1、两个基本原理常见题型解析河北 杨新兰加法原理与乘法原理是排列组合中的两个基本原理,它们不仅是学习排列组合、概率论的思想基础,也是分析、解决排列组合有关应用问题的依据 例1 乘积(a+ a+ a)(b+ b+ b+ b)(c+ c+ c+ c+ c)的展开式中,有多少项?解:首先应明确所完成的事情,即从三个因式中各自取一个字母相乘之积作为展开式中的一项,然后再分析如何完成从第一个因式中选一个字母有3种方法,从第二个因式中选一个字母有4种方法,从第三个因式中选一个字母有5种方法,只有这三步都完成,才能确定展开式中的一项,因而用乘法原理结果为345 = 60 项例2 1800 有多少正约数?解:18
2、00 = 235,1800的约数的结构形式可表示为:235,其中= 0,1,2,3;= 0,1,2;= 0,1,2根据乘法原理,有N = 433 = 36 (个) 约数评注:解决实际问题的原则是要根据过程来设计数学模型,此题先分解质因数,由质因数的种类,可知构成一个约数可分三个步骤,由每种质数可取的个数得到每个步骤有几中方法例3 5名学生争夺3项比赛冠军,获得冠军的可能情况种数共有多少? 数、理、化三科教师都布置了作业,求在同一时刻5名学生都做作业的所有可能情况的种数?解:完成这件事情(决定三个冠军),需要分三步,每一项冠军都可以由5个人中的一人得到,故共有555 = 125 (种) 完成这件
3、事情(5名学生同时做作业),需要分5步,即每个学生做作业均有3种情况,所以5名学生同时做作业的情况共有33333 = 243 (种) 评注:在分类或分步时,必须有明确的标准,这样才可做到使结果不重、不漏,如题以三项冠军为标准(位置)从而分3步,如果以人(学生)为标准分5步,每步有3种情况(显然不对)漏掉不得冠军的情况,并且重复现象也明显题以学生为标准,分5步,同样可知得5也不对例4 求从集合M = 1,2,3到集合N = 1,2,3,4的不同映射个数解:由映射定义知,集合M中的每个元素必须与集合N中的一个元素对应第一步,集合M中的元素1与集合N中的四个元素中的任一个对应,则有4种方法;第一步,
4、集合M中的元素2与集合N中的四个元素中的任一个对应,则有4种方法;第一步,集合M中的元素3与集合N中的四个元素中的任一个对应,则有4种方法由乘法原理,得 444 = 64 个不同映射例5 用n种不同颜色为广告牌着色(如图甲),要求在、个区域中相邻(有公共边界)的区域不用同一种颜色图甲当n = 6时,为图甲着色时共有多少种不同的着色方法若为图乙着色时共有120种不同的着色方法,求n 解:完成着色这件事,共分四个步骤进行,可依次考虑、 、着色时各自的方法数,再由乘法原理确定总的着色方法数 图乙为着色有6种方法,为着色有5种方法,为着色有4种方法,为着色也有4种方法所以共有着色方法:6544 = 480 (种)与的区别在于与相邻的区域由两块变成了三块,同理不同的着色方法数是:n(n1)(n2)(n3) 由 n(n1)(n2)(n3) = 120 , (n3n)( n3n + 2) 120 = 0, (n3n)+ 2(n3n)1210 = 0 , n3n10 = 0 , n = 5