组合数学参考问题详解卢开澄第四版部分问题详解修正
组合数学-卢开澄
第一章答案 第二章答案 第三章答案 第四章答案第一章答案1.(a) 45 ( {1,6},{2,7},{{1,6},{2,7},{3,8},…,3,8},…,3,8},…,{45,50} {45,50} ) (b) 45´5+(4+3+2+1) = 235 ( 1®2~6, 2®3~7, 3®4~8, …,45®46~50, 46®47~50, 47®48~50, 48®49~50, 49®50 ) 2.(a) 5!8! (b) 7! P(8,5) (c) 2 P(5,3) 8! 3. (a) n!P(n+1, m) (b) n!(m+1)! (c) 2!((m+n-2)+1)! 4. 2 P(24,5) 20! 5. 因首数字可分别为偶数或奇数,知结果为因首数字可分别为偶数或奇数,知结果为 2´5´P(8,2)+3´4´P(8,2). 6. (n+1)!-1 7. 用数学归纳法易证。
用数学归纳法易证。
8. 两数的公共部分为240530, 故全部公因数均形如2m 5n ,个数为41´31. 9. 设有素数因子分解设有素数因子分解 n=p 1n 11p 2 n 22…p k nk k , 则n 2的除数个数为的除数个数为( 2n 1+1) (2n 2+1)…(…(2n 2n k +1). 10.1)用数学归纳法可证n 能表示成题中表达式的形式;能表示成题中表达式的形式;2)如果某n 可以表示成题中表达式的形式,则等式两端除以2取余数,可以确定a 1;再对等式两端的商除以3取余数,又可得a 2;对等式两端的商除以4取余数,又可得a 3;…;这说明表达式是唯一的。
;这说明表达式是唯一的。
11.易用C(m,n)=m!/(n!(m-n)!)验证等式成立。
验证等式成立。
组合数学习题答案卢开澄
1.1 题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学(卢开澄)第4章课后习题答案
组合数学(卢开澄)版 第四章答案4.1,若群G 的元素a 均可表示为某一个元素x 的幂,即a=x m,则称这个群为循环群,若群的元素交换律成立。
即a ,b ∈G 满足,a ·b=b ·a证明:令a= x m ,b= x n ,则a ·b= x m ·x n = x n ·x m=b ·a ,因此是阿贝尔群4.2若x 是群G 的一个元素,存在一最小的正整数m ,使x m=e ,则称m 为x 的阶,试证: C={e,x,x 2,…x m-1}是G 的一个子群。
证明:一个群G 的不空集合H 作成G 的一个子群的充分必要条件是:1,a b H ab H a H a H-∈⇒∈∈⇒∈,a b 是H 的任意元素。
由题意知C 中的任意两个元素如,a b C ∈则ab C ∈;a C ∈则1a C -∈。
所以21{,,,,}m C e x x x -= 是G 的一个子群。
4.3设G 是阶为n 的有限群,则G 的所有元素的阶都不超过n 。
证明; 因为G 中每有元素都能生成一个与元素等阶的子群,子群的阶当然不能超过群G 的阶;所以则G 的所有元素的阶都不超过n 。
4.4若G 是阶为n 的循环群,求群G 的母元素的数目,即G 的元素可表示a 的幂: a 1 ,a 2 。
a n 的元素a 的数目。
证明: 若一个群G 的每一个元都是G 的某一固定元a 的乘方,我们就把G 叫做循环群;我们也说,G 是由元a 所生成的,并且用符号()G a =来表示。
所以就有一个这样的a ,即就有一个母元素。
4.5 试证循环群G 的子集也是循环群根据子群的定义,循环群G 的子群应满足循环群G 所满足的所有运算。
所以其子群页应该是循环群。
4.6若H 是G 的子群,x 和y 是G 的元素,试证xH ∩yH 或为空,或为xH=yHx,y ∉G若 xH ⋂yH ≠Φ可知:存在g ∈xH,g ∈yH 由g ∈xH,知存在h 1∈H,有g=xh 1;由g ∈yH,知存在h 2∈H,有g=yh 2; 从而有 xh1=yh2 ⇒x=y(h 2h 11-)------------式1任取z ∈xH,则存在h ∈H,有z=xh-------------------式2将-式1代入-式2: z=y(h 2h 11-)h=y(h 2h 11-h)--------- -式3H 是子群,有h 1,h 2,h ∈H 可推知,h 2h 11-h ∈H从而 y(h 2h 11-h) ∈yH.再由式3知 z ∈yH,这样我们就可推知xH ⊆yH 同理可推得 yH ⊆xH综上知道 yH=xH4.7若H 是G 的子群,H =k ,试证:xH =k ,其中x ∈GH =k设 H={n h h h h 32,1,} 同时对于i,j ∈{k ,3,2,1} 当i ≠j 时,有ah i≠ah j(否则,若有ah i =ah j ,由消去律得h i =h j ,矛盾) 表明{}n h h h h 32,1, 为n 个不同元而aH 恰有这些元组成, 故 aH =k, ∴aH =H4.8有限群G 的阶为n ,H 是G 的子群,则H 的阶必除尽G 的阶。
组合数学习题答案卢开澄
题 n 个相同的球放到 r 个不同的盒子里,且每个盒子里不空的放法。 解:如果用“O”表示球,用“|”表示分界线,就相当于用 r-1 个“|”把 n 个“O”分成 r 份,要求是每份至少
列?(c) 两男生 A 和 B 之间正好有 3 个女生的排列是多少?
