最新组合数学习题解答
第一章：
1.2. 求在1000和9999之间各位数字都不相同，而且由奇数构成的整数个数。
解：由奇数构成的4位数只能是由1，3，5，7，9这5个数字构成，又要求各位数字都不相同，因此这是一组从5个不同元素中选4个的排列，所以，所求个数为：P(5,4)=120。
1.4. 10个人坐在一排看戏有多少种就坐方式？如果其中有两人不愿坐在一起，问有多少种就坐方式？
解：这显然是一组10个人的全排列问题，故共有10！种就坐方式。如果两个人坐在一起，则可把这两个人捆绑在一起，如是问题就变成9个人的全排列，共有9！种就坐方式。而这两个人相捆绑的方式又有2种（甲在乙的左面或右面）。故两人坐在一起的方式数共有2*9！，于是两人不坐在一 起的方式共有 10！- 2*9！。
1.5. 10个人围圆桌而坐，其中两人不愿坐在一起，问有多少种就坐方式？ 解：这是一组圆排列问题，10个人围圆就坐共有10
!
10 种方式。 两人坐在一起的方式数为9
!
92?
,故两人不坐在一起的方式数为：9！-2*8！。
1.14. 求1到10000中，有多少正数，它的数字之和等于5？又有多少数字之和小于5的整数？
解：(1)在1到9999中考虑，不是4位数的整数前面补足0， 例如235写成0235,则问题就变为求：
x 1+x 2+x 3+x 4=5 的非负整数解的个数，故有 F （4，5）=???
?
??-+=515456 (2)分为求：
x 1+x 2+x 3+x 4=4 的非负整数解，其个数为F （4，4）=35 x 1+x 2+x 3+x 4=3 的非负整数解，其个数为F （4，3）=20 x 1+x 2+x 3+x 4=2 的非负整数解，其个数为F （4，2）=10 x 1+x 2+x 3+x 4=1 的非负整数解，其个数为F （4，1）=4 x 1+x 2+x 3+x 4=0 的非负整数解，其个数为F （4，0）=1 将它们相加即得，
F （4，4）+F （4，3）+F （4，2）+F （4，1）+F （4，0）=70。
第二章：
2.3. 在边长为1的正三角形内任意放置5个点，则其中至少有两个点的距离≤1/2。
解：将边为1的正三角形分成边是为1/2的四个小正三角形，将5个点放入四个小正三角形中，由鸽笼原理知，至少有一个小正三角形中放有2个点，而这两点的距离≤1/2。 1/2 1/2 1/2
2.5. 在图中，每个方格着红色或蓝色，证明至少存在两列有相同的着色。
解：每列着色的方式只可能有224?=种，现有5列，由鸽笼原理知，至少有二列着色方式相同。 ?
2.7. 一个学生打算用37天总共60学时自学一本书，他计划每天至少自学1学时，证明：无论他怎样按排自学时间表，必然存在相继的若干天，在这些天内其自学总时数恰好为13学时。
解：设1a 是第一天自学的时数，2a 是第一，二天自学的时数的和，j a 是第一，二，… ，第j 天自学时数的和，1,2,,37j =??????
于是，序列1237,,,a a a ??????是严格递增序列(每天至少一学时)，而且，1371,60a a ≥= 于是序列13713,,13a a +??????+也是严格递增的序列，故371373a +=
因此74个数137137,,13,,1373a a a a ??????+??????+=都在1和73两个整数之间，由鸽笼原理
知，这74个数中必有两个是相等的，由于1237,,,a a a ??????
中任何两数都不相等，故13713,,13a a +??????+中任何两个数也是不相等的，因此，一定存在两个数,i j 使得 1313i j i j a a a a =+→-=
因此，在1,2,,j j i ++??????这些天中，这个学生自学总时数恰好为13。 ?
