组合数学函授试题参考答案
印刷工厂-火车票放票规律
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
n
5
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2n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,…,n.那么有
|S|(2n1)!
|A
i
|2(2n2)!,i1,2,...,n
|Ai
A
j
|2
2
(2n3)!1ijn
......
|A
1
A
2<
br>
A
n
|2
n
(n1)!
1
4
由包含排斥原理得到
n
n<
br>
n
n
N
(2n1)!<
br>
2(2n2)!
2
2
(2n3)!
2
3
(2n4)!......(1)
n
2
n
(n1)!
1
2
3
n
n
1
<
br>n
n
2
n1
111
6. 证明
1
......
12
23n1n1
n
(1x)
n
x
k
k
k0
将等式两边对x从0到1积分得 <
br>n
1
n
n
(1x)dx
0
k
k0
证明:
n
n
n
k0
<
br>
(1x)x
n
k
k1n1
211
n
n1k1
k
1
0
n1
1
n1
0
n
k0
x<
br>k
dx
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|
<
br>5
6
8
125
1000
1000
|A
B|33,|B
C|
lcm
{5,6}
lcm{6,8}
41,
<
br>
1000
1000
|C
A|
25,|A
B
C|
lcm{8,5}<
br>
lcm{5,6,8}
8
根据容斥原理,不能被5,6,8中任何一个数整除的数目为
|A
B
C|1000(200
166125)(334125)8
600
S
={1a
k
}
8.
试确定多重集的
a
1
,
a
2
,
a
3
,
,
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)?
2 4
这是一个组合问题,即
sa,a,a,,a
1238
的12-可重组合,所以
1281
19
N
<
br>
50388
12
12
10. 确定 T =
{3a, 4b, 5c}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
12
121
1
|S|
66
102<
br>2
Mathematics
Modeling
Lianyungang
将4个a加到T
*<
br>的6组合得到至少有4个a的10组合,
|A
1
|T
*
的至
少有4个a的10组合数
631
8
87
T
*
的6组合数
2
28;
6
2
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<
br>|T
*
的至少有5个b的10组合数
531
7
76
T
*
的5组合数
2
2
21;
5
*
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
43
1
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(
)=1+6x+10x
2
+4x
3
,
3 4
A B C D
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
,
12.解递推关系
(
n
2
)
a
0
4,a
1
9.
解:对应的特征方程为
x
2
5
x
6
0
:特征根分别:
x
2,
x
3
,原递推关系的通
12
解为:
a
n
c
1
2
n
c
2
3
n
, 把
a
0
4,
a
1
9
, 代入
c
1
c
2
4
2c
1
3c
2
9
c3
解得:
1
c
2
1
原递推关系的通解为:
a
32
n
3
n
n
<
br>a
n
5a
n1
6a
n2
2n3,
13.解递推关系
a5,a10.
n2
1
0
解:因为特征方程为
x
2
5
x
6
,得特征根为2,3 ,所以原递推式对应的齐次递推
a
n
5
式:
a
n
A
2
n
B
3
n
,有通解为:
a
n
1
6
a
n
2
, 设原递推式有特
解
a
Cn
D
,代入原递推式得C=1,D=2,因此原递推式有通解
n
为
a
n
2
n
B
3
n
n
2
,再将
a
0
5,
a
1
10
,代入通解得 A=2,B=1,所以
A
a
n
n
1
3
n
n
2
2
0
14. 求
a
n
5
的生成成函数.(
n
)
n
解:设
A(t)a
n
t
n
n0
nn
A(t)(n5)t(n1)t4t
n
n0n
0n0
144t
(1t)
2
4(1
t)
1
(1t)
2
54t
(1t)
2
4 4