排列组合中分组(分堆)与分配问题

排列组合中分组(分堆)与分配问题
排列组合中分组(分堆)与分配问题

太奇MBA 数学助教

李瑞玲

一.分组(分堆)与分配问题

将n 个不同元素按照某些条件分配给k 个不同的对象,称为分配问题,又分为定向分配和不定向分配两种问题。

将n 个不同元素按照某些条件分成k 组,称为分组问题。分组问题有不平均分组,平均分组,部分平均分组三情况。

分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的,而后者即使两组的元素个数相同,但因所要分配的对象不同,仍然是可区分的。对于后者必须先分组后排列。一.基本的分组问题

例1.六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?

(1)每组两本(均分三组)(平均分组问题)(2)一组一本,一组两本,一组三本(不平均分组问题)(3)一组四本,另外两组各一本

(部分平均分组问题)

分析:(1)分组和顺序无关,是组合问题。分组数为90222426=C C C ,而这90种分组方法实际上重复了6次。现把六本不同的书标上

6,5,4,3,2,1六个号码,先看一下这种情况:

(1,2)(3,4)(5,6)(1,2)(5,6)(3,4)(3,4)(1,2)(5,6)(3,4)(5,6)(1,2)(5,6)(1,2)(3,4)

(5,6)(3,4)(1,2)

由于书是均匀分组的,三组的本数都一样,又与顺序无关,所以这种

情况下这六种分法是同一种分法,于是可知重复了6次。以上的分组实际上加入了组的顺序,同理其他情况也是如此,因此还应取消分组

的顺序,即除以3

3

P ,于是最后知分法为156

90

332

22426==P C C C .

(2)先分组,分组方法是603

32516=C C C ,那么还要不要除以33P ???(很

关键的问题)

由于每组的书的本数是不一样的,因此不会出现相同的分法,即

共有60332516=C C C 。

(3)先分组,分组方法是30111246=C C C ,这其中有没有重复的分法???(需

要好好考虑)

现还把六本不同的书标上6,5,4,3,2,1六个号码,先看以下情况1)先取四本分一组,剩下的两本,一本一组,情况如下(1,2,3,4)5

6

(1,2,3,4)6

5

2)先取一本分一组,再取四本分一组,剩余的一本为一组,情况如下

5

(1,2,3,4)6

6(1,2,3,4)5

3)先取一本分一组,再取一本为一组,剩下的四本为一组,情况如下

5

6(1,2,3,4)

6

5(1,2,3,4)

由此可知每一种分法重复了2次,原因是其中两组的的书的本数都是一本,这两组有了顺序,需要把分组的顺序取消掉,而四本的那一组,由于书的本数不一样,不可重复,故最后的结果为

152

30

2

21

11246==P C C C .通过以上三个小题的分析,可以得出分组问题的一般结论如下:一般地,将n 个不同的元素分成p 组,各组内元素个数分别为

p m m m ,,,21?,其中k 组内元素个数相等,那么分组方法数为

()k

k m

m m m m m n m m n m n P C C C C p

p i i ???121211?+++??,即选完元素后要除以元素相同

的总组数的全排列!

三.基本的分配问题1.定向分配问题

例2六本不同的书,分给甲乙丙三人,求在下列条件下各有多少种不同的分法?

(1)甲两本,乙两本,丙两本(2)甲一本,乙两本,丙三本(3)甲四本,乙一本,丙一本

分析:由于分配给三人,每人分几本是一定的,属于分配问题中的定向分配问题。由分步计数原理得(1)222426C C C =90(2)60

3

32516=C C C (3)30

1

11246=C C C 2.不定向分配问题

例3.六本不同的书,分给甲乙丙三人,求在下列条件下各有多少种不同的分法?(1)每人两本

(2)一人一本,一人两本,一人三本(3)一人四本,一人一本,一人一本

分析:此题属于分配中的不定向分配问题。由于分配给三人,同一本书给不同的人是不同的分法,所以是排列问题。实际上可看作是“六本不同的书分为三组,再将这三组分给甲乙丙三人”,因此只要将元素的分组的方法数再乘以所分配对象的全排列即可!

