组合数学函授试题答案
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1. 一人每天至少看1h电视,总共看7周,但每周最多看11h.试证明存在连续若干天,在
此期间他恰好看电视20h(假设看电视时间是整数个小时).
2.
今有12只鸽子飞进5个笼子,则必有有一个笼子,该笼子里至少有几只鸽子
m1
121
113
n5
3.
1)由两个英文字母后接四个数字来组成汽车牌照,问不同的牌照有多少种?
2)如果两个英文字母必须不同,组成的牌照又有多少种
(1)262×104
(2)P(26,2) ×104
4. 10 男生 5
女生围圆桌聚餐,任何两个女生不相邻的坐法有多少种
解
男生先坐好,有
9!种坐法。
固定一种男生坐法,然后让女生插入10 个空档,女生之间还存在排序问题,故有
P
(10,
5) 种排法
所以,共有 9!
P
(10, 5) 种坐法。
5.
n
对夫妻围圆桌就坐,要求每对夫妻不相邻,问有多少种入座方式
解 将
n
个丈夫记为,他们的妻子分别记为,设性质
pi表示
xi
与
yi
相邻,其中
i
=1,2,…,
n
.
令
S
为2
n
个人的全体环排列构成的集合,
S
的满足性质
pi
的子集
Ai
,
i
=1,2,…,<
br>n
.那么有
|S|(2n1)!
|A
i
|2(2n2)!,i1,2,...,n
|A
i
I
A
j
|2
2
(2n3)!1
ijn
......
|A
1
I
A
2
ILI<
br>A
n
|2
n
(n1)!
由包含排斥原理得到
n
n
2
n
3n
n
n
N(2n1)!
2(2n2)!
2(2n3)!
2(2n4)!..
....(1)
2(n1)!
1
2
3
n
n1
6. 证明
1
n
1
n
1
n
21
1
......
2
1
3
2
n1
n
n1
n
n
(1x)
n
x
k
k
k0
将等式两边对<
br>x
从0到1积分得
n
1
n
n
(1x)dx
0
k
k0
证明:
n1
1
n
k0
(1x)x
n
k
k1n1
211
n
n1k1
k<
br>
1
0
n1
0
n
k0
x
kdx
k1
1
0
7. 求1到1000之间不能被5 ,6
,或8整除的自然数的个数
解:用{
a
1
,
a
2
,…,
a
n
}表示
n
个整数
a
1
,a
2
,…,
a
n
的最小公倍数。
设
S
={1,2,…,1000},令
A
,
B
,
C
分别为1~
1000中能被5,6,8除尽的整数集合。显然,其补
集代表不具备被整除性质的集合。根据题意有
1000
1000
1000
|S|1000,|A|
200,|B|166,|C|125
5
6
8
1000
10
00
|AIB|
33,|BIC|41,
lcm{5,6}
lcm{6,8}
1000
1000
|CIA|
25,|AIBIC|
8
lcm{8,5}
lcm{5,6,8}
|AIBIC|1000(200166125)(334125)8600
p>
根据容斥原理,不能被5,6,8中任何一个数整除的数目为
S={1a
1
,a
2
,a
3
,L,a
k
}
8. 试确定多重集的
组合数
解:把S的
r
-组合分成两类:
包含
a
1
的
r
-组合:这种组合数等于{∞*
a
2
,…,
∞*
a
k
}的(
r
−1)-组合数,即
N
1
=
C
((
k
-1)+(
r
-1)-1
,
r
-1)=
C
(
k+r-3
,
r
-1).
不包含
a
1
的
r-组合:这种组合数等于{∞*
a
2
,…,∞*
a
k
}
的
r
-组合数,即
N
2
=
C
((
k
-1)+
r
-1,
r
)=
C
(
k
+
r
-2,
r
).
由加法法则,所求的
r
−组合数
N=N
1
+N
2
=C
(
k+r
-3,
r
-1)
+C(k+r
-2,
r
)
.
9.一糕点店生产8种糕点,若一盒内装有12块各种糕点,并且可认为每种糕点无限多,则
你
能买到多少种不同的盒装糕点(假设装盒与顺序无关)
这是一个组合问题,即
s
的12-可重组合,所以
a<
br>1
,a
2
,a
3
,L,a
8
1281
19
N
<
br>
50388
12
12
10. 确定
T
= {3
a
, 4
b
, 5
c
}的
10 组合数。
解法1(用容斥原理)令
T
= {
*
a
,
b
,
c
},
S
为
T
*
的 10 组合的集合,
A
1
为至少有 4
个
a
的
T
*
中 10 组合的集合,
A
2
为至少有 5 个
b
的
T
*
中 10 组合的集合,
A
3
为至少有 6 个
c
的
T
*
中 10 组合的集合。
1031<
br>
12
1211
|S|
66
2
10
2
Mathematics Modeling
Lianyun
gang
将4个a加到T
*
的6组合得到至少有4个a的10组合,
|A1
|T
*
的至少有4个a的10组合数
631
8
87
T
*
的6组合数
2
28;
2
6
将5个b加到T
*
的5组合得到至少有
5个b的10组合,
|A
2
|T
*
的至少有5个b的10组合数<
br>
531
7
76
T
*
的5组合数
2
21;
5
2
将6个c
加到T
*
的4组合得到至少有6个c的10组合,
|A
3
|T*
的至少有6个c的10组合数
431
6
65
T
*
的4组合数
2
15。
4
2
11. 用四种颜色(红、蓝、绿、黄)涂染四台仪器A,B,
C和D.规定每台仪器只能用一种颜
色并任意两台仪器都不能相同.如果B不允许用蓝色和红色,C不允
许用蓝色和绿色,D不
允许用绿色和黄色,问有多上种染色方案
解:由题意,可得棋盘如右图,其中有阴影的格子表示禁区。
G
L
W
Y
求得禁区多项式
R
(
A B C D
)=1+6
x
+10
x
2
+4
x
3
,
即
r
1
=6,
r
2
=10,
r
3
=4,故所求
方案数为
4!-6×3!+10×2!-4×1!=4
a
n
5a
n1
6a
n2
,
n2
1
2.解递推关系 ( )
a
0
4,a
1
9.
2
x5x60
:特征根分别: ,
x1
2,x
2
3
原递推关系的通解:对应的特征方程为
a
0
4,a
1
9
a
n
c
1
2
n
c
2
3
n
解为:
, 把 , 代入
c
1
c
2
4
2c
1
3c
2
9
c
1
3
解得:
c1
2
原递推关系的通解为:
a
n
32
n
3
n
<
br>a
n
5a
n1
6a
n2
2n3,
13.解递推关系
a
0
5,a
1
10
.
n2
2
x5x6
解:因为特征方程为
,得特征根为2,3 ,所以原递推式对应的齐次递推
nn
a
n
5a
n1
6a
n2
a
n
Ag2Bg3
式:
a
,有通解为:
, 设原递推式有特
n
CnD
a
0
5,a
1
10
a
n
A2
n
B3
n
n2
解
,代入原递推式得C=1,D=2,因此原递推式有通解
为
,再将 ,代入通解得 A=2,B=1,所以
n
a
n
n
1
3
n
2
2
a
n
n5
的生成成函数.14. 求
( )
解:设
n0
A(t)
a
n
t
n
n0
A
(t)
(n5)t
(n1)t4
t
nnn
144t
(1t)
2
4(1t)1
(1t)
2
54t
(1t)
2
n0n0n0