Một số chuyên đề về tổ hợp dành cho học sinh giỏi Toán

Tài liệu gồm 67 trang cung cấp thêm kiến thức chuyên sâu về tổ hợp cho học sinh phổ thông, đặc biệt là dành cho những em học sinh có năng khiếu môn toán.

Trong tài liệu này, học sinh được tìm hiểu 10 chuyên đề:
Chuyên đề 1: Quy tắc cộng và quy tắc nhân.
Mục đích của chuyên đề là dùng hai quy tắc đếm cơ bản tìm hiểu một số tính chất về số palindrome, chuỗi nhị phân, hàm lôgic tự đối ngẫu; từ đó dùng làm cơ sở để giải một số bài toán tổ hợp khác trong các chuyên đề tiếp theo.
Chuyên đề 2: Hoán vị và tổ hợp.
Thiết lập song ánh để giải một số bài toán tổ hợp là chủ đề đầu tiên tác giả luận văn đưa ra trong vấn đề này. Tiếp đến là một số bài toán về hoán vị vòng quanh. Chủ đề thứ ba đề cập đến đó là phương pháp chứng minh bằng lý luận tổ hợp. Các em có thể áp dụng phương pháp này vào chứng minh một số công thức tổ hợp mà không phải dùng nhiều đến các công thức tính toán.
Chuyên đề 3: Nguyên lý chuông chim bồ câu.
Chuyên đề 4: Các số Ramsey.
Có thể khẳng định rằng trong 6 người bất kỳ luôn tìm được 3 người sao cho hoặc họ quen nhau từng đôi một hoặc họ không quen nhau từng đôi một hay không? Đây là một bài toán đố đã xuất hiện từ lâu và đã từng được coi là một bài toán tồn tại trong lý thuyết tổ hợp. Lời giải của nó là một trường hợp riêng của định lý đã được Ramsey chứng minh vào năm 1928. Định lý này có nhiều mở rộng sâu sắc và quan trọng không những chỉ trong lý thuyết tổ hợp và đồ thị mà còn trong các lĩnh vực khác như Giải tích, Đại số và Hình học.
Chuyên đề 5: Các số Catalan.
[ads]
Chuyên đề 6: Các số Stirling.
Trong trường hợp này chúng ta làm quen với số Stirling loại 1, số Stirling loại 2. Nêu được vai trò của số Stirling trong các bài toán về sự phân chia một tập hợp cho trước thành hợp của các tập con.
Chuyên đề 7: Hoán vị và tổ hợp tổng quát.
Hoán vị tổng quát thường áp dụng vào bài toán sắp xếp các vật trong đó có thể có sự lặp lại. Còn tổ hợp tổng quát là công cụ mạnh trong bài toán về sự phân phối các vật vào các “hộp” mà số lượng vật trong mỗi “hộp” có thể qui định trước.
Chuyên đề 8: Nguyên lý bao hàm và loại trừ.
Nguyên lý bao hàm và loại trừ có ứng dụng nhiều trong chứng minh các công thức của tổ hợp, đại số. Ngoài ra ta thường dùng nguyên lý này trong các bài toán định lượng.
Chuyên đề 9: Những sự xáo trộn và những sự sắp đặt trước.
Chuyên đề 10: Đại lượng bất biến.
Đại lượng bất biến là một tính chất của bài toán không thay đổi qua sự tác động biến đổi của hệ thống. Nhiều bài toán nhờ phát hiện ra hoặc cố tình tạo ra những biến có tính chất bất biến hoặc đơn điệu bất biến từ đó đưa ta đến kết luận của bài toán.