“隔板法”解决排列组合问题

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隔板法解排列组合问题

隔板法解排列组合问题

隔板法解排列组合问题一、有7个相同的球和4个相同的盒子,每个盒子至少放一个球,问有多少种不同的放法?A. 15种B. 20种C. 35种D. 56种(答案:C)二、将5本不同的书分给3个同学,每个同学至少得到一本,问有多少种分配方式?A. 60种B. 120种C. 150种D. 210种(答案:C)(注:此题应用隔板法时需先对书进行排序,再插入隔板)三、有8个相同的苹果和3个相同的盘子,要求每个盘子里至少有一个苹果,且苹果不能切分,问有多少种摆放方式?A. 28种B. 36种C. 45种D. 56种(答案:B)(注:此题实际为组合问题中的“插板法”或“隔板法”的特例,但由于苹果和盘子都相同,需特殊处理)四、将6个不同的小球放入4个不同的盒子中,每个盒子至少有一个小球,问有多少种放法?A. 1260种B. 1560种C. 1860种D. 2160种(答案:B)(注:此题需先对小球进行全排列,再应用隔板法)五、有9个相同的糖果和2个相同的杯子,要求每个杯子里至少放3个糖果,问有多少种放法?A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种(答案:C)(注:此题需先满足每个杯子的最小糖果数,再应用隔板法)六、将7个不同的玩具分给4个小朋友,每个小朋友至少得到一个玩具,问有多少种分配方式?A. 840种B. 1680种C. 3360种D. 5040种(答案:B)(注:此题需先对玩具进行全排列,再应用隔板法,并考虑小朋友的区分性)七、有10个相同的饼干和3个相同的碟子,要求每个碟子里至少放2个饼干,且饼干不能切分,问有多少种摆放方式?A. 12种B. 24种C. 36种D. 48种(答案:A)(注:此题需先满足每个碟子的最小饼干数,再应用隔板法,但由于饼干和碟子都相同,需特殊处理)八、将5封不同的信件投入3个不同的邮筒中,每个邮筒至少有一封信,问有多少种投法?A. 60种B. 150种C. 210种D. 252种(答案:B)(注:此题需先对信件进行全排列,再应用隔板法,并考虑邮筒的区分性,同时需排除不符合条件的情况)。

[隔板法解排列组合问题]解读隔板法

[隔板法解排列组合问题]解读隔板法

[隔板法解排列组合问题]解读隔板法[隔板法解排列组合问题]解读隔板法篇一 : 解读隔板法隔板法就是在n个元素间的个空中插入 k个板,可以把n个元素分成k+1组的方法。

应用隔板法必须满足3个条件:这n个元素必须互不相异所分成的每一组至少分得1个元素分成的组别彼此相异教学目标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.分类计数原理完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,…,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法(2.分步计数原理完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有mn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还是组合问题,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,1 先排末位共有C31 然后排首位共有C43 最后排其它位置共有A4113 由分步计数原理得C4C3A4?288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522素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