2.10. 证明：在任意52个整数中，必存在两个数，其和或差能被100整除。 证明：设52个整数a 1，a 2，….，a 52被100除的余数分别为r 1，r 2，….， r 52,而任意一整数被100除可能的余数为0，1，2，….,99，共100个，它可分为51个类：{0}，{1，99}，{2，98}，…..{49，51}，{50}。因此，将51个类看做鸽子笼，则由鸽笼原理知，将r 1，r 2，….，r 52 个鸽子放入51个笼中，，至少有两个属于同一类，例如r i ,r j,于是r i =r j 或r i +r j =100,这就是说a i —a j 可100整除，或a i + a j 可被100整除。
第三章
3.2. 求1到1000中既非完全平方又非完全立方的整数个数。
解：设S ＝{1,2,…,1000};1A 表示1到1000中完全平方数的集合，则1A 表示1到1000中不是完全平方数的集合；2A 表示1到1000中完全立方数的集合，则2A 表示1到1000中不是完全立方数的集合。
故__
2__
1A A 表示1到1000中既非完全平方又非完全立方的整数的集合，由容斥原理（（3.5）式）知：
2
12121A A A A S A A +--= (3.5)
其中
||S ＝1000，
1||31A ==,
2||10A == 21A A 表示1到1000中既是完全平方又是完全立方的数的集合，故
21A A ==3,
将以上数值代入(3.5)式得
21A A ＝1000－(31+10)+3=962
故1到1000中既非完全平方又非完全立方的整数个数为962。
3.8. 在所有的n 位数中，包含数字3，8，9但不包含数字0，4的数有多少？
解：除去0，4，则在1，2，3，5，6，7，8，9这8个数字组成的n 位数中， 令S 表示由这8个数字组成的所有n 位数的集合。则|S|=8n . P 1表示这样的性质：一个n 位数不包含3； P 2表示这样的性质：一个n 位数不包含8； P 3表示这样的性质：一个n 位数不包含9；
并令A i 表示S 中具有性质P i 的元素构成的集合（i=1,2,3）。
则A A A 321 表示S 中包含3，又包含8，又包含9的所有n 位数的集合。 由容斥原理（（3.5）式）得
|321A A A |=||||||||3213
1
A A A A
A A S j
i j
i
i i
-+-∑∑≠= （3.5）
而
7
77321,,n
n
n A A A ===
666323121,,n
n
n
A A A A A A ===
5321n
A A A = ，
代入（3.5）式得
12
3837365n n n n A A A =-?+?-
故所求的n 位数有n n n n 563738-?+?-个。
3.10. 求重集{}3,4,5B a b c =???的10-组合数。
解：构造集合B ′=},,{c b a ?∞?∞?∞。令集合B ′的所有10-组合构成的集合为S 。由第一章的重复组合公式(1.11)有
||S ＝F （3，10）＝???
?
??-+101103=66。
令p 1表示S 中的元素至少含有4个a 这一性质，令p 2表示S 中的元素至少含有5个b
这一性质，令p 3表示S 中的元素至少含有6个c 这一性质，并令A i (i =1,2,3)表示S 中具有性质p i (i =1,2,3)的元素所构成的集合，于是B 的10-组合数就是S 中不具有性质p 1,p 2,p 3的元素个数。由容斥原理（（3.5）式）有：
|321A A A |=||||||||3213
1
A A A A
A A S j
i j
i
i i
-+-
∑∑≠= (3.5)
由于已经求得||S =66，下面分别计算(3.9)式右端其他的项。
由于A 1中的每一个10-组合至少含有4个a ，故将每一个这样的组合去掉4个a 就得到集合B ′的一个6-组合。反之，如果取B ′的一个6-组合并加4个a 进去，就得到了A 1的一个10-组合。于是A 1的10-组合数就等于B ′的6-组合数。故有
||1A =F （3，6）＝????
??-+6163＝28
同样的分析可得
||2A =F （3，5）＝????
??-+5153＝21
||3A =F （3，4）＝???
?
??-+4143＝15
用类似的分析方法可分别求得
||21A A ＝F （3，1）＝????
??-+1113＝3
||31A A ＝F （3，0）＝???
?
??-+0103＝1
||32A A ＝0（因为5＋6＝11>10） ||321A A A ＝0 （同上）
将以上数值代人(3.9)式得到：
|321A A A |＝66－（28＋21＋15）＋（3＋1＋0）－0
＝6
故所求的10-组合数为6。
3.1
4. 求由数字1，2，???8所组成的全排列中，恰有4个数字在其自然位置上的全排列个数。
解：4个数在其自然位置共有???
?
??48种方式，对某一种方式，均有4个数字不在其自然位置，这正好是一个错排，其方式数为4D （见定理3.2），由乘法规则有，恰有4个数字在其自然位置上的全排列数为
484D ??
???
＝630。
第四章
4.6 求重集}7,5,3,{d c b a B ????∞=的10-组合数。
解：设重集B 的n-组合数为n a ，则序列{n a }的普通母函数为
2232345()(1)(1)(1)f x x x x x x x x x x x =+++
++++++++
2
3
4
5
6
7
(1)x x x x x x x ?+++++++
=x
x x x x x x --?
--?--?-11111111864
=(1-x 4
-x 6
-x 8
+x 10
+x 12
+x 14
-x 18
)∑∞
=???
? ??+033k k
x k
所以a 10=???
?
??++???? ??+-???? ??+-???? ??+-????
