组合数学习题答案卢开澄
组合数学的参考问题详解(卢开澄第四版)-修改版

1.1 题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学卢开澄第四版课后习题答案再次修正

1.1 题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学卢开澄课后习题答案

组合数学卢开澄课后习题答案组合数学是一门研究离散结构和组合对象的数学学科,它广泛应用于计算机科学、统计学、密码学等领域。
卢开澄是中国著名的组合数学家,他的教材《组合数学》是该领域的经典之作。
在学习组合数学的过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
下面我将为大家提供一些卢开澄课后习题的答案。
第一章:集合与命题逻辑1.1 集合及其运算习题1:设集合A={1,2,3},B={2,3,4},求A∪B和A∩B的结果。
答案:A∪B={1,2,3,4},A∩B={2,3}。
习题2:证明若A∩B=A∩C,且A∪B=A∪C,则B=C。
答案:首先,由A∩B=A∩C可得B⊆C,同理可得C⊆B,因此B=C。
然后,由A∪B=A∪C可得B⊆C,同理可得C⊆B,因此B=C。
综上所述,B=C。
1.2 命题逻辑习题1:将下列命题用命题变元表示:(1)如果今天下雨,那么我就带伞。
(2)要么他很聪明,要么他很勤奋。
答案:(1)命题变元P表示今天下雨,命题变元Q表示我带伞,命题可表示为P→Q。
(2)命题变元P表示他很聪明,命题变元Q表示他很勤奋,命题可表示为P∨Q。
习题2:判断下列命题是否为永真式、矛盾式或可满足式:(1)(P∨Q)→(P∧Q)(2)(P→Q)∧(Q→P)答案:(1)该命题为可满足式,因为当P为真,Q为假时,命题为真。
(2)该命题为永真式,因为无论P和Q取何值,命题都为真。
第二章:排列与组合2.1 排列习题1:从10个人中选取3个人,按照顺序排成一队,有多少种不同的结果?答案:根据排列的计算公式,共有10×9×8=720种不同的结果。
习题2:从10个人中选取3个人,不考虑顺序,有多少种不同的结果?答案:根据组合的计算公式,共有C(10,3)=120种不同的结果。
2.2 组合习题1:证明组合恒等式C(n,k)=C(n,n-k)。
答案:根据组合的计算公式可得C(n,k)=C(n,n-k),因此组合恒等式成立。
组合数学+卢开澄版++答案第一章

1.1 从{}5021,,,⋅⋅⋅中找两个数{}b a ,,使其满足(1) 5||=-b a ;(2)5||≤-b a解:(1)根据5||=-b a 可得 55-=-=-b a b a 或 则有种种4545 共有90种。
(2)根据5||≤-b a 得 )50,,2,1(,55{⋅⋅⋅∈+≤≤-b a b a b则:当5≤b 时,有1=b , 61≤≤a , 则有 6种2=b , 71≤≤a , 则有7种3=b , 81≤≤a , 则有8种4=b , 91≤≤a , 则有 9种5=b , 101≤≤a , 则有10种 当455≤<b 时,有6=b , 111≤≤a , 则有 11种7=b , 122≤≤a , 则有 11种 . . . . . . . . .45=b , 5040≤≤a , 则有11种 当5045≤<b 时,有46=b , 5041≤≤a , 则有 10种47=b , 5042≤≤a , 则有 9种48=b , 5043≤≤a , 则有 8种49=b , 5044≤≤a , 则有 7种 50=b , 5045≤≤a , 则有 6种故:共 种520)678910(21140=+++++⨯1.2 (1)先把女生进行排列,方案为5!,然后把女生看成1个人和7个男生进行排列,总方案数为5!×8!(2)女生不相邻,则先把男生进行排列,方案为7!再把女生插入男生之间的8个空位种的任意5个,总方案数为7!×58P(3)应该是A 女生x 女生y 女生z B,或是B 女生x 女生y 女生z A 的形式,从5个女生中选出3人进行排列,方案为35P ,考虑A,B 可以换位,方案为2×35P ,然后把这个看成一个整体,和剩下的2个女生,5个男生,一共7个人进行排列,总方案数2×35P ×8!1.3 m 个男生,n 个女生,排成一行,其中m,n 都是正整数,若 (a )男生不相邻(m ≤n+1);(b )n 个女生形成一个整体; (c )男生A 和女生B 排在一起; 分别讨论有多少种方案。