微专题 隔板法解排列组合问题

微专题   隔板法解排列组合问题

微专题 “隔板法”模型的构建与应用隔板法隔板法是将n 个相同元素分成m 组(每组的任务不同),求不同分法种数的一种解题方法。

利用隔板法能够巧解许多排列、组合问题.(1)当每组至少含一个元素时,其不同分组方式有11--m n C 种,即给n 个元素中间的(1-n )个空隙中插入(1-m )个隔板.(2)任意分组,可出现某些组含0个元素的情况,其不同分组方式有11--+m m n C 种,即将n 个相同元素与(1-m )个相同隔板进行排序,在(1-+m n )个位置中选(1-m )个安排隔板.典例解析题型一:每盒非空例1.将10个相同的小球分别装入3个不同的盒子中且每盒非空(即每盒至少放入1个小球),有 种不同的装法.解析:将10个小球排成一排,在其两两之间的9个空位中任意取两个划上竖线,这样就将10个小球分成了3组.图1-1所示的是其中一种装法.图11-将每组小球按顺序装入3个盒子中,则划竖线的方法数等于题中所求的装法数,装法共有3629=C (种).例2.求方程1x +2x +…+5x =7的正整数解的个数.解析:用7个相同的小球代表数7, 用5个标有1x 、2x 、…、5x 的5个不同的盒子表示未知数1x 、2x 、…、5x ,要得到方程1x +2x +…+5x =7的正整数解的个数.可分以下两步完成:第一步:从7个相同的小球中任取5个放入5个不同的盒子中,仅有1种放法; 第二步:把剩余的2个小球放入5个不同的盒中,由隔板法知,此时有46C 种放法.由分步计数原理知,共有46C 种不同放法.我们把标有i x (i=1,2,…,5)的每个盒子得到的小球数i k (i=1,2,…,5; i k N ∈+),记作:i x =i k .这样,将7个相同的小球放入5个不同的盒子中的每一种放法,就对应着方程1x +2x +…+5x =7的每一组解(1k ,2k ,…,5k ).46C =26C =1256⨯⨯=15(个) 所以,方程1x +2x +…+5x =7的正整数解共有15个.点评:准确理解隔板法的使用条件,是使用隔板法求方程1x +2x +…+5x =7的非负(或正)整数解的个数的理论依据.题型二:每盒至少有n 个例3.将20本练习本分给4名学生,要求每名学生至少得3本,有 种不同的分法.解析:首先分给每人2本练习本,然后将剩下的12本练习本按例1中划竖线的方法分给4名学生,这样每人就至少得3本练习本,所以不同的分法共有(种)165311=C .题型三:每盒分别有m n n n ,,,21 个例4.将20个相同的小球全部放入编号为3,4,5的三个盒子中,要求每个盒子内的球数不少于它的编号数,则不同的放法有 种.解析:首先在三个盒子中依次放入2,3,4个球,再将剩余的11个球按例1中划线的方法分到三个盒子中,这样就能满足“每个盒内的球数不少于它的编号数”的要求.于是不同的放法共有(种)45210=C题型四:每盒可空例5.把8个相同的球放入4个不同的盒子,有多少种不同方法?解析:取3块相同隔板,连同8个相同的小球排成一排,共11个位置.由隔板法知,在11个位置中任取3个位置排上隔板,共有C 311种排法.311C =12391011⨯⨯⨯⨯=165(种) 所以,把8个相同的球放入4个不同的盒子,有165种不同方法.点评:相同的球放入不同的盒子,每个盒子放球数不限,适合隔板法.隔板的块数要比盒子数少1.例6.求10521)(x x x +⋅⋅⋅++展开式中共有多少项?解:用10个相同的小球代表幂指数10, 用5个标有1x 、2x 、…、5x 的5个不同的盒子表示数1x 、2x 、…、5x ,将10个相同的小球放入5个不同的盒子中,把标有i x (i=1,2,…,5)每个盒子得到的小球数i k (i=1,2,…,5; i k N ∈),记作i x 的i k 次方.这样,将10个相同的小球放入5个不同的盒子中的每一种放法,就对应着展开式中的每一项.由隔板法知,这样的放法共有414C 种,故10521)(x x x +⋅⋅⋅++的展开式中共有414C 项。

隔板法解决排列组合问题

隔板法解决排列组合问题

隔板法解决排列组合问题Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT“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311C=165种。

(2)法1:(分类)①装入一个盒子有144C=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2141166C 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32411C 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311165C=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315455C =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124410C C +=种。

隔板法排列组合题目

隔板法排列组合题目

隔板法排列组合题目排列组合是数学中的一个重要概念,通过排列和组合运算,可以计算出不同元素间的全排列和部分排列数量。

其中,隔板法是一种常用的求解排列组合问题的方法。

本文将通过一个具体的题目,介绍隔板法的应用。

一、题目描述及要求假设有一堆相同的小球,现在要将这些小球分成若干组,每组中小球的数量可以不同。

要求:1. 求出将 n 个小球分成 k 组的方法数量;2. 每组中至少有一个小球。

二、隔板法的应用隔板法是一种解决将对象划分成多个部分的方法。

对于题目中的要求,我们可以使用隔板法进行求解。

思路如下:1. 假设有 n 个小球和 k-1 个隔板,将 n 个小球和 k-1 个隔板排成一排;2. 每个小球都可以选择在哪个隔板前放置,而每个隔板将小球分为一组;3. 每个隔板前放置的小球数量就是该组的小球数量。

三、计算方法根据隔板法的思路,我们可以通过计算小球和隔板的排列组合数量来求解题目。

1. 小球和隔板一共有 n+k-1 个位置,其中 n 个位置放置小球,k-1 个位置放置隔板;2. 我们只需要确定放置小球的位置,即可确定每个隔板前的小球数量;3. 可以使用组合数学中的排列组合公式计算,即 C(n+k-1, n)。