??+3033233433633103
=286-84-35-10+1=158 故重集B 的10－组合数为158。
4.9. 设重集{}123456,,,,,B b b b b b b =∞∞∞∞∞∞,并设r a 是B 满足以下条件的r-组合数，求序列()01,,
,,
r a a a 的普通母函数。
a. 每个I b 出现3的倍数次。()1,2,3,4,5,6I =
b. 1b ,2b 至多出现1次，34,b b 至少出现2次，56,b b 最多出现4次。
c. 1b 出现偶数次，6b 出现奇数次，3b 出现3的倍数次，4b 出现5的倍数次。
d. 每个I b ()1,2,3,4,5,6I =至多出现8次。 解：
a. 3
6
9
6
()(1)f x x x x =++++
30
(6,)()k k F k x ∞
==∑
b. 2234
22342()(1)()(1)f x x x x x x x x x =++++++++
c. 2
4
35369510()(1)()(1)(1)f x x x x x x x x x x x =++++++++++
+++
(1x x x ?2
32++++) d. 2
3
86()(1)f x x x x =+++
+
4.10 有两颗骰子，每个骰子六个面上刻有1，2，3，4，5，6个点。问掷骰子后，点数之和为r ，两颗骰子的点数有多少种搭配方式？
解：每个骰子是不同的，但讨论点数之和的时候不考虑顺序，故该问题是组合问题。设有满足条件的搭配方式有r a 种，则其普通母函数为 2
62()()f x x x x =++
+
其中r x 的系数r a 即为所求的搭配方式数。
4.14 求由数字2，3，4，5，6，7组成的r 位数中，3和5都出现偶数次，2和4至少出现一次的r 位数的个数。
解：这是一个排列问题。设满足条件的r 位数的个数为r a ，则序列12(,,,,)r a a a 对
应的指数母函数为：
2422322
2()(1...)(...)(1...)2!4!2!2!3!
e x x x x x x x x f
=+++++++++ 22221()(1)2
x x x x
e e e e -=
+- =11(6253443322)4!
r r r r r r
r x r ∞=-?+?-?+?-∑ 所以，
???
??>-?+?-?+?-==0),2233443526(4
10,0r r a r
r r r r r
5.2. 如果用a n 表示没有两个0相邻的n 位三元序列（即由0，1，2组成的序列）的个数。求a n 所满足的递归关系并解之。
解：对n 位三元序列的第一位数有三种选择方式:
1)第一位选1，则在剩下的n-1位数中无两个0相邻的个数为a n-1; 2)第一位选2，则在剩下的n-1位数中无两个0相邻的个数为a n-1;
3)第一位选0,则在第二位又有两种选择方式：
(1)第二位选1，则在剩下的n-2位数中无两个0相邻的个数为a n-2；
(2)第二位选2，则在剩下的n-2位数中无两个0相邻的个数为a n-2
显然有
a 1=3,a 2=8
∴ 由加法规则得a n 所满足的递归关系为：
??
?==≥+=--8
,3)
3(222121a a n a a a n n n
其特征方程为
x 2-2x-2=0
∴ 特征根为
x 1=1+3,x 2=1-3
由定理5.3知其通解为
a n =c 1(1+3)n +c 2(1-3)n
由初始条件有
???=-++=-++8
)31()31(3
)31()31(2
22121c c c c 解以上方程组得 63231+=
c ，6
3
232-=c ∴ ()()()()
????
??
--+++=n n n a 313233132361
5.4. 某人有n 元钱，她每天要去菜市场买一次菜，每次买菜的品种很单调，或者买一元钱的蔬菜，或者买两元钱的猪肉，或者买两元钱的鱼。问，她有多少种不同的方式花完这n 元钱?
解：设花完这n 元钱的方式有a n 种，则第一次花钱可分为下面几种情况：
1)若第一次买一元钱的菜，则花完剩下的n-1元钱就有a n -1种方式， 2)若第一次买二元钱的肉，则花完剩下的n-2元钱就有a n -2种方式， 3)若第一次买二元钱的鱼，则花完剩下的n-2元钱就有a n -2种方式， 显然有a 1=1，a 2=3.
由加法规则,得递归关系如下：
???==≥+=--3
, 1)3(22121a a n a a a n n n
其特征方程为：
.022=--x x
特征根
2,121=-=x x .
通解
n n n c c a 2)1(21+-=.
由初始条件得
???=?+-?=?+-?3
2)1(1
2)1(2
22121c c c c 解得
3
2,3121==c c .
故该递归关系的解为
322)1(31?+-=n n n a
故她有3
2
2)1(31?+-n n 种不同的方式花完这n 元钱。
5.6．求解下列递归关系
a ．???==≥+--=--1
, 0)
2( 3961021a a n a a a n n n
解：这是一个常系数线性非齐次递归关系式，其导出的齐次递归关系为：
*2*1*96----=n n n a a a
∴其特征方程为
0962=++x x ，
解得
321-==q q
由定理5.3知，所导出的齐次线性递归关系的通解为
()()n n n c c a 3- · 21*
+=
由于f (n ) =3, 且1不是式递归关系式的特征根，故设特解为
A a n =
将A a n =代入递归关系得
396+--=A A A
∴ 16
3
=A
由定理5.6知，递归关系式的通解为 ()n 21*(-3) 16
3
n c c a a a n ++=+= 将初值条件代入上式并解得
???
???
?-=-=12116
321c c 故 n (-3) 121163163??
?
??--+=
n a n 。 b ．???==≥+--=--1 , 0)2( 36510
221a a n n a a a n n n
解：这也是一个常系数线性非齐次递归关系式，其导出的齐次递归关系的特征方程为
0652=++x x
∴特征根为
3,221-=-=x x
由定理5.3知，所导出的齐次线性递归关系的通解为
n n n c c a )3()2(21-+-=*
由于f (n ) =3n 2
,且1不是递归关系式的特征根，故设特解为
2120A n A n A a n ++=
将上式代入递归关系式解得
288
115
,2417,41210=
==
A A A ∴通解
288
115
241741)3()2(221+
++
-+-=+=*
n n c c a a a n n n n n 由初始条件有
??
