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Édition du: 10/12/2022

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Somme en figures

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Somme de nombres

avec chiffres sous contrainte

 

Calcul de la somme de tous les nombres de k nombres avec jeu de k nombres.

Calcul de la somme de tous les nombres formés avec un jeu donné de chiffres.

Calcul de la somme des nombres formés par permutation ou combinaison de ces chiffres.

Trouver les permutations conduisant à une somme donnée.

 

Sommaire de cette page

>>> Nombres à k nombres avec jeu de k nombres
Avec sélection (ici, un jeu de cinq chiffres)

>>> Nombres à trois chiffres avec répétition

>>> Nombres à trois chiffres sans répétition

>>> Nombres à trois chiffres sans permutation

>>> Programmation

>>> Jeu de k nombres sous contrainte d'un total

 

Débutants

Nombres

 

Glossaire

Nombres

 

 

Nombres à k nombres avec jeu de k nombres

haut

 

Question

Quelle est la somme de tous les nombres à k chiffres formés avec un jeu de k chiffres. ?

Le facteur final e 10 puissance  est égal à un repunit de k chiffres. Si k = 3, on a: 111.

 

 

Réponse

Avec k chiffres et S leur somme.

  

 

Exemple

Nombres formés avec les chiffres 1, 2, 3, 4 et 5.
Dans ce cas la somme des chiffres vaut:
n(n+1)/ 2 =  5
× 6 / 2 = 15.

 

 

 

 

Table pour k chiffres de 1 à k

 

Exemple avec k = 2, on a: 12 + 21 = 33

 

 

Exemple avec k = 3, on a: 123 + 132 + 213 + 231 + 312 + 321 = 1 332

 

Jeu  de nombres quelconques

{2, 4, 6, 8, 10}

 

 

  

 

Cas du 0

{0, 2, 4, 6, 8}

Les nombres commençant par 0, donc nombres à quatre chiffres, doivent être retranchés.

 

 

 

 

 

Nombres à trois chiffres avec répétition

dans un jeu de cinq chiffres

haut

 

Question

Nombres à trois chiffres formés avec les seuls chiffres 1, 2, 3, 4 et 5 qui peuvent être répétés.

Combien ? Quelle est leur somme ?

 

Réponse

Il y a 125 tels nombres

Somme: 41 625

 

 

Quantité

Le premier chiffre prend l'une des 5 valeurs, comme le troisième et de même pour le troisième

Q = 5 × 5 × 5 = 125

 

Les 125 nombres

111, 112, 113, 114, 115, 121, 122, 123, 124, 125, 131, 132, 133, 134, 135, 141, 142, 143, 144, 145, 151, 152, 153, 154, 155, 211, 212, 213, 214, 215, 221, 222, 223, 224, 225, 231, 232, 233, 234, 235, 241, 242, 243, 244, 245, 251, 252, 253, 254, 255, 311, 312, 313, 314, 315, 321, 322, 323, 324, 325, 331, 332, 333, 334, 335, 341, 342, 343, 344, 345, 351, 352, 353, 354, 355, 411, 412, 413, 414, 415, 421, 422, 423, 424, 425, 431, 432, 433, 434, 435, 441, 442, 443, 444, 445, 451, 452, 453, 454, 455, 511, 512, 513, 514, 515, 521, 522, 523, 524, 525, 531, 532, 533, 534, 535, 541, 542, 543, 544, 545, 551, 552, 553, 554, 555.

 

Somme (S)

Le chiffre des unités de S est égal à 25 fois chaque chiffre.

Leur somme est égale à:
25 (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = 25
× 15 = 375

Idem pour le deuxième comme pour le troisième.

 

On effectue l'addition en respectant la position des chiffres dans le nombre.

 

   

Voir Brève 48-946

 

 

Nombres à trois chiffres sans répétition

dans un jeu de cinq chiffres

haut

 

Question

Nombres à trois chiffres formés avec les seuls chiffres 1, 2, 3, 4 et 5.
Pas de répétition d'un chiffre dans un nombre

Combien ? Quelle est leur somme ?