所以有(1)90333

3

2

2

2426=×P P C C C (2)360333

32516=×P C C C (3)90332

2

1

1

1246=×P P C C C 结论:一般地,如果把n 个不同的元素分配给k 个不同的对象,并且每个不同的对象可接受的元素个数没有限制,那么实际上是先分组后排列的问题,结果为分组方案数乘以不同对象数的全排列。解不定向分配题的一般原则是:先分组后排列!

数学讲义上第95页排列组合本章作业

第4题属于不定向分配问题(需要先分组,再分配,其中分组为不

平均分组)结果为36033332516=×P C C C ,故选B 。

第5题属于定向分配问题,所以为60332516=C C C ,故选D 。

第6题属于不定向分配问题(需要先分组,再分配,其中分组为平均

分组)结果为903

33

3

2

22426=×P P C C C ,故选C 。第28题也属于不定向分配问题,同第6题,结果为

4

448412333

3

4448412C C C P P C C C =×,故选A 。元素种类

(1)元素相同(2)元素不同

1)分配对象相同2)分配对象不同1)分配对象相同2)分配对象不同分组(分堆)问题隔板法解决分组(分堆)问题可重复和不可重复此时要依据每组的数量来区别

要依据每组的数量和元素特征来区别可重复:投信,人进房间问题不可重复:组合,排列问题

例:现有6个球,4个盒子,每个盒子至少一个球,在下列各种情况下各有多少种放法?

(1)球不同,盒子不同(2)球不同,盒子相同(3)球相同,盒子不同(4)球相同,盒子相同解:(1)属于组合,排列问题,需要先分组,再分配给不同的对象。

分组有两种分法:1)2211

2)3111

则有33111213362211122426P C C C C P C C C C +,最后结果为44331

11213362211122426P P C C C C P C C C C ×???

?????+.(2)由于分配对象相同,没有区别,所以实质上为分组问题。分组有两种分法:1)2

2112)3

1

11

则有3

31

1

1213362211122426P C C C C P C C C C +,即为最后结果。

(3)球相同,即元素相同,但分配对象不同,又要求每个盒子至少一个球,故

为隔板问题,需用隔板法来解决,即103

5=C 种。

(4)球相同,盒子相同,就有两种方法,即2211和3111这两

种方法。

排列组合中的区域涂色问题

排列组合中区域涂色问题 排列组合中的区域涂色问题技巧性强,方法灵活多变,一直是选修2-3中的教学难点问题。本文对部分常见区域涂色问题的解题规律做一下探讨。 区域涂色问题,应当从使用多少种颜色入手,分类讨论。再每一类中(若有必要),再根据两个不相邻区域是否同色分小类讨论。最后再根据分类加法计数原理求出所有方法种数。 例1、用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜 分析:当使用4中颜色涂色时,方法种数为4 5A ;当使用3中颜色时,分两类:①④同色或者②④同色,方法种数为3 52A 。可以这样给学生解释:①④同色,相当于①④合并成了一个区域,这样的话原本的四个区域变成了3个区域,故涂色方法种数为35A 。根据分类分类加法原理,所有涂色方法总数为4355 2A A +。 例2、(2003年全国高考题)如图所示,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意,可分为3种颜色或4中颜色两类。 ①当先用三种颜色时,区域2与4必须同色,区域3与5必须同色,(相当于5个区 域合并成了4个区域)故有3 4A 种; ②当用四种颜色时,若区域2与4同色,则区域3与5不同色,有4 4A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有24 4A 种。最后,由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2?24=72