解:(a)可将 5 个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!,
(b)用 x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有 8 个空缺,
YXYXYXYXYXYXYXY
在其中任取 5 个得到女生两两不相邻的排列数:
解:C(24,5)*13!
题 求 3000 到 8000 之间的奇整数的数目,而且没有相同的数字。
解:根据题意,千位可以从 3,4,5,7,6 中选取,个位可以从 1,3,5,7,9 中选取;因此 2*5*8*7+3*4*8*7=1232
题 计算,1·1!+2·2!+3·3!+。。。+n·n!
解:由序数法公式可知 1!+1=2!
题 证任一正整数 n 可唯一地表成如下形式: ,0≤ai≤i,i=1,2,…。
证:对 n 用归纳法。
先证可表示性:当 n=0,1 时,命题成立。
假设对小于 n 的非负整数,命题成立。
对于 n,设 k!≤n<(k+1)!,即 0≤n-k!<k·k!
由假设对 n-k!,命题成立,设,其中 ak≤k-1,,命题成立。
r 1
(n r)! (n r)! r
p p (b) (n r 1)
组合数学习题答案卢开澄
题从{1,2,……50}中找两个数{a,b},使其满足(1)|a-b|=5;(2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0;由上题知当|a-b|=5时有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对,当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=520题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列(c) 两男生A和B之间正好有3个女生的排列是多少解:(a)可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!,(b)用x表示男生,y表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺,Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C(8,5)×7!×5!(c)先取两个男生和3个女生做排列,情况如下:6. 若A,B之间存在0个男生,A,B之间共有3个人,所有的排列应为P6=C(5,3)*3!*8!*21.若A,B之间存在1个男生,A,B之间共有4个人,所有的排列应为P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*22.若A,B之间存在2个男生,A,B之间共有5个人,所有的排列应为P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*23.若A,B之间存在3个男生,A,B之间共有6个人,所有的排列应为P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*24.若A,B之间存在4个男生,A,B之间共有7个人,所有的排列应为P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*25.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学习题答案卢开澄
题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5; 解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0;由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对,当|a-b|=0时有50对 |所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=520题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下:6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*21.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*22.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 $3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*24.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*25.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学+卢开澄版++答案第四章