 

Réponse

Il y a 60 tels nombres

Somme: 19 980

 

 

Quantité

Il y a cinq possibilités pour le premier chiffre; il en reste quatre pour le deuxième, puis trois pour le troisième.

Q = 5 × 4 × 3 = 60

 

 

Les 60 nombres

123, 124, 125, 132, 134, 135, 142, 143, 145, 152, 153, 154, 213, 214, 215, 231, 234, 235, 241, 243, 245, 251, 253, 254, 312, 314, 315, 321, 324, 325, 341, 342, 345, 351, 352, 354, 412, 413, 415, 421, 423, 425, 431, 432, 435, 451, 452, 453, 512, 513, 514, 521, 523, 524, 531, 532, 534, 541, 542, 543.

 

Somme (S)

Dans les centaines, on retrouve le chiffre 1 douze fois, même chose pour les autres chiffres.

La somme sur les centaines est:
12 (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = 12
× 15 = 180 

 

Le total est calculé en tenant compte de la position du chiffre dans le nombre.

 

   



Nombres à trois chiffres sans permutation

dans un jeu de cinq chiffres

haut

 

Question

Nombres à trois chiffres formés avec les seuls chiffres 1, 2, 3, 4 et 5.
Une seule fois le chiffre, dans n'importe quel ordre.
123 = 132 = 213 = 231 = 312 =321 (six cas).

Combien ? Quelle est leur somme ?

 

Réponse

Il y a 10 tels nombres

Somme: 1 845

 

Quantité

Il s'agit de choisir trois chiffres parmi cinq disponibles: cinq choix pour le premier nombre, quatre pour les deuxième et trois pour le troisième; soit:
5
× 4 × 3 = 60

A diviser par 6 pour éliminer les permutations;

Q = 60 / 6 = 10

 

 

Les 10 nombres

123, 124, 125, 134, 135, 145, 234, 235, 245, 345.

 

La quantité est en fait la quantité de combinaisons de 3 parmi 5 qui se calcule:



 

Somme (S)

Avec si peu de nombres, on peut effectuer la somme de ces dix nombres: 1 845.

 

Si l'on recherche un algorithme, les choses se compliquent.

En tout cas, ce n'est pas six fois moins que le cas avec permutations.

Le tableau montre une disposition du calcul qui montre les dénombrements et calculs pour chaque chiffre des unités, dizaines et centaines.

Il se dessine une certaine logique.

Et, il sera possible d'encapsuler ce tableau en une formule. Mais, elle sera compliquée pour le cas général d'un nombre à k chiffres par un jeu de n chiffres donnés.



 

   

 

 

Programme (Maple)

haut

But

Calculer la somme des combinaisons et des permutations.

 

Commentaire

Appel des logiciels de combinatoire (combinat).

Procédure qui restitue les nombres à partir de leurs chiffres et calcule leur somme.

Ces nombres sont obtenus en formant une liste des combinaisons (choose) ou une liste de permutations (permute).

 

Exemple de liste pour choose (5, 3):

Voir ProgrammationIndex

 

 

Jeu de k chiffres sous contrainte d'un total

haut

 

Question

Avec un jeu donné de nombres, trouver les combinaisons dont la somme vaut un total fixé, chaque nombre est utilisé une seule fois (combination sum problem).

 

Solution

Pas de solution simple. Même ! Le problème est NP complet (c.a.d: très difficile, même avec un ordinateur).

 

Ce problème est du même style que le problème du sac à dos) ou encore celui de la somme à payer avec diverses pièces (the coin changing problem).

 

Objet de nombreux exercices de programmation sur Internet.

  

 

Exemples

Chiffres: {1, 2, 3, 4, 5}

Somme: 357

Solution: 123 + 234  = 357

 

 

Chiffres: {1, 2, 3}

Somme: 56

Solution: 12 + 23 + 21 = 56

 

 

Chiffres: {3, 9, 8, 4, 5, 7, 10}

Somme: 15

Solutions: [5, 10], [7, 8], [3, 5, 7], [3, 8, 4]

 

 

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*      The coin changing problem – Rosetta code

*      The coin changing problem – Mike C. Paterson

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