例3、用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内,每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法? 分析:可把问题分为三类: ①涂四中颜色:四格涂不同的颜色,方法种数为45A ; ②涂三种颜色:有且仅两个区域相同的颜色,即只有一组对角小方格涂相同的颜色, 涂法种数为 12 542C A ; ③涂两种颜色:两组对角小方格分别涂相同的颜色,涂法种数为2 5A , 因此,所求的涂法种数为 2122 55452260A C A A ++= 例4、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有4 4A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ; (5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据分类加法原理得涂色方法总数为544A =120 例5、将一个四棱锥S ABCD -的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,如果只有5种颜色可供使用,那么不同的染色方法的总数是多少? 分析:可把这个问题转化成相邻区域不同色问题:如图,对这五个区域用5种颜色涂色,有多少种不同的涂色方法? ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

排列组合问题的20种解法

排列组合问题的20种解法 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。 复习巩固分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有1 3C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A 44 3

由分步计数原理得113 434288C C A = 练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆 里,问有多少不同的种法 二.相邻元素捆绑策略 例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再 与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。由分步计数原理可得共有 522 522480A A A =种不同的排法 练习题: 某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20 三.不相邻问题插空策略 例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场 顺序有多少种 解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有5 5A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种4 6A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5 4 56A A 种 练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30 四.定序问题倍缩空位插入策略 例人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法 解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行 排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种数

最新排列组合经典:涂色问题资料

高考数学中涂色问题的常见解法及策略 与涂色问题有关的试题新颖有趣,近年已经在高考题中出现,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,因而这类问题有利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法 一.区域涂色问题 1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。 例1。用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种? 分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240???= 2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色 方法种数。 例2、四种不同的颜色涂在如图所示的6 个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44 A ; (2 )③与⑤同色、④与⑥同色,则有44 A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44 A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有 44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为54 4A =120 例3、如图所示,一个地区分为5个行政区域, 现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色, 现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色 1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有3 4A 种; 3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色, 4) 则区域3与5不同色,有4 4A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有4 4A 种,故用四种颜色时共有2 44 A 种。由加法原理可知满足题意的着色方法共有 34 A +24 4A =24+2?24=72 3、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出 两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。 例4用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内,每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法? 分析:可把问题分为三类: (1) 四格涂不同的颜色,方法种数为45A ; (2) 有且仅两个区域相同的颜色, (3) 即只 有一组对角小方格涂相 同的颜色,涂法种数为 12542C A ; 5) 两组对角小方格分别涂相同的颜色,涂法种数为 25A , ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

排列组合问题教师版

二十种排列组合问题的解法 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理. 教学目标 1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理. 2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题.提高学生解决问题分析问题的能力 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =+++种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =???种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事. 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或 是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类. 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位,从1,3,5三个数中任选一个共有13C 排法; 然后排首位,从2,4和剩余的两个奇数中任选一个共有1 4C 种排法; 最后排中间三个数,从剩余四个数中任选3个的排列数共有34A 种排法; ∴由分步计数原理得113 4 34288C C A = 443

排列组合经典:涂色问题

排列组合经典:涂色问题

高考数学中涂色问题的常见解法及策略 与涂色问题有关的试题新颖有趣,近年已经在高考题中出现,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,因而这类问题有利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法 一.区域涂色问题 1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。 例1。用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种? 分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号 与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240???= 2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色 方法种数。 例2、四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44 A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44 A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44 A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有 44 A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有4 4A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120 例3、如图所示,一个地区分为5个行政区域, 现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色, 现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色 1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有3 4 A 种; 3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色, 4) 则区域3与5不同色,有 44 A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有4 4A 种,故用四种颜色时共有2 44 A 种。由加法原理可知满足题意的着色方法共有 34 A +24 4A =24+2?24=72 3、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出 两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。 例4用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内,每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法? 分析:可把问题分为三类: (1) 四格涂不同的颜色,方法种数为45A ; (2) 有且仅两个区域相同的颜色, (3) 即只 有一组对角小方格涂相 同的颜色,涂法种数为 12542C A ; 5) 两组对角小方格分别涂相同的颜色,涂法种数为 25A , ② ① ③ ④ 2 4 3 1 5 ① ②③ ④ ⑤ ⑥ 1 2 3 4

排列组合问题的解题策略

排列组合问题的解题策略 排列组合问题的解题策略 一、相临问题——捆绑法 例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法? 解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。 评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。 二、不相临问题——选空插入法 例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法? 解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 . 评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。 三、复杂问题——总体排除法 在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。 例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个. 解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.