4.1证明所有的循环群是ABEL 群 证明:n n ,,**×x ,x ?**m n m n a b G G a b b a x x a b b a ++∈==∴=m m m 循环群也是群,所以群的定义不用再证,只需证明对于任意是循环群,有成立,因为循环群中的元素可写成a=x 形式所以等式左边x 等式右边x =,,即所有的循环群都是ABEL 群。
4.2若x 是群G 的一个元素,存在一最小的正整数m ,使x m =e ,则称m 为x的阶,试证:C={e,x,x 2, …,x m-1} 证:x 是G 的元素,G 满足封闭性所以,xk 是G 中的元素 C ∈G再证C 是群:1、x i , x j ∈C , x i ·x j = x i+j 若i+j<=m-1,则x i+j ∈C若i+j>m,那么x i+j =x m+k =x m ·x k =x k ∈C 所以C 满足封闭性。
2、存在单位元e.3、显然满足结合性。
4、存在逆元, 设x a ·x b =e=x m x b =x m-ax a ∈C, (x a )-1= x b =x m-a4.3设G 是阶为n 的有限群,则G 的所有元素的阶都不超过n.证明:设G 是阶为n 的有限群,a 是G 中的任意元素,a 的阶素为k , 则此题要证n k ≤首先考察下列n+1个元素aa a a a n 1432,....,,,+由群的运算的封闭性可知,这n+1个元素都属于G ,,而G 中仅有n 个元素,所以由鸽巢原理可知,这n+1个元素中至少有两个元素是相同的,不妨设为aaji i+=(n j ≤≤1)aa a jii*=由群的性质3可知,a j是单位元,即a j=e ,又由元素的阶数的定义可知,当a 为k 阶元素时a k=e ,且k 是满足上诉等式的最小正整数,由此可证n j k ≤≤4.4 若G 是阶为n 的循环群,求群G 的母元素的数目,即G 的元素可表示a 的幂:a,a2……..an解:设n=p 1a1…….p k ak ,共n 个素数的乘积,所以群G 中每个元素都以用这k 个素数来表示,而这些素数,根据欧拉定理,一共有 Φ(n)=n(1-1/p 1)………(1-1/p k )所以群G 中母元素的数目为n(1-1/p 1)………(1-1/p k )个. 4.5证明循环群的子群也是循环群证明:设H 是G=<a>的子群,若H=<e>,显然H 是循环群,否则取H 中最小的正方幂元m a ,下面证明m a 是H 的生成元,易见m a ⊆H ,只要证明H 中的任何元素都可以表成m a 的整数次方,由除法可知存在q 和r,使得l=qm+r,其中0≤r ≤m-1,因此有r a =qm l a -,因为m a 是H 中最小的正方幂元,必有r=0,这就证明出l a =mq a }{m a ∈证明完毕。
组合数学习题答案卢开澄
1.1 题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
(完整word版)组合数学第四版卢开澄标准答案-第四章
习题四4。
1。
若群G的元素a均可表示为某一元素x的幂,即a= x m,则称这个群为循环群.若群的元素交换律成立,即a , b G满足a b = b a则称这个群为阿贝尔(Abel)群,试证明所有的循环群都是阿贝尔群。
[证].设循环群(G,)的生成元是x0ÎG。
于是,对任何元素a ,b G,m,nÎN,使得a= x0m , b= x0n,从而a b = x0m x0n= x0m +n (指数律)= x0n +m (数的加法交换律)= x0n x0m(指数律)= b a故运算满足交换律;即(G, )是交换群.4.2。
若x是群G的一个元素,存在一个最小的正整数m,使x m=e,则称m为x的阶,试证:C={e,x,x2, ,x m—1}是G的一个子群。
[证].(1)非空性C :因为eÎG;(2)包含性C G:因为xÎG,根据群G的封闭性,可知x2, ,x m—1,(x m=)eÎG,故C G;(3)封闭性 a , b C a b C: a , b C,k,lÎN (0k〈m,0l〈m),使a = x k,b = x l,从而a b = x k x l = x(k+l)mod m C(因为0 (k+l) mod m〈m) ;(4)有逆元 a C a —1C: a C,kÎN (0k<m),使a = x k, 从而a -1= x m—k C(因为0 m-k < m)。
综合(1) (2)(3) (4),可知(C, )是(G, )的一个子群.4.3。
若G是阶为n的有限群,则G的所有元素的阶都不超过n。
[证]。
对任一元素xÎG,设其阶为m,并令C={e,x,x2,,x m-1},则由习题4.2.可知(C, )是(G, )的一个子群,故具有包含性C G。
因此有m = |C|£|G|= n所以群G的所有元素的阶都不超过n。
组合数学第四版卢开澄标准答案-第三章解析
第三章3.12.一年级有100名学生参加中文,英语和数学的考试,其中92人通过中文考试,75人通过英语考试,65人通过数学考试;其中65人通过中,英文考试,54人通过中文和数学考试,45人通过英语和数学考试,试求通过3门学科考试的学生数。
