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Exercice 3 — Tableaux triangulaires

Olympiades · Académie Versailles · 2012 · Séries autres que S

Dénombrement

Sujet

Un tableau alternant de taille 3 (appelé dans la suite « tableau A3 ») est un tableau de la forme illustrée ci-contre, dont les cases sont soit vides soit occupées par un jeton carré ou par un jeton rond, en respectant la consigne suivante :

  1. Donner un exemple de tableau A3 contenant 3 jetons carrés. Donner un exemple de tableau A3 contenant 3 jetons ronds.
  2. Combien peut-il y avoir de jetons carrés dans un tableau A3?
  3. Est-il possible que toutes les cases d'un tableau A3 soient occupées ? Combien de cases peuvent-elles être occupées, au maximum? Donner un exemple.
  4. Un tableau alternant de taille \(\boldsymbol{n}\) (appelé «tableau \(\mathrm{A}_{n} \gg\) ) est constitué de la même manière et avec les mêmes règles sur une base de \(n\) cases.
    a) Représenter un tableau A5.
    b) Combien peut-il y avoir de jetons carrés dans un tableau A5?
    c) Combien de cases d'un tableau \(\mathrm{A}_{n}\) peuvent-elles être occupées, au maximum?
  1. Exemples

  2. Un jeton carré est seul sur sa ligne. Le maximum est donc 3.
  3. Le maximum de jetons ronds est également 3, il ne peut y en avoir plus d'un par colonne. Mais deux cases n'appartiennent, l'une qu'à une seule ligne, l'autre qu'à une seule colonne. Tout remplissage optimal débute donc par :

LES OLYMPIADES ACADÉMIQUES DE MATHÉMATIQUES 2012