四、题目求解按照上述计算方法,我们可以得出将 n 个小球分成 k 组的方法数量为 C(n+k-1, n)。

其中,C(m, n) 表示从 m 个元素中选择 n 个元素的组合数。

接下来,以一个具体的例子来进行求解。

假设有 6 个小球,要将其分成 3 组。

根据上述计算公式,我们有:C(n+k-1, n) = C(6+3-1, 6) = C(8, 6) = 28。

因此,将 6 个小球分成 3 组的方法数量为 28。

五、总结通过隔板法的应用,我们可以轻松求解排列组合问题,特别是将对象划分成多个部分的情况。

我们可以使用排列组合公式计算出将 n 个小球分成 k 组的方法数量,进而解决具体的问题。

隔板法不仅可以应用于数学领域,也可以在实际问题求解中发挥巨大的作用。

隔板法、插入法、捆绑法解决组合问题

隔板法、插入法、捆绑法解决组合问题

1 10.3 组合六教学目标: 1掌握组合数的性质并能应用组合数的性质解题. 2培养学生应用公式、性质的能力. 教学重点: 隔板法、插入法、捆绑法解决组合问题. 教学难点: 隔板法、插入法、捆绑法. 教学过程: 讲授新课例1有10个相同的小球放入编号为1、2、3的三个不同盒子�7�6要求每个盒子非空共有多少种放法�7�7要求每个盒子放入的小球数不少于盒子的编号数共有多少种放法方法一:�7�6设xyz10 x≥y≥z 其正整数解为x8y1z1x7y2z1 x6y3z1x6y2z2x5y4z1x5y3z2 x4y4z2x4y3z3 则放法有:.36443313AA �7�7先将1个、2个小球分别放入第2、3个盒子再按�7�6放入每个盒子的小球数gt 0 设xyz7 x≥y≥z 其正整数解为x5y1z1x4y2z1 x3y3z1x3y2z2 则放法有:.1533313AA 方法二隔板法.如: 对应: �7�63629C �7�71526C 答:�6�7 练习1.某中学从高中7个班中选出12名学生组成校代表队参加市中学数学应用题竞赛活动使代表中每班至少有1人参加的选法有多少种611C462 练习2. 6人带10瓶汽水参加春游每人至少带1瓶汽水共有多少种不同的带法12659C 练习3.北京市某中学要把9台型号相同的电脑送给西部地区的三所希望小学每所小学至少得到2台共有种不同送法. 例2. 已知方程xyzw100求这个方程的正整数解的组数. 练习4. 已知方程x1x2x350求这个方程有多少组非负整数解. 1号2号3号1号2号3号1号2号3号2 隔板法就是把“”当成隔板把考察的对象分成若干份例3. 一座桥上有编号为123�6�710的十盏灯为节约用电又不影响照明可以把其中的三盏关掉但不能关掉相邻的两盏或三盏也不能关掉两端的路灯问不同的关灯方法有多少种练习5. 一条长椅上有9个座位3个人坐若相邻2人之间至少有2个空椅子共有几种不同的坐法例4. 一条长椅上有七个座位四人坐要求三个空位中有两个空位相邻另一个空位与这两个相邻空位不相邻共有几种坐法课堂小结 1. 隔板法2. 插入法3. 捆绑法. 捆绑法和插空法是解排列组合问题的重要方法之一主要用于解决quot相邻问题quot及quot不邻问题quot。

“隔板法”

“隔板法”

“隔板法”解决排列组合问题排列组合计数问题,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。

所谓隔板法,就是把隔板当成元素,再从元素里选隔板就行例1、(1)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?(2)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?(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)本题需要3个隔板,把3个隔板当成3个元素,共15个元素,再从15个元素里选取3个隔板,共有C 153 =455 种(2)首先一个盒子放一小球,还剩8个小球,把8个小球放4个盒子需3个隔板,把3个隔板当成3个元素共11个元素,最后从11个元素里选3个隔板就行了,共有C113 =165 种。