[解].令:A 1={通过中文考试的学生}A 2={通过英语考试的学生}A 3={通过数学考试的学生}于是 |Z| =100,|A 1|=92,|A 2|=75,|A 3|=65|A 1∩A 2|=65,|A 1∩A 3|=54,|A 2∩A 3|=45此题没有给出:有多少人通过三门中至少一门;有多少人一门都没通过。
但是由 max{ |A 1|,|A 2|,|A 3| }=max{92,75,65}=92故可以认为:至少有92人通过三门中至少一门考试,即100≥|A 1∪A 2∪A 3|≥92至多有8人没通过一门考试,即0≤|1A ∩2A ∩3A | ≤8于是,根据容斥原理,有|A 1∪A 2∪A 3|=(|A 1|+|A 2|+|A 3|)-(|A 1∩A 2|+|A 1∩A 3|+|A 2∩A 3|)+|A 1∩A 2∩A 3|即 |A 1∩A 2∩A 3|=|A 1∪A 2∪A 3|-(|A 1|+|A 2|+|A 3|)+(|A 1∩A 2|+|A 1∩A 3|+|A 2∩A 3|)=|A 1∪A 2∪A 3|-(92+75+65)+(65+54+45)=|A 1∪A 2∪A 3|-232+164=|A 1∪A 2∪A 3|-68从而由 92-68≤|A 1∪A 2∪A 3|-68≤100-68即 24≤|A 1∪A 2∪A 3|-68≤32可得 24≤|A 1∩A 2∩A 3| ≤32故此,通过3门学科考试的学生数在24到32人之间。
也可用容斥原理,即|1A ∩2A ∩3A |=|Z|-(|A 1|+|A 2|+|A 3|)+(|A 1∩A 2|+|A 1∩A 3|+|A 2∩A 3|)-|A 1∩A 2∩A 3|=100-(92+75+65)+(65+54+45)-|A 1∩A 2∩A 3|=100-232+164-|A 1∩A 2∩A 3|=32-|A 1∩A 2∩A 3|从而有 |A 1∩A 2∩A 3|=32-|1A ∩2A ∩3A |由已知 0≤|1A ∩2A ∩3A |≤8,可得24≤|A 1∩A 2∩A 3|≤32故此,通过3门学科考试的学生数在24到32之间。
组合数学习题答案卢开澄
题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=520题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学版卢开澄标准答案
习题四4.1.若群G的元素a均可表示为某一元素x的幂,即a= x m,则称这个群为循环群。
若群的元素交换律成立,即a , b∈G满足a⋅b = b⋅a则称这个群为阿贝尔(Abel)群,试证明所有的循环群都是阿贝尔群。
[证].设循环群(G, ⋅)的生成元是x0∈G。
于是,对任何元素a , b∈G,∃m,n∈N,使得a= x0m , b= x0n ,从而a⋅b = x0m⋅x0n= x0m +n (指数律)= x0n +m (数的加法交换律)= x0n⋅x0m(指数律)= b⋅a故⋅运算满足交换律;即(G, ⋅)是交换群。
4.2.若x是群G的一个元素,存在一个最小的正整数m,使x m=e,则称m为x的阶,试证:C={e,x,x2, ⋯,x m-1}是G的一个子群。
[证].(1)非空性C ≠∅:因为∃e∈G;(2)包含性C⊆G:因为x∈G,根据群G的封闭性,可知x2, ⋯,x m-1,(x m=)e∈G,故C⊆G;(3)封闭性∀a , b∈C⇒ a ⋅b∈C:∀ a , b∈C,∃k,l∈N (0≤k<m,0≤l<m),使a = x k, b = x l,从而a ⋅b = x k⋅ x l = x(k+l) mod m∈C(因为0 ≤ (k+l) mod m < m) ;(4)有逆元∀a ∈C⇒ a -1∈C:∀ a ∈C,∃k∈N (0≤k<m),使a = x k, 从而a -1= x m-k∈C(因为0 ≤m-k < m) 。
综合(1) (2) (3) (4),可知(C, ⋅)是(G, ⋅)的一个子群。
4.3.若G是阶为n的有限群,则G的所有元素的阶都不超过n。
[证].对任一元素x∈G,设其阶为m,并令C={e,x,x2, ⋯,x m-1},则由习题4.2.可知(C, ⋅)是(G, ⋅)的一个子群,故具有包含性C⊆G。
因此有m = |C| ≤ | G | = n所以群G的所有元素的阶都不超过n。
组合数学习题答案卢开澄
题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对 |所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=520题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 $3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学习题答案卢开澄
1.1 题从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足(1)|a-b|=5;(2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下: 6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学第四版卢开澄标准答案-第三章解析
