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隔板法怎麼用

隔板法是一種組合數學中的方法,主要用於解決將相同元素分給不同對象的問題,其中每個對象至少要分配到一個元素。以下是隔板法的使用步驟和示例:

確定問題是否適用於隔板法:

確保問題是將相同元素分給不同對象。

確保每個對象至少要分配到一個元素。

計算隔板法的套用:

在n個相同元素的排列中,有n-1個空隙。

為了將這些元素分配給m個不同的對象(其中每個對象至少要分配到一個元素),需要在n-1個空隙中插入m-1個隔板。

隔板法的公式為:C(n-1, m-1)。

具體套用示例:

示例1:將8個協管員名額分配到4個十字路口,每個路口至少要有一個協管員。這可以抽象為將8個相同元素分配給4個不同的對象,每個對象至少分配1個元素。通過在8個協管員之間形成的7個空隙中插入3個隔板,可以將協管員分成4組。因此,總方法數為C(8-1, 4-1) = C(7, 3) = 35種。

示例2:將15個相同的小球放入編號為1、2、3、4的盒子裡,每個盒子裡的球數不小於它的編號。首先,對每個盒子進行轉化,使其滿足至少有一個球的條件,然後將問題轉化為在9個球中放入4個盒子,使得每個盒子至少有1個球的方法數,共有56種。

示例3:將7個相同的籃球分到4個班裡。這可以直接套用隔板法,首先將7個小球排成一排,然後在6個間隔中插入3個隔板,將小球分成四份,每份至少有一個小球。這樣,每一種隔板的插法就對應了一種小球的方法,共有20種不同的放法。

通過以上步驟和示例,我們可以看到隔板法在解決分配問題時的高效性和適用性。