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组合数学课后标准答案

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习题二证明:在一个至少有2人的小组中,总存在两个人,他们在组内所认识的人数相同。证明:假设没有人谁都不认识:那么每个人认识的人数都为[1,n-1],由鸽巢原理知,n个人认识的人数有n-1种,那么至少有2个人认识的人数相同。假设有1人谁都不认识:那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2],由鸽巢原理知,n-1个人认识的人数有n-2种,那么至少有2个人认识的人数相同。假设至少有两人谁都不认识,则认识的人数为0的至少有两人。

任取11个整数,求证其中至少有两个数的差是10的整数倍。证明:对于任意的一个整数,它除以10的余数只能有10种情况:0,1,…,9。现在有11个整数,由鸽巢原理知,至少有2个整数的余数相同,则这两个整数的差必是10的整数倍。证明:平面上任取5个坐标为整数的点,则其中至少有两个点,由它们所连线段的中点的坐标也是整数。2.3证明:有5个坐标,每个坐标只有4种可能的情况:(奇数,偶数);(奇数,奇数);(偶数,偶数);(偶数,奇数)。由鸽巢原理知,至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数,则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数;偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明:存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。

一次选秀活动,每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”,至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果?证明:根据推论2.2.1,若将3*(100-1)+1=298个人得到3种结果,必有100人得到相同结果。一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果?证明:根据推论2.2.1,若将4*(20-1)+ 1 = 77个水果取出,必有20个相同种类的水果。

证明:在任意选取的n+2个正整数中存在两个正整数,其差或和能被2n整除。(书上例题2.1.3)证明:对于任意一个整数,它除以2n的余数显然只有2n种情况,即:0,1,2,…,2n-2,2n-1。而现在有任意给定的n+2个整数,我们需要构造n+1个盒子,即对上面2n 个余数进行分组,共n+1组:{0},{1,2n-1},{2,2n-2},{3,2n-3},…,{n-1,n+1},{n}。根据鸽巢原理,n+2个整数,必有两个整数除以2n落入上面n+1个盒子里中的一个,若是{0}或{n}则说明它们的和及差都能被2n整除;若是剩下n-1组,因为一组有两个余数,余数相同则它们的差能被2n整除,不同则它们的和能被2n整除。证明成立。

一个网站在9天中被访问了1800次,证明:存在连续的3天,这个网站的访问量超多600次。证明: 设网站在9天中访问数分别为a1,a2,...,a9 其中a1+a2+...+a9 = 1800, 令a1+a2+a3 = b1,a4+a5+a6 = b2,a7+a8+a9 = b3因为(b1+b2+b3)/3 >= 600 由推论2.2.2知,b1,b2,b3中至少有一个数大于等于600。 所以存在有连续的三天,访问量大于等于600次。将一个矩形分成5行41列的网格,每个格子涂1种颜色,有4种颜色可以选择,证明:无论怎样涂色,其中必有一个由格子构成的矩形的4个角上的格子被涂上同一种颜色。证明:首先对一列而言,因为有5行,只有4只颜色选择,根据鸽巢原理,则必有两个单元格的颜色相同。另外,每列中两个单元格的不同位置组合有()

52=10种,

这样一列中两个同色单元格的位置组合共有10*4=40种情况。 而现在共有41列,根据鸽巢原理,无论怎样涂色,则必有两列相同,也就是必有一个由格子构成的矩形的4个角上的格子是同一颜色。将一个矩形分成(m +1)行()

112m m ++列的网格每个格子涂1种颜色,

有m 种颜色可以选择,证明:无论怎么涂色,其中必有一个由格子构成的矩形的4个角上的格子被涂上同一种颜色。证明: (1)对每一列而言,有(m+1)行,m 种颜色,有鸽巢原理,则必有两个单元格颜色相同。 (2)每列中两个单元格的不同位置组合有()

12m +种,

这样一列中两个同色单元格的位置组合共有 ()12m m +种情况 (3)现在有()

112m m ++列,

根据鸽巢原理,必有两列相同。证明结论成立。

一名实验员在50天里每天至少做一次实验,而实验总次数不超过75。证明一定存在连续的若干天,她正好做了24次实验。证明:令b1,b2,...,b50 分别为这50天中他每天的实验数,并做部分和 a1 = b1,a2 = b1+b2 ,。。a50 = b1+b2+...+b50 .由题,bi>=1(1<=i<=50)且a50<=75所以 1<=a1

1<=i

aj = ai+24,即

24=aj-ai=(b1+b2+b3+…+bi+…+bj)-(b1+b2+…+bi)=12...i i j b b b +++++所以从第

i+1天到第j 天这连续j-i 天中,她正好做了24次实验。

证明:从S={1,3,5,…,599}这300个奇数中任意选取101个数,在所选出的数中一定存在2个数,它们之间最多差4。证明:将S划分为{1,3,5},{7,9,11}……,{ 595,597,599}共100组,由鸽巢原理知任意选取101个数中必存在2个数来自同一组,即其差最多为4.证明:从1~200中任意选取70个数,总有两个数的差是4,5或9。证明:设这70个数为

a1,a2,…,a70,a1+4,a2+4,…,a70+4,a1+9,a2+9,…,a70+9,取值范围209,共210个数

证明:对于任意大于等于2的正整数n ,都有R (2,n )=n 。2.13证明:要证R (2,n )= n ,用红蓝两色涂色Kn 的边。当n=2时,R(2,2)=2,因为不管用红还是蓝色都是完全二边形。假设当n=k 时 成立 ,即存在R(2,k)=k (没有一条红边,只有蓝边),当n=k+1时,R (2,k+1) 若无红边,要想有完全k+1边形,必得有k+1个点,即R (2,k+1)=k+1。证明成立。习题三有10名大学生被通知参加用人单位的面试,如果5个人被安排在上午面试,5个人被安排在下午面试,则有多少种不同的安排面试的顺序?解:上午的5个人全排列为5!