组合数学第四版卢开澄标准答案-第三章解析第三章3.12.一年级有100名学生参加中文,英语和数学的考试,其中92人通过中文考试,75人通过英语考试,65人通过数学考试;其中65人通过中,英文考试,54人通过中文和数学考试,45人通过英语和数学考试,试求通过3门学科考试的学生数。
[解].令:A 1={通过中文考试的学生} A 2={通过英语考试的学生} A 3={通过数学考试的学生}于是 |Z| =100,|A 1|=92,|A 2|=75,|A 3|=65|A 1∩A 2|=65,|A 1∩A 3|=54,|A 2∩A 3|=45此题没有给出:有多少人通过三门中至少一门;有多少人一门都没通过。
但是由 max{ |A 1|,|A 2|,|A 3| }=max{92,75,65}=92故可以认为:至少有92人通过三门中至少一门考试,即100≥|A 1∪A 2∪A 3|≥92至多有8人没通过一门考试,即0≤|1A ∩2A ∩3A | ≤8 于是,根据容斥原理,有|A 1∪A 2∪A 3|=(|A 1|+|A 2|+|A 3|)-(|A 1∩A 2|+|A 1∩A 3|+|A 2∩A 3|)+|A 1∩A 2∩A 3| 即|A 1∩A 2∩A 3|=|A 1∪A 2∪A 3|-(|A 1|+|A 2|+|A 3|)+(|A 1∩A 2|+|A 1∩A 3|+|A 2∩A 3|)=|A 1∪A 2∪A 3|-(92+75+65)+(65+54+45) =|A 1∪A 2∪A 3|-232+164 =|A 1∪A 2∪A 3|-68从而由92-68≤|A 1∪A 2∪A 3|-68≤100-68 即24≤|A 1∪A 2∪A 3|-68≤32 可得24≤|A 1∩A 2∩A 3| ≤32故此,通过3门学科考试的学生数在24到32人之间。
也可用容斥原理,即|1A ∩2A ∩3A |=|Z|-(|A 1|+|A 2|+|A 3|)+(|A 1∩A 2|+|A 1∩A 3|+|A 2∩A 3|)-|A 1∩A 2∩A 3|=100-(92+75+65)+(65+54+45)-|A 1∩A 2∩A 3| =100-232+164-|A 1∩A2∩A 3|=32-|A 1∩A 2∩A 3|从而有|A 1∩A 2∩A 3|=32-|1A ∩2A ∩3A |由已知0≤|1A ∩2A ∩3A |≤8,可得24≤|A 1∩A 2∩A 3|≤32故此,通过3门学科考试的学生数在24到32之间。
卢开澄《组合数学》习题答案第二章
2.1 求序列{0,1,8,27,…3n …}的母函数。
解:()()++++++=++++++=nn n x n x x x x G x a x a x a x a a x G 3323322102780()046414321313=+-+--==-----n n n n n n n a a a a a n a n a左右同乘再连加:464:0464:0464:0464:4321543211123455012344=+-+-=+-+-=+-+-=+-+-----------n n n n n n n n n n n n a a a a a x a a a a a x a a a a a x a a a a a x母函数:()()42162036-+-=x x x x G2.2 已知序列()()3433{,,……()33,,n +……},求母函数。
解:1(1)nx -的第k 项为:11()k n n +-- ,对于本题,n=4, ∴母函数为:41(1)x - 2.3 已知母函数G (X )= 25431783x x x--+,求序列{ n a }解:G (X )=)61)(91(783x x x +-+=)61()91(x Bx A ++-从而有: ⎩⎨⎧-==⇒⎩⎨⎧=-=+4778963B A B A B AG (X )=)61(4)91(7x x +-+-G (X )=7)999x (13322 ++++x x -4))6((-6)(-6)x (13322 +-+++x xn a =7*n )6(*49n -- 2.4.已知母函数239156xx x---,求对应的序列{}n a 。
解:母函数为239()156x G x x x -=--39(17)(18)xx x -=+- A BG(x)17x 18xA(18x)B(17x)39x=++--++=-令 A B 38A +7B =9+=⎧⎨--⎩解得:A=2 B=1所以 ii i 0i 021G(x)2*(7x)(8x)17x 18x ∞∞===+=-++-∑∑n n n a 2*(7)8=-+2.5 设n n F G 2=,其中F n 是第n 个Fibonacci 数。
组合数学的参考问题详解(卢开澄第四版)-修改版
