張立宏
有這樣一道例題:同室四人各寫1張賀卡,先集中起來再進(jìn)行分配,規(guī)定每個(gè)人不能拿自己寫的賀卡,問有多少種不同的分配方法?
分析:對于這道題目我們可以從兩個(gè)角度考慮:
4張賀卡編號為A、B、C、D后排成一排,要求A不在第一位,B不在第二位,C不在第三位,D不在第四位。依題意可列樹形圖如下:
B C D
A C D D D A C C A
D D A A B D B A B
C A C B A B A B C
由樹形圖可知:共有9種不同的分配方案。
觀察題目特點(diǎn),我們可以逆轉(zhuǎn)思路。讓四個(gè)人去拿賀卡,分下列兩步進(jìn)行:第一步:讓第一個(gè)人首先去拿,有3種方法。第二步:第一個(gè)人選中的賀卡是誰的就讓他接著選擇賀卡,有3種方法,剩下的兩個(gè)人的拿法只有1種。由分步計(jì)數(shù)原理可知有3×3=9種不同的方法。
變形引申:(1)我們改變題目中的數(shù)量關(guān)系可得如下問題:將標(biāo)有1、2、3號的小球放到有1、2、3標(biāo)號的盒子中,要求每個(gè)盒子放1個(gè)球,并且球的編號和盒子的編號不同,問有多少種不同的投放方法?
分析:由前面的問題可知:方法有2種。
(2)將(1)中球和盒子的個(gè)數(shù)增加到5個(gè),有多少種不同的投放方法?
分析:此題若采用樹形圖的話,數(shù)量關(guān)系比較大,不易得出答案,所以我們采用計(jì)數(shù)原理解決。
從整體上分兩步:第一步:先放1號球,有4種不同的方法。第二步:假設(shè)第一步中1號球放入了5號盒,則我們第2次選擇放置5號球。在此我們放置5號球又可分為兩類:第一類:若5號球放入1號盒,則剩下的3個(gè)球的放法有2種。第二類:若5號球不放入1號盒,則我們可知有3種放法,則由前面的分析可知剩下的球有3種方法。
綜合一、二兩步可知有:4×(2+3×3)=44種放法。
總結(jié):在上面的三道題中,我們充分利用了兩個(gè)計(jì)數(shù)原理,那么我們以后在解決類似問題時(shí)不妨將這三個(gè)結(jié)果當(dāng)成結(jié)論應(yīng)用到解決類似問題中。
練習(xí):設(shè)有編號為1、2、3、4、5、6、7的7個(gè)球和編號為1、2、3、4、5、6、7的7個(gè)盒子,要求每個(gè)盒子中放入1個(gè)球,并且要求恰有兩個(gè)球的編號與盒子的編號相同,則這樣的投放方法有多少種?
分析:由題可知分兩步:①選出編號相同的兩個(gè)球有21種選法;②剩下的5個(gè)球的編號與盒子的編號各不相同,由前面的結(jié)論可知有44種不同的方法。
所以,由分步計(jì)數(shù)原理可知有21×44=924種方法。
由以上的介紹可知,我們在解題時(shí)對一些典型問題的處理方法和最后結(jié)論要引起注意,并且要適時(shí)應(yīng)用到解題中,這樣可以拓寬我們的思路,節(jié)省我們的解題時(shí)間。
(河北省遵化市第一中學(xué))