Eine lineare Kette besteht aus 20 identischen Gliedern. Jede Verbindung kann in 7 verschiedenen Farben hergestellt werden. Wie viele physisch unterschiedliche Ketten gibt es?

Eine lineare Kette besteht aus 20 identischen Gliedern. Jede Verbindung kann in 7 verschiedenen Farben hergestellt werden. Wie viele physisch unterschiedliche Ketten gibt es?
Anonim

Für jede der 20 Verknüpfungen gibt es 7 Auswahlmöglichkeiten. Jedes Mal, wenn die Auswahl von den vorherigen Auswahlmöglichkeiten unabhängig ist, können wir das Produkt übernehmen.

Gesamtzahl der Auswahlmöglichkeiten = #7*7*7…*7 = = 7^(20)#

Da die Kette jedoch umgekehrt werden kann, müssen unterschiedliche Sequenzen gezählt werden.

Zuerst zählen wir die Anzahl der symmetrischen Sequenzen: Die letzten 10 Links nehmen das Spiegelbild der ersten 10 Links auf.

Anzahl der symmetrischen Sequenzen = Anzahl der Möglichkeiten, so wählen Sie die ersten 10 Links aus = #7^(10)#

Mit Ausnahme dieser symmetrischen Sequenzen können die nicht symmetrischen Sequenzen umgekehrt werden, um eine neue Kette zu erzeugen. Dies bedeutet, dass nur die Hälfte der nicht symmetrischen Sequenzen eindeutig ist.

Anzahl eindeutiger Folgen = (Anzahl nicht symmetrisch) / 2 + Anzahl symmetrischer Folgen

#= (7^20 - 7^10)/2 + 7^10 = 39896133290043625#