Platzierungen
Wir m"ussen also nur herausfinden, wie viele Platzierungen
unerw"unscht sind (weil drei Mathematiker nebeneinander sitzen),
dann wissen wir auch, auf wieviele erw"unschte Arten die Teilnehmer
dann wissen wir auch, auf wie viele erw"unschte Arten die Teilnehmer
sitzen k"onnen.
An einem runden Tisch gibt es sechs Pl"atze, wo im Uhrzeigersinn gez"ahlt
die Gruppe der Mathematiker beginnen kann.
Expand Down Expand Up @@ -268,7 +267,7 @@ \section{Permutationen: Reihenfolge} \label{kombinatorik-permutation}
\section{Kombinationen: Auswahl}
\index{Kombinationen}
\index{Auswahl}
Auf wieviele Arten kann $k$ aus $n$ verschiedenen Objekten
Auf wie viele Arten kann man $k$ aus $n$ verschiedenen Objekten
ausw"ahlen.
Auch diese Frage kann ein Abz"ahlargument
beantworten.
Expand Down Expand Up @@ -325,7 +324,7 @@ \section{Kombinationen: Auswahl}
\item In einen Wald mit 1000 B"aumen schl"agt f"unfmal der Blitz ein.
Wir d"urfen annehmen, dass kein Baum zweimal getroffen, denn der
Einschlag wird den Baum weitgehend zerst"oren.
Auf wieviele Arten
Auf wie viele Arten
k"onnen die getroffenen B"aume im Wald verteilt sein?

\begin{loesung}
Expand All @@ -339,7 +338,7 @@ \section{Kombinationen: Auswahl}

\item F"ur ein Projekt stellt eine Firma mit 30 Mitarbeitern eine Taskforce
aus 5 Leuten zusammen.
Auf wieviele Arten ist das m"oglich?
Auf wie viele Arten ist das m"oglich?


\begin{loesung}
Expand All @@ -351,8 +350,8 @@ \section{Kombinationen: Auswahl}
\end{loesung}

\item Im Gegensatz zu vorangegangenen Beispiel ist jetzt der
Taskforceleiter schon festgelegt, wieviele Gestaltungen der
Task-Force bleiben?
Taskforceleiter schon festgelegt, wie viele Gestaltungen der
Taskforce bleiben?

\begin{loesung}
Jetzt stehen nur noch 29 Mitarbeiter zur Verf"ugung (der Taskforceleiter
Expand All @@ -369,7 +368,7 @@ \section{Kombinationen: Auswahl}
Ein Land muss f"ur eine Meisterschaft aus einem Pool von
20 M"annern und 10 Frauen eine Delegation von je 5 M"annern
und Frauen zusammenstellen.
Auf wieviele Arten ist dies m"oglich?
Auf wie viele Arten ist dies m"oglich?

\begin{loesung}
Die Auswahl der M"anner und Frauen erfolgt unabh"angig.
Expand All @@ -390,7 +389,7 @@ \section{Kombinationen: Auswahl}
\begin{loesung}
Um den Prozentsatz der Delegationen zu bestimmen, bei denen
eine ganz bestimmte Frau nicht dabei ist, m"ussen wir Z"ahlen,
wieviele Delegationen sich ohne diese Frau zusammenstellen
wie viele Delegationen sich ohne diese Frau zusammenstellen
lassen.
Dazu stehen offenbar nur 9 Frauen zur Verf"ugung, die
Anzahl der Delegationen ist also
Expand Down Expand Up @@ -429,7 +428,7 @@ \section{Kombinationen: Auswahl}
Das Medium soll jetzt erf"uhlen, in welcher
Schachtel die Tatwaffe steckt.
Weil das ziemlich schwierig ist, erlauben
wir dem Medium zwei Tips und sind zufrieden wenn eine der beiden
wir dem Medium zwei Tipps und sind zufrieden wenn eine der beiden
gew"ahlten Schachteln die Tatwaffe enth"alt.
Wie viele M"oglichkeiten gibt
es f"ur das Medium Erfolg oder Misserfolg zu haben?
Expand Down Expand Up @@ -491,7 +490,7 @@ \section{Zusatzbedingungen}
\begin{beispiele}
\item Dominosteine enthalten zwei Felder, die mit je einer Augenzahl
aus $\{0,1,2,3,4,5,6\}$ beschriftet sind.
Wieviele verschiedene Dominosteine
Wie viele verschiedene Dominosteine
gibt es?

\begin{loesung}
Expand Down Expand Up @@ -687,7 +686,7 @@ \section{Erzeugende Funktionen}
C_{10}(x)=1+x^{10}+x^{20}+x^{30}+x^{40}+x^{50}+\dots
\]
Wenn wir 5er und 10er verwenden d"urfen, dann muss ein Teil des Betrages
in 5ern, der Rest in 10er herausgegeben werden.
in 5er und der Rest in 10er herausgegeben werden.
Diese Zusammensetzung entspricht genau dem, was beim Ausmultiplizieren
der beiden Reihen $C_5(x)$ und $C_{10}(x)$ passiert.
Mit einem Computer-Algebra-System kann man die Multiplikation sofort vornehmen:
Expand All @@ -700,7 +699,7 @@ \section{Erzeugende Funktionen}
Man kann daraus ablesen, dass es zwei M"oglichkeiten gibt, 10 Rappen
herauszugeben, entweder zwei 5er oder ein 10er.
Ebenso kann man ablesen,
dass es 10 M"oglichkeiten gibt, 90 Rappen zu bilden, mit 0 bis 9 10ern
dass es 10 M"oglichkeiten gibt, 90 Rappen zu bilden, mit 0 bis 9 10er
und der dazu passenden Anzahl 5er.

Nehmen wir jetzt noch die 20er und 50er hinzu, dann kommen die beiden
Expand Down Expand Up @@ -733,7 +732,7 @@ \section{Erzeugende Funktionen}
Octave stellt Polynome als
Vektoren von Koeffizienten der einzelnen Monome geordnet nach Grad
absteigend.
Als Beispiel versuchen wir auszurechnen, auf wieviele
Als Beispiel versuchen wir auszurechnen, auf wie viele
Arten man 11 Franken zusammensetzen kann, wenn man 2 F"unfliber,
5 Zweifr"ankler und 11 Einfr"ankler zur Verf"ugung hat.
Die Polynome werden
Expand Down Expand Up @@ -782,7 +781,7 @@ \section{Erzeugende Funktionen}
octave> c(length(c)-11)
ans = 11
\end{verbatim}
Man kann also 11 Franken auf 11 verschiedene Arten aus Fr"anklern,
Man kann also 11 Franken auf 11 verschiedene Arten aus Einfr"anklern,
Zweifr"anklern und F"unflibern zusammensetzen.

Im Moment scheint dieses Verfahren keine wirklich Vereinfachung
Expand Down