组合数学-卢开澄-习题答案

第一章答案 第二章答案 第三章答案 第四章答案第一章答案1.(a) 45 ( {1,6},{2,7},{3,8},…,{45,50} )(b) 45⨯5+(4+3+2+1) = 235( 1→2~6, 2→3~7, 3→4~8, …,45→46~50, 46→47~50, 47→48~50, 48→49~50, 49→50 ) 2.(a) 5!8! (b) 7! P(8,5) (c) 2 P(5,3) 8! 3. (a) n!P(n+1, m) (b) n!(m+1)! (c) 2!((m+n-2)+1)! 4. 2 P(24,5) 20!5. 因首数字可分别为偶数或奇数,知结果为 2⨯5⨯P(8,2)+3⨯4⨯P(8,2).6. (n+1)!-17. 用数学归纳法易证。
8. 两数的公共部分为240530, 故全部公因数均形如2m 5n ,个数为41⨯31. 9. 设有素数因子分解 n=p 1n 11p 2 n 22…p k n k k , 则n 2的除数个数为( 2n 1+1) (2n 2+1) …(2n k +1).10.1)用数学归纳法可证n 能表示成题中表达式的形式;2)如果某n 可以表示成题中表达式的形式,则等式两端除以2取余数,可以确定a 1;再对等式两端的商除以3取余数,又可得a 2;对等式两端的商除以4取余数,又可得a 3;…;这说明表达式是唯一的。
11.易用C(m,n)=m!/(n!(m-n)!)验证等式成立。
组合意义:右:从n 个不同元素中任取r+1个出来,再从这r+1个中取一个的全体组合的个数;左:上述组合中,先从n 个不同元素中任取1个出来,每一个相同的组合要生复 C(n-1,r) 次。
12.考虑,)1(,)1(1010-=-=+=+=∑∑n nk k k n nnk kk nx n x kC x x C 求导数后有令x=1, 即知.210-==∑n nk k n n kC13. 设此n 个不同的数由小到大排列后为a 1, a 2, …, a n 。
组合数学第三版+卢开澄+习题答案

第1章 排列与组合经过勘误和调整,已经消除了全部的文字错误,不过仍有以下几个题目暂时没有找到解答:1.8 1.9 1.161.41(答案略) 1.42(答案略)1.1 从{1,2,…,50}中找一双数{a,b},使其满足:()5;() 5.a ab b a b -=-≤[解] (a) 5=-b a将上式分解,得到55a b a b -=+⎧⎨-=-⎩a =b –5,a=0时,b =5,6,7,…,50。
满足a=b-5的点共50-4=46个点. a = b+5,a=5时,b =0,1,2,…,45。
满足a=b+5的点共45-0+1=46个点. 所以,共计92462=⨯个点. (b) 5≤-b a(610)511(454)1651141531+⨯+⨯-=⨯+⨯=个点。
1.2 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列? (b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?[解] (a) 女生在一起当作一个人,先排列,然后将女生重新排列。
(7+1)!×5!=8!×5!=40320×120=4838400(b) 先将男生排列有7!种方案,共有8个空隙,将5个女生插入,故需从8个空中选5个空隙,有58C 种选择。
将女生插入,有5!种方案。
故按乘法原理,有: 7!×58C ×5!=33868800(种)方案。
(c) 先从5个女生中选3个女生放入A ,B 之间,有35C 种方案,在让3个女生排列,有3!种排列,将这5个人看作一个人,再与其余7个人一块排列,有 (7+1)! = 8!由于A ,B 可交换,如图**A***B** 或 **B***A**故按乘法原理,有:2×35C ×3!×8!=4838400(种)1.3 m 个男生,n 个女生,排成一行,其中m ,n 都是正整数,若(a) 男生不相邻(m ≢n+1); (b) n 个女生形成一个整体; (c) 男生A 和女生B 排在一起; 分别讨论有多少种方案.[解] (a) 先将n 个女生排列,有n!种方法,共有n+1个空隙,选出m 个空隙,共有m n C 1+种方法,再插入男生,有m!种方法,按乘法原理,有:n!×mn C 1+×m!=n!×)!1(!)!1(m n m n -++×m!=)!1()!1(!m n n n -++种方案。