???
=+++--=++1
288115
2417413202881152121c c c c
解得
32
37,91421=
-=
c c 故递归关系的解为：
288
115
241741)3(3237)2(9142+
++-+--=
+=*
n n a a a n n n n n c.12017103(2)
0,1
n
n n n a a a n a a --?=-+≥?
==?
解：对应齐次递归关系的特征方程为
x 2-7x+10=0 其特征根
x 1=5,x 2=2
∴ *1252n n
n a c c =+
又f(n)=3n , 且3不是递归关系式的特征根，故设特解为3n n a A =?，将 3
n
n a A =?代入原递归关系得
123731033n n n n A A A --?=?-?+
解得
A=92-
∴通解为
*
1295232
n n n n n n a a a c c =+=+-
由初始条件有
91229122
05231c c c c +-=??+-?=? 解出
c 1=11/6,c 2=8/3
故原递归关系的解为：
n
n n n a 32
92385611-+=
d.120156424(2)
0,1
n
n n n a a a n a a --?=--+?≥?
==?
解：对应齐次递归关系的特征方程为
x 2+5x+6=0
解得
x 1=-2,x 2=-3。
齐次递归关系的通解为：
n n n c c a )3()2(21-+-=*
又f(n)=42n
4?, 且4不是递归关系式的特征根，故设特解为
n n A a 4?=,
将n n A a 4?=代入递归关系得
A4n +5A4n -1+6A4n -2=42×4n
解得
A=16,
故通解为
a n =a =+n a *c 1(－2)n +c 2(－3)n +16×4n
由初始条件有
1212
160
23641c c c c ++=??
--+=? 解得
c 1=－111,c 2=95
所以有
a n =－111×(－2)n +95×(－3)n +16×4n
e.12015632(2)
0,1
n
n n n a a a n a a --?=-+?≥?
==?
解：对应齐次递归关系的特征方程为
x 2-5x+6=0
解得
x 1=2,x 2=3。
故齐次递归关系的通解为：
n
n n c c a 3221+=*
又f(n)=3n 2?, 且2是递归关系式的1重特征根，故设特解为
n
n B An a 2)(__
+=
代入递归关系求得
A=－6
从而通解为
a n =a =+n a *c 12n +c 23n -6n2n
由初始条件有
1212
23121c c c c +=??
+-=? 解得
c 1=-13,c 2=13
所以有
a n =-13×2n +13×3n －6n ×2n
《组合数学》模拟练习题
《组合数学》模拟练习题
组合数学模拟练习题04 一、 填空题 1、 红、黄、蓝、白4个球在桌上排成一圈，有 种排法。 2、设P 、Q 为集合，则|P ∪Q| |P| + |Q|. 3、0max i n n i ≤≤????=?? ????? 。 4、设S = {1,2,3,4}中仅有2个定位的排列数N(2) = 。 5、依照字典序，排列(4576321)的下一个排列是 。 6. 01.n k n k =?? = ??? ∑ 。 7. 72,0,1,3,1?? = ?? ? . 8. 366个人中必有 个人生日相同。 9、 (1,2,3,4)(4)D = 的移位排列数 。 10、解递推关系 f (r) – 4f (r-1) + 4f (r-2) = 2 r 时，应设非齐次的特解 为 。
11. 的系数为的展开式中， 3 42326 41x x x x i i ?? ? ??∑= 。 12. 在14个人中至少有 个人为同月份出生。 13. 解常系数线性齐次递推关系的常用方法称为 法 。 14. 记移位排列数为D(n)，则r 定位排列数N(r) = 。 15.数值函数的推迟函数 S k (f)= 。 二、 单项选择题 1、数值函数f = (1,1,1,...)的生成函数F(x) =（ ） A 、(1+x)n B 、1－x C 、(1－x)－1 D 、(1+x) －n 2、递推关系f(n) = 4f(n －1)－4f(n －2)的特征方程有重根2，则（ ）是它的一般解 。 A 、C 12 n －1 +C 22n B 、(C 1+C 2n)2n C 、 C(1+n)2n D 、C 12n +C 22n .
