轩辕春秋文化论坛 » 辕门射虎 » 一个组合题


2010-7-26 10:18 颖颖
一个组合题

如果我们要把 n 个水果装进一个塑料袋里,且这些水果满足以下限制:
1,苹果数必须是偶数
2,香蕉数必须是5的倍数
3,橙子最多4个
4,梨最多1个。
一共有多少种不同的装法?

[color=Silver][[i] 本帖最后由 颖颖 于 2010-7-26 10:22 编辑 [/i]][/color]

2010-7-26 10:28 青炎陽
如果我们要把 n 个水果装进一个塑料袋里,且这些水果满足以下限制:
1,苹果数必须是偶数
2,香蕉数必须是5的倍数
3,橙子最多4个
4,梨最多1个。
一共有多少种不同的装法?

梨子數是1或0
橙可以是4或3或2或1或0
就這兩種的話組合是10種裝法

前面兩個考慮進去的話,再想想:hz1026:


承上帖,總可能性等於組合數的積

把四種水果的組數分別設為a,b,c,d
(蘋果兩個一組,香蕉五個一組,其他一個一組)

已知2a+5b+c+d=n
限制a,b必須是正數,c,d就是上面那十個可能性
求a*b*c*d in term of n,貌似不可能

[color=Silver][[i] 本帖最后由 青炎陽 于 2010-7-26 10:41 编辑 [/i]][/color]

2010-7-26 11:28 KYOKO
到底有几个水果?

2010-7-26 12:52 颖颖
回复 #3 KYOKO 的帖子

不限。

例如,n=1,有两种装法:
1,一个橙子
2,一个梨。

n=2,有三种装法:
1,两个苹果+一个橙子
2,两个苹果+一个梨
3,两个橙子+一个梨

现在问的是,对于一个广义的 n,一共有多少种装法?

2010-7-26 12:58 墨叶
先考虑简单的问题:
如果我们要把 n 个水果装进一个塑料袋里,且这些水果满足以下限制:
1,苹果数必须是偶数
3,橙子最多4个
4,梨最多1个。
一共有多少种不同的装法?

结论:当n<5时,有n+1种。次序:橙子(n+1种),苹果(1种),梨(1种)。
当n>4时,有5种。次序:橙子(5种),苹果(1种),梨(1种)。

2010-7-26 12:59 墨叶
猜测 ,原题答案有n+1种。

2010-7-26 13:10 dimeterio
這題就是一障眼法,其實答案很簡單:n+1种。

反正就是往塑料袋里裝蘋果和香蕉,梨作為替補必要時來替換一個蘋果,橙子作為替補必要時來替換1、2、3、4個香蕉,把它們視為蘋果和香蕉的鏡像就行了。

2010-7-26 13:31 颖颖
回复 诸位

证明!做数学一定要证明!

P.S. 其实我也不知道答案。。。

这道题是悉尼男子高中(i.e. 不是 James Ruse 高中,难度应该不会很大) 8 年级(初二)的 Maths Enrichment Class 里出的。

[color=Silver][[i] 本帖最后由 颖颖 于 2010-7-26 13:34 编辑 [/i]][/color]

2010-7-26 14:01 muzhi
回复 #8 颖颖 的帖子

证明思路秀辰兄已经给出,无非是换数学语言陈述的问题

建立一个映射:从 满足题设条件的装法 映射到 只装苹果香蕉且不限被2,5整除的装法
然后证明它是单射和满射从而是双射从而是n+1
单射和满射都简单用定义证即可

2010-7-26 14:07 墨叶
设苹果、香蕉、橙子、梨分别为A,B,C,D。A+D=P,B+C=Q。

n分为(P,Q)共n+1种。
对任意的P,只有1种分法满足苹果和梨。即A=P/2,D=P mod 2。
对任意的Q,只有1种分法满足香蕉和橙子。即B=P/5,C=P mod 5。

综上所述,满足条件的分法有n+1种。

这个题很好。

2010-7-26 14:12 dimeterio
回复 #8 颖颖 的帖子

或者有更直觀的證明方法,需要以下兩個步驟:

1.用N個梨和橙子裝滿塑料袋,有N+1種裝法——很簡單;

2.將每2個梨換成蘋果,每5個橙子換成香蕉,有唯一的換法——也很簡單。

兩個都應該是抽屜原則及其延伸吧。

我非數學專業,無法用嚴謹的數學語言來表述,不過思路已經非常簡潔明快了吧?

