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研線小課堂 | 排列組合中的分房問題

排列組合是我們考試中很重要的一塊內(nèi)容,也是分值占比較大的一塊。奈何這一塊的題型多變,形式復(fù)雜,出題人變著花樣玩兒我們。我們往往找不著規(guī)律,很難下手。

其中有一塊內(nèi)容很有意思,大家差不多都知道答案的樣子長啥樣,但往往又容易搞混,不知具體該選擇哪一個。這就是“分房問題”。

例如:3個人隨機(jī)進(jìn)入5個房間,共有多少種方法?

這種問題的答案往往是這樣的:

很多同學(xué)都能排除其他選項,但都搞不清楚,到底是應(yīng)該選A還是選B?今天我們就來把這個問題好好地講講。

1,認(rèn)識一個人,要多層次、多角度、多方面去觀察、思考。同樣的,我們做一種類型的題,要想搞清楚里面的門道,也要掌握不同的解題方法。

對于分房問題,因為模型比較簡單,我們打算講兩種方法。當(dāng)然,每種方法,我都會用2道題來讓你深刻理解。

一、首先我們來看最正經(jīng)的“分房問題”:如下

3個人隨機(jī)進(jìn)入5個房間,共有多少種方法?

假設(shè)我們現(xiàn)在讓第一個人來選擇進(jìn)入房間,那這個人有多少種進(jìn)房間的選擇呢?很明顯,他有5種選擇,他想進(jìn)哪個房間都可以,所以他有5種選擇方案。

根據(jù)乘法原理,第一個人選擇好以后,事情還沒有完成,我們還需要第二個人和第三個人完成選擇,也就是第2步和第3步。第2個人和第3個人都有5種選擇方案,所以最終的結(jié)果就應(yīng)該是:

在這道題中,人是活的,房間是死的。人具有選擇性,而房間是被選擇的。所以誰具有選擇性,誰就應(yīng)該騎在別人頭上。誰是被選擇的,誰就應(yīng)該“被壓迫”。

人具有選擇性,所以人的數(shù)字應(yīng)該在上面。房間不具備選擇性,所以房間的數(shù)字應(yīng)該在下面。所以答案是:B。

二、上面那道題是“正宗”的“分房問題”,下面我們換個場景,換個數(shù)據(jù)來試試,看我們能否快速地做出答案。例如:

10個人坐公交車,經(jīng)過8個車站,中間沒人上車,請問下車方式有多少種?

這個和上個題目很類似,其中人是具有選擇性的,站點是被選擇的,所以人的數(shù)目要“騎上去”,站點的數(shù)目要“蹲下來”,所以答案就是8的10次方。

三、其他的類似于5個學(xué)生,每人只參加1個社團(tuán),共4個社團(tuán)可選;5名運動員,參與4項體育運動,只能報名一項運動,等等,都是同樣的思路。

我們來總結(jié)一下,這種方法的思路就是一句話:

誰有選擇性,誰就是上流!

2,一個問題當(dāng)然不止一種解法,不同的解法適合不同的人來理解。下面我們就還拿上面的兩道題,從另一個角度來講一講。

四、仍然是最正經(jīng)的“分房問題”:如下

3個人隨機(jī)進(jìn)入5個房間,共有多少種方法?

我們不再用選擇和被選擇的角度,我們換一個角度。我們來這樣子思考:所有的房子能不能歸到同一個人名下(家里好幾套房子的娃兒,快閃開),當(dāng)然是不能!那所有的人能不能歸到同一個房間里面呢?也就是所有的人(3個人而已)能不能進(jìn)入到所有的房間里呢?是可以的,這個時候,我們就說房間是個“大吃貨”,它能把所有的人都吃到肚子里去。

人和房間比起來,房間算是“吃貨”,因為它能容納所有的人。而人在這里不是“吃貨”,因為一個人不能同時進(jìn)所有的房間。

“吃貨”嘛,愛吃當(dāng)然容易胖了,胖了自然就體重偏大,分量大自然就比較接地氣一點,對應(yīng)的數(shù)字就在下面啦!

因為房間代表“吃貨”,所以它對應(yīng)的數(shù)字5就在下面。所以答案是:5的3次方

②下面我們換個場景,換個數(shù)據(jù)來試試,看我們能否快速地做出答案。

例如:10個人坐公交車,經(jīng)過8個車站,中間沒人上車,請問下車方式有多少種?

在這道題里面,一個人不能在每一個車站都下車,但是同一個車站,可以讓所有的乘客都下車,所以我們可以說,車站具有“吃貨”的性質(zhì),所以車站的數(shù)字就在下面,所以答案是8的10次方。

③其他的類似于5個學(xué)生,每人只參加1個社團(tuán),共4個社團(tuán)可選;5名運動員,參與4項體育運動,只能報名一項運動,等等,都是同樣的思路。如社團(tuán)是“吃貨”,體育運動是“吃貨”。

我們來總結(jié)一下,這種方法的思路就是判斷:

誰要是吃貨,誰就在下層!

品,你品,你細(xì)品!只顧著吃,不顧著學(xué)習(xí)和思考的,只能活在底層了!數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含著多么豐富的道理啊!

3,當(dāng)然,上面兩個方法都很簡單,對應(yīng)的題也很簡單?,F(xiàn)在我們來一個這類題型中偏難一些的,也就是學(xué)渣容易蒙對,而學(xué)霸容易做錯的題。

看招:5個人競選3名班干部(擦黑板專員、最后一排之排長、風(fēng)扇開關(guān)總管),請問有多少種方法?

這個應(yīng)該是3的次方還是5的3次方?答案是

有同學(xué)不服氣了,根據(jù)老師你,您剛才講的選擇性來說,人才有選擇性,人的數(shù)字應(yīng)該在上頭啊。

不是這樣的。不是說誰是活物,誰就具有選擇性的!人有時候是身不由己的!

從選擇性來說,人是不具備選擇性的,你以為你想當(dāng)最后一排的排長,你就能當(dāng)上??!在這里,班干部的職位是具有選擇性的。比如風(fēng)扇開關(guān)總管這個職位,我從5個人里選,我想讓誰當(dāng),誰就當(dāng)。所以在這里,職位反而是具有選擇性的,所以職位的數(shù)字3應(yīng)該在上頭。

那從“吃貨”角度呢?也不難理解,一個人可以同時兼任這3個職位,但是一個職位,可不能夠讓5個人都干。所以人在這里是具有“吃貨”性質(zhì)的,所以人的數(shù)字5是在下面的。

其他的比如還有:5個人爭奪3項比賽的冠軍。也是同樣的道理,一個人可以同時拿3項冠軍,但一個冠軍不能是5個人都得。

4,總結(jié)一下,我們總共講了兩種思路:

誰有選擇性,誰就是上流!

誰要是吃貨,誰就在下層!

數(shù)學(xué)很枯燥,學(xué)著學(xué)著就容易惱羞成怒、心懷怨恨!因此學(xué)習(xí)過程中給自己找點樂子很有必要,這期的樂子如何?是不是講出了硬核雞湯的趕腳?歡迎點贊評論點在看!我們下期再見!

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