1、由鸽巢原理知,至少有2个坐标的情况相同。又要想使中点的坐标也是整数,则其两点连线的坐标之和为偶数。因为 奇数+奇数 = 偶数 ; 偶数+偶数=偶数。因此只需找以上2个情况相同的点。而已证明:存在至少2个坐标的情况相同。证明成立。方法二:对于平面上的任意整数坐标的点而言,其坐标值对2取模后的可能取值只有4种情况,即:(0,0) ,(0,1) ,(1,0), (1,1),根据鸽巢原理5个点中必有2个点的坐标对2取模后是相同类型的,那么这两点的连线中点也必为整数。2.4一次选秀活动,每个人表演后可能得到的结果分别为“通过”、“淘汰”和“待定”,至少有多少人参加才能保证必有100个人得到相同的结果?
2、根据推论2.2.1,若将3*(100-1)+1=298个人得到3种结果,必有100人得到相同结果。2.9将一个矩形分成(m+1)行列的网格每个格子涂1种颜色,有m种颜色可以选择,证明:无论怎么涂色,其中必有一个由格子构成的矩形的4个角上的格子被涂上同一种颜色。 (1)对每一列而言,有(m+1)行,m种颜色,有鸽巢原理,则必有两个单元格颜色相同。 (2)每列中两个单元格的不同位置组合有种,这样一列中两个同色单元格的位置组合共有 种情况 (3)现在有列,根据鸽巢原理,必有两列相同。证明结论成立。2.11证明:从S=1,3,5,599这300个奇数中任意选取101个数,在所选出的数中一定存在2个数,
3、它们之间最多差4。 将S划分为1,3,5,7,9,11, 595,597,599共100组,由鸽巢原理知任意选取101个数中必存在2个数来自同一组,即其差最多为4.2.12证明:从1200中任意选取70个数,总有两个数的差是4,5或9。设从1200中任意选取的70个数构成一组,即第一组: ;第二组:第三组:;显然,这三组数均在1209之间,且共有3*70=210个数,根据鸽巢原理一定有两个数相等,又因为任取的这70个数均不相同,所以这2个相等的数一定来自不同组,根据不同组的分布讨论如下:1) 如果这两个数分别来自第一组和第二组,则有;2) 如果这两个数分别来自第一组和第三组,则有;3) 如果这
4、两个数分别来自第二组和第三组,则有;得证。习题三3.8 确定多重集的11-排列数?3.9 求方程,满足的整数解的个数。3.10 架上有20卷百科全书,从中选出4卷使得任意两本的卷号都不相邻的选法有多少种?解:n=20,r=4,3.17 一局乒乓球比赛中,运动员甲以11:7战胜运动员乙,若在比赛过程中甲从来没有落后过,求有多少种可能的比分记录?根据题意,相当于求从点(0,0)到点(11,7)且从下方不穿过y=x的非降路径数,即为:3.21 1)会议室中有2n+1个座位,现摆成3排,要求任意两排的座位都占大多数,求有多少种摆法?(1)方法1:如果没有附加限制则相当于把2n+1个相同的小球放到3个不
5、同的盒子里,有种方案,而不符合题意的摆法是有一排至少有n+1个座位。这相当于将n+1个座位先放到3排中的某一排,再将剩下的2n+1-(n+1)=n个座位任意分到3排中,这样的摆法共有种方案,所以符合题意的摆法有:方法2:设第一排座位有x1个,第二排座位有x2个,第三排座位有x3个。x1+x2+x3=2n+1,且x1+x2(2n+1)/2,x1+x3(2n+1)/2,x2+x3(2n+1)/2,即x1+x2n+1,x1+x3n+1,x2+x3n+1,令y1= x1+x2-n-1,y2= x1+x3-n-1,y3= x2+x3-n-1,可知y1+y2+y3=2(2n+1)-3(n+1)=n-1且y
6、i0,1i3。显然,x方程满足要求的解与y方程非负整数解一一对应,有种。方法3:要求每行非空如果没有附加限制则相当于把2n+1个相同的小球放到3个不同的盒子里,不允许为空,有种方案,而不符合题意的摆法是有一排至少有n+1个座位。这相当于将n个座位先放到3排中的某一排,再将剩下的2n+1-n=n+1个座位任意分到3排中,每排不允许为空,这样的摆法共有种方案,所以符合题意的摆法有:(2)会议室中有2n个座位,现摆成3排,要求任意两排的座位都占大多数,求有多少种摆法?(2)如果没有附加限制则相当于把2n个相同的小球放到3个不同的盒子里,有种方案,而不符合题意的摆法是有一排至少有n个座位。这相当于将n
7、个座位先放到3排中的某一排,再将剩下的2n-n=n个座位任意分到3排中,这样的摆法共有种方案。需要注意的是,三排中如果任意两排都是n个座位共有3种情况,这3种情况在中被重复计算了2次,因此需要将重复减去的3次加上。所以符合题意的摆法有:x1+x2+x3=2n,且x1+x2n+1,x1+x3n+1,x2+x3n+1,令y1=x1+x2-n-1,y2=x1+x3-n-1,y3=x2+x3-n-1,可知y1+y2+y3=2(2n)-3n-3=n-3且yi0,1i3。如果没有附加限制则相当于把2n个相同的小球放到3个不同的盒子里,不允许为空,有种方案,而不符合题意的摆法是有一排至少有n个座位。这相当于
8、将n-1个座位先放到3排中的某一排,再将剩下的2n-(n-1)=n+1个座位任意分到3排中,每排不允许为空,这样的摆法共有种方案,所以符合题意的摆法有:3.24 n(n2)个不同的球分给甲、乙、丙3人,使得甲至少分得两个球,有多少种不同的分法?3.25 24个相同的球分堆,使得每堆的球不少于5,有多少种不同的分堆方法? 每堆去掉4个球,剩余球分堆的方法数其中习题四4.3 一项对于A,B,C三个频道的收视调查表明,有20%的用户收看A,16%的用户收看B,14%的用户收看C,8%的用户收看A和B,5%的用户收看A和C,4%的用户收看B和C,2%的用户都看。求不收看A,B,C任何频道的用户百分比?
