COMP151101
	Introduction to Discrete Mathematics
	Semester 2 2018/2019
	
		Question 1
	
	
		In a standard deck of cards there are 4 suits:  clubs, diamonds,  hearts  and spades.   Each  suit contains 13 cards:  2, 3, . . . , 10, J, Q,K, A.  So there are 4 · 13 = 52 cards, in the deck.  A poker hand is a 5-card subset of the standard deck of cards.
	
	
		(a)  How many diferent poker hands are possible?   [3 marks]
	
	
		(b)  How many poker hands contain two clubs, two diamonds and one spade?    [3 marks]
	
	
		(c)  How  many poker hands contain at least one spade?     [3 marks]
	
	
		[Question 1 Total: 9 marks]
	
	
		Question 2
	
	
		Consider distributing 30 identical balls into 10 distinct boxes numbered 1; . . . ; 10.
	
	
		(a)  In  how many ways can this be done?    [3 marks]
	
	
		(b)  What is the number of such distributions in which odd numbered boxes are nonempty?    [3 marks]
	
	
		(c)  What is the number of such distributions in which the number of balls that each box receives is a multiple of 3?  (So we are interested in distributions in which for every i ∈ {1; . . . ; 10}, there exists a nonnegative integer ki  such that the number of balls that box i receives is 3ki.)    [3 marks]
	
	
		[Question 2 Total: 9 marks]
	
	
		Question 3
	
	
		(a)  What is the coefficient of x2y3  when the expression (3x - 2y)5  is expanded?     [3 marks]
	
	
		(b)  What is the coefficient of x5y3  when the expression (x + y + 2)10  is expanded?    [3 marks]
	
	
		[Question 3 Total: 6 marks]
	
	
		Question 4
	
	
		Three coins are tossed:  a 5p coin, a  10p coin and a 20p coin.  Let  A be the event that an odd number of tails appear.  Let B  be the event that at least two heads appear.
	
	
		(a) What is the probability of A?    [3 marks]
	
	
		(b) What is the probability of B?    [3 marks]
	
	
		(c) What is the probability of A ∩ B?    [3 marks]
	
	
		(d)  Are the events A and B independent?  (You must justify your answer!)    [3 marks]
	
	
		[Question 4 Total: 12 marks]
	
	Question 5
	(a)  Define the following:
	•  a path of length n (where n is a nonnegative integer);
	• a cycle;
	•  a simple cycle.       [6 marks]
	(b)  Prove that every odd closed path C contains an odd simple cycle. (Hint:  use induction on the length l of C.)     [6 marks]
	[Question 5 Total: 12 marks] 
	[Grand Total: 48 marks]