1.1 题 从{1,2,……50}中找两个数{a ,b},使其满足 (1)|a-b|=5; (2)|a-b|≤5;解:(1):由|a-b|=5⇒a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|≤5⇒|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0; 由上题知当|a-b|=5时 有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对, 当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a )可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!, (b )用x 表示男生,y 表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺, Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数: C (8,5)×7!×5! (c )先取两个男生和3个女生做排列,情况如下:6. 若A ,B 之间存在0个男生, A ,B 之间共有3个人,所有的排列应为 P6=C(5,3)*3!*8!*2 1.若A ,B 之间存在1个男生, A ,B 之间共有4个人,所有的排列应为 P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A ,B 之间存在2个男生,A ,B 之间共有5个人,所有的排列应为 P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A ,B 之间存在3个男生,A ,B 之间共有6个人,所有的排列应为 P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A ,B 之间存在4个男生,A ,B 之间共有7个人,所有的排列应为 P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A ,B 之间存在5个男生,A ,B 之间共有8个人,所有的排列应为 P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2所以总的排列数为上述6种情况之和。
组合数学第四版卢开澄标准答案-第一章
第1章 排列与组合1.1 从{1,2,…,50}中找一双数{a,b},使其满足:()5;() 5.a ab b a b -=-≤[解] (a) 5=-b a将上式分解,得到55a b a b -=+⎧⎨-=-⎩a =b –5,a=1,2,…,45时,b =6,7,…,50。
满足a=b-5的点共50-5=45个点. a = b+5,a=5,6,…,50时,b =0,1,2,…,45。
满足a=b+5的点共45个点. 所以,共计2×45=90个点. (b) 5≤-b a(610)511(454)1651141531+⨯+⨯-=⨯+⨯=个点。
1.2 5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列? (b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A 和B 之间正好有3个女生的排列是多少?[解] (a) 女生在一起当作一个人,先排列,然后将女生重新排列。
(7+1)!×5!=8!×5!=40320×120=4838400(b) 先将男生排列有7!种方案,共有8个空隙,将5个女生插入,故需从8个空中选5个空隙,有58C 种选择。
将女生插入,有5!种方案。
故按乘法原理,有:7!×58C ×5!=33868800(种)方案。
(c) 先从5个女生中选3个女生放入A ,B 之间,有35C 种方案,在让3个女生排列,有3!种排列,将这5个人看作一个人,再与其余7个人一块排列,有(7+1)! = 8!由于A ,B 可交换,如图**A***B** 或 **B***A**故按乘法原理,有:2×35C ×3!×8!=4838400(种)1.3 m 个男生,n 个女生,排成一行,其中m ,n 都是正整数,若(a) 男生不相邻(m ≤n+1); (b) n 个女生形成一个整体; (c) 男生A 和女生B 排在一起; 分别讨论有多少种方案.[解] (a) 先将n 个女生排列,有n!种方法,共有n+1个空隙,选出m 个空隙,共有mn C 1+种方法,再插入男生,有m!种方法,按乘法原理,有:n!×mn C 1+×m!=n!×)!1(!)!1(m n m n -++×m!=)!1()!1(!m n n n -++种方案。
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1.1 题从{1,2,……50}中找两个数{a,b},使其满足(1)|a-b|=5;(2)|a-b|5;解:(1):由|a-b|=5a-b=5或者a-b=-5,由列举法得出,当a-b=5时,两数的序列为(6,1)(7,2)……(50,45),共有45对。
当a-b=-5时,两数的序列为(1,6),(2,7)……(45,50)也有45对。
所以这样的序列有90对。
(2):由题意知,|a-b|5|a-b|=1或|a-b|=2或|a-b|=3或|a-b|=4或|a-b|=5或|a-b|=0;由上题知当|a-b|=5时有90对序列。
当|a-b|=1时两数的序列有(1,2),(3,4),(2,1)(1,2)…(49,50),(50,49)这样的序列有49*2=98对。
