例3、有6個相同的蘋果,分給3個小朋友,每個小朋友至少分一個,問有多少種分配方法?
解析:6個蘋果是相同的,要求分給3個小朋友,而且每個小朋友至少分得一個,那我們就運(yùn)用插板法來解決,6個蘋果中間含有5個空,在5個空中挑出兩個空來,插入兩個板子,即把這6個蘋果分成了3部分,讓這三個小朋友分別對應(yīng)這三部分即可保證每個小朋友至少分一個的情況,即=10。
注意:有的同學(xué)會有這樣的疑問,為什么是而不能是的情況呢?我們來考慮為什么錯了,首先要清楚的意思是從5個空中挑出一個空來插一個板子,然后從剩下的4個空中再挑出一個空來,插另外一道板子,那我們思考這種情況是否是重復(fù)了呢?舉個簡單的例子,我們第一次先在1號空位插一個板子,然后再在3號空位插第二塊板子,這種插法和首先在3號空位插第一個板子,然后在1號空位插第二個板子,蘋果被分成的是相同的三部分,因此這兩種是重復(fù)情況,應(yīng)該去掉,即插板法是一道組合題,而非排列題。
這就是插板法的具體應(yīng)用,如果題目中出現(xiàn)了“至少滿足一個”條件的排列組合題,那我們就考慮此題可不可以用插板法來解決。再比如,我們來看下面一道例題:
例4、有6個相同的蘋果,分給三個小朋友,問分配的方法有幾種?
解析:此題貌似和上題一樣,但細(xì)讀之后就會發(fā)現(xiàn)有所差別,這里沒有至少得一個的情況,也就是有的小朋友可以沒有蘋果,有的小朋友可以有6個蘋果,那我們?nèi)绻D(zhuǎn)換成至少得一個的情況,用插板法來做呢?
我們這樣來考慮,如果我先向每個小朋友借一個蘋果,那就意味著等會發(fā)蘋果的時候得先還每人一個蘋果,每人借一個蘋果后,這就變成了9個蘋果,分給3個小朋友,每人至少得一個的情況,這和上題就類似了,9個蘋果中間8個空,從中挑出2個空來插2個板子,即。
那我們再來看2010年的這道國家公務(wù)員考試題,
某單位訂閱了30份學(xué)習(xí)材料發(fā)放給3個部門,每個部門至少發(fā)放9份材料。問一共有多少種不同的發(fā)放方法? ( )
解析:這是每個部分至少發(fā)9份的情況,那能否用插板法,轉(zhuǎn)換成每個部門發(fā)一份的情況呢,答案是肯定的。
題目要求每個部分發(fā)9份,也就是說每個部門我先給他們8份,那再發(fā)的話,就轉(zhuǎn)換成每個部門至少得一份的情況,83=24,即轉(zhuǎn)化為6本材料分給3個部門,每個部門至少得一份的情況,即。
下面我們再來看這樣一道例題:
例5:有9顆相同的糖,從明天起,每天至少吃一顆糖,吃完為止,問一共有多少種吃糖的方法?
解析一:首先這道題可以用歸納法來做,9顆糖算起來比較麻煩,所以可以從簡單的試一試:
1顆糖:1 1種吃法
2顆糖:1+1,2 2種吃法
3顆糖:1+1+1,1+2,2+1,3 4種吃法
所以猜測吃n顆糖的方式一共有2n-1;那么吃9顆糖應(yīng)該就是28=256種方式。
【解析二】 此題我們也可以轉(zhuǎn)成成用插板法來做,9顆糖可以1天吃完,也可2天吃完,……,也可9天吃完,即變?yōu)?顆糖中間有8個空,可以插一道板子,也可插2道板子,……,也可插8道板子,即共有=256.
因此,熟練掌握插板法的應(yīng)用,在解決排列組合這類問題時將是一個很好的方法。
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