下午的5个人全排列为5!所以有510*5!*5!10!C =,共14400种不同的安排方

法。某个单位内部的电话号码是4位数字,如果要求数字不能重复,那么最多可有多少个号码?如果第一位数字不能是0,那么最多能有多少个电话号码?解:由于数字不能重复,0-9共10个数字,所以最多有10*9*8*7=5040种号码;若第一位不能是0,则最多有9*9*8*7=4536种号码。18名排球运动员被分成A ,B ,C 三个组,使得每组有6名运动员,那么有多少种分法?如果是分成三个组(不可区别),使得每组仍有6名运动员,那么有多少种分法?解:

1)66618126**C C C 种 2) 66618126

**C C C /3!教室有两排,每排8个座位。现有学生14人,其中的5个人总坐在前排,4个人总坐在后排,求有多少种方法将学生

安排在座位上?解:前排8个座位,5人固定,共58*5!C 种方法;

后排8个座位,4人固定,共48*4!C 种方法;前排和后排还剩7个座位,由剩下的5人挑选5

个座位,共57*5!C 种方法;则一共有545887***5!*5!*4!C C C 种安排方法。将英文

字母表中的26个字母排序,要求任意两个元音字母不能相邻,则有多少种排序方法?解:先排21个辅音字母,共有21! 再将5个元音插入到22个空隙

中,522P 故所求为522!21P ?(插入法)有6名先生和6名女士围坐一个圆桌就餐,要

求男女交替就坐,则有多少种不同的排坐方式?解:6男全排列6!;6女全排列6!;6女插入6男的前6个空或者后6个空,即女打头或男打头6!*6!*2;再除以围圈重复得(6!*6!*2)/12=6!*5!或男6的圆排列为5!,对每个男的排列,女要在他们之间的6个位置,进行线性排列6!(而不是5!)。(圆排列可以通过线性排列来解决)

15个人围坐一个圆桌开会,如果先生A拒绝和先生B和C相邻,那么有多少种排坐方式?解:15人圆排列14!;A与B相邻有2*14!/14=2*13!;A与C 相邻有2*14!/14=2*13!;A与BC同时相邻有2*13!/13=2*12!;于是A不与B、C相邻的坐法共14!- 2*13!- 2*13!+ 2*12!(用到了容斥原理)确定多重集}

M?

?

?

=的11-排列数?解:M的11排列=[M-{a}]的11排列b

a

4,

5,

3{c

+[M-{b}]的11排列+[M-{c}]的11排列,即11!11!11!

++=27720

2!4!5!3!3!5!3!4!4!

当然了,容斥原理,生成函数也可以做。

求方程204321=+++x x x x ,满足1,5,0,24321-≥≥≥≥x x x x 的整数解的个数。解:令

1122334420,0,50,10

y x y x y x y x =-≥=≥=-≥=+≥则有

123414y y y y +++=,由定理3.3.3,解个数为:14411717680

14143+-??????=== ? ? ???????书架上有20卷百科全书,从中选出4卷使得任意两本的卷号都不相邻的选法有多少种?解:n=20,r=4,1204117238044n r r -+-+??????=== ? ? ???????证明见38页。

若卷号差为2,3,。。。。。,公式为?

确定(2x -3y )5展开式中x 4y 和x 2y 4的系数。解:1)4x y :4

415*(2)*(3)C x y -,

系数为-2402)24x y :系数为0。确定(1+x )-5展开式中x 4的系数。解:

01(1)

(1)n

r

r r n r x x r ∞

-=+-??+=- ???∑,n=5,r=4,则系数为4541(1)704+-??-= ?

??

确定(x +2y+3z )8展开式中x 4y 2x 2的系数。解:

228!

*2*315120

4!*2!*2!

=

证明组合等式:???? ??++=???? ??+++???? ??++???? ??++???? ??k

k n k k n n n n 122110Λ,其中n ,k 为正整数。解:右边1n k k ++?? ???是(n+k+1)元集合121{,,...,}n k S a a a ++=上k 个元素子集的个数,这些子集可分为以下k+1类:第1类:k 元子集中不含a 1的子集有 个;第2类:k 元子集中含a 1而不含a 2的子集是 个;第3类:k 元子集中含a 1和a 2,而不含a 3的子集是 ……第k+1类:k 元子集中含a 1,a 2,……,

a k ,而不含a k+1的子集是 由加法原理得证。根据组合意义进行证明

???? ??+k k n ???? ??--+11k k n ???? ??--+22k k n ???? ??0n

利用 ???? ??+???? ??=1222k k k ,求2

2221n +++Λ。解: 首先有:???

? ??++???? ??-+???? ??=???? ??++k k n k n k n 0111Λ(p51的(3))根据已知条件代入以上等式得:2

111122(2)22...221212*********...2...2221111212( (2221)

n

i i i i n n i n n n ==????????????????=+=++++++ ? ? ? ? ? ? ? ?????????????????????????????=++++++ ? ? ? ? ? ?????????????

????????=+++ ? ? ? ?????????∑∑2...11n ????+++ ? ?

????

又由

121...1n n k k k k +????????+++= ? ? ? ?+????????得

121...1112n n +????????

+++= ? ? ? ?????????

121...2223n n +????????

+++= ? ? ? ?????????

则原式

112(1)(1)(1)(1)(21)

232666n n n n n n n n n n ++????-++++=+=+= ? ?????

在一局排球比赛中,双方最终的比分是25:11,在比赛过程中没有出现5平的比分,求有多少种可能的比分记录?解:根据题意,相当于求从点(0,0)到点(25,11)且不经过(5,5)的非降路径数,即为:

???? ?????? ?????? ??=???? ??+???? ??+???? ??+626510-11365-11 5-115-255 55-11 1125 3.17 在一局乒乓球比赛中,运动员甲以11:7战胜运动员乙,若在比赛过程中甲从来没有落后过,求有多少种可能的比分记录?解:根据题意,相当于求从点(0,0)到点(11,7)且从下方不穿过y=x 的非降路径数,见58页,即为:117111+1+7-2- 11-1 11+1+-????

? ?????