当此类推当|a-b|=2,序列有48*2=96对,当|a-b|=3时,序列有47*2=94对,当|a-b|=4时,序列有46*2=92对,当|a-b|=0时有50对所以总的序列数=90+98+96+94+92+50=5201.2题5个女生,7个男生进行排列,(a) 若女生在一起有多少种不同的排列?(b) 女生两两不相邻有多少种不同的排列?(c) 两男生A和B之间正好有3个女生的排列是多少?解:(a)可将5个女生看作一个单位,共八个单位进行全排列得到排列数为:8!×5!,(b)用x表示男生,y表示空缺,先将男生放置好,共有8个空缺,Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y在其中任取5个得到女生两两不相邻的排列数:C(8,5)×7!×5!(c)先取两个男生和3个女生做排列,情况如下:6. 若A,B之间存在0个男生,A,B之间共有3个人,所有的排列应为P6=C(5,3)*3!*8!*21.若A,B之间存在1个男生,A,B之间共有4个人,所有的排列应为P1= C(5,1)*C(5,3)*4!*7!*2 2.若A,B之间存在2个男生,A,B之间共有5个人,所有的排列应为P2=C(5,2)*C(5,3)*5!*6!*2 3.若A,B之间存在3个男生,A,B之间共有6个人,所有的排列应为P3=C(5,3)*C(5,3)*6!*5!*2 4.若A,B之间存在4个男生,A,B之间共有7个人,所有的排列应为P4=C(5,4)*C(5,3)*7!*4!*2 5.若A,B之间存在5个男生,A,B之间共有8个人,所有的排列应为P5=C(5,5)*C(5,3)*8!*3!*2 所以总的排列数为上述6种情况之和。
1.3题m个男生,n个女生,排成一行,其中m,n都是正整数,若(a)男生不相邻; (b)n个女生形成一个整体;(c)男生A和女生B排在一起;分别讨论有多少种方案。
解:(a) 可以考虑插空的方法。
n个女生先排成一排,形成n+1个空。
因为正好m个男生可以插在n+1个空中,形成不相邻的关系。
则男生不相邻的排列个数为(b) n个女生形成一个整体有n!种可能,把它看作一个整体和m个男生排在一起,则排列数有(m+1)!种可能。
因此,共有种可能。
(c)男生A和女生B排在一起,因为男生和女生可以交换位置,因此有2!种可能,A、B组合在一起和剩下的学生组成排列有(m+n-1)!(这里实际上是m+n-2个学生和AB的组合形成的)种可能。
共有组合数为1.4题26个英文字母进行排列,求x和y之间有5个字母的排列数解:C(24,5)*13!1.5题求3000到8000之间的奇整数的数目,而且没有相同的数字。
解:根据题意,千位可以从3,4,5,7,6中选取,个位可以从1,3,5,7,9中选取;因此2*5*8*7+3*4*8*7=1232 1.6 题计算,1·1!+2·2!+3·3!+。
+n·n!解:由序数法公式可知1!+1=2! 2·2!+1·1!+1=3! 3·3!+2·2!+1·1!+1=4!n·n!+(n-1)(n-1)!+。
+2·2!+1·1!+1= (n+1)!所以1·1!+2·2!+3·3!+。
+n·n!=(n+1)!-11.7题试证:被2n除尽。
证明:因因为(2n-1)!!是整数所以能被2n除尽。
1.8题求和的公因数数目。
解:因为它们最大公因子为转化为求最大公因子能除尽的整数个数,能除尽它的整数是根据乘法法则,能除尽它的数个数为41*31=12711.9题试证的正除数的数目是奇数。
证明:设有, 则一定有表达式,则可知符合范围的和必成对出现,所以为偶数。
又当a=b=n时,表达式=ab仍然成立。
所以的正除数的数目是“偶数”为奇数。
1.10题证任一正整数n可唯一地表成如下形式:,0≤a i≤i,i=1,2,…。
证:对n用归纳法。
先证可表示性:当n=0,1时,命题成立。
假设对小于n的非负整数,命题成立。
对于n,设k!≤n<(k+1)!,即0≤n-k!<k·k!由假设对n-k!,命题成立,设,其中a k≤k-1,,命题成立。
再证表示的唯一性:设, 不妨设a j>b j,令j=max{i|a i≠b i}a j·j!+a j-1·(j-1)!+…+a1·1! =b j·j!+b j-1·(j-1)!+…+b1·1!,矛盾,命题成立。
1.11题证明nC(n-1,r)= (r+1)C(n,r+1),并给予组合解释.证:所以左边等于右边组合意义:等式左边:n个不同的球,先任取出1个,再从余下的n-1个中取r个;等式右边:n个不同球中任意取出r+1个,并指定其中任意一个为第一个。
所以两种方案数相同。
1.12题证明等式:证明:1.13题有N个不同的整数,从中间取出两组来,要求第1组的最小数大于另一组的最大数。