四、特殊元素——优先考虑法 对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。 例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种. 解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法. 例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种. 解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种. 五、多元问题——分类讨论法 对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。 例6.(2003年北京春招)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为(A ) A.42 B.3 0 C.20 D.12 解:增加的两个新节目,可分为相临与不相临两种情况:1.不相临:共有A62种;2.相临:共有A22A61种。故不同插法的种数为:A62 +A22A61=42 ,故选A。 例7.(2003年全国高考试题)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相

高中数学排列组合难题十一种方法教师版

高考数学排列组合难题解决方法 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有 m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有1 3C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A 由分步计数原理得113 4 34288C C A = 练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花 盆里,问有多少不同的种法? 二.相邻元素捆绑策略 例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素, 再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略 与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。 一、区域涂色问题 1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。 例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜 色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种? 分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240???= 2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求 出不同的涂色方法种数。 例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ;l (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120 例3、(2003年全国高考题)如图所示,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色 1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有34A 种; 3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色, 4) 则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色, 有44A 种,故用四种颜色时共有24 4A 种。由加法原理可知满足题意的着色方法② ① ③ ④ 2 4 3 1 5 ① ②③ ④ ⑤ ⑥

排列组合问题之分组分配问题(两个五个方面)(1)

排列组合问题之分组分配问题 (一)(五个方面) 一、非均匀分组(分步组合法) “非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。 例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法 ①分成3组,分别为1人、2人、4人; ②选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。 解:①先选出1人,有17C 种,再由剩下的6人选出2人,有2 6C 种,最后由剩下的4人为一 组,有44C 种。由分步计数原理得分组方法共有1 2 4 764105C C C =(种)。 % ②可选分同步。先从7人中选出2人,有27C 种,再由剩下的5人中选出3人,有3 5C 种,分组方法共有23 75210C C =(种)。也可先选后分。先选出5人,再分为两组,由分步计数原理得分组方法共有523 753210C C C =(种)。 二、均匀分组(去除重复法) “均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。 ㈠全部均匀分组(去除重复法) 例2、7人参加义务劳动,选出6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法 解:可选分同步。先选3人为一组,有37C 种;再选3人为另一组,有3 4C 种。又有2组都 是3人,每22 A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有33 74 2 2 70C C A =(种)。 也可先选后分。不同的分法共有33663 7 2 2 70C C C A ?=(种)。 ㈡部分均匀分组(去除重复法) 、 例3、10个不同零件分成4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法 解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有210C 、28C 、26C 、4 4C 种,又有3堆都是2个 元素,每3 3A 种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有 222 4 108643 3 3150C C C C A ?=(种)。 【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是 均匀的,都有m m A 种顺序不同的分法只能算一种分法。】 三、编号分组 ㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法) 例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法 解:分组方法共有232 752420C C A =(种)。

解决排列组合难题二十一种方法

高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方法 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。 教学目标 1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。 2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。提高学生解决问题分析问题的能力 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =+++种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =???种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有13C ,然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A ,由分步计数原理得113434288C C A = C 1 4 A 3 4 C 1 3 位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,需 先安排特殊元素,再处理其它元素.若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。若有多个约束条件,往往是考虑一个约束条件的同时还要兼顾其它条件

