1. 程式人生 > 其它 >組合數學筆記1

組合數學筆記1

【例1】在邊長為2的等邊三角形中放5個點,則至少存在兩個點,他們之間的距離小於等於1.
【問題分析】如圖所示,將等邊三角形的三條邊的中點連線起來,形成4個邊長為1的等邊三角形。根據抽屜原理,5個點放在4個三角形中,則至少有1個三角形內(包括其邊上)有2個點,而一個邊長為1的等邊三角形內任意兩個點之間的距離都小於等於1。可能你會問,為什麼要放在4個三角形中?因為我們要儘量嘗試讓5個點平均分配在這個等邊三角形中,儘可能拉開距離。


【例2】有多少個沒有重複數字且能夠被5整除的四位奇數?
【問題分析】能夠被5整除也就是末尾為0或5,要求是奇數所以只能是5,個位有一種選擇;千位不能是0,而且要求沒有重複數字,所以不能有5,千位有8種選擇;百位不能是5和千位的數字,有8種選擇;十位只有7種選擇;故總方案數=\(1\times8\times8\times7=448\)


【例3】讓8名同學站成一排,要求A、B兩名同學互不相鄰,一共有多少種排法?
【問題分析】考慮AB的位置,也要知道剩下6名同學也是在排列的。所以先算出8名同學的全排列=8!,再算出AB相鄰的情況,用捆綁法,即把AB看為一個人,一共就有7個人,也就是7!,但AB也有前後之分,所以\(7!\times2\)。最後結果就是\(8!-2\times7!=30240\)


【例4】一個班級中有20人學習英語,有10人學習德語,有3人同時學習英語和德語,問班級中一共有幾人在學習外語?
【問題分析】這道題很簡單啊。容斥原理隨便搞。10+20-3=27人

符號:\cap \cup
\(\cap \ \ \cup\)


【例5】一個班級有50名學生,進行了一次語數外考試,有9人語文得滿分,12人數學得滿分,14人英語得滿分。又知道有6人語文、數學同時得滿分,3人語文、英語同時得滿分,8人英語、數學同時得滿分,有2人三門課都得了滿分。問:沒有一門課得滿分的有幾人?至少一門課得滿分的有幾人?
【問題分析】設S為班級所有學生的集合,A、B、C分別表示語文、數學、英語得滿分的學生集合。由題意知:|S|=50,而且:
\(|A|=9,|B|=12,|C|=14,|A\cap B|=6,|A\cap C|=3,|B\cap C|=8,|A\cap B\cap C|=2\)

50-(9+12+14) + (6+3+8)-2 = 30

(9+12+14)-(6+3+8)+2=20