(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。
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填空题 1．将 5 封信投入 3 个邮筒，有 _____243_种不同的投法． 2． 5 个男孩和 4 个女孩站成一排。如果没有两个女孩相邻，有43200方法． 3． 22 件产品中有 2 件次品，任取 3 件，恰有一件次品方式数为__ 380 ______． 4．( x y)6所有项的系数和是_64_ _．答案：645．不定方程 x1x2x3 2 的非负整数解的个数为 _ 6 ___． 6 ．由初始条件 f (0)1, f (1) 1 及递推关系 f ( n2) f (n1) f ( n) 确定的数列{ f (n)} ( n0) 叫做Fibonacci数列 10 7．（ 3x-2y ）20的展开式中 x10y10的系数是c20310( 2)10． 8．求 6 的 4 拆分数P4(6)2． 9．已知在Fibonacci数列中，已知 f (3)3,f (4)5, f (5) 8 ，试求Fibonacci 数f (20)10946 10 ．计算P4(12) 4 P4 (12)P k (12)P1 (8)P2 (8)P3 (8)P4 (8) k1 34 P1 (8) P2 (8)P k (5)P k (4)14 5 515 k1k 1 11．P4(9)（ D） A． 5 B. 8 C. 10 D. 6 12．选择题 1．集合 A{ a1 , a 2 ,L , a10 } 的非空真子集的个数为（A） C. 1024 2．把某英语兴趣班分为两个小组，甲组有 2 名男同学， 5 名女同学；乙组有 3 名男同学， 6名女同学，从甲乙两组均选出 3 名同学来比赛，则选出的 6 人中恰有 1 名男同学的方式数是（ D ） A． 800 B. 780 C. 900 D.850 3．设( x , y) 满足条件x y10 ，则有序正整数对( x, y) 的个数为（D） A. 100 C. 50 4．求( x03x12x2x3 )6中 x02 x13 x2项的系数是（C） B. 60 5．多项式(2 x0x14x2x3 )4中项 x02x12x2的系数是（C） A． 78 B. 104 C. 96 D. 48 6．有 4 个相同的红球， 5 个相同的白球，那么这9 个球有（ B）种不同的排列方式 A. 63 B. 126 C. 252 7．递推关系 f (n ) 4 f ( n1) 4 f (n 2) 的特种方程有重根2，则（ B ）是它的一般解 A．c12n 1c2 2n B.(c1c2n)2 n C.c(1n)2 n D.c1 2n c2 2n 8．用数字 1,2,3,4（数字可重复使用）可组成多少个含奇数个1、偶数个 2 且至少含有一个 3 的n (n1) 位数（）运用指数生产定理 A. 4n 3n ( 1)n B.4n3n14n2n 1 .4n3n( 1)n 4433
最新组合数学习题解答
第一章： 1.2. 求在1000和9999之间各位数字都不相同，而且由奇数构成的整数个数。 解：由奇数构成的4位数只能是由1，3，5，7，9这5个数字构成，又要求各位数字都不相同，因此这是一组从5个不同元素中选4个的排列，所以，所求个数为：P(5,4)=120。 1.4. 10个人坐在一排看戏有多少种就坐方式？如果其中有两人不愿坐在一起，问有多少种就坐方式？ 解：这显然是一组10个人的全排列问题，故共有10！种就坐方式。如果两个人坐在一起，则可把这两个人捆绑在一起，如是问题就变成9个人的全排列，共有9！种就坐方式。而这两个人相捆绑的方式又有2种（甲在乙的左面或右面）。故两人坐在一起的方式数共有2*9！，于是两人不坐在一 起的方式共有 10！- 2*9！。 1.5. 10个人围圆桌而坐，其中两人不愿坐在一起，问有多少种就坐方式？ 解：这是一组圆排列问题，10个人围圆就坐共有10 ! 10 种方式。 两人坐在一起的方式数为9 ! 92? ,故两人不坐在一起的方式数为：9！-2*8！。 1.14. 求1到10000中，有多少正数，它的数字之和等于5？又有多少数字之和小于5的整数？ 解：(1)在1到9999中考虑，不是4位数的整数前面补足0， 例如235写成0235,则问题就变为求： x 1+x 2+x 3+x 4=5 的非负整数解的个数，故有 F （4，5）=??? ? ??-+=515456 (2)分为求： x 1+x 2+x 3+x 4=4 的非负整数解，其个数为F （4，4）=35 x 1+x 2+x 3+x 4=3 的非负整数解，其个数为F （4，3）=20 x 1+x 2+x 3+x 4=2 的非负整数解，其个数为F （4，2）=10 x 1+x 2+x 3+x 4=1 的非负整数解，其个数为F （4，1）=4 x 1+x 2+x 3+x 4=0 的非负整数解，其个数为F （4，0）=1 将它们相加即得， F （4，4）+F （4，3）+F （4，2）+F （4，1）+F （4，0）=70。 第二章： 2.3. 在边长为1的正三角形内任意放置5个点，则其中至少有两个点的距离≤1/2。 解：将边为1的正三角形分成边是为1/2的四个小正三角形，将5个点放入四个小正三角形中，由鸽笼原理知，至少有一个小正三角形中放有2个点，而这两点的距离≤1/2。 1/2 1/2 1/2
组合数学课后答案
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：