隔板法解决排列组合问题

隔板法解决排列组合问题 Prepared on 22 November 2020

“隔板法”解决排列组合问题(高二、高三)排列组合计数问题,背景各异,方法灵活,能力要求高,对于相同元素有 序分组问题,采用“隔板法”可起到简化解题的功效。对于不同元素只涉及名额分配问题也可以借助隔板法来求解,下面通过典型例子加以解决。 例1、(1)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问每个盒子中至少有一个小球的不同放法有多少种 (2)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问不同放法有多少种 (3)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中要求每个盒子中,要求每个盒子中的小球个数不小于其编号数,问不同的方法有多少种 解:(1)将12个小球排成一排,中间有11个间隔,在这11个间隔中选出3个,放上“隔板”,若把“1”看成隔板,则如图00隔板将一排球分成四块,从左到右可以看成四个盒子放入的球数,即上图中1,2,3,4四个盒子相应放入2个,4个,4个,2个小球,这样每一种隔板的插法,就对应了球的一种放法,即每一种从11个间隔中选出3个间隔的组合对应于一种放法,所以 不同的放法有3 11 C=165种。 (2)法1:(分类)①装入一个盒子有1 44 C=种;②装入两个盒子,即12 个相同的小球装入两个不同的盒子,每盒至少装一个有21 41166 C C=种;③装入三个盒子,即12个相同的小球装入三个不同的盒子,每盒至少装一个有32 411 C C=220种;④装入四个盒子,即12个相同的小球装入四个不同的盒子,每 盒至少装一个有3 11165 C=种;由加法原理得共有4+66+220+165=455种。

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略 江苏省阜宁中学 刘 佐 与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。 一、区域涂色问题 1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。 例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种 颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种? 分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240???= 2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理 求出不同的涂色方法种数。 例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120 例3、(2003年全国高考题)如图所示,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色 1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有3A 种; ① ②③ ④ ⑤ ⑥

“隔板法”解决排列组合问题

隔板法”解决排列组合问题(高二、高三)排列组合计数问题,背景各异,方法灵活,能力要求高,对于相同元素有序分组问题,采用“隔板法”可起到简化解题的功效。对于不同元素只涉及名额分配问题也可以借助隔板法来求解, 下面通过典型例子加以解决。 例1、(1)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4 的盒子中,问每个盒子中至少有一个小球的不同放法有多少种 (2)12 个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问不同放法有多少种 (3)12 个相同的小球放入编号为1,2,3,4 的盒子中要求每个盒子中,要求每个盒子中的小球个数不小于其编号数,问不同的方法有多少种 解:(1)将12个小球排成一排,中间有11个间隔,在这11 个间隔中选出3个,放上“隔板”,若把“ 1”看成隔板,则如图00 隔板将一排球分成四块,从左到右可以看成四个盒子放入的球数,即上图中1,2,3,4 四个盒子相应放入2个,4个,4个,2 个小球,这样每一种隔板的插法,就对应了球的一种放法,即每一种从11 个间隔中选出 3 个间隔的组合对应于一种放法,所以不同的放法有C131 =165 种。 1 (2)法1 (分类)①装入一个盒子有C4 4种;②装入两个盒子,即12个相同的小 21 球装入两个不同的盒子,每盒至少装一个有C42C111 66种; ③装入三个盒子,即12个相同 的小球装入三个不同的盒子,每盒至少装一个有C:Gi=220种;④装入四个盒子,即12个 相同的小球装入四个不同的盒子,每盒至少装一个有C131 165种;由加法原理得共有 4+66+220+165=455 种。 法2:先给每个小盒装入一个球,题目中给定的12 个小球任意装,即16 个小球装入 4 个不同的盒子,每盒至少装一个的装法有C135 455 种。 (3)法1:先给每个盒子装上与其编号数相同的小球,还剩2 个小球,则这两个小球可以装在 1 个盒子或两个盒子,共有C41C4210 种。 法2:先给每个盒子装上比编号小 1 的小球,还剩 6 个小球,则转化为将 6 个相同的小球装入4 个不同的盒子,每盒至少装一个,由隔板法有C5310 由上面的例题可以看出法2要比法1简单,即此类问题都可以转化为至少分一个的问题。

