4 casais em um arranjo circular onde nenhum casal solteiro fica adjacente
Dado 4 casais. Eles serão dispostos em torno de uma mesa circular onde nenhum casal solteiro fica adjacente.
Tentativa
- Arrume os 4 homens ao redor da mesa primeiro. tem$(4-1)!=6$ permutações circulares.
- Escolha dois homens adjacentes (entre 4 maneiras possíveis) e insira as 4 mulheres restantes de forma que a mulher no final corresponda ao seu marido. As duas mulheres no meio podem ser trocadas para produzir outra permutação circular única. Nesta etapa existem$4\times 2=8$ maneiras.
Portanto, no total, há $6\times 8=48$ permutações circulares.
Questão
Meu cálculo está correto?
Respostas
Suponha que o $4$os homens estão sentados. A restrição para casais não casados significa que, se houver alguma mulher entre dois homens adjacentes, deve haver pelo menos duas: as esposas dos dois homens. Ou seja, pode-se ter uma sequência$M_1W_1W_2M_2$, e uma ou ambas as outras duas mulheres podem sentar-se entre $W_1$ e $W_2$. No entanto, suponha que apenas$W_3$ faz isso, fazendo a sequência $M_1W_1W_3W_2M_2$: então $W_4$será forçada a se sentar ao lado de um homem que não é seu marido. Assim, se houver alguma mulher entre$M_1$ e $M_2$, eles devem ser $W_1$ e $W_2$ ou todas as quatro mulheres, e os pedidos possíveis são $M_1W_1W_2M_2$ e $M_1W_1W_kW_\ell W_2M_2$, Onde $k$ e $\ell$ está $3$ e $4$ em qualquer ordem.
No primeiro caso, todo o arranjo deve assumir a forma $M_1W_1W_2M_2M_kW_kW_\ell M_\ell$, Onde $\{k,\ell\}=\{3,4\}$. No segundo deve ser$M_1W_1W_kW_\ell W_2M_2M_mM_n$, Onde $\{k,\ell\}=\{m,n\}=\{3,4\}$. Você contou os arranjos no segundo caso, mas não os do primeiro caso. No primeiro caso, há novamente$6$maneiras de sentar os homens. tem$2$ maneiras de escolher quais pares de homens terão mulheres sentadas entre eles, e o assento das mulheres é então forçado, então há $12$ possíveis arranjos deste tipo, para um total de $60$ completamente.