这道组合题怎么做?

王朝干货·作者佚名  2011-12-23  
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x,y,z,w正整数,x+y+z+w=21,a)有多少组解使x小于等于3.b)有多少组解使x=y

只知道这一类题要用插空法,但是具体到这道题的方法记不清了。请高手指点并给出详细过程,谢谢!

附:原题suppose that x,y, z,w,are postive intergers,x+y+z+w=21。a)How many solutions have x less than or equal to y. b)How many of these solutions have x=y.

把21个1排列成一行,每个1之间都有一个空,共有20个空。再把3个隔板插向这些空,使得每个空一个隔板。每一个插法,都对应一组解。共有C(20,3)组解。但是每一种使x不等于y的解,在x<y,x>y两种中二者必居其一。而x=y则不同,不存在重复、的情况。

1)在x和y相等时,隔开的2号隔板,只能插在2、4、6、……18等偶数号“空”。在此时,只需计算三号板的情况。

2号在2号位:三号可在3、4、5、……、20号位,共18种;

…… 4号位:…………5、6、7、……、20号位,共16种;

………………………………………………………………

……18号位:三号只能在19、20号位。……………共2种。

共计: 2+4+6+……+18=90种。

2)x<>y时的种数是C(20,3)-90,再去掉一半”大于“的”:[C(20,3)-90]/2,

然后加上“相等”

因此总数为:

[C(20,3)-90]/2+90

=[C(20,3)+90]/2【也可以这样列式】

=(1140+90)/2

=615

共有615组解。解:a) 460 组解;b) 90 组解。过程如下:

a) x≤3,有 x=1,x=2,x=3 三种情况:

① x=1,则 y+z+w=20,将 20 分成 20 个“1”,排成一行:

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (20 个“1”)

这 20 个“1”之间 有 19 个间隔,即 19 个“空”,任选 2 个“空”,将 20 个“1” 分为三组,每一组之“和”分别就是 y、z、w 之值,则有

C(2,19)=171 种选法,即 y+z+w=20 的正整数解有 171 组;

② x=2,则 y+z+w=19,同理,有 C(2,18)=153 组正整数解;

③ x=3,则 y+z+w=18,则有 C(2,17)=136 组正整数解。

综上,有 171 + 153 + 136=460 组解使 x≤3 。

b)x=y,即 2x+z+w=21,则 2x≤19,x≤9,那么 x 可取 1、2、…、8、9 。

用与 a) 相同的方法:

① x=1,则 z+w=19,将 19 分成 19 个“1”,有 18 个 “空”,任选一个“空”分为两组,共有 C(1,18)=18 种选法,即 18 组解;

② x=2,则 z+w=17,同理,有 C(1,16)=16 组解;

③ x=3,则 z+w=15,同理,有 C(1,14)=14 组解;

……

依此类推,x=8,有 C(1,4)=4 组解;x=9,有 C(1,2)=2 组解。

综上所述,x=y 的正整数解共有 18 + 16 + 14 + … + 6 + 4 + 2=90 组。

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