插板法原理及应用.doc
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1、插板法理论分析:假定M个元素,分成N组。M个元素中间有(M-1)个空,如果想分为N组的话需要插入(N-1)个木板,所以方法数为:C(M-1,N-1);注意插板法的三要件:相同元素分配;所分组是不相同的;每组至少分到一个。插板法的三种基本形式:(1)将8个完全相同的球放到3个不同的盒子中,要求每个盒子至少放一个球,一共有多少种方法?A.21 B.28 C.32 D.48楚香凝解析:8个球中间有7个空,分到3个盒子需要插两块板,插板法C(7 2)=21种,选A 对于不满足第三个条件-即“每组至少一个”的情况,要先转化为标准形式,再使用插板法。(2)将8个完全相同的球放到3个不同的盒子中,要求每个盒
2、子至少放两个球,一共有多少种方法?A.3 B.6 C.12 D.21楚香凝解析:先往每个盒子里提前放一个、还剩下5个;转化为5个相同的球分到3个不同的盒子,每个盒子至少一个,插板法C(4 2)=6种,选B(3)将8个完全相同的球放到3个不同的盒子中,一共有多少种方法?A.15 B.28 C.36 D.45楚香凝解析:此时因为每个盒子可以分0个,先让每个盒子提供一个球给我们、分的时候再还回去;转化为11个相同的球分到3个不同的盒子,每个盒子至少一个,插板法C(10 2)=45种,选D此时也可以根据八个球之间9个空,两个板子插不同的空有C(9 2)=36种、插同一个空有C(9 1)=9种,36+9
3、=45种;对比三种不同的考法,其实它们之间是存在密切联系的。8个完全相同的球放到3个不同的盒子中,每个盒子至少放0 个球,有C(10 2)种;8个完全相同的球放到3个不同的盒子中,每个盒子至少放一个球,有C(7 2)种;8个完全相同的球放到3个不同的盒子中,每个盒子至少放两个球,有C(4 2)种; 这三种基本形式,要牢牢掌握。例1:某单位订阅了30份相同的学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放9份材料。问共有多少种不同的发放方法? 【国家2010】A.12 B.10 C.9 D.7楚香凝解析:每个部分先提前分8份材料,还剩下30-38=6份;相当于6份材料分给3个部门,每个部门至少分1份,插
4、板法C(5 2)=10种,选B例2:某办公室接到15份公文的处理任务,分配给甲、乙、丙三名工作人员处理。假如每名工作人员处理的公文份数不得少于3份,也不得多于10份,则共有( )种分配方式。 【广州2014】 A.15 B.18 C.21 D.28楚香凝解析:每人先分2份、还剩下15-32=9份;相当于9份公文分给三个人,每人至少1份、至多8份,插板法C(8 2)=28种,选D例3:某单位共有10个进修的名额分到下属科室,每个科室至少一个名额,若有36种不同分配方案,问该单位最多有多少个科室? 【黑龙江2015】A.7 B.8 C.9 D.10楚香凝解析:C(10-1,n-1)=36,代入n=
5、8满足,选B补充:若问最少有多少个科室,因为C(9 2)=36,此时为3个科室。例4:把10个相同的球放入编号为1,2,3的三个盒子中,使得每个盒子中的球数不小于它的编号,则不同的方法有()种。A.10 B.15 C.20 D.25楚香凝解析:第二个盒子先提前放1个球、第三个盒子先提前放2个球,还剩下10-1-2=7个球;相当于把7个相同的球放入三个不同的盒子,每个盒子至少一个球,插板法C(6 2)=15种,选B例5:把10个相同小球放入3个不同箱子,第一个箱子至少1个,第二个箱子至少3个,第三个箱子可以放空球,有几种情况? A.15 B.28 C.36 D.66楚香凝解析:第二个盒子先提前放
6、2个球、从第三个盒子拿出1个球,还剩下10-2+1=9个球;相当于把9个相同的球放入三个不同的盒子,每个盒子至少一个球,插板法C(8 2)=28种,选D例6:现有9块巧克力(其中5块有夹心),若将这些巧克力分给3个小朋友,平均每个人都有3块,问每个小朋友都至少分得1块夹心巧克力的情况有多少种? 【粉笔模考】A.6 B.9 C.12 D.25楚香凝解析:相当于把5块夹心巧克力分给3个人,每人至少1块、至多3块,插板法C(4 2)=6种,然后再分配非夹心巧克力使得每人恰好3块即可,选A对于插板法的基础题型来说,最关键的一步就是把题中的条件转化成插板法的标准形式,即“每组至少一个”。插板法技巧进阶篇
