例3、有6個(gè)相同的蘋果,分給3個(gè)小朋友,每個(gè)小朋友至少分一個(gè),問有多少種分配方法?
解析:6個(gè)蘋果是相同的,要求分給3個(gè)小朋友,而且每個(gè)小朋友至少分得一個(gè),那我們就運(yùn)用插板法來解決,6個(gè)蘋果中間含有5個(gè)空,在5個(gè)空中挑出兩個(gè)空來,插入兩個(gè)板子,即把這6個(gè)蘋果分成了3部分,讓這三個(gè)小朋友分別對(duì)應(yīng)這三部分即可保證每個(gè)小朋友至少分一個(gè)的情況,即=10。
注意:有的同學(xué)會(huì)有這樣的疑問,為什么是而不能是的情況呢?我們來考慮為什么錯(cuò)了,首先要清楚的意思是從5個(gè)空中挑出一個(gè)空來插一個(gè)板子,然后從剩下的4個(gè)空中再挑出一個(gè)空來,插另外一道板子,那我們思考這種情況是否是重復(fù)了呢?舉個(gè)簡單的例子,我們第一次先在1號(hào)空位插一個(gè)板子,然后再在3號(hào)空位插第二塊板子,這種插法和首先在3號(hào)空位插第一個(gè)板子,然后在1號(hào)空位插第二個(gè)板子,蘋果被分成的是相同的三部分,因此這兩種是重復(fù)情況,應(yīng)該去掉,即插板法是一道組合題,而非排列題。
這就是插板法的具體應(yīng)用,如果題目中出現(xiàn)了“至少滿足一個(gè)”條件的排列組合題,那我們就考慮此題可不可以用插板法來解決。再比如,我們來看下面一道例題:
例4、有6個(gè)相同的蘋果,分給三個(gè)小朋友,問分配的方法有幾種?
解析:此題貌似和上題一樣,但細(xì)讀之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)有所差別,這里沒有至少得一個(gè)的情況,也就是有的小朋友可以沒有蘋果,有的小朋友可以有6個(gè)蘋果,那我們?nèi)绻D(zhuǎn)換成至少得一個(gè)的情況,用插板法來做呢?
我們這樣來考慮,如果我先向每個(gè)小朋友借一個(gè)蘋果,那就意味著等會(huì)發(fā)蘋果的時(shí)候得先還每人一個(gè)蘋果,每人借一個(gè)蘋果后,這就變成了9個(gè)蘋果,分給3個(gè)小朋友,每人至少得一個(gè)的情況,這和上題就類似了,9個(gè)蘋果中間8個(gè)空,從中挑出2個(gè)空來插2個(gè)板子,即。
那我們再來看2010年的這道國家公務(wù)員考試題,
某單位訂閱了30份學(xué)習(xí)材料發(fā)放給3個(gè)部門,每個(gè)部門至少發(fā)放9份材料。問一共有多少種不同的發(fā)放方法? ( )
解析:這是每個(gè)部分至少發(fā)9份的情況,那能否用插板法,轉(zhuǎn)換成每個(gè)部門發(fā)一份的情況呢,答案是肯定的。
題目要求每個(gè)部分發(fā)9份,也就是說每個(gè)部門我先給他們8份,那再發(fā)的話,就轉(zhuǎn)換成每個(gè)部門至少得一份的情況,83=24,即轉(zhuǎn)化為6本材料分給3個(gè)部門,每個(gè)部門至少得一份的情況,即。
下面我們再來看這樣一道例題:
例5:有9顆相同的糖,從明天起,每天至少吃一顆糖,吃完為止,問一共有多少種吃糖的方法?
解析一:首先這道題可以用歸納法來做,9顆糖算起來比較麻煩,所以可以從簡單的試一試:
1顆糖:1 1種吃法
2顆糖:1+1,2 2種吃法
3顆糖:1+1+1,1+2,2+1,3 4種吃法
所以猜測吃n顆糖的方式一共有2n-1;那么吃9顆糖應(yīng)該就是28=256種方式。
【解析二】 此題我們也可以轉(zhuǎn)成成用插板法來做,9顆糖可以1天吃完,也可2天吃完,……,也可9天吃完,即變?yōu)?顆糖中間有8個(gè)空,可以插一道板子,也可插2道板子,……,也可插8道板子,即共有=256.
因此,熟練掌握插板法的應(yīng)用,在解決排列組合這類問題時(shí)將是一個(gè)很好的方法。
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