(完整版)排列组合练习题3套(含答案)
排列练习 一、选择题 1、将3个不同的小球放入4个盒子中，则不同放法种数有（） A、81 B、64 C、12 D、14 2、n∈N且n<55，则乘积（55-n）（56-n）……（69-n）等于（） A、 B、 C、 D、 3、用1，2，3，4四个数字可以组成数字不重复的自然数的个数（） A、64 B、60 C、24 D、256 4、3张不同的电影票全部分给10个人，每人至多一张，则有不同分法的种数是（） A、2160 B、120 C、240 D、720 5、要排一张有5个独唱和3个合唱的节目表，如果合唱节目不能排在第一个，并且合唱节目不能相邻，则不同排法的种数是（） A、 B、 C、 D、 6、5个人排成一排，其中甲、乙两人至少有一人在两端的排法种数有（） A、 B、 C、 D、 7、用数字1，2，3，4，5组成没有重复数字的五位数，其中小于50000的偶数有（） A、24 B、36 C、46 D、60 8、某班委会五人分工，分别担任正、副班长，学习委员，劳动委员，体育委员，其中甲不能担任正班长，乙不能担任学习委员，则不同的分工方案的种数是（） A、B、C、D、 二、填空题 1、（1）（4P 84+2P 8 5）÷（P 8 6-P 9 5）×0！=___________（2）若P 2n 3=10P n 3，则n=___________ 2、从a、b、c、d这四个不同元素的排列中，取出三个不同元素的排列为 __________________________________________________________________ 3、4名男生，4名女生排成一排，女生不排两端，则有_________种不同排法 4、有一角的人民币3张，5角的人民币1张，1元的人民币4张，用这些人民币可以组成_________种不同币值。
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?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
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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。
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
组合数学试题集
组合数学试题集 一.简单题目 可以根据需要改成选择题或者填空题 1．在1到9999之间，有多少个每位上数字全不相同而且由奇数构成的整数？（参见课本21页） 解：该题相当于从“1，3，5，7，9”五个数字中分别选出1，2，3，4作排列的方案数； （1）选1个，即构成1位数，共有15P 个； （2）选2个，即构成两位数，共有25P 个； （3）选3个，即构成3位数，共有35P 个； （4）选4个，即构成4位数，共有4 5P 个； 由加法法则可知，所求的整数共有：12345555205P P P P +++=个。 2．一教室有两排，每排8个座位，今有14名学生，问按下列不同的方式入座，各有多少种做法？（参见课本21页） （1）规定某5人总坐在前排，某4人总坐在后排，但每人具体座位不指定； （2）要求前排至少坐5人，后排至少坐4人。 解：（1）因为就坐是有次序的，所有是排列问题。 5人坐前排，其坐法数为(8,5)P ，4人坐后排，其坐法数为(8,4)P ， 剩下的5个人在其余座位的就坐方式有(7,5)P 种， 根据乘法原理，就座方式总共有： (8,5)(8,4)(7,5)28449792000P P P =（种） （2）因前排至少需坐6人，最多坐8人，后排也是如此。 可分成三种情况分别讨论： ① 前排恰好坐6人，入座方式有(14,6)(8,6)(8,8)C P P ； ② 前排恰好坐7人，入座方式有(14,7)(8,7)(8,7)C P P ； ③ 前排恰好坐8人，入座方式有(14,8)(8,8)(8,6)C P P ；
各类入座方式互相不同，由加法法则，总的入座方式总数为： (14,6)(8,6)(8,8)(14,7)(8,7)(8,7)(14,8)(8,8)(8,6)10461394944000 C P P C P P C P P ++= 3．一位学者要在一周安排50个小时的工作时间，而且每天至少工作5小时，问共有多少种安排方案？（参见课本21页） 解：用i x 表示第i 天的工作时间，1,2,,7i =，则问题转化为求不定方程 123456750x x x x x x x ++++++=的整数解的组数，且5i x ≥，于是又可以转化为求不定方程123456715y y y y y y y ++++++=的整数解的组数。 该问题等价于：将15个没有区别的球，放入7个不同的盒子中，每盒球数不限，即相异元素允许重复的组合问题。 故安排方案共有：(,15)(1571,15)54264RC C ∞=+-= （种） ? 另解： 因为允许0i y =，所以问题转化为长度为1的15条线段中间有14个空，再加上前后两个空，共16个空，在这16个空中放入6个“＋”号，每个空放置的“＋”号数不限，未放“＋”号的线段合成一条线段，求放法的总数。从而不定方程的整数解共有： 212019181716(,6)(1661,6)54264654321 RC C ?????∞=+-= =?????（组） 即共有54 264种安排方案。 4.求下列函数的母函数: {(1)}n n -；（参见课本51页） 母函数为： 2 323000222()(1)(1)2(1)(1)(1)n n n n n n x x x G x n n x n n x nx x x x ∞∞∞====-=+-=-=---∑∑∑； ? 方法二： ()()()()()220 22220 02222023 ()(1)00121121n n n n n n n n n n G x n n x x n n x x n n x x x x x x x x x x ∞∞-==∞∞ +==∞+==-=++-"=++=""????== ? ?-???? =-∑∑∑∑∑
