Combinazioni con ripetizione

Proposizione. Se $S$ è un insieme di $n$ elementi, allora l'insieme $S^r/_\sim$ delle combinazioni (con ripetizione) di $r$ elementi di $S$ ha cardinalità

$$ C_{n,r}^{(r)}={n{\bf +}r{\bf -}1\choose r}\ \hbox{.} $$ Dimostrazione. >

Osservazioni

  1. Se $r\leq n$, l'insieme $S^r/_\sim$ contiene l'insieme delle combinazioni semplici;
  2. ${n{\bf +}r{\bf -}1\choose r}$ è anche il numero di differenti modi di distribuire $r$ oggetti identici in $n$ contenitori (ordinati).

Esempio. Dato l'insieme $S=\{a,b\}$ di $n=2$ elementi, l'insieme delle combinazioni di $r=4$ di questi elementi è $\{aaaa,$ $aaab,$ $aabb,$ $abbb,$ $bbbb\}$ ed è composto di ${2+4-1\choose 4}$ $=$ ${5\choose 4}$ $=5$ elementi. Analogamente, sono 5 anche i modi in cui si possono distribuire 4 palline identiche in 2 scatole:
- quattro nella prima e nessuna nella seconda,
- tre nella prima e una nella seconda,
- due nella prima e due nella seconda,
- una nella prima e tre nella seconda,
- nessuna nella prima e quattro nella seconda.