9、设性质P1是收看A频道的用户百分比;P2是收看B频道的用户百分比;P3是收看C频道的用户百分比;Ai=x|xSx具有性质Pi,i=1,2,3。S是受调查的所有用户的集合。根据定理4.1.1,有4.4 某杂志对100名大学新生的爱好进行调查,结果发现他们喜欢看球赛和电影、戏剧。其中58人喜欢看球赛,38人喜欢看戏剧,52人喜欢看电影,既喜欢看球赛又喜欢看戏剧的有18人,既喜欢看电影又喜欢看戏剧的有16人,三种都喜欢看的有12人,求有多少人只喜欢看电影?设性质P1喜欢看球赛;P2喜欢看戏剧;P3喜欢看电影。S是100名大学新生的集合。由题意可得,这100名大学生中每人至少有三种兴趣中的一种,所以可
10、得既喜欢看球赛有喜欢看电影的人有 因此只喜欢看电影的人有=52-(26+16)+12=22人设只喜欢看球赛的人数为x;设只喜欢看电影的人数为y;喜欢看球赛和电影但不喜欢看戏剧的人数为z,则解得y=22,所以22人只喜欢看电影。4.5 某人有六位朋友,他跟这些朋友每一个都一起吃过晚餐12次,跟他们中任二位一起吃过6次晚餐,和任意三位一起吃过4次晚餐,和任意四位一起吃过3次晚餐,任意五位一起吃过2次晚餐,跟六位朋友全部一起吃过一次晚餐,另外,他自己在外吃过8次晚餐而没碰见任何一位朋友,问他共在外面吃过几次晚餐?设n为在外面共吃过晚餐的次数,性质Pi(1i6)表示他和第i位朋友吃过晚餐,Ai(1i6
11、)表示他和第i位朋友吃过晚餐的次数。显然满足对称筛公式,其中由题可得方程:解得吃饭次数为4.13 计算棋盘多项式R()。R() = x*R()+R() =x*(1+3x+x2)+(1+x)*R( ) = x3+3x2+x+(1+x)xR()+R() = x3+3x2+x+(1+x)x(1+x)+(1+4x+2x2) = 5x3+12x2+7x+14.14 A,B,C,D,E五种型号的轿车,用红、白、蓝、绿、黑五种颜色进行涂装。要求A型车不能涂成黑色;B型车不能涂成红色和白色;C型车不能涂成白色和绿色;D型车不能涂绿色和蓝色;E型号车不能涂成蓝色,求有多少种涂装方案?ABCDE红白蓝绿黑1.若未
12、规定不同车型必须涂不同颜色,则:涂装方案2.若不同车型必须涂不同颜色,则:禁区的棋盘多项式为:R()=R()R()=(1+x)(xR()+R()=(1+x)(xR()R()+R()R()=(1+x)(x(1+2x) 2+(1+3x+x2)2)=1+8x+22x2+25x3+11x4+x5 所以: N =5!-r14!+r23!r32!+r41!- r50! =5!-8*4!+22*3!-25*2!+11*1!-1=20习题五5.1 求如下数列的生成函数。(1);(2);(3); (4);(5); (6);5.3 已知数列的生成函数是,求.5.15 知数列的指数生成函数是,求。6.5 平面上有n条直线,它们两两相交且沿有三线交于一点,设这n条直线把平面分成个区域,求的递推关系并求解.设n-1条直线把平面分成个区域,则第n条直线与前n-1条直线都有一个交点,即在第n条直线上有n-1个交点,并将其分成n段,这n段又把其所在的区域一分为二。6.6 一个的方格图形用红、蓝两色涂色每个方格,如果每个方格只能涂一种颜色,且不允许两个红格相邻,设有种涂色方案,求的递推关系并求解.设f(n)为的方格图形的涂色方案。当n=1时,f(1)=2,即一个方格有红、蓝两种涂色方案。当n=2时,f(2)=3,即两个方格有(红、蓝),(蓝、红)、(蓝、蓝)三种涂色方案。由于不允许