Định lý quy tắc nhân
Phát biểu
Cho một công việc gồm bước liên tiếp , trong đó bước thứ có thể thực hiện theo cách bất kể các bước trước đã chọn ra sao. Khi đó số cách thực hiện toàn bộ dãy bước là .
Vì sao đúng?
Vì số lựa chọn ở mỗi bước không phụ thuộc vào các bước trước, nên mọi tổ hợp lựa chọn đều là một kết quả hợp lệ khác nhau, và số tổ hợp nhân lên đúng như đếm số ô trong một lưới hình chữ nhật.
Phác thảo chứng minh
Bước 1 (trường hợp cơ sở ): với một bước duy nhất, hiển nhiên có cách, khớp với công thức khi .
Bước 2 (trường hợp cơ sở ): với mỗi trong cách thực hiện bước 1, bước 2 vẫn có thể thực hiện theo cách, vì số cách của nó không phụ thuộc vào kết quả bước 1. Điều này chia mọi cặp lựa chọn thành nhóm rời nhau, mỗi nhóm cỡ (một nhóm ứng với mỗi kết quả bước 1), nên quy tắc cộng cho tổng là cộng với chính nó lần, tức .
Bước 3 (quy nạp theo ): giả sử công thức đúng với bước, tức bước đầu cùng nhau có kết quả. Coi bước đó như một "siêu bước" gộp lại có kết quả, và bước là bước độc lập thứ hai có kết quả (số cách của nó vẫn không phụ thuộc các lựa chọn trước). Áp dụng trường hợp cơ sở hai bước cho cặp này cho ta , tức . Theo quy nạp, công thức đúng với mọi .
Chủ đề chứa định lý này
Chứng minh từng bước
Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.
Tài liệu tham khảo
- Richard A. Brualdi (2009). Introductory Combinatorics
- Kenneth H. Rosen (2019). Discrete Mathematics and Its Applications