数学教学:浅谈排列组合中的“球入盒”问题
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数学教学:浅谈排列组合中的“球入盒”问题
作者:蔡丽菊
来源:《数学大世界·中旬刊》2019年第08期
在高中数学中有《排列组合》这一章,对学生逻辑推理能力、分类讨论以及建构模型的
能
力都有极高的要求,包括现在的数学竞赛中都涉及排列组合问题。其中,“小球与盒子”的模型
问题一直是一个热门话题。由于球与盒子都有着“相同”与“不同”的分类,并且具有知识上的综
合性
、解题技巧上的灵活性以及思维方式上的抽象性,使同学对此类问题感到很是困惑,感觉
千变万化,无从
下手。下面我就对此模型问题的解法及运用作一个总结和分析,望同学有所感
悟。
类型一:不同小球入不同盒子的模型
1.球少盒多型
例1:若将4个不同的小球,放入5个不同的盒子里,有几种不同的放法?
解:分四步完成,每一个小球都有5种放法,所以共有种不同的放法。
变式1:
若将4个不同的小球,放入5个不同的盒子里,每盒至多放一个,有几种不同的
放法?
解:与例1相比,这次把盒子看成元素,即从5个不同的盒子里任意取出4个盒子,来放
4个不同的小球
,所以这是个排列问题。有
种不同的方法。
变式2:若将5个不同的小球,放入5个不同的盒子里,每盒至少放一个,有几种不同的
放法?
解:此题是5个不同小球的全排列问题,所以有种不同的方法。
注:此类问题一般用排列组合思想,利用分步计数原理
2.球多盒少且每盒至少放一球型
例2:若将5个不同的小球,放入4个不同的盒子里,每盒至少放一个,有几种不同的放
法?