利用隔板法巧解排列组合问题(四个方面) 联系客服

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利用隔板法巧解排列组合问题(四个方面)

隔板法就是在n个元素间,插入?b?1?个板,把n个元素分成b组的方法。

一、放球问题。

例1、把8个相同的球放入4个不同的盒子,有多少种不同的放法?

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

311个位置中任取3个位置排上隔板,共有C11种排法。所以,把8个相同的球放入4个不同

3的盒子,有C11?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。

二、指标分配问题。

例2、某校召开学生会议,要将10个学生代表名额,分配到某年级的6个班中,若每班至

少1个名额,有多少种不同分法?

解析:名额与名额是没有差别的,而班级与班级是有差别的,把10相同的名额分配到6个不同的班级,适合隔板法。分两步。第一步:6个班每班先分配1个名额,只有1种分法;第二步:将剩下的4个名额分配给6个班。取6?1?5块相同隔板,连同4个相同名额排成

5一排,共9个位置。由隔板法知,在9个位置中任取5个位置排上隔板,有C9种排法。由

分步计数原理知:10个学生代表名额,分配到某年级的6个班中,每班至少1个名额,共有

5C9?126种不同分法。

点评:名额与名额是没有差别的,而班级与班级是有差别的,所以适合隔板法。

三、求n项展开式的项数。 例3、求?x1?x2??x5?展开式中共有多少项?

、x5的5个不同的

10 解析:用10个相同的小球代表幂指数10, 用5个标有x1、x2、盒子表示数x1、x2、

、x5,将10个相同的小球放入5个不同的盒子中,把标有

xi?i?1,2,,5?的每个盒子得到的小球数ki?i?1,2,,5,ki?N?,记作xi的ki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。取5?1?4块相同隔板,连同10个相同的小球排成一排,共14个位置。由隔板法知,在14 利用隔板法巧解排列组合问题(共1页) 1

4个位置中任取4个位置排上隔板,有C14种排法。故?x1?x2??x5?的展开式中共有

104C14?1001项。

四、求n元一次方程组的非负整数解。

例4、求方程x1?x2?????x5?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x1、x2、示均不能为0的正整数未知数x1、x2、

、x5的5个不同的盒子表

、x5。要得到方程x1?x2?????x5?7的正整数

解的个数,分两步。第一步:5个盒子每个盒子先分配1个小球,只有1种分法;第二步:将剩下的2个小球分配给5个盒子。取5?1?4块相同隔板,连同2个相同小球排成一排,

4共6个位置。由隔板法知,在6个位置中任取4个位置排上隔板,有C6种排法。由分步计4数原理知:共有C6种放法。我们把标有xi?i?1,2,,5?的每个盒子得到的小球数

2,,5,ki?N??,记作:xi?ki。这样,将7个相同的小球放入5个不同的盒子ki?i?1,中的每一种放法,就对应着方程x1?x2?????x5?7的每一组解?k1,k2,,k5?。所以,

4方程x1?x2?????x5?7的正整数解共有C6?15个。

例3例4点评:准确理解隔板法的使用条件,是使用隔板法求方程x1?x2?????x5?7的非负(或正)整数解的个数的理论依据。

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