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
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”,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
11C =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3
15455C =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。
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3510C =
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123410x x x x +++=的正整数解有多少组?
(2) 方程123410x x x x +++=的非负整数解有多少组?
(3)方程1231023x x x x ++++=L 的非负整数整数解有多少组?
“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
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