组合数学第四版卢开澄标准答案-第三章解析
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|A 1∩A2|=(40+1)(30+1)=1271
于是 |A 1∪A 2|=|A 1|+|A 2|- |A1 ∪A 2|=1681+1891 - 1271=2301 因此,能至少除尽 1040 和 2030 之一的正整数的数目是 2301 。
3.17.n 是 除尽 1060, 2050, 3040 中至少一个数的除数,求 n 的数目。
[ 解 ].定义: P1(x):3| x
A 1 ={ x|x N P1( x)}
P2(x):5|x
A 2={ x|x N P2 (x)}
P3(x):7|x
A 3={ x|x N P3 (x)}
|A1| = 1000/3 =333
|A1∩A2|= 1000/(3 ×5) =66
|A1∩A3|= 1000/(3 7×) =47
= 9001-( 70+12)+1 = 8920
3.19 {1000 ,1001,……, 3000} ,求其中是 4 的倍数但不是 100 的倍数的数的
数目。 【解】: 令 N1={1000, 1001,……, 3000} ,则 |N1|=2001
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=|C|-( |A ∩C+| |B ∩C-||(A∩C)∩(B∩C)|)
=|C|-|A ∩C-||B ∩C+| |(A∩C)∩( B∩C)| =|C|-|A ∩C-||B ∩C+| |(A∩B∩C)| (结合律,交换律,幂等律 )
3.14. N={1,2, … ,1000} ,求其中不被 5 和 7 除尽,但被 3 除尽的数的数目。
=
10 4 -( 100+21) +4 =9883
组合数学+卢开澄版++答案第四章
4.1证明所有的循环群是ABEL 群 证明:n n ,,**×x ,x ?**m n m n a b G G a b b a x x a b b a ++∈==∴=m m m 循环群也是群,所以群的定义不用再证,只需证明对于任意是循环群,有成立,因为循环群中的元素可写成a=x 形式所以等式左边x 等式右边x =,,即所有的循环群都是ABEL 群。
4.2若x 是群G 的一个元素,存在一最小的正整数m ,使x m =e ,则称m 为x的阶,试证:C={e,x,x 2, …,x m-1} 证:x 是G 的元素,G 满足封闭性所以,xk 是G 中的元素 C ∈G再证C 是群:1、x i , x j ∈C , x i ·x j = x i+j 若i+j<=m-1,则x i+j ∈C若i+j>m,那么x i+j =x m+k =x m ·x k =x k ∈C 所以C 满足封闭性。
2、存在单位元e.3、显然满足结合性。
4、存在逆元, 设x a ·x b =e=x m x b =x m-ax a ∈C, (x a )-1= x b =x m-a4.3设G 是阶为n 的有限群,则G 的所有元素的阶都不超过n.证明:设G 是阶为n 的有限群,a 是G 中的任意元素,a 的阶素为k , 则此题要证n k ≤首先考察下列n+1个元素aa a a a n 1432,....,,,+由群的运算的封闭性可知,这n+1个元素都属于G ,,而G 中仅有n 个元素,所以由鸽巢原理可知,这n+1个元素中至少有两个元素是相同的,不妨设为aaji i+=(n j ≤≤1)aa a jii*=由群的性质3可知,a j是单位元,即a j=e ,又由元素的阶数的定义可知,当a 为k 阶元素时a k=e ,且k 是满足上诉等式的最小正整数,由此可证n j k ≤≤4.4 若G 是阶为n 的循环群,求群G 的母元素的数目,即G 的元素可表示a 的幂:a,a2……..an解:设n=p 1a1…….p k ak ,共n 个素数的乘积,所以群G 中每个元素都以用这k 个素数来表示,而这些素数,根据欧拉定理,一共有 Φ(n)=n(1-1/p 1)………(1-1/p k )所以群G 中母元素的数目为n(1-1/p 1)………(1-1/p k )个. 4.5证明循环群的子群也是循环群证明:设H 是G=<a>的子群,若H=<e>,显然H 是循环群,否则取H 中最小的正方幂元m a ,下面证明m a 是H 的生成元,易见m a ⊆H ,只要证明H 中的任何元素都可以表成m a 的整数次方,由除法可知存在q 和r,使得l=qm+r,其中0≤r ≤m-1,因此有r a =qm l a -,因为m a 是H 中最小的正方幂元,必有r=0,这就证明出l a =mq a }{m a ∈证明完毕。
