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À
TROIS autour d'une TABLE RONDE Combien de possibilités pour
disposer les convives. Le cas à trois constitue une
initiation. Nous en profitons pour inclure
une énigme qui traite des proximités à table. Il existe de nombreux
problèmes de disposition de personnes autour d'une table quelle soit linéaire
(comme un grand banc), ou rectangulaire (avec des personnes de chaque côté)
ou bien encore ronde. Le dénombrement des
possibilités d'arrangements devient vite compliqué. À la main dans les cas où le nombre de
personnes est faibles (1 à 5); avec ordinateurs pour des cas de 6 à 10 ou 12
personnes); et avec la théorie |
En résumé
Quantité
de dispositions avec k convives (k personnes):
Sur un banc (ou table en ligne): k!
= 1 x 2 x 3 … x k
Autour d'un table ronde: (k – 1)! =
1 x 2 x 3 … x (k – 1) |
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Table en
ligne (banc ou table en U)
Trois convives.
Combien de repas pour couvrir toutes les possibilités
de placements de ces convives le long de la table?
C'est un arrangement:
Je choisis le premier: 3
possibilités;
Je choisis le deuxième: 2
possibilités;
Le troisième prend la
dernière place;
Soit 3 x 2 x 1 = 3! = 6. 3
! se lit factorielle 3. |
N = 3 ! = 6 Voici les 6
arrangements ABC BAC CAB ACB BCA CBA |
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Table en
rond
Trois convives.
Combien de repas pour couvrir toutes les possibilités
de placements de ces convives le long de la table?
C'est un arrangement particulier! Pourquoi?
Il y deux possibilités en
échangeant deux des convives;
"A" reste en place
et "B et C" s'échangent;
Mettre "A" ailleurs
ne change pas les dispositions de voisinage. |
N = 2 Voici les
2 arrangements ABC ACB Notez
que dans le cas de la table ronde: ABC, BCA et CAB
sont identiques quant au voisinage des convives. Peu importe que A (par exemple)
soit à l'une ou l'autre des trois places. |
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Table en
ligne
Trois convives.
Combien de possibilités de placements sachant que
chaque ne peut avoir le même voisin qu'une seule fois?
C'est un arrangement très particulier:
Une seule possibilité;
Mais les deux du bout ne sont
jamais voisins. |
H1 H2 H3 OUI H1 H3 H2 Non H2 H1 H3 Non etc. N = 1 |
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Table en
rond
Trois convives.
Combien de possibilités de placements sachant que
chaque ne peut avoir le même voisin qu'une seule fois?
Une seule possibilité:
Chacun, cette fois est voisin
des deux autres. |
H1 H2 H3 H4 OUI H124
H324 H¹ 1234 NON N = 1 |
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S'en
persuader!
Parmi les 6 arrangements, il est curieux de n'avoir
qu'un seul cas de disposition à voisinage unique.
En rouge le voisinage 1, 2 et en vert le voisinage 2,
3. Les cinq permutations, hors la premières sont ainsi éliminées. |
Toutes les
permutations [1, 2, 3], [1,
3, 2], [2, 1, 3], [2,
3, 1],
[3, 1, 2], [3, 2, 1] Permutations sans
voisinage avec distance unité [1, 2, 3] |
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Problème
Un repas entre amis sur une
table ronde.
Choix entre viande ou
poisson.
Sept (qui ont choisi) "viande" ont à leur droite un
"viande" aussi
Douze "viande" ont
à leur droite un "poisson".
Les trois-quarts des
"poissons" ont à leur droite un "viande".
Combien d'amis à ce repas? |
Solution Il a quatre types de situations selon qui est à droite:
V – V:
ils sont 7;
V – P:
ils sont 12;
P – V:
ils sont les ¾ de p;
P – P:
ils représentent ¼ de p. Les P – P sont intercalés dans une chaine P – P – P (ou plus de P) car
tout V intermédiaire est déjà compté. Les P – V sont aussi nombreux que les V – P. Ces ¾ sont égaux à 12:
3p/4 = 12 soit p = 16. Total des amis: 19 + 16 = 35. On vérifie que le dernier (P) boucle bien sur le premier (V). C'est un
des ¾ de P – V. |
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Illustration Pour se convaincre, voici la solution en tableau. Les sept V – V; Suivi de douze V – P; Avec douze P – V intercalés; Le dernier boucle bien sur le premier (doublé en bleu). Quatre P – P sont intercalés où on veut. Ensemble ou dispersés. |
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D'après: La bosse des maths – La Dépêche – 26/03/2014
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Voir |
Combinatoire – Panorama |
Aussi |
Dénombrer – Index
Énigmes – Index |
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