3.18把20个苹果和

20个橘子一次一个的分发给40个幼儿园的小朋友,如果要求分发过程中任意时刻篮子中余下的两种水果数目都不相同(开始和结束时除外),求有多少种分法方法?解:根据题意,相当于求从点(0,0)到点(20,20)且不接触y=x 的非降路径数,即为:2222222()11n n n n n n n --??????-= ? ? ?-+??????

n=20,则方法数为:

38382()1920????

- ? ?????

3.18计算??????37和???

???37。解:1)

76655553233323122355444415915293231223619*727*6301??

??????????????=+=+++ ??????????????? ?????????????????

????????????????=++=++++ ? ????????????? ? ?

????????????????=++=一个递推公式,211n n

n

n n ??

??

??

==?? ???--?????? 1212n n -??

=-????

2)

2

4766555565653331223554444111301114304231223111(14*11)30(114*)1546

C ??

??????????????=+=+++ ???????????????????????????

????????

????????????=++=++++ ? ?

??????????????????????

??????=++++=

3.19 (1)证明S(n,3)=方法一:先考虑3个盒子不同,要保证每个盒子非空:总数为3n,排除到一个盒子为空和两个盒子为空的情况,即:一个盒子为空(放到两个盒子去),例如第一个盒子为空,第二和第三不空:3(2n-2)两个盒子为空,例如第一个和第二盒子为空:3*1 (3n-3(2n-2)-3)/3!还可以直接考虑盒子相同。(2)证明:相当于n个不同球放到相同的n-2个盒子,每个盒子非空,至少为1个,这样使得剩余的2个球要到n-2个盒子,即使得一个盒子有3个,或有二个盒子都装2个球:使得一个盒子有3个球:C(n,3)有二个盒子都装2个球:C(n,4)C(4,2)/2!

3.21(1)会议室中有2n+1个座位,现摆成3排,要求任意两排的座位都占大多数,求有多少种摆法?解:如果没有附加限制则相当于把2n 个相同的小

球放到3个不同的盒子里,有????

??+=???? ??-+2 222 132n n n 种方案,而不符合题意的摆法是有一排至少有n+1个座位。这相当于将n+1个座位先放到3排中的某一排,再将剩下的2n-(n+1)=n-1个座位任意分到3排中,这样的摆法共有

????

??+?=???? ??-++-?2 132 13)1(23n n n 种方案,所以符合题意的摆法有:????

??+=???? ??+?-???? ??+2 22 132 22n n n 可以用代数法(2) 会议室中有2n 个座位,现摆成3排,要求任意两排的座位都占大多数,求有多少种摆法?

(完整word版)组合数学课后答案

习题二证明:在一个至少有2人的小组中,总存在两个人,他们在组内所认识的人数相同。证明:假设没有人谁都不认识:那么每个人认识的人数都为[1,n-1],由鸽巢原理知,n个人认识的人数有n-1种,那么至少有2个人认识的人数相同。假设有1人谁都不认识:那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2],由鸽巢原理知,n-1个人认识的人数有n-2种,那么至少有2个人认识的人数相同。假设至少有两人谁都不认识,则认识的人数为0的至少有两人。

任取11个整数,求证其中至少有两个数的差是10的整数倍。证明:对于任意的一个整数,它除以10的余数只能有10种情况:0,1,…,9。现在有11个整数,由鸽巢原理知,至少有2个整数的余数相同,则这两个整数的差必是10的整数倍。证明:平面上任取5个坐标为整数的点,则其中至少有两个点,由它们所连线段的中点的坐标也是整数。证明:有5个坐标,每个坐标只有4种可能的情况:(奇数,偶数);(奇数,奇数);(偶数,偶数);(偶数,奇数)。由鸽巢原理知,至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数,则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数;偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明:存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。

一次选秀活动,每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”,至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果证明:根据推论2.2.1,若将3*(100-1)+1=298个人得到3种结果,必有100人得到相同结果。一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果证明:根据推论2.2.1,若将4*(20-1)+ 1 = 77个水果取出,必有20个相同种类的水果。

排列组合问题的解法第三计

每周一计第三计——排列组合问题的解法 解决排列组合问题要讲究策略,用顺口溜概括为:审明题意,排(组)分清;合理分类,用准加乘;周密思考,防漏防重;直接间接,思路可循;元素位置,特殊先行;一题多解,检验真伪。 (一).特殊元素、特殊位置的“优先安排法” 对于特殊元素的排列组合问题,一般先考虑特殊元素,再考虑其他元素的安排。在操作时,针对实际问题,有时“元素优先”,有时“位置优先”。 例1 : 0、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个? 解法一:(元素优先)分两类:第一类,含0:0在个位有 种,0在十位有 种; 第二类,不含0:有1 223A A 种。 故共有( 24A +1123A A )+1223A A =30种。 注:在考虑每一类时,又要优先考虑个位。 解法二:(位置优先)分两类:第一类,0在个位有 种;第二类,0不在个位,先从两个偶数中选一个 放个位,再选一个放百位,最后考虑十位,有 种。 故共有 练习:甲、乙、丙、丁、戊、己六位同学选四人组队参加4*100m 接力赛,其中甲、乙不跑最后一棒,共有多少种不同的安排方法?(此题可有元素优先和位置优先两个角度两种解法,但位置优先则更简单) (二).排除法 对于含有否定词语的问题,还可以从总体中把不符合要求的除去. 例2:5个人从左到右站成一排,甲不站排头,乙不站第二个位置,不同的站法有543543 2A A A -+=78种. (三).相邻问题“捆绑法” 对于某些元素要求相邻.. 排列的问题,可先将相邻元素捆绑成整体并看作一个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。 例3: 5个男生3个女生排成一列,要求女生排一起,共有几种排法? 解:先把3个女生捆绑为一个整体再与其他5个男生全排列。同时,3个女生自身也应 全排列。由乘法原理共有6365A A 种。 (四)。不相邻问题“插空法” 对于某几个元素不相邻的排列问题,可先将其他可相邻元素排好,再将不相邻的元素在已排好的元素之间及两端的空隙之间插入即可(注意有时候两端的空隙的插法是不符合题意的) 例4: 5个男生3个女生排成一列,要求女生不相邻且不可排两头,共有几种排法? 解:先排无限制条件的男生,女生插在5个男生间的4个空隙,由乘法原理共有 种。 注意:①分清“谁插入谁”的问题。要先排可相邻的元素,再插入不相邻的元素; ②数清可插的位置数;③插入时是以组合形式插入还是以排列形式插入要把握准。 例5: 马路上有编号为1、2、3、…、9的9盏路灯,现要关掉其中的三盏,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,也不能关两端的路灯,则满足要求的关灯方法有几种? 解:由于问题中有6盏亮3盏暗,又两端不可暗,故可在6盏亮的5个间隙中插入3个暗的即可,有3 5 C 种。 (五)。定序问题选位不排 对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先在总位置中选出顺序一定元素的位置而不参加排列,然后对其它元素进行排列。 例6: 5人参加百米跑,若无同时到达终点的情况,则甲比乙先到有几种情况? 解:先在5个位置中选2个位置放定序元素(甲、乙)有 种,再排列其它3人有 ,由乘法原理得共有 =60种。 1345240A A =5354A A 25C 3 3 A 25C 3 3A 24 A 1123A A 111233 A A A 2111423330 A A A A +=24A