组合数学(卢开澄)第4章课后习题答案
组合数学(卢开澄)版 第四章答案4.1,若群G 的元素a 均可表示为某一个元素x 的幂,即a=x m,则称这个群为循环群,若群的元素交换律成立。
即a ,b ∈G 满足,a ·b=b ·a证明:令a= x m ,b= x n ,则a ·b= x m ·x n = x n ·x m=b ·a ,因此是阿贝尔群4.2若x 是群G 的一个元素,存在一最小的正整数m ,使x m=e ,则称m 为x 的阶,试证: C={e,x,x 2,…x m-1}是G 的一个子群。
证明:一个群G 的不空集合H 作成G 的一个子群的充分必要条件是:1,a b H ab H a H a H-∈⇒∈∈⇒∈,a b 是H 的任意元素。
由题意知C 中的任意两个元素如,a b C ∈则ab C ∈;a C ∈则1a C -∈。
所以21{,,,,}m C e x x x -= 是G 的一个子群。
4.3设G 是阶为n 的有限群,则G 的所有元素的阶都不超过n 。
证明; 因为G 中每有元素都能生成一个与元素等阶的子群,子群的阶当然不能超过群G 的阶;所以则G 的所有元素的阶都不超过n 。
4.4若G 是阶为n 的循环群,求群G 的母元素的数目,即G 的元素可表示a 的幂: a 1 ,a 2 。
a n 的元素a 的数目。
证明: 若一个群G 的每一个元都是G 的某一固定元a 的乘方,我们就把G 叫做循环群;我们也说,G 是由元a 所生成的,并且用符号()G a =来表示。
所以就有一个这样的a ,即就有一个母元素。
4.5 试证循环群G 的子集也是循环群根据子群的定义,循环群G 的子群应满足循环群G 所满足的所有运算。
所以其子群页应该是循环群。
4.6若H 是G 的子群,x 和y 是G 的元素,试证xH ∩yH 或为空,或为xH=yHx,y ∉G若 xH ⋂yH ≠Φ可知:存在g ∈xH,g ∈yH 由g ∈xH,知存在h 1∈H,有g=xh 1;由g ∈yH,知存在h 2∈H,有g=yh 2; 从而有 xh1=yh2 ⇒x=y(h 2h 11-)------------式1任取z ∈xH,则存在h ∈H,有z=xh-------------------式2将-式1代入-式2: z=y(h 2h 11-)h=y(h 2h 11-h)--------- -式3H 是子群,有h 1,h 2,h ∈H 可推知,h 2h 11-h ∈H从而 y(h 2h 11-h) ∈yH.再由式3知 z ∈yH,这样我们就可推知xH ⊆yH 同理可推得 yH ⊆xH综上知道 yH=xH4.7若H 是G 的子群,H =k ,试证:xH =k ,其中x ∈GH =k设 H={n h h h h 32,1,} 同时对于i,j ∈{k ,3,2,1} 当i ≠j 时,有ah i≠ah j(否则,若有ah i =ah j ,由消去律得h i =h j ,矛盾) 表明{}n h h h h 32,1, 为n 个不同元而aH 恰有这些元组成, 故 aH =k, ∴aH =H4.8有限群G 的阶为n ,H 是G 的子群,则H 的阶必除尽G 的阶。
组合数学版卢开澄标准答案
习题四4.1.若群G的元素a均可表示为某一元素x的幂,即a= x m,则称这个群为循环群。
若群的元素交换律成立,即a , b∈G满足a⋅b = b⋅a则称这个群为阿贝尔(Abel)群,试证明所有的循环群都是阿贝尔群。
[证].设循环群(G, ⋅)的生成元是x0∈G。
于是,对任何元素a , b∈G,∃m,n∈N,使得a= x0m , b= x0n ,从而a⋅b = x0m⋅x0n= x0m +n (指数律)= x0n +m (数的加法交换律)= x0n⋅x0m(指数律)= b⋅a故⋅运算满足交换律;即(G, ⋅)是交换群。
4.2.若x是群G的一个元素,存在一个最小的正整数m,使x m=e,则称m为x的阶,试证:C={e,x,x2, ⋯,x m-1}是G的一个子群。
