Cik dažādos veidos skaitli \(12\) var izteikt kā vieninieku, divnieku un četrinieku summu? Veidi, kas atšķiras ar saskaitāmo secību, ir uzskatāmi par dažādiem. Piemēram, skaitli \(4\) var izteikt sešos dažādos veidos: \(1+1+1+1=1+1+2=1+2+1=2+1+1=2+2=4\).
Atbilde: \(520\) veidos.
Apzīmēsim ar \(a_n\) to, cik dažādos veidos skaitli \(n\) var izteikt kā vieninieku, divnieku un četrinieku summu.
Tādā gadījumā \(a_1=1\), \(a_2=2\) (jo \(2=1+1=2\)), \(a_3=3\) (jo \(3=1+1+1=1+2=2+1\)) un \(a_4=6\) (kā uzdevumā dotajā piemērā). Visiem pārējiem \(n\geq 5\) izteiksim \(a_n\) rekurenti no iepriekšējām vērtībām.
Visus dažādos veidus kā skaitli \(n\) var izteikt kā vieninieku divnieku un četrinieku summu var sadalīt \(3\) grupās:
No tā mēs varam secināt, ka visiem \(n\geq 5\) ir spēkā \(a_n=a_{n-1}+a_{n-2}+a_{n-4}\). Izmantojot šo, varam aprēķināt prasīto vērtību:
\[ a_5=a_4+a_3+a_1=6+3+1=10 \]
\[ a_6=a_5+a_4+a_2=10+6+2=18 \]
\[ a_7=a_6+a_5+a_3=18+10+3=31 \]
\[ a_8=a_7+a_6+a_4=31+18+6=55 \]
\[ a_9=a_8+a_7+a_5=55+31+10=96 \]
\[ a_{10}=a_9+a_8+a_6=96+55+18=169 \]
\[ a_{11}=a_{10}+a_9+a_7=169+96+31=296 \]
\[ a_{12}=a_{11}+a_{10}+a_8=296+169+55=520 \]