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作业习题答案 习题二 2.1证明:在一个至少有2人的小组中,总存在两个人,他们在组内所认识的人数相同。 证明: 假设没有人谁都不认识:那么每个人认识的人数都为[1,n-1],由鸽巢原理知,n 个人认识的人数有n-1种,那么至少有2个人认识的人数相同。 假设有1人谁都不认识:那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2],由鸽巢原理知,n-1个人认识的人数有n-2种,那么至少有2个人认识的人数相同。 2.3证明:平面上任取5个坐标为整数的点,则其中至少有两个点,由它们所连线段的中点的坐标也是整数。 证明: 方法一: 有5个坐标,每个坐标只有4种可能的情况:(奇数,偶数);(奇数,奇数);(偶数,偶数);(偶数,奇数)。由鸽巢原理知,至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数,则其两点连线的坐标之和为偶数。因为 奇数+奇数 = 偶数 ; 偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明:存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。 方法二: 对于平面上的任意整数坐标的点而言,其坐标值对2取模后的可能取值只有4种情况,即:(0,0) ,(0,1) ,(1,0), (1,1),根据鸽巢原理5个点中必有2个点的坐标对2取模后是相同类型的,那么这两点的连线中点也必为整数。 2.4一次选秀活动,每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”,至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果? 证明: 根据推论2.2.1,若将3*(100-1)+1=298个人得到3种结果,必有100人得到相同结果。 2.9将一个矩形分成(m +1)行112m m +?? + ??? 列的网格每个格子涂1种颜色,有m 种颜色可以选择,证明:无论怎么涂色,其中必有一个由格子构成的矩形的4个角上的格子被涂上同一种颜色。 证明: (1)对每一列而言,有(m+1)行,m 种颜色,有鸽巢原理,则必有两个单元格颜色相同。 (2)每列中两个单元格的不同位置组合有12m +?? ??? 种,这样一列中两个同色单元格的位置组合共有 12m m +?? ??? 种情况 (3)现在有112m m +?? + ??? 列,根据鸽巢原理,必有两列相同。证明结论成立。 2.11证明:从S={1,3,5,…,599}这300个奇数中任意选取101个数,在所选出的数中一定存在2个数,它们之间最多差4。 证明:

【智博教育原创专题】排列组合的常见题型及其解法大全(包含高中所有的题型)

★绝密 备战2014专题 主编:冷世平

排列组合的常见题型及其解法排列组合问题,通常都是出现在选择题或填空题中,问题千变万化,解法灵活,条件隐晦,思维抽象,难以找到解题的突破口,实践证明,解决问题的有效方法是:题型与解法归类、识别模式、熟练运用。 ◆处理排列组合应用题的一般步骤为: ①明确要完成的是一件什么事(审题);②有序还是无序;③分步还是分类。 ◆处理排列组合应用题的规律 ⑴两种思路:直接法,间接法;⑵两种途径:元素分析法,位置分析法。 排列组合知识,广泛应用于实际,掌握好排列组合知识,能帮助我们在生产生活中,解决许多实际应用问题。同时排列组合问题历来就是一个老大难的问题。因此有必要对排列组合问题的解题规律和解题方法作一点归纳和总结,以期充分掌握排列组合知识。首先,谈谈排列组合综合问题的一般解题规律: ⑴使用“分类计数原理”还是“分步计数原理”要根据我们完成某件事时采取的方式而定,可以分类来完成这件事时用“分类计数原理”,需要分步来完成这件事时就用“分步计数原理”;那么,怎样确定是分类,还是分步骤?“分类”表现为其中任何一类均可独立完成所给的事件,而“分步”必须把各步骤均完成才能完成所给事件,所以准确理解两个原理强调完成一件事情的几类办法互不干扰,相互独立,彼此间交集为空集,并集为全集,不论哪类办法都能将事情单独完成,分步计数原理强调各步骤缺一不可,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,步与步之间互不影响,即前步用什么方法不影响后面的步骤采用的方法。 ⑵排列与组合定义相近,它们的区别在于是否与顺序有关。 ⑶复杂的排列问题常常通过试验、画“树图”、“框图”等手段使问题直观化,从而寻求解题途径,由于结果的正确性难于检验,因此常常需要用不同的方法求解来获得检验。 ⑷按元素的性质进行分类,按事件发生的连续性进行分步是处理排列组合问题的基本思想方法,要注意“至少、至多”等限制词的意义。 ⑸处理排列、组合综合问题,一般思想是先选元素(组合),后排列,按元素的性质进行“分类”和按事件的过程“分步”,始终是处理排列、组合问题的基本原理和方法,通过解题训练要注意积累和掌握分类和分步的基本技能,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。 ⑹在解决排列组合综合问题时,必须深刻理解排列组合的概念,能熟练地对问题进行分类,牢记排列数与组合数公式与组合数性质,容易产生的错误是重复和遗漏计数。 总之,解决排列组合问题的基本规律,即:分类相加,分步相乘,排组分清,加乘明确;有序排列,无序组合;正难则反,间接排除等;其次,我们在抓住问题的本质特征和规律,灵活运用基本原理和公式进行分析解答的同时,还要注意讲究一些解题策略和方法技巧,使一些看似复杂的问题迎刃而解。下面介绍几种常用的解题方法和策略。 【策略1】特殊元素(位置)用优先考虑 把有限制条件的元素(位置)称为特殊元素(位置),对于这类问题一般采取特殊元素(位置)优先安排的方法。 【例1】6人站成一横排,其中甲不站左端也不站右端,有种不同站法。 【分析】解有限制条件的元素(位置)这类问题常采取特殊元素(位置)优先安排的方法。 【法一】(优先考虑特殊元素)因为甲不能站左右两端,故第一步先让甲排在左右两端之间的任一位置上,有4种站法;第二步再让其余的5人站在其他5个位置上,有120种站法,故站法共有480种; A种方法;剩下四【法二】(优先考虑特殊位置)先从除甲外的五个元素中任取两个站在两端,有2 5 A种方法,共计有480种。 个人作全排列有4 4 用0,2,3,4,5五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有个。30 【策略2】相邻问题用捆绑法 将相邻的元素内部进行全排列,绑成一捆,看作一个整体,视为一个元素,与其他元素进行排列。