[证].(1)非空性C ≠∅:因为∃e∈G;(2)包含性C⊆G:因为x∈G,根据群G的封闭性,可知x2, ⋯,x m-1,(x m=)e∈G,故C⊆G;(3)封闭性∀a , b∈C⇒ a ⋅b∈C:∀ a , b∈C,∃k,l∈N (0≤k<m,0≤l<m),使a = x k, b = x l,从而a ⋅b = x k⋅ x l = x(k+l) mod m∈C(因为0 ≤ (k+l) mod m < m) ;(4)有逆元∀a ∈C⇒ a -1∈C:∀ a ∈C,∃k∈N (0≤k<m),使a = x k, 从而a -1= x m-k∈C(因为0 ≤m-k < m) 。
综合(1) (2) (3) (4),可知(C, ⋅)是(G, ⋅)的一个子群。
4.3.若G是阶为n的有限群,则G的所有元素的阶都不超过n。
[证].对任一元素x∈G,设其阶为m,并令C={e,x,x2, ⋯,x m-1},则由习题4.2.可知(C, ⋅)是(G, ⋅)的一个子群,故具有包含性C⊆G。
因此有m = |C| ≤ | G | = n所以群G的所有元素的阶都不超过n。
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1.1 题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
1.3题 m 个男生,n 个女生,排成一行,其中m,n 都是正整数,若(a)男生不相邻)1(+≤n m ; (b)n 个女生形成一个整体; (c)男生A 和女生B 排在一起; 分别讨论有多少种方案。
解:(a) 可以考虑插空的方法。
n 个女生先排成一排,形成n+1个空。
因为1+≤n m 正好m 个男生可以插在n+1个空中,形成不相邻的关系。
则男生不相邻的排列个数为pp n mnn1+⋅(b) n 个女生形成一个整体有n !种可能,把它看作一个整体和m 个男生排在一起,则排列数有(m+1)!种可能。
因此,共有)!1(!+⋅m n 种可能。
(c)男生A 和女生B 排在一起,因为男生和女生可以交换位置,因此有2!种可能, A 、B 组合在一起和剩下的学生组成排列有(m+n-1)!(这里实际上是m+n-2个学生和AB 的组合形成的)种可能。
共有组合数为)!1(!2-+⋅n m 1.4题 26个英文字母进行排列,求x 和y 之间有5个字母的排列数 解:C (24,5)*13!1.5题 求3000到8000之间的奇整数的数目,而且没有相同的数字。
解:根据题意,千位可以从3,4,5,7,6中选取,个位可以从1,3,5,7,9中选取;因此 2*5*8*7+3*4*8*7=1232 1.6 题 计算,1·1!+2·2!+3·3!+。
+n·n ! 解:由序数法公式可知 1!+1=2! 2·2!+1·1!+1=3! 3·3!+2·2!+1·1!+1=4!n·n!+(n-1)(n-1)!+。
+2·2!+1·1!+1= (n+1)!所以1·1!+2·2!+3·3!+。
+n·n !=(n+1)!-11.7题 试证:)2()2)(1(n n n ++被2n 除尽。
证明:因!)!12(!2)!2(-=n n n n!)!12(2!)!2(2!)2()2)(1(!2)2()2)(1(-==++=++n n n n n n n n n n n nn n 因为(2n-1)!!是整数所以)2()2)(1(n n n ++能被2n 除尽。
1.8题 求4010和3020的公因数数目。
解:因为1030404040405*5*25*210== 3020403060305*2*25*220==它们最大公因子为30405*2转化为求 最大公因子 能除尽的整数个数,能除尽它的整数是300,400,5*2<=<=<=<=b a ba根据乘法法则,能除尽它的数个数为 41*31=12711.9题 试证2n 的正除数的数目是奇数。
证明:设有20,a n n b n <<<<, 则一定有表达式2n a b =⨯,则 可知符合范围的a 和b 必成对出现,所以为偶数。
又当a=b=n 时,表达式2n =a ⨯b 仍然成立。
所以2n 的正除数的数目是“偶数1+”为奇数。
1.10题 证任一正整数n 可唯一地表成如下形式:,0≤a i ≤i,i =1,2,…。
证:对n 用归纳法。
先证可表示性:当n=0,1时,命题成立。
假设对小于n 的非负整数,命题成立。
对于n,设k!≤n <(k+1)!,即0≤n -k!<k·k!由假设对n-k!,命题成立,设,其中a k ≤k -1,,命题成立。
