2015考研数学:排列组合中的分球入盒问题

文都考研

  考研笔试在即,庆幸并感动于 文都考研老师和同学们一年来的不懈努力,庆幸并感动于同学们仍然坚持必胜的信念在迎接考试。在我辅导的过程中,我发现学生对排列组合中的部分问题很容易混淆。这里对部分题型做一个简单的梳理,希望能对正在备考的广大考生有一定的帮助。

  例1:把四个完全相同的小球放入三个有编号的盒子里,每个盒子里至少有一个球,有多少种方法?

  解析blob.png。解决相同元素用隔板法,在四个小球产生的三个空中选择两个插入两块板,此时即能保证每个盒子至少一个球,不同分法的差别在于盒子中球的数目不同。不能先在每个盒子里放一个球再排剩下的,这样会转化为更为复杂的隔板问题,简单问题复杂化。

  例2:把四个不同的小球放入三个有编号的盒子里,每个盒子里至少有一个球,有多少种方法?

  解析:blob.png解决不同小球的分配问题一定是分组,通过分析可以知道必然会有一个盒子有两球,另外两个一个球,先把四个球以2,1,1的方式分成三组blob.png,再全排blob.png。当然也可以先把放两个球的盒子选出来,再把两个球选出来,剩下的全排blob.png。但一定不能先把每个盒子里放入一个球,再全排,这样会产生不易察觉且不好去除的重复,必须避免。

  例3:把四个完全相同的小球放入编号为1,2的两个盒子里,每个盒子里球的数目不小于盒子的编号数,有多少种方法?

  解析:blob.png此时可以先在每个盒子里放入比编号数少1的球数,此题中个盒子不放球,第二个盒子放入一个球,剩下的三个球用例1中的隔板法即可。

  例4:把四个不同的小球放入编号为1,2的两个盒子里,每个盒子里球的数目不小于盒子的编号数,有多少种方法?

  解析:blob.png。解决这种不同小球入不同盒一定是分组,要想球数目不小于编号数,只有1,3;2,2两种情况,2,2这种情况虽然是元素个数相同的分组,但是不需要除以blob.png,因为此时明确每个盒子里球的数目,并不会产生重复,关于如何分组的不同情况会在下一篇中详述,有需要可以关注。

  例5:把四个完全相同的小球放入三个不同的盒子里,有多少种方法?

  解析:blob.png假借与盒子数相同的球,把七个球排成一排,即变成例1中的隔板问题,在理解上,因为有3个球是假的,只需从每个盒子里去掉一个即可。

  例6:把四个不同的小球放入三个不同的盒子里,有多少种方法?

  解析:blob.png每个球都可以放入三个盒子里的任何一个。

  最后, 文都考研的老师还是希望大家要坚持,为了不辜负今天的人生和明天的梦想。

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