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小学奥数专题讲解之排列与组合中错排问题

2015-02-23 17:10阅读:
小学奥数专题讲解之排列与组合中错排问题
本文来自雪帆奥数学习博客:http://blog.sina.com.cn/aoshu

甲,乙,丙,丁,戊,五个人各自分别制作了一份新年贺卡,然后各自送给这五个人中的一个而不是自己,且最

后谁都能得到贺卡,共有多少种送出的方法?


雪帆奥数王老师分析与提示:
这种题一般都采用树形图结合枚举处理。

枚举方法如下(为了方便起见,A对着1,B对着2,依次类推)
A对着2,3,4,5,种类是一样的,所以只要枚举其中一类,然后乘以4即可。

A-2 (A-3,4,5,这四种是对称的,只枚举一种情况,到时候乘以4即可)
B-1
B-3,4,5(这三种也是对称的,可以只枚举B-3,到时候乘以3即可)
C-4,5,×2 C-1 C-4 (C-5 , ×2)
D-5 D-5 D-5
E-3 E-4 E-1
所以方法为
【(1×2)+(1+1×2)×3】×4=44 种

但是人数较多怎么办呢?能不能找到一定的规律呢?
探讨方法如下:
先从1个人开始讨论,如果是一个人制作了一份新年贺卡,很显然只能是0种

如果是两个人,那么他们可以互相交换,1种方法,
如果是三个人,通过枚举,也只有2种方法,继续讨论递推关系

设n个不同元素分别标号1,2,3,……,n,要求它们分别被放入标号为1,2,3,……,n的位置上,一个位置

有且只有一个元素,且元素的标号与位置的标号不能相同,记其方法数为 (排列与组合)错排问题

从中任取一个元素,不妨取1号元素,还剩n-1个元素,再从这n-1个元素对应的位置中选一个,共n-1种方法

假设选取的位置是2号位,以下分两种情况

第一种,1号元素放入2号位置且2号元素也放入1号位置,此时剩下n-2个元素继续错排,共 (排列与组合)错排问题种方法

第二种,1号元素放入2号位置但2号元素不放入1号位置,既然2号元素不放入1号位置,不妨把2号元素看作1号元

素,于是等价于新的1号元素不放入1号位置(雪帆老师提示:好好理解这句话的意思),那么剩下n-1个元素继续错排,共 (排列与组合)错排问题种方法

于是得到递推式 (排列与组合)错排问题

(排列与组合)错排问题
所以,三个元素错排是(3-1)(0+1)=2(种)方法,四个元素错排是(4-1)(1+2)=9(种)方法,四个元素错排有
五个元素错排是(5-1)(2+9)=44(种)方法,……

错排递推公式
F(n)=(n-1)(F(n-1)+F(n-2)) F表示方法。F(n)表示n个物体错排的种类

练习题:
糊涂的课代表发作业,某个小组6个同学都拿到了自己组里别人的作业,问:他们之间作业的分配方式有()种?


如有问题请留言,如需上课请联系王老师,授人以渔 13683301267 网络课一对一,加qq 87982671 注明我要学奥数。。


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