清华组合数学()习题答案

?1.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n-k!=∑a i ·i!,其中a k ≤k-1,n=∑a i ·i!+k!,命题成立。i=1 k i=1 k 再证表示的唯一性: 设n=∑a i ·i!=∑b i ·i!, 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!,(a j -b j )·j!=∑(b i -a i )·i!≥j!>∑i·i!≥∑|b i -a i |·i!≥∑(b i -a i )·i! 另一种证法:令j=min{i|a i ≠b i }∑a i ·i!=∑b i ·i!,两边被(j+1)!除,得余数a j ·j!=b j ·j!,矛盾. i=1 k i=1k i=1 j-1i=1 j-1 i=1j-1i=1 j-1 i ≥j i ≥j ?2.证: 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。显然两种方案数相同。 nC(n-1,r) = n ————= ——————— (n-1)! (r+1)·n! r!·(n-r-1)! (r+1)·r!·(n-r-1)! = ——————= (r+1)C(n,r+1).(r+1)·n! (r+1)!·(n-r-1)! ?3.证: 设有n 个不同的小球,A 、B 两个盒子,A 盒中恰好放1个球,B 盒中可放任意个球。有两种方法放球: ①先从n 个球中取k 个球(k ≥1),再从中挑 一个放入A 盒,方案数共为∑kC(n,k),其余球放入B 盒。 ②先从n 个球中任取一球放入A 盒,剩下n-1个球每个有两种可能,要么放入B 盒, 要么不放,故方案数为n2 . 显然两种方法方案数应该一样。 k=1n n-1 ?4.解:设取的第一组数有a 个,第二组有b 个,而 要求第一组数中最小数大于第二组中最大的,即只要取出一组m 个数(设m=a+b),从大到小取a 个作为第一组,剩余的为第二组。此时方案数为C(n,m)。从m 个数中取第一组数共有m-1中取法。总的方案数为∑(m-1)C(n,m)=n ·2 +1. ?5.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。 m=2 n n-1 ?6.解:首先所有数都用6位表示,从000000到 999999中在每位上0出现了10 次,所以0共出现 了6·10 次,0出现在最前面的次数应该从中去掉, 000000到999999中最左1位的0出现了10 次, 000000到099999中左数第2位的0出现了10 次, 000000到009999左数第3位的0出现了10 次, 000000到000999左数第4位的0出现了10 次, 000000到000099左数第5位的0出现了10 次, 000000到000009左数第6位的0出现了10 次。另外1000000的6个0应该被加上。所以0共出现了 6·10 –10 –10 –10 –10 –10 –10 +6 = 488895次。 5 5 5 4 3 2 1 5543210 ?7.解:把n 个男、n 个女分别进行全排列,然后 按乘法法则放到一起,而男女分别在前面,应该 再乘2,即方案数为2·(n!) 个. 围成一个圆桌坐下, 根据圆排列法则,方案数为2 ·(n!) /(2n)个. ?8.证:每个盒子不空,即每个盒子里至少放一 个球,因为球完全一样,问题转化为将n-r 个小球放入r 个不同的盒子,每个盒子可以放任意个球,可以有空盒,根据可重组合定理可得共有C(n-r+r-1,n-r) = C(n-1,n-r)中方案。根据C(n,r)=C(n,n-r),可得 C(n-1,n-r)=C(n-1,n-1-(n-r))=C(n-1,r-1)个方案。证毕。 2 2 ?9.解:每个能整除尽数n 的正整数都可以选取每个素数p i 从0到a i 次,即每个素数有a i +1种选择,所以能整除n 的正整数数目为(a 1+1)·(a 2+1)·…·(a l +1)个。 ?10.解:相当于把n 个小球放入6个不同的盒子里,为可重组合,即共有C(n+6-1,n)中方案,即C(n+5,n)中方案。 ?11.解:根据题意,每4个点可得到两条对角线,1个对角线交点,从10个顶点任取4个的方案有C(10,4)中,即交于210个点。

组合数学课后标准答案

组合数学课后标准答案

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习题二证明:在一个至少有2人的小组中,总存在两个人,他们在组内所认识的人数相同。证明:假设没有人谁都不认识:那么每个人认识的人数都为[1,n-1],由鸽巢原理知,n个人认识的人数有n-1种,那么至少有2个人认识的人数相同。假设有1人谁都不认识:那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2],由鸽巢原理知,n-1个人认识的人数有n-2种,那么至少有2个人认识的人数相同。假设至少有两人谁都不认识,则认识的人数为0的至少有两人。

