Lösungsskizze zum Osterhasen-Problem

Problemstellung:
Mit F Farben sollen E Eier eingefärbt werden. Wie viele verschiedene Möglichkeiten sind denkbar?


Lösung mittlels Formel:
Die Aufgabenstellung impliziert die Berechnung von Kombinationen mit Wiederholungen!
In der Formelsammlung findet sich dazu folgende Formel:

              

Lösung mittlels der ERZEUGENDEN FUNKTION:
Eleganter - und universeller anwendbar - ist ein Lösungsansatz unter Verwendung der Erzeugenden Funktion!
In jede unserer 'Schubladen' passen beliebig viele Eier. Damit lautet unsere EZF im vorliegenden Fall:   EZF:   ( 1 + z + z2 + z3 + z4 + ...)5 = 1/( 1 - z )5

Konkret:  

Taylor-Entwicklung:   F(z) = 1z0 + 5z1 + 15z2 + 35z3 + 70z4 + 126z5 + 210z6 + 330z7 + 495z8 + 715z9 + 1001z10 + 1365z11 + 1820z12 + 2380z13 + ...

10 Eier können somit auf 1001 verschiedene Arten mit 5 Farben gefärbt werden.

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Die Universalität der ERZEUGENDEN FUNKTION wird u.a. durch ihre Einsetzbarkeit bei folgender - etwas modifizierter - Aufgabenstellung erkennbar:

Wie viele Möglichkeiten N gibt es, mit 5 unterschiedlichen Farben E Eier zu färben, wenn folgende Restriktionen zu berücksichtigen sind:
a: Die rote Farbe reicht maximal für 4 Eier!                                                     ⇒       EZF(a):   (1 + z + z2 + z3 + z4 )
b: Die Anzahl der geben Eier soll zwischen 2 - 5 liegen.                              ⇒           EZF(b):   (z2 + z3 + z4 + z5)
c: Ein grünes Ei soll mindestens dabei sein!                                                       ⇒               EZF(c):   (z + z2 + z3 + z4 + z5)
d: Die beiden restlichen Farben unterliegen keinerlei Restriktionen!                   ⇒               EZF(d):   1/( 1 - z )2

Das Produkt aus den einzelnen EZF's stellt die aufgabenrelevante , endgültige, EZF dar!!

EZF:     (1 + z + z2 + z3 + z4 )   *     (z2 + z3 + z4 + z5)   *   (z + z2 + z3 + z4 + z5)   *     1/( 1 - z )2

TAYLOR-Entwicklung:  1*z3 + 5*z4 + 15*z5 + 35*z6 + 69*z7 + 119*z8 + 185*z9 + 265*z10 + 355*z11 + 451*z12 + ....