7、在直接使用插板法时,有时会出现不满足题意的情况,需要减掉。例6:某单位购买了10台新电脑,计划分配给甲、乙、丙3个部门使用。已知每个部门都需要新电脑,且每个部门最多得到5台,那么电脑分配方法共有( )种。 【广东2013】A.9 B.12 C.18 D.27 楚香凝解析:插板法C(9 2)=36种;然后去掉不满足题意的情况(即有的部门多于5台):选一个部门C(3 1)、先分给这个部门5台,再把剩下的5台分给3个部门,插板法C(4 2),则不满足题意的情况有C(3 1)C(4 2)=18种,满足题意的情况有36-18=18种,选C例7:有3个单位共订300份人民日报,每个单位最少订99份,最多1
8、01份。问一共有多少种不同的订法? 【黑龙江2010】A.4 B.5 C.6 D.7楚香凝解析:解法一:分类:99+100+101的情况有A(3 3)=6种,100+100+100的情况有一种,共7种,选D解法二:每个单位先提前分98份,还剩下300-398=6份;相当于把6份日报分给3个单位,每个单位至少分1份、至多分3份,插板法减去有单位分到4份的情况,C(5 2)-C(3 1)=7种,选D有时直接正面使用插板法,因为需要减掉的情况比较多,可以考虑从反面入手,利用“先全部分下去再收回一部分”的思想。例3:四个小朋友分17个相同的玩具,每人至多分5个,至少分1个,那么有多少种分法?【河南招警
9、2011】A.18 B19 C20 D21楚香凝解析:每个小朋友先分5个、共分了20个,再收回20-17=3个,每人至少交回0个,插板法C(6 3)=20种,选C例4:某快问快答节目第一关设置4道题,选手答错任意一题则立即停止答题。比赛规定:第一题到第四题的答题时间分别限定在10、8、6、3秒内(选手每题的答题时间都计为整秒且至少为1秒),某位选手通过第一关,答题用时24秒,则该选手在4道题上的答题用时组合有多少种: 【粉笔模考】A.8 B.15 C.19 D.20楚香凝解析:总的时间上限=10+8+6+3=27秒,相当于从27秒中去掉3秒,每题可以去0秒、第四题最多去2秒;转化为三个名额分给
10、四道题,每道题至少分0个,再去掉三个名额都分给第四题的情况,插板法,C(6 3)-1=19种,选C如果对于以上知识都已理解,可以通过下面几道练习题进行巩固。练习1:有3个单位共订300份人民日报,每个单位最少订99份,最多102份。问一共有多少种不同的订法? A.6 B.7 C.8 D.10楚香凝解析:每个单位先提前分98份,还剩下300-398=6份;相当于把6份日报分给3个单位,每个单位至少分1份、至多分4份,插板法C(5 2)=10种,选D练习2:某办公室接到15份公文的处理任务,分配给甲、乙、丙三名工作人员处理。假如每名工作人员处理的公文份数不得少于2份,也不得多于10份,则共有多少种
11、分配方式:A.52 B.53 C.54 D.55楚香凝解析:每人先分1份、还剩下12份;相当于把12份公文分给3个人,每人至少1份、至多9份,插板法C(11 2)=55种,去掉有人分到多于9份的情况(即10+1+1)、有C(3 1)=3种,则满足题意的情况有55-3=52种,选A练习3:某办公室接到18份公文的处理任务,分配给甲、乙、丙三名工作人员处理。假如每名工作人员处理的公文份数不得少于3份,也不得多于10份,则共有多少种分配方式:A.43 B.46 C.51 D.55楚香凝解析:每人先分2份、还剩下12份;相当于把12份公文分给3个人,每人至少1份、至多8份,插板法C(11 2)=55种
12、,去掉有人分到多于8份的情况:先选一个人分给他8份,剩下的4份分给3个人,每人至少1个,有C(3 1)C(3 2)=9种,则满足题意的情况有55-9=46种,选B练习4:某办公室接到16份公文的处理任务,分配给甲、乙、丙、丁四名工作人员处理。假如每名工作人员处理的公文份数不得少于2份,也不得多于5份,则共有多少种分配方式:A.20 B.27 C.31 D.35楚香凝解析:每人先分5份、共分了20份,再收回4份,每人至少交出0份、至多交出3份,插板法C(7 3)=35种,去掉有人交出4份的情况C(4 1)=4种,则满足题意的情况有35-4=31种,选C练习5:袋中有红、白、黑三种颜色的球各10个
13、,从中抽出16个,要求三种颜色的球都有,有多少种不同的抽法?A.35 B.45 C.75 D.105 楚香凝解析:相当于16个名额分给三种颜色,每种颜色至少一个名额,插板C(15 2)=105种;去掉某种颜色多于10个球的情况,先选一种颜色C(3 1)、先分给它10个,剩下6个名额再分给三种颜色,每种颜色至少一个名额,插板C(5 2)=10,则满足题意的情况有105-310=75种,选C插板法技巧之比赛得分计算(1)某社区组织开展知识竞赛,有5个家庭成功晋级决赛的抢答环节,抢答环节共5道题。计分方式如下:每个家庭有10分为基础分;若抢答到题目,答对一题得5分,答错一题扣2分;抢答不到题目不得分