任取11个整数,求证其中至少有两个数的差是10的整数倍。证明:对于任意的一个整数,它除以10的余数只能有10种情况:0,1,…,9。现在有11个整数,由鸽巢原理知,至少有2个整数的余数相同,则这两个整数的差必是10的整数倍。证明:平面上任取5个坐标为整数的点,则其中至少有两个点,由它们所连线段的中点的坐标也是整数。2.3证明:有5个坐标,每个坐标只有4种可能的情况:(奇数,偶数);(奇数,奇数);(偶数,偶数);(偶数,奇数)。由鸽巢原理知,至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数,则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数;偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明:存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。

一次选秀活动,每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”,至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果?证明:根据推论2.2.1,若将3*(100-1)+1=298个人得到3种结果,必有100人得到相同结果。一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果?证明:根据推论2.2.1,若将4*(20-1)+ 1 = 77个水果取出,必有20个相同种类的水果。

高中数学-排列组合解法大全

排列组合解法大全 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1 3C 然后排首位共有1 4C 最后排其它位置共有3 4A 由分步计数原理得1 1 3434288C 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5 2 2 522480A A A =种不同的排法 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

组合数学题目及标准答案

组合数学 例1: 将8个“车”放在8×8的国际象棋棋盘上,如果它们两两均不能互吃,那么称8个“车”处于一个安全状态。问共有多少种不同的安全状态? 解:8个“车”处于安全状态当且仅当它们处于不同的8行和8列上。 用一个排列a1,a2,…,a8 ,对应于一个安全状态,使ai 表示第i 行的ai 列上放置一个“车”。这种对应显然是一对一的。因此,安全状态的总数等于这8个数的全排列总数8!=40320。 例4:n 位客人在晚会上每人与他人握手d 次,d 是奇数。证明n 偶数。 证:由于每一次握手均使握手的两人各增加 一次与他人握手的次数,因此n 位客人与他人握手 次数的总和 nd 是偶数 — 握手次数的2倍。根据奇偶 性质,已知d 是奇数,那么n 必定是偶数。 例4 从1到2n 的正整数中任取n +1个,则这n +1个数中,至少有一对数,其中一个是另一个的倍数。 证 设n +1个数是a 1, a 2, ···, an +1。每个数去掉一切2的因子,直至剩下一个奇数为止。组成序列r 1, r 2,, ···, rn +1。这n +1个数仍在[1 , 2n ]中,且都是奇数。而[1, 2n ]中只有n 个奇数,故必有ri =rj = r , 则ai = 2αi r , aj = 2αj r 。若ai >aj ,则ai 是aj 的倍数。 例5 设a 1, a 2, ···, am 是正整数,则至少存在一对k 和l , 0≤k h ,使得 ah+1+…+ ak= 39 证 令Sj= ,j =1 , 2 , …,100。显然 ∑=j i i a 1 ∑=h i i a 1

李凡长版-组合数学课后习题答案-习题3

李凡长版-组合数学课后习题答案-习题3

第三章递推关系 1.在平面上画n条无限直线,每对直线都在不同的点相交,它们构成的无限 区域数记为f(n),求f(n)满足的递推关系. 解: f(n)=f(n-1)+2 f(1)=2,f(2)=4 解得f(n)=2n. 2.n位三进制数中,没有1出现在任何2的右边的序列的数目记为f(n),求 f(n)满足的递推关系. 解:设a n-1a n-2 …a 1 是满足条件的n-1位三进制数序列,则它的个数可以用f(n-1) 表示。 a n 可以有两种情况: 1)不管上述序列中是否有2,因为a n 的位置在最左边,因此0 和1均可选; 2)当上述序列中没有1时,2可选; 故满足条件的序列数为 f(n)=2f(n-1)+2n-1 n 1, f(1)=3 解得f(n)=2n-1(2+n). 3.n位四进制数中,2和3出现偶数次的序列的数目记为f(n),求f(n)满足 的递推关系. 解:设h(n)表示2出现偶数次的序列的数目,g(n)表示有偶数个2奇数个3的序列的数目,由对称性它同时还可以表示奇数个2偶数个3的序列的数目。 则有 h(n)=3h(n-1)+4n-1-h(n-1),h(1)=3 (1) f(n)=h(n)-g(n),f(n)=2f(n-1)+2g(n-1) (2) 将(1)得到的h(n)=(2n+4n)/2代入(2),可得 n+4n)/2-2f(n), 4.求满足相邻位不同为0的n位二进制序列中0的个数f(n). 解:这种序列有两种情况: 1)最后一位为0,这种情况有f(n-3)个; 2)最后一位为1,这种情况有2f(n-2)个; 所以 f(1)=2,f(2)=3,f(3)=5. 5.求n位0,1序列中“00”只在最后两位才出现的序列数f(n). 解:最后两位是“00”的序列共有2n-2个。 f(n)包含了在最后两位第一次出现“00”的序列数,同时排除了在n-1位第一次出现“00”的可能; f(n-1)表示在第n-1位第一次出现“00”的序列数,同时同时排除了在n-2位第一次出现“00”的可能; 依此类推,有 17

排列组合解法大全

排列组合解法大全 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113434288C 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 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55A 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5456A 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4.7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 种数是:73 73/A A (空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有4 7A 种方法,其余的三个位

超全超全的排列组合的二十种解法

排列有两种定义,但计算方法只有一种,凡是符合这两种定义的都用这种方法计算。定义的前提条件是m≦n,m与n均为自然数。①从n个不同元素中,任取m个元素按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。②从n个不同元素中,取出m个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数。 ③用具体的例子来理解上面的定义:4种颜色按不同颜色,进行排列,有多少种排列方法,如果是6种颜色呢。从6种颜色中取出4种进行排列呢。 解:A(4,4)=4x(4-1)x(4-2)x(4-3)x(4-4+1)=4x1x2x3x1=24。 A(6,6)=6x5x4x3x2x1=720。 A(6,4)=6!/(6-4)!=(6x5x4x3x2x1)/2=360。 [计算公式] 排列用符号A(n,m)表示,m≦n。 计算公式是:A(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)! 此外规定0!=1,n!表示n(n-1)(n-2) (1) 例如:6!=6x5x4x3x2x1=720,4!=4x3x2x1=24。 组合的定义及其计算公式 1 组合的定义有两种。定义的前提条件是m≦n。 ①从n个不同元素中,任取m个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。 ②从n个不同元素中,取出m个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数。 ③用例子来理解定义:从4种颜色中,取出2种颜色,能形成多少种组合。 解:C(4,2)=A(4,2)/2!={[4x(4-1)x(4-2)x(4-3)x(4-4+1)]/[2x(2-1)x(2-2+1)]}/[2x(2-1)x(2-2+1)]=[( 4x3x2x1)/2]/2=6。 [计算公式] 组合用符号C(n,m)表示,m≦n。 公式是:C(n,m)=A(n,m)/m! 或C(n,m)=C(n,n-m)。