(3)先给每个盒子装上与其编号数相同的小球,还剩2 个小球,2个小球装在4个盒子里需3个隔板,3个隔板看成3个元素,共5个元素,最后从5个元素里选出3个隔板就行了,共有C53=10种913111例 2、( 1)方程 x 1x 2 x 3 x 4 10 的正整数解有多少组?(2) 方程 x 1x 2 x 3 x 4 10 的非负整数解有多少组?( 3)方程2x 1 x 2 x 3x 10 3 的非负整数整数解有多少组?解:( 1)转化为 10 个相同的小球装入4 个不同的盒子, 每盒至少装一个, 有 C 384 种,所以该方程有 84 组正整数解。

( 2)转化为 10 个相同的小球装入 4 个不同的盒子, 可以有空盒, 先给每个小盒装一个,进而转化为 14 个相同的小球装入4 个不同的盒子, 每盒至少装一个, 有 C3286 种, 所以该方程有 286 组非负整数整数解。

排列组合的基本方法——隔板法

排列组合的基本方法——隔板法

一、知识要点预备:二、知识要点:排列组合的基本方法——隔板法排列组合中分配问题,是排列组合中的难点问题,其中涉及到名额分配或相同物品的分配问题,适宜采用隔板法,下面我们就来一起研究一下这种方法。

例1 10个优秀指标名额分配给6个班级,每个班至少一个,共有多少种不同的分配方法?解析:本小题涉及到了名额分配的问题,宜采用隔板法。

用5个隔板插入10个指标中的9个空隙,即有59C 种方法。

按照第一个隔板前的指标数为1班的指标,第一个隔板与第二个隔板之间的指标数为2班的指标……依此类推,共有59126C =种分法。

例2 10个优秀指标名额分配到一、二、三3个班,若名额数不少于班级序号数,共有多少种不同的分配方法?解析:先拿3个指标分配给二班一个,三班两个,然后,问题就转化为7个优秀名额分配个三个班级,每班至少一个。

由例1可知,共有2615C =种不同的分配方法。

例3 研究不定方程123410x x x x +++=的正整数解有多少个? 解析:该问题可以这样处理:将方程左边的1234x x x x 、、、看成是4个班级得到的名额数,右边的10看成是10个名额。

这样就相当于10个优秀名额分配到4个班级,每个班级至少有一个名额,共有多少种不同的分配方法。

这样,本题就转化为里例1的形式,所以本题的答案即为3984C =。

例4 研究不定方程123410x x x x +++=的非负整数解有多少个? 解析:本题与上一题的不同点就在于本题求的是非负整数解的个数,即1234x x x x 、、、有可能等于0,所以本题就不能再直接的看成是例1的名额分配的问题了。

但我们可以通过转化将其转化为名额分配的问题。

方程123410x x x x +++=即为123411((1)14x x x x ++++++=()()+1),通过这样的转化形式,11x +、21x +、3x +1、41x +就都是正整数了。

所以本题的最后答案是313286C =。

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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”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。

例2、(1)方程X, x2 x3 x4 10的正整数解有多少组
(2)方程X i X2 X3 X4 10的非负整数解有多少组
(3)方程2X,X2 X3川X10 3的非负整数整数解有多少组
3 解:(1)转化为10个相同的小球装入4个不同的盒子,每盒至少装一个,有C9 84种,所以该方程有84组正整数解。

(2)转化为10个相同的小球装入4个不同的盒子,可以有空盒,先给每个小盒装一个,进而转化为14个相同的小球装入4个不同的盒子,每盒至少装一个,有C;3 286种,所以该方程有286组非负整数整数解。

3 (3)当X1 0时,转化为3个相同的小球装入9个不同的盒子,可以有空盒,有Cn 165
1
种。

当X1 1时,转化为1个小球装入9个不同的盒子,可以有空盒,有C9=9种;所以该
方程有165+9=174组非负整数整数解。

例3、已知集合,选择的两个非空子集代B,且A中最大的元素比B中
最小的元素小,则选择方法有多少种
解:由题意知A, B的交集是空集,且A,B的并集是的子集C,所以C至少含有两个元素,
将C中元素按从小到大的顺序排列,然后分为两部分,前边的给A,后边的给B,代B至
少含有1个元素,设C中有n个元素,则转化为n个相同的小球装入2个不同的盒子,则有c n种装
法,故本题有Cs c;c;C5C3 c f c4 49种选择方法。

总之,凡是处理与“相同元素有序分组”模型时,我们都可采用“隔板法”。

若每组元
素数目至少一个时,可用插“隔板”,若出现每组元素数目为0个时,向每组元素数目至少一个的模型转化,然后用“隔板”法加以解决。

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