考研数学排列组合中挡板法的妙用

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暑期将至,通过基础阶段的复习,小伙伴们对管理类联考的数学的考察内容及侧重点都有所了解,不过有句英语谚语说的很有道理:“Themoreyoulearn,thelessyouthinkwhatyouknow”。

很多小伙伴觉得排列组合是学习的难点或盲区,为了更好的帮助大家学好排列组合,迎接即将到来的暑期封闭式学习,近期我们将推出一系列专题,全方位多角度和大家分享其中的奥秘。今天给大家分享的是《同元分配问题——挡板法》。

挡板法主要用于解决元素分组问题,灵活运用挡板法能处理一些较复杂的排列组合问题,但使用时有三点要求:

(1)元素相同;

(2)每组均“非空”,即每组中至少分一个元素;

(3)不能有剩余元素。

通过对历年真题的分析,平面几何图形阴影部分面积的求法有两种类型:

一是求规则图形(如三角形、矩形、梯形和扇形等)的面积;

二是求不规则图形的面积;

对于前一种可直接应用面积公式求其面积,比较简单,在此不再赘述.对于后一种则需转化为规则图形的面积问题求解,其解法包括和差法、等积法、割补法、方程法等其它的方法。

一、直接使用挡板法

例1:如现有10个完全相同的球全部放入7个不同的盒子,每个盒子至少1个,问共有多少种不同的方法?

答案解析

该问题用分类计数法较复杂,但可以将10个球排成一行,10个球中间就出现9个空挡,再用6个挡板把10个球分成有序的7份,每个盒子就依次按序号分到相应的n个球(可能是1个、2个、3个等)。即在9个空挡中插入6个挡板,由6个挡板把球分成7份,共有

种方法。

二、直允许有“空组”问题

例2:08个完全相同的球全部放入3个不同的盒子中,有_____种不同的分法。

答案解析

此题与例1区别在于:例1中每组都要求非空,而例2允许有空盒。即8个球可能分在2个甚至1个盒中。但此类题型还是可以用挡板法,只需做一些小变化,可以假想从每个盒子中借一个球,这样共有11个球,然后用挡板法。这11个球中间10个空挡用2个挡板,故答案为

种方法。这类题型我们称为“先借后还”。当盒中分到一个球后还回1个球,该盒实际上市空盒;分到2个球,该盒实际上只含一个球,以此类推,可以避免复杂的分类。

三、受限制分组问题

例3:8个完全相同的球全部放入编号为1、2、3的3个盒子中,要求每个盒子内的球数不少于其编号数,则有____种不同的分法。

答案解析

先在3个盒子内分别放入0个、1个、2个球,这样保证每个盒子中只需要再放入一个1个球就可以达到要求。所以对剩余的5个球用挡板法分组有

种分法。




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