李凡长版 组合数学课后习题答案 习题1

1 第一章 排列组合 1、 在小于2000的数中,有多少个正整数含有数字2? 解:千位数为1或0,百位数为2的正整数个数为:2*1*10*10; 千位数为1或0,百位数不为2,十位数为2的正整数个数为:2*9*1*10; 千位数为1或0,百位数和十位数皆不为2,个位数为2的正整数个数为:2*9*9*1; 故满足题意的整数个数为:2*1*10*10+2*9*1*10+2*9*9*1=542。 2、 在所有7位01串中,同时含有“101”串和“11”串的有多少个? 解:(1) 串中有6个1:1个0有5个位置可以插入:5种。 (2) 串中有5个1,除去0111110,个数为()6 2 -1=14。 (或: ()()41 42 *2+=14) (3)串中有4个1:分两种情况:①3个0单独插入,出去1010101,共()53 -1 种;②其中两个0一组,另外一个单独,则有 ()()2*)2,2(41 52 -P 种。 (4)串中有3个1:串只能为**1101**或**1011**,故共4*2种。 所以满足条件的串共48个。 3、一学生在搜索2004年1月份某领域的论文时,共找到中文的10篇,英文的12篇,德文的5篇,法文的6篇,且所有的都不相同。如果他只需要2篇,但必须是不同语言的,那么他共有多少种选择? 解:10*12+10*5+10*6+12*5+12*6+5*6 4、设由1,2,3,4,5,6组成的各位数字互异的4位偶数共有n 个,其和为m 。求n 和m 。 解:由1,2,3,4,5,6组成的各位数字互异,且个位数字为2,4,6的偶数均有P(5,3)=60个,于是:n = 60*3 = 180。 以a 1,a 2,a 3,a 4分别表示这180个偶数的个位、十位、百位、千位数字之和,则 m = a 1+10a 2+100a 3+1000a 4。 因为个位数字为2,4,6的偶数各有60个,故 a 1 = (2+4+6)*60=720。 因为千(百,十)位数字为1,3,5的偶数各有3*P(4,2) = 36个,为2,4,6的偶数各有2*P(4,2) = 24个,故 a 2 = a 3 = a 4 = (1+3+5)*36 + (2+4+6)*24 = 612。 因此, m = 720 + 612*(10 + 100 + 1000) = 680040。 5、 从{1,2,…,7}中选出不同的5个数字组成的5位数中,1与2不相邻的数 字有多少个? 解:1与2相邻:())4,4(253P ??。故有1和 2 但它们不相邻的方案数: ()())4,4(2)5,5(53 5 3 P P ??-? 只有1或2:())5,5(254P ?? 没有1和2:P(5,5)

组合数学 课后答案

习题二 2.1证明:在一个至少有2人的小组中,总存在两个人,他们在组内所认识的人数相同。 证明: 假设没有人谁都不认识:那么每个人认识的人数都为[1,n-1],由鸽巢原理知,n个人认识的人数有n-1种,那么至少有2个人认识的人数相同。 假设有1人谁都不认识:那么其他n-1人认识的人数都为[1,n-2],由鸽巢原理知,n-1个人认识的人数有n-2种,那么至少有2个人认识的人数相同。 假设至少有两人谁都不认识,则认识的人数为0的至少有两人。

2.2任取11个整数,求证其中至少有两个数的差是10的整 数倍。 证明:对于任意的一个整数,它除以10的余数只能有10种情况:0,1,…,9。现在有11个整数,由鸽巢原理知,至少有2个整数的余数相同,则这两个整数的差必是10的整数倍。 2.3证明:平面上任取5个坐标为整数的点,则其中至少有 两个点,由它们所连线段的中点的坐标也是整数。 2.3证明: 有5个坐标,每个坐标只有4种可能的情况:(奇数,偶数);(奇数,奇数);(偶数,偶数);(偶数,奇数)。由鸽巢原理知,至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数,则其两点连线的坐标之和为偶数。因为奇数+奇数= 偶数;偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明:存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。

2.4一次选秀活动,每个人表演后可能得到的结果分别为“通 过”、“淘汰”和“待定”,至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果? 证明: 根据推论2.2.1,若将3*(100-1)+1=298个人得到3种结果,必有100人得到相同结果。 2.5一个袋子里装了100个苹果、100个香蕉、100个橘子和100个梨。那么至少取出多少水果后能够保证已经拿出20个相同种类的水果? 证明: 根据推论2.2.1,若将4*(20-1)+ 1 = 77个水果取出,必有20个相同种类的水果。

完整版排列组合的二十种解法最全的排列组合方法总结

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 m i 种不同的方法,在第 2类办法中有m 2种不同的方 法,…,在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有: N m i m 2 L m n 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步有叶种不同的方法,做第2步有m 2种不同的方法,… 做第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有: N mi m 2 L m n 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C ; 然后排首位共有C 1 最后排其它位置共有 A 3 由分步计数原理得C 4C ;A ; 288 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 练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里 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 A 3 ,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,冋有 A 5 A 2 A 2 480种不同的