排列组合中分组(分堆)与分配问题

太奇MBA 数学助教 李瑞玲 一.分组(分堆)与分配问题 将n 个不同元素按照某些条件分配给k 个不同的对象,称为分配问题,又分为定向分配和不定向分配两种问题。 将n 个不同元素按照某些条件分成k 组,称为分组问题。分组问题有不平均分组,平均分组,部分平均分组三情况。 分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的,而后者即使两组的元素个数相同,但因所要分配的对象不同,仍然是可区分的。对于后者必须先分组后排列。一.基本的分组问题 例1.六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法? (1)每组两本(均分三组)(平均分组问题)(2)一组一本,一组两本,一组三本(不平均分组问题)(3)一组四本,另外两组各一本 (部分平均分组问题) 分析:(1)分组和顺序无关,是组合问题。分组数为90222426=C C C ,而这90种分组方法实际上重复了6次。现把六本不同的书标上 6,5,4,3,2,1六个号码,先看一下这种情况: (1,2)(3,4)(5,6)(1,2)(5,6)(3,4)(3,4)(1,2)(5,6)(3,4)(5,6)(1,2)(5,6)(1,2)(3,4) (5,6)(3,4)(1,2) 由于书是均匀分组的,三组的本数都一样,又与顺序无关,所以这种

情况下这六种分法是同一种分法,于是可知重复了6次。以上的分组实际上加入了组的顺序,同理其他情况也是如此,因此还应取消分组 的顺序,即除以3 3 P ,于是最后知分法为156 90 332 22426==P C C C . (2)先分组,分组方法是603 32516=C C C ,那么还要不要除以33P ???(很 关键的问题) 由于每组的书的本数是不一样的,因此不会出现相同的分法,即 共有60332516=C C C 。 (3)先分组,分组方法是30111246=C C C ,这其中有没有重复的分法???(需 要好好考虑) 现还把六本不同的书标上6,5,4,3,2,1六个号码,先看以下情况1)先取四本分一组,剩下的两本,一本一组,情况如下(1,2,3,4)5 6 (1,2,3,4)6 5 2)先取一本分一组,再取四本分一组,剩余的一本为一组,情况如下 5 (1,2,3,4)6 6(1,2,3,4)5 3)先取一本分一组,再取一本为一组,剩下的四本为一组,情况如下 5 6(1,2,3,4) 6 5(1,2,3,4) 由此可知每一种分法重复了2次,原因是其中两组的的书的本数都是一本,这两组有了顺序,需要把分组的顺序取消掉,而四本的那一组,由于书的本数不一样,不可重复,故最后的结果为

排列组合问题的解答技巧和记忆方法

排列组合问题的解题策略 关键词:排列组合,解题策略 ①分堆问题; ②解决排列、组合问题的一些常用方法:错位法、剪截法(隔板法)、捆绑法、剔除法、插孔法、消序法(留空法). 一、相临问题——捆绑法 例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法? 解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。 评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。 二、不相临问题——选空插入法 例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法? 解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 . 评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。 三、复杂问题——总体排除法 在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。 例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个. 解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个. 四、特殊元素——优先考虑法 对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。

例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种. 解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法. 例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种. 解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种. 五、多元问题——分类讨论法 对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。 例6.(2003年北京春招)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为(A ) A.42 B.30 C.20 D.12 解:增加的两个新节目,可分为相临与不相临两种情况:1.不相临:共有A62种;2.相临:共有A22A61种。故不同插法的种数为:A62 +A22A61=42 ,故选A。 例7.(2003年全国高考试题)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻地区不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有多少种?(以数字作答) 解:区域1与其他四个区域相邻,而其他每个区域都与三个区域相邻,因此,可以涂三种或四种颜色.用三种颜色着色有=24种方法, 用四种颜色着色有=48种方法,从而共有24+48=72种方法,应填72. 六、混合问题——先选后排法 对于排列组合的混合应用题,可采取先选取元素,后进行排列的策略. 例8.(2002年北京高考)12名同学分别到三个不同的路口进行车流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案共有() A.种B.种

排列组合中涂色问题

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略 与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。 一、区域涂色问题 1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。 例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种 颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种? 分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240???= 2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理 求出不同的涂色方法种数。 例2、(2003卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120 例3、(2003年全国高考题)如图所示,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色 1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有34A 种; ① ②③ ④ ⑤ ⑥

6、排列组合问题之分组分配问题(两个五个方面)

