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在高中数学排列与组合这一章中,相同元素与不同元素的分配问题是两种典型的组合应用题。这里,我以实例浅谈解法,希望得到大家帮助。
如下例问题——
问题一:按以下要求分配六本不同的书各有哪几种方法?
(1)平均分给甲乙丙三人,每人两本。
(2)平均分成三份,每份两本。
分析:本题实际上是道平均分组问题,看(1)平均分给甲乙丙三人每人两本,可以从两方面考虑。一方面:由组合的概念可知,方法数为(C26·C24·C22),另一方面:可以分两步操作,第一步将六本不同的书分成三份,每份两本,有方法数x,第二步,将三份按要求分配给甲乙丙三人,方法数为(C26·C24·C22),由乘法原理可知,其方法数х·3!= C26·C24·C22。
因此,平均分成三份数应为(C26·C24·C22/A33)。
从而可得,平均分给甲乙丙三人每人两本的方法数为(C26·C24·C22)。
由此推出结论:
(1)均匀编号的分组(即平均分堆到指定的位置),若将n个不同元素平均分成不同的m组,其中令每组元素个数为a,则分法数为n= Cana·Cana·Can-2a……Caa。
(2)均分无编号分组(即平均分堆),若将n个不同元素平均分成m份,其中令每份元素个数为a,则分法数为n= Can·Cana·Can-2a……Caa/Amm。
问题二:12个人按照下例要求分配,求不同的分法数。
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(1)分为三组,一组5人,一组4人,一组3人。
(2)分为甲乙丙三组,一组5人,一组4人,一组3人。
分析:此二题为非平均分组问题。(1)中没有组名,所以分法数为C512·C47·C33·Amm。
(2)中组出三组名,但没有指明那一组具体到几人,所以分法为C512·C47·C33·Amm。
(3)非均分编号分组,若将n个不同元素分成不同的m组,其中每组元素个数不同,令为a1,a2,a3……分法数为n= Ca1n·Ca2n-a1·Ca3n-a1-a2……Cam/am。
引申(1)将12个人分成三组,其中一组2人,另外两组都是5人,求所有不同的分法数。
(2)将12人分成甲乙丙三组,一组6人,另两组均为3人。
分析:(1)这里有非平均分配(一组两人),又有平均分配(两组都是5人),因此可分两步完成,共有(C2/12·C5/10-/C5/5 A2/2)种不同的分法。
(2)中有编号且有非平均分配(一组6人)又有平均分配(两组均是3)。
因此,可分两步完成共有(C6/12·C3/6·C3/3 A2/2 ·A3/3)。
总之,对于不同元素的分组问题可有如下结论:
将n个不同元素分成不同的m组,其中有r组元素相同,则不同的分法数为
N=Ca1/n·Ca2/n-a1·Ca3/n-a1-a2……Cam/am·Am/m。
将n不同元素分成m份,其中有r份元素相同,则不同的分法数为
N=Ca1/n·Ca2/na1·Ca3n-a1-a2……Cam/am。
论文作者:金 麟
论文发表刊物:《教育学文摘》2015年7月总第162期供稿
论文发表时间:2015/7/23
标签:元素论文; 数为论文; 平均论文; 甲乙论文; 三组论文; 两本论文; 组合论文; 《教育学文摘》2015年7月总第162期供稿论文;