解题思路:(取法由大到小)第1步:从N个数由大到小取一个数做为第一组,其它N-1个数为第二组,组合数为:c(n,1)*{c(n-1,1)+c(n-1,2)-…+c(n-1,n-1)}第2步:从N个数由大到小取两个数做为第一组,其它N-2个数为第二组,组合数为:c(n,2)*{c(n-2,1)+c(n-2,2)-…+c(n-2,n-2)}…第n-2步:从N个数由大到小取n-2个数做为第一组,其它2个数为第二组,组合数为:c(n,n-2)*{c(2,1)} 第n-1步:从N个数由大到小取n-1个数做为第一组,其它1个数为第二组,组合数为:c(n,n-1)*{c(1,1} 总的组合数为:1.14 题6个引擎分列两排,要求引擎的点火顺序两排交错开来,试求从特定一引擎开始有多少种方案?解:第1步从特定引擎对面的3个中取1个有C(3,1)种取法,第2步从特定引擎一边的2个中取1个有C(2,1)种取法,第3步从特定引擎对面的2个中取1个有C(2,1)中取法,剩下的每边1个取法固定。
所以共有C(3,1)•C(2,1)•C(2,1)=12种方案。
1.15题求1至1000000中0出现的次数。
解:当第一位为0时,后面6位组成的数可以从1-100000,共100000个0;当第二位为0时,当第一位取0-9时,后面5位可以取1-9999,此外当第一位取0时,后面5位还可以取为10000,这样共有9999*10+1=99991个0;同理第三位为0时,共有99901个0;第四位为0时,共有99001个0;第五位为0时,共有90001个0;第六位为0时,只有1个0;这样总共的0数为:100000+99991+99901+99001+90001+1=488895。
1.16题n个相同的球放到r个不同的盒子里,且每个盒子里不空的放法。
解:如果用“O”表示球,用“|”表示分界线,就相当于用r-1个“|”把n个“O”分成r份,要求是每份至少有一个球。
如下图所示:00|00000000|00000000|00000|000000……对于第一个分界线,它有n-1种选择,对于第二个分界线只有n-2个选择,(因为分界线不能相临,如果相临它们之间就没有了球,这不合要求),依次第r-1个分界线只有n-(r-1)种选择。
但是这样的分法中存在重复,重复度为(r-1)!,所以总得放法为:(n-1)*(n-2)*…*(n-r+1)/(r-1)!=C(n-1,r-1)。
1.18题8个盒子排成一列,5个有标志的球放到盒子中,每盒最多放一个球,要求空盒不相邻,问有多少种排列方案?解:要求空盒不相邻,这样球的位置共有8种。
而不同标志的球的排列有。
所以共有8*5!种排列。
8a) b) 1 1 1 1在a)中 剩下的一个球有四种位置,b)中剩下的一个球也有四种位置,两者合起来一共有8种1.17题 和都是正整数,而且,试证下列等式:解:(a) 等式成立。
(b) 等式成立。
(c) 等式成立。
(d)(e)利用(d)的结论可证明本题。
1.19题 n+m 位由m 个0,n 个1组成的符号串,其中n≤m+1,试问不存在两个1相邻的符号串的数目。
解:m 个0进行排列,留出m+1个空挡,任选n 个空挡放1,共有C(m+1,n)种方案.1.21题 一个盒子里有7个无区别的白球,5个无区别的黑球,每次从中随机取走一个球,已知前面取走6个,其中3个是白的,试问取第6个球是白球的概率。
解:C (6,2)*C(5,2)*C(5,3)/C(5,3)C(7,3)C(6,3)=3/141.20 题 甲单位有10个男同志,4个女同志,乙单位有15个男同志,10个女同志,由他们产生一个7人的代表团,要求其中甲单位占4人,而且7人中男同志占5人,试问有多少中方案?解:1.甲单位出4个男同志,乙单位出1个男同志,从乙单位出2个女同志 C(10,4)*C(15,1)*C(10,2)=1417502. .甲单位出3个男同志,乙单位出2个男同志,从甲单位出1个女同志,从乙单位出1个女同志。
C(10,3)*C(15,2)*C(4.1)*C(10,1)=5040003. .甲单位出2个男同志,乙单位出3个男同志,从甲单位出2个女同志. C(10,2)*C(15,3)*C(4,2)=1228501+2+3即为所求,总的方案数为7686001.22题 求图1-22中从O 到P 的路经数图片有问题: (a) 路径必须经过A 点; (b) 路径必须过道路AB; (c) 路径必须过A 和C (d) 道路AB 封锁(但A,B 两点开放) 解: (a)分两步走O(0,0)→A(3,2) A(3,2)→P(8,5),根据乘法法则: (b)分两步走O(0,0)→A(3,2), B(4,2)→P(8,5),根据乘法法则:(c)分三步走: O(0,0)→A(3,2), A(3,2)→C(6,3), C(6,3)→P(8,5), 根据乘法法则:(d )AB 封锁路径数加必经AB 路径数即O(0,0)→P(8,5)的所有路径数有加法法则可得:1.23题 令s={1,2,…,n+1},n≥2,T={(x,y,z)|x,y,z ∈s, x<z, y<z}, 试证 :证明:要确定x,y,z 的取值,有两种方法,(1)可先确定z,由题意可得 当z=2时,x 可取1,y 可取1,根据乘法法则,x,y 取值共有1×1=12种可能;当z=3时,x 可取1,2,y 可取1,2,根据乘法法则,x,y 取值共有2×2=22种可能;当z=4时,x 可取1,2,3,y 可取1,2,3,根据乘法法则,x,y 取值共有3×3=32种可能;……当z=n+1时,x 可取1,2,…,n,y 可取1,2,…,n,根据乘法法则,x,y 取值共有n×n=n 2种可能。