再证表示的唯一性:设, 不妨设a j >b j ,令j=max{i|a i ≠b i }a j ·j!+a j-1·(j-1)!+…+a 1·1! =b j ·j!+b j-1·(j-1)!+…+b 1·1!,∑∑∑∑⋅-≥⋅-≥⋅>≥⋅-=⋅-!)(!!!!)(!)(i a b i a b i i j i a b j b a i i i i i i j j 矛盾,命题成立。
1.11题 证明nC(n-1,r)= (r+1)C(n,r+1),并给予组合解释.证:(1)!(1)!(1)!(1,)(1)(,1)!(1)!(1)!(1)!(1)!(1)!n r n r n nC n r nr C n r r n r r r n r r n r -+⋅+⋅-====++⋅--+⋅⋅--+⋅--所以左边等于右边组合意义:等式左边:n 个不同的球,先任取出1个,再从余下的n-1个中取r 个;等式右边:n 个不同球中任意取出r+1个,并指定其中任意一个为第一个。
所以两种方案数相同。
1.12题 证明等式:112),(-==∑n nk n k n kC证明: []11110111(1,0)(1,1)(1,1)211nn n n k k s n n n n n n n C n C n C n n n k k s --===---⎛⎫⎛⎫⎛⎫====-+-++--== ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑∑∑等式左边右边1.13题 有N 个不同的整数,从中间取出两组来,要求第1组的最小数大于另一组的最大数。
解题思路:(取法由大到小)第1步:从N 个数由大到小取一个数做为第一组,其它N-1个数为第二组,组合数为:c (n,1)*{c(n-1,1)+c(n-1,2)-…+c(n -1,n-1)}第2步:从N 个数由大到小取两个数做为第一组,其它N-2个数为第二组,组合数为:c (n,2)*{c(n-2,1)+c(n-2,2)-…+c(n -2,n-2)} …第n-2步:从N 个数由大到小取n-2个数做为第一组,其它2个数为第二组,组合数为:c (n,n-2)*{c(2,1)} 第n-1步:从N 个数由大到小取n-1个数做为第一组,其它1个数为第二组,组合数为:c (n,n-1)*{c(1,1}总的组合数为:(,1){(1,1)(1,2)(1,1)}(,2){(2,1)(2,2)(2,2)}(,2){(2,1)(,1)(1,1)}C n C n C n C n n C n C n C n C n n C n n C C n n C ⋅-+-++--+⋅-+-++--++-⋅+-⋅1.14 题 6个引擎分列两排,要求引擎的点火顺序两排交错开来,试求从特定一引擎开始有多少种方案?解:第1步从特定引擎对面的3个中取1个有C(3,1)种取法,第2步从特定引擎一边的2个中取1个有C(2,1)种取法,第3步从特定引擎对面的2个中取1个有C(2,1)中取法,剩下的每边1个取法固定。
所以共有C(3,1)•C(2,1)•C(2,1)=12种方案。
1.15题 求1至1000000中0出现的次数。
解:当第一位为0时,后面6位组成的数可以从1-100000,共100000个0;当第二位为0时,当第一位取0-9时,后面5位可以取1-9999,此外当第一位取0时,后面5位还可以取为10000,这样共有9999*10+1=99991个0;同理第三位为0时,共有99901个0; 第四位为0时,共有99001个0;第五位为0时,共有90001个0;第六位为0时,只有1个0;这样总共的0数为:100000+99991+99901+99001+90001+1=488895。
1.16题 n 个相同的球放到r 个不同的盒子里,且每个盒子里不空的放法。
解:如果用“O”表示球,用“|”表示分界线,就相当于用r-1个“|”把n 个“O”分成r 份,要求是每份至少有一个球。
如下图所示: 00|00000000|00000000|00000|000000……对于第一个分界线,它有n-1种选择,对于第二个分界线只有n-2个选择,(因为分界线不能相临,如果相临它们之间就没有了球,这不合要求),依次第r-1个分界线只有n-(r-1)种选择。
但是这样的分法中存在重复,重复度为(r-1)!,所以总得放法为:(n-1)*(n-2)*…*(n -r+1)/(r-1)!=C(n-1,r-1)。