14、。那么,一个家庭在抢答环节有可能获得( )种不同的分数。【广东2013】A.18 B.21 C.25 D.36楚香凝解析:有没有基础分并不影响得分的情况数;相当于把5道题分给答对、答错、不答三个箱子,每个箱子至少分0道题,插板法C(7 2)=21种,选B通过分类可以看的更加清楚,答对一道和答错一道相差5+2=7分;抢到0道时,得分只有一种,即基础分10分;抢到1道时,得分有两种,答错为8分、答对为15分;抢到2道时,得分有三种,分别是6、13、20;抢到3道时,得分有四种,分别是4、11、18、25;抢到4道时,得分有五种,分别是2、9、16、23、30;抢到5道时,得分有六种,分别是0、7、
15、14、21、28、35;共1+2+3+4+5+6=21种,选B(2)某次数学竞赛共有10道选择题,评分办法是答对一道得4分,答错一道扣1分,不答得0分。设这次竞赛最多有N种可能的成绩,则N应等于多少? 【深圳2008】A.45 B.47 C.49 D.51楚香凝解析:相当于把10道题分给答对、答错、不答三个箱子,每个箱子至少分0道题,插板法C(12 2)=66种,但是注意此时有些情况的得分是重复的,出现重复的原因是41+(-1)4=0,即答对一道+答错四道=不答五道=0分。如果先拿出5道题、这五道题共得了0分、而得到0分的情况有两种,所以在对剩余的五道题进行插板分配时C(7 2)=21,这21
16、种情况出现的得分跟前五道题的0分合起来,每种得分都被重复算了两次、需要减掉一次,所以满足题意的情况数有66-21=45种,选A也可以结合一个具体的得分进行说明,比如8这个得分,8=42=43+(-1)4,有两种可能:(1)答对两道、不答八道,(2)答对三道、答错四道、不答三道;两种可能性进行对比,消掉相同部分(答对两道、不答三道)后,(1)不答五道,(2)答对一道、答错四道。这其实就是出现重复的根源,或者说,对于任何一种重复得分,消掉相同部分后,剩下的部分都是不答五道=答对一道+答错四道,即如果先拿出五道题,对剩下五道题进行插板,这C(7 2)=21种情况都会出现重复、需要减掉。(3)某测验包
17、含10道选择题,评分标准为答对得3分,答错扣1分,不答得0分,且分数可以为负数。如所有参加测验的人得分都不相同,问最多有多少名测验对象? 【浙江B2018】A.38 B.39 C.40 D.41楚香凝解析:相当于把10道题分给答对、答错、不答三个箱子,每个箱子至少分0道题,插板法C(12 2)=66种,但是注意此时有些情况的得分是重复的,出现重复的原因是31+(-1)3=0,即答对一道+答错三道=不答四道=0分。如果先拿出4道题、这四道题共得了0分、而得到0分的情况有两种,所以在对剩余的六道题进行插板分配时C(8 2)=28,这28种情况出现的得分跟前四道题的0分合起来,每种得分都被重复算了两
18、次、需要减掉一次,所以满足题意的情况数有66-28=38种,选A也可以结合一个具体的得分进行说明,比如15这个得分,15=35=36+(-1)3,有两种可能:(1)答对五道、不答五道,(2)答对六道、答错三道、不答一道;两种可能性进行对比,消掉相同部分(答对五道、不答一道)后,(1)不答四道,(2)答对一道、答错三道。这其实就是出现重复的根源,或者说,对于任何一种重复得分,消掉相同部分后,剩下的部分都是不答四道=答对一道+答错三道,即如果先拿出四道题,对剩下六道题进行插板,这C(8 2)=28种情况都会出现重复、需要减掉。对于加分和减分不互质的情况,需要进行一步转化。(4)某次数学竞赛共有10
19、道选择题,评分办法是答对一道得4分,答错一道扣2分,不答得0分。设这次竞赛最多有N种可能的成绩,则N应等于多少? A.21 B.30 C.38 D.51楚香凝解析:相当于把10道题分给答对、答错、不答三个箱子,每个箱子至少分0道题,插板法C(12 2)=66种,但是注意此时有些情况的得分是重复的,出现重复的原因是41+(-2)2=0,即答对一道+答错两道=不答三道=0分。如果先拿出3道题、这三道题共得了0分、而得到0分的情况有两种,所以在对剩余的七道题进行插板分配时C(9 2)=36,这36种情况出现的得分跟前三道题的0分合起来,每种得分都被重复算了两次、需要减掉一次,所以满足题意的情况数有6
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