排列组合问题之分组分配问题 (一)(五个方面) 一、非均匀分组(分步组合法) “非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。 例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法? ①分成3组,分别为1人、2人、4人; ②选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。 解:①先选出1人,有17C 种,再由剩下的6人选出2人,有2 6C 种,最后由剩下的4人为一 组,有44C 种。由分步计数原理得分组方法共有124764105C C C =(种)。 ②可选分同步。先从7人中选出2人,有27C 种,再由剩下的5人中选出3人,有35C 种,分组方法共有23 75210C C =(种)。也可先选后分。先选出5人,再分为两组,由分步 计数原理得分组方法共有523 753210C C C =(种)。 二、均匀分组(去除重复法) “均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。 ㈠全部均匀分组(去除重复法) 例2、7人参加义务劳动,选出6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法? 解:可选分同步。先选3人为一组,有37C 种;再选3人为另一组,有3 4C 种。又有2组都 是3人,每22 A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有33 74 2 2 70C C A =(种)。 也可先选后分。不同的分法共有336 63 7 2 2 70C C C A ?=(种)。 ㈡部分均匀分组(去除重复法) 例3、10个不同零件分成4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法? 解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有210C 、28C 、26C 、4 4C 种,又有3堆都是2个 元素,每3 3A 种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有 2224 108643 3 3150C C C C A ?=(种)。 【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是 均匀的,都有m m A 种顺序不同的分法只能算一种分法。】 三、编号分组 ㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法) 例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法? 解:分组方法共有232 752420C C A =(种)。

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“隔板法”解决排列组合问题(高二、高三) 排列组合计数问题,背景各异,方法灵活,能力要求高,对于相同元素有序分组问题,采用“隔板法” 可起到简化解题的功效。对于不同元素只涉及名额分配问题也可以借助隔板法来求解,下面通过典型例子加以解决。 例1、( 1) 12 个相同的小球放入编号为 1, 2, 3, 4 的盒子中,问每个盒子中至少有一个小球的不同放法有 多少种? ( 2) 12 个相同的小球放入编号为1, 2, 3, 4 的盒子中,问不同放法有多少种? ( 3) 12 个相同的小球放入编号为 1, 2, 3, 4 的盒子中要求每个盒子中,要求每个盒子中的小球个数不小于 其编号数,问不同的方法有多少种? 解:( 1)将 12 个小球排成一排,中间有11 个间隔,在这11 个间隔中选出 3 个,放上“隔板”,若把“ 1”,这样每一种隔板的插法,就对应了球的一种放法,即每一种从11 个间隔中选出 3 个间隔的组合对应于一种放法,所以不同的放法有C113=165 种。 ( 2)法 1:(分类)①装入一个盒子有C41 4 种;②装入两个盒子,即12 个相同的小球装入两个不同的盒子,每盒至少装一个有C42C11166 种;③装入三个盒子,即12 个相同的小球装入三个不同的盒子,每盒至 少装一个有 C43C112=220 种 ;④装入四个盒子,即12 个相同的小球装入四个不同的盒子,每盒至少装一个有 C113165 种;由加法原理得共有4+66+220+165=455 种。 法 2:先给每个小盒装入一个球,题目中给定的12 个小球任意装,即16 个小球装入 4 个不同的盒子,每盒至少装一个的装法有C153455 种。 ( 3)法 1:先给每个盒子装上与其编号数相同的小球,还剩 2 个小球,则这两个小球可以装在 1 个盒子或两个盒子,共有 C41C4210 种。 法 2:先给每个盒子装上比编号小 1 的小球,还剩 6 个小球,则转化为将 6 个相同的小球装入 4 个不同的盒子,每盒至少装一个,由隔板法有C5310 由上面的例题可以看出法 2 要比法 1 简单,即此类问题都可以转化为至少分一个的问题。 例 2、( 1)方程x1x2x3x410 的正整数解有多少组? (2)方程 x1 x2x3x410 的非负整数解有多少组? ( 3)方程2x1x2x3L x 103的非负整数整数解有多少组?

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