(完整版)排列组合练习题(全集)
排列组合复习题型总结 一、特殊对象问题：优先进行处理 1.有5人排成一列，其中甲不在第一的位置，有多少种排法？ 2.有5人排成一列，其中甲不能在第一，乙不能在最后，有多少种排法？ 二、名额分配问题：名额插挡板法 3.有10个三好学生的名额分给3个班，要求每班至少有一个名额，怎么分？ 4.有7个三好学生的名额，分给3个班，怎么分？ 三、分组分配问题：分配等于先分组，再把组分配出去 5.有6本不同的书，平均分给甲乙丙三人，有多少种分法？ 6.有6本不同的书，平均分为三组，有多少种分法？ 7.有6本不同的书，分甲1本，乙2本，丙3本，有多少种分法？ 8.有6本不同的书，分三组，一组1本，一组2本，一组3本，有多少分法？ 9.有6本不同的书，分给三个人，一人1本，一人2本，一人3本，有多少种分法？ 10.有9本不同分成三组，一组5本，另外两组各2本，有多少种分法？ 11.有9本不同的书，分给甲乙均2本，丙5本，有多少种分法？ 12.有9本不同的书，分给两人各2本，另一人5本，有多少种分法？ 四、相邻问题：捆绑法 13.8人排成一列，甲乙丙三人必须相邻，有多少种排法？ 14.8人排成一列，甲乙两人必须相邻，且都不和丙相邻，有多少种排法？ 15.一排8个座位，3人坐，5个空座位相邻，有多少种坐法？ 16.一排8个座位，3人坐，其中恰有4个空座位相邻，有多少种坐法？ 五、不相邻问题：插空法 17.某人射击训练，8枪命中3枪，恰好没有任何2枪连续命中，有多少情况？ 18.8人排成一列，甲乙丙三人不可相邻，有多少种排法？ 19.8盏灯关掉3盏，不许关掉相邻的，也不许关掉两端，多少种方法？ 20.某人射击训练，8枪命中3枪，恰好2枪连续命中，有多少种情况？ 六、成双成对问题：先按双取出，再从各双分别取出一只，自然不成双 21.从6双不同鞋子中取出4只，要求都不许成双，有多少种方法？ 22.从6双不同鞋子中取出4只，要求恰好有一双，有多少种方法？ 七、可（不可）重复使用的对象：问题中有两组对象，解决问题时要以不可重复使用的对象作为分步的标准（住店、投信、映射、冠亚军等） 23.5人住3家店，有多少种住法？ 24.若有4项冠军在3个人中产生，没有并列冠军，问有多少种不同的夺冠可能性。
李凡长版-组合数学课后习题答案-习题3
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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
组合数学习题
1．将具有9个字母的单词FRAGMENTS进行排列，要求字母A总是紧跟在字母R 的右边，问有多少种这样的排法？如果再要求字母M和N必须相邻呢？ 2．有8人围圆桌就餐，问有多少种就座方式？如果有两人不愿坐在一起，又有多少种就座方式？ 3．用字母A、B、C组成五个字母的符号，要求在每个符号里，A至多出现2次，B至多出 4．用两种方法证明(Pascal公式)：C(n,r)=C(n-1,r)+C(n-1,r-1) 5．从1~300之间任取3个不同的数，使得这3个数的和正好被3除尽，问共有几种方案？ 6．试问(x+y+z)4的展开式有多少项？ 7．Vandermonde恒等式，如n,m∈N且r≤min(m,n)，有 C(m+n,r)=C(m,0)C(n,r)+C(m,1)C(n,r-1)+…+C(m,r)C(n,0) 8．如n,l,r∈N,l≥r，有C(n,l)C(l,r)=C(n,r)C(n-r,l-r) 用两种方法证明。 9．证明：把5 2的正方形中，至少存在两个顶点，它们。 10．将17。 11．一个学校只有三门课程：数学、物理、化学。已知修这三门科的学生分别有170、130、120人；同时修数学物理两门课的学生有45人；同时修数学、化学的20人；同时修物理、化学的22人；同时修三门科的学生3人。问这学校有多少学生？ 12．求从1到500的整数中被3或5除尽的数的个数 13．用26个英文字母做不允许重复的全排列，要求排除dog, god, gum, depth, thing字样的出现，求满足这些条件的排列数。 14．某校甲班共有学生60名，其中24个学生喜爱数学，28个学生喜爱物理，26个学生喜爱化学，10个学生既喜爱数学又喜爱物理，8个学生既喜爱数学又喜爱化学，14个学生既喜爱物理又喜爱化学，6个学生对这三门学科都喜爱，问有多少学生对这三门学科都不喜爱？ 15．求重集B={4*a, 3*b, 4*c, 5*d} r?组合数，其中r=12。 16．求8个字母A,B,C,D,E,F,G,H的全排列中只有4个元素不在原来位置上的排列数。 17．求{1,2,…,n}的全排列中，正好只有r(0≤r≤n)个元素在原来位置上的排列个数。 18．错排数满足递归关系D n=(n-1)(D n-1+D n-2) 19．求集合A={a,b,c,d,e,f,g,h}的全排列中，abc和efgh均不出现的全排列个数 20．在重集{4*x, 3*y, 2*z}的全排列中，求不出现xxxx、yyy、zz图像的排列数 21．求序列(0, 1×2×3, 2×3×4,…, n(n+1)(n+2),…)的普通母函数22．求序列{1,α,α2,…,αn,…}的指数母函数f e(x)。其中α是实数。
