計(jì)數(shù)之插板法經(jīng)典例題六
例.現(xiàn)有10個(gè)完全相同的球全部分給7個(gè)班級,每班至少1個(gè)球,問共有多少種不同的分法?
【解析】:題目中球的分法共三類:
第一類:有3個(gè)班每個(gè)班分到2個(gè)球,其余4個(gè)班每班分到1個(gè)球。其分法種數(shù)為。
第二類:有1個(gè)班分到3個(gè)球,1個(gè)班分到2個(gè)球,其余5個(gè)班每班分到1個(gè)球。其分法種數(shù)。
第三類:有1個(gè)班分到4個(gè)球,其余的6個(gè)班每班分到1個(gè)球。其分法種數(shù)。
所以,10個(gè)球分給7個(gè)班,每班至少一個(gè)球的分法種數(shù)為:。
由上面解題過程可以明顯感到對這類問題進(jìn)行分類計(jì)算,比較繁鎖,若是上題中球的數(shù)目較多處理起來將更加困難,因此我們需要尋求一種新的模式解決問題,我們創(chuàng)設(shè)這樣一種虛擬的情境——插板。
將10個(gè)相同的球排成一行,10個(gè)球之間出現(xiàn)了9個(gè)空檔,現(xiàn)在我們用“檔板”把10個(gè)球隔成有序的7份,每個(gè)班級依次按班級序號分到對應(yīng)位置的幾個(gè)球(可能是1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)),借助于這樣的虛擬“檔板”分配物品的方法稱之為插板法。
由上述分析可知,分球的方法實(shí)際上為檔板的插法:即是在9個(gè)空檔之中插入6個(gè)“檔板”(6個(gè)檔板可把球分為7組),其方法種數(shù)為。
由上述問題的分析解決看到,這種插板法解決起來非常簡單,但同時(shí)也提醒各位考友,這類問題模型適用前提相當(dāng)嚴(yán)格,必須同時(shí)滿足以下3個(gè)條件:
①所要分的元素必須完全相同;
②所要分的元素必須分完,決不允許有剩余;
、蹍⑴c分元素的每組至少分到1個(gè),決不允許出現(xiàn)分不到元素的組。