2010-7-26 22:39 鸟窠道人
n=(苹果+梨)+(香蕉+橙子)
这道题目,转化一下,就是将n拆分成两个非负整数有序对的个数,(n,0),(n-1,1),……
所以是n+1种情况。因为只要给出一种分发,都可以有唯一的水果个数对应方式,梨的个数是2的余数,橙子的个数是5的余数,这样肯定是一对一的。呵呵。

[color=Silver][[i] 本帖最后由 鸟窠道人 于 2010-7-26 22:40 编辑 [/i]][/color]

2010-7-27 22:12 颖颖
回复 #11 dimeterio 的帖子

倒也对,最关键的地方确实如此。

2010-10-4 21:15 金圭子
呃,题目少了个条件:

原题为:
『如果我们要把 n 个水果装进一个塑料袋里,且这些水果满足以下限制……』
其中只是要求“水果”,没有要求水果必须是“苹果、香蕉、橙子 or 梨”,所以可以一个都不放(符合1、2、3、4条件),然后往里面塞任意个桔子、任意个西瓜(塞的下么)、任意个樱桃、任意个石榴……


必须加上

如果我们要把 n 个水果装进一个塑料袋里,且这些水果满足以下限制:
0,水果必须是苹果、香蕉、橙子、梨的一种。
1,苹果数必须是偶数
2,香蕉数必须是5的倍数
3,橙子最多4个
4,梨最多1个。
一共有多少种不同的装法?

2010-10-18 16:39 zhaohaidao
[quote]原帖由 [i]颖颖[/i] 于 2010-7-26 10:18 发表
如果我们要把 n 个水果装进一个塑料袋里,且这些水果满足以下限制:
1,苹果数必须是偶数
2,香蕉数必须是5的倍数
3,橙子最多4个
4,梨最多1个。
一共有多少种不同的装法? [/quote]
最近刚学了组合数学,。。把这个问题建立模型
以下1代表不放,x^2表示放2个,以此类推。。
苹果数为偶数设为:1+x^2+x^4+......说明苹果可以没有,或者是2个或者是4个。。。
香蕉树为5的倍数:1+x^5+x^10+.....
橙子数最多为四个:1+x+x^2+x^3+x^4
梨子数最多1个:1+x
则(1+x^2+x^4+......)*(1+x^5+x^10+.....)*(1+x+x^2+x^3+x^4)*(1+x)化简后x^n的系数恰好就是n个水果不同的放法
(1+x^2+x^4+......)*(1+x^5+x^10+.....)*(1+x+x^2+x^3+x^4)=1/(1-x^2)*1/(1-x^5)*(1-x^5)/(1-x)*(1+x)=1/(1-x)^2
=1+2x+3x^2+4x^3+.......+(n+1)x^n...

其中 1/(1-x)^n=1+nx+n(n+1)x^2/2!+n(n+1)(n+2)x^3/3!+.....:hz1019:

这个方法算是这种常见问题的通解吧:hz1019::hz1019:

[color=Silver][[i] 本帖最后由 zhaohaidao 于 2010-10-18 17:12 编辑 [/i]][/color]

2010-11-3 18:32 toushion
[quote]原帖由 [i]颖颖[/i] 于 2010-7-26 12:52 发表
不限。

例如,n=1,有两种装法:
1,一个橙子
2,一个梨。

n=2,有三种装法:
1,两个苹果+一个橙子
2,两个苹果+一个梨
3,两个橙子+一个梨

现在问的是,对于一个广义的 n,一共有多少种 ... [/quote]

n=2,有三种装法:
1,两个苹果
2,一个橙子+一个梨
3,两个橙子
是这样吧

[color=Silver][[i] 本帖最后由 toushion 于 2010-11-3 18:34 编辑 [/i]][/color]

页: [1]
查看完整版本: 一个组合题


Powered by Discuz! Archiver 5.0.0  © 2001-2006 Comsenz Inc.