高中数学《函数的应用》公开课优秀教学设计可编辑

《函数的应用》教学设计 一、教学内容解析 本节课是《普通高中课程标准实验教科书?数学1》(人教B版)第三章第四节第一课时《函数的应用》. 函数的应用是在学生学习了函数,指数函数、对数函数和幂函数的概念与性质后进行的一次综合应用,它不仅能加深学生对所学函数知识的理解,同时能提高学生利用所学知识解决实际问题的能力. 通过经历由实际问题建立函数模型,再利用模型分析、解决问题的过程,学生体验了数学在解决实际问题中的价值和作用,体验了数学与日常生活的联系,有助于增强学生的应用意识,激发他们学习数学的兴趣,发展他们的实践能力. 二、教学目标设置 根据教学内容,以及学生现有的认知水平和数学能力,我把本节课的教学目标确定为以下三个方面: 1.了解数学建模的基本步骤,会建立函数模型解决实际问题; 2.经历建立函数模型解决实际问题的过程,体验数学在解决实际问题中的价值和作用,提高综合运用数学知识和方法解决实际问题的能力; 3.加深学生对数学应用问题的理解,培养学生的科学态度和反思意识,提高学习数学的兴趣. 本节课的教学重点是建立函数模型解决实际问题; 本节课的教学难点是选择适当的方案和函数模型解决问题. 三、学生学情分析 学生已经研究了一次函数、二次函数、指数函数等基本初等函数的图象和性质,能利用函数知识解决简单的数学应用问题.他们初步掌握了图形计算器的使用方法,能根据给定数据进行指定函数模型的拟合. 授课班级的学生思维活跃,能积极参与课堂讨论.学生已经对北京的交通情况作了初步的调查和数据整理,对问题背景有一定的了解.但学生应用数学的意

识不强,数据处理能力不足,也缺乏利用数学模型对实际问题进行分析和评价的经验. 四、教学策略分析 本节课以探究学习作为主要的学习方式,通过情境引入、初步探究、综合应用、总结提升四个环节,逐步将研究引向深入.引导学生通过自主探究、合作交流,经历数学建模的过程,培养应用数学的能力. 为了突破难点,落实重点,我采取了以下措施:首先,学生使用图形计算器辅助学习,避免繁琐的计算,为从多角度,多层次研究问题提供了支持.其次,以北京的热点问题——交通问题作为研究背景,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性.第三,将资料的采集和整理工作交给学生课前完成,让学生提前熟悉问题背景,降低探究难度,提高课堂效率. 本节课的效果评价以当堂反馈为主,教师通过巡视、提问的方式关注学生的学习过程和学习进展.学生通过自主探索,交流讨论,上台展示等方式,展示学习的效果,发现认知障碍,以便得到及时的引导、分析和纠正.教师还将通过开放式作业进一步评估学生的学习效果. 五、教学过程 (一)创设情境,引入新课 (1)教师对学生之前的调查作简单小结,引导学生回顾他们所提出的问题,引出本节课的课题——函数的应用. 设计意图:让学生体会到数学来源于生活,激发学生的学习兴趣,并做好利用所学知识解决实际问题的准备,为后续探究做好铺垫. (2)ppt展示学生作业,师生共同梳理解题过程,并进行题后反思.

李凡长版组合数学课后习题标准答案习题

第二章 容斥原理与鸽巢原理 1、1到10000之间(不含两端)不能被4,5和7整除的整数有多少个? 解 令A={1,2,3,…,10000},则 |A|=10000. 记A 1、A 2、A 3分别为在1与1000之间能被4,5和7整除的整数集合,则有: |A 1| = L 10000/4」=2500, |A 2| = L 10000/5」=2000, |A 3| = L 10000/7」=1428, 于是A 1∩A 2 表示A 中能被4和5整除的数,即能被20 整除的数,其个数为 | A 1∩A 2|=L 10000/20」=500; 同理, | A 1∩A 3|=L 10000/28」=357, | A 2∩A 3|=L 10000/35」=285, A 1 ∩A 2 ∩ A 3 表示A 中能同时被4,5,7整除的数,即A 中能被4,5,7的最小公倍数lcm(4,5,6)=140整除的数,其个数为 | A 1∩A 2∩A 3|=L 10000/140」= 71. 由容斥原理知,A 中不能被4,5,7整除的整数个数为 ||321A A A ?? = |A| - (|A 1| + |A 2| +|A 3|) + (|A 1∩A 2| + |A 1∩A 3| +|A 3∩A 2|) - |A 1∩A 2∩A 3| = 5143 2、1到10000之间(不含两端)不能被4或5或7整除的整数有多少个? 解 令A={1,2,3,…,10000},记A 1、A 2、A 3分别为在1与1000之间能被4,5和7整除 的整数集合,A 中不能被4,5,7整除的整数个数为 ||321A A A ?? = |A| - ||321A A A ?? - 2 = 10000 - L 10000/140」- 2 = 9927 3、1到10000之间(不含两端)能被4和5整除,但不能被7整除的整数有多 少个? 解 令A 1表示在1与10000之间能被4和5整除的整数集,A 2表示4和5整除, 也能被7整除的整数集。则: |A 1| = L 10000/20」= 500, |A 2| = L 10000/140」= 71, 所以1与10000之间能被4和5整除但不能被7整除的整数的个数为:500-71=429。 4、计算集合{2·a, 3·b, 2·c, 4·d }的5组合数. 解 令S ∞={∞·a, ∞·b,∞·c,∞·d},则S 的5组合数为()1455 -+ = 56 设集合A 是S ∞的5组合全体,则|A|=56,现在要求在5组合中的a 的个数小于等 于2,b 的个数小于等于3,c 的个数小于等于2,d 的个数小于等于4的组合数. 定义性质集合P={P 1,P 2,P 3,P 4},其中: P 1:5组合中a 的个数大于等于3; P 2:5组合中b 的个数大于等于4; P 3:5组合中c 的个数大于等于3; P 4:5组合中d 的个数大于等于5. 将满足性质P i 的5组合全体记为A i (1≤i ≤4). 那么,A 1中的元素可以看作是由 S ∞的5-3=2组合再拼上3个a 构成的,所以|A 1| =()142 2 -+ = 10.

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