排列组合习题-(含详细答案)
圆梦教育中心 排列组合专项训练 1.题1 (方法对比，二星) 题面：(1)有5个插班生要分配给3所学校，每校至少分到一个，有多少种不同的分配方法？ (2)有5个数学竞赛名额要分配给3所学校，每校至少分到一个名额，有多少种不同的名额分配方法？ 解析：“名额无差别”——相同元素问题 (法1)每所学校各分一个名额后，还有2个名额待分配， 可将名额分给2所学校、1所学校，共两类： 2 1 33C C +(种) (法2——挡板法) 相邻名额间共4个空隙，插入2个挡板，共： 246C =(种) 注意：“挡板法”可用于解决待分配的元素无差别，且每 个位置至少分配一个元素的问题.(位置有差别，元素无差别) 同类题一 题面： 有10个运动员名额，分给7个班，每班至少一个,有多少种分配方案？ 答案：6 9C 详解： 因为10个名额没有差别，把它们排成一排。相邻名额之间形成9个空隙。在9个空档中选6个位置插个隔板，可把名额分成7份，对应地分给7个班级，每一种插板 方法对应一种分法共有69C 种分法。 同类题二 题面： 求方程X+Y+Z=10的正整数解的个数。 答案：36. 详解： 将10个球排成一排，球与球之间形成9个空隙，将两个隔板插入这些空隙中（每空至多插一块隔板），规定由隔板分成的左、中、右三部分的球数分别为x 、y 、z 之值, 故解的个数为C 92=36（个）。 2.题2 (插空法，三星) 题面：某展室有9个展台，现有3件展品需要展出，要 求每件展品独自占用1个展台，并且3件展品所选用的展台既不在两端又不相邻，则不同的展出方法有______种；如果进一步要求3件展品所选用的展台之间间隔不超过两个展位，则不同的展出方法有____种. 答案：60，48 同类题一 题面： 6男4女站成一排，任何2名女生都不相邻有多少种排法？ 答案：A 66·A 47种. 详解： 任何2名女生都不相邻，则把女生插空，所以先排男生再让女生插到男生的空中，共有A 6 6·A 4 7种不同排法． 同类题二 题面： 有6个座位连成一排，现有3人就坐，则恰有两个空座位相邻的不同坐法有( ) A ．36种 B ．48种 C ．72种 D ．96种 答案：C. 详解：恰有两个空座位相邻，相当于两个空位与第三个 空位不相邻，先排三个人，然后插空，从而共A 33A 2 4＝72种排法，故选C. 3．题3 (插空法，三星) 题面：5个男生到一排12个座位上就座，两个之间至少隔一个空位． 1]没有坐人的7个位子先摆好， [2](法1——插空)每个男生占一个位子，插入7个位子所成的8个空当中，有： 58A =6720种排法. (法2)[1]5个男生先排好：55A ； [2]每个男生加上相邻的一个座位，共去掉9个位置，当作5个排好的元素，
组合数学习题4(共5章)
第四章 生成函数 1. 求下列数列的生成函数： （1）{0,1,16,81,…,n 4,…} 解：G{k 4 }= 235 (11111) 1x x x x x +++-（） （2）343,,,333n +?????????? ? ? ????? ???? 解：3n G n +?????? ?????=4 1(1)x - （3）{1,0,2,0,3,0,4,0,……} 解：A(x)=1+2x 2+3x 4+4x 6+…=2 1 1x -. （4）{1,k ,k 2,k 3,…} 解：A(x)=1+kx+k 2x 2+k 3x 3+…= 1 1kx -. 2. 求下列和式： （1）14+24+…+n 4 解：由上面第一题可知，{n 4}生成函数为 A(x)=235 (11111)1x x x x x +++-（）=0 k k k a x ∞=∑， 此处a k =k 4 .令b n =14 +24 +…+n 4 ，则b n =0n k k a =∑，由性质3即得数列{b n }的生 成函数为 B(x)= 0n n n b x ∞ =∑=() 1A x x -=34 125(1111)i i i x x x x x i ∞ =++++?? ??? ∑. 比较等式两边x n 的系数，便得 14+24+…+n 4 =b n =1525354511111234n n n n n n n n -+-+-+-++++----???????? ? ? ? ? ???????? 321 (1)(691)30 n n n n n =+++- （2）1·2+2·3+…+n (n +1) 解：{ n (n +1)}的生成函数为A(x)= 3 2(1)x x -=0 k k k a x ∞ =∑，此处a k = n (n +1). 令b n =1·2+2·3+…+n (n +1)，则b n =0 n k k a =∑.由性质3即得数列{b n }的生成 函数为B(x)= n n n b x ∞ =∑= () 1A x x -= 4 2(1)x x -=032n k k k x x k =+?? ?? ?∑. 比较等式两边x n 的系数，便得
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。