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x+y+z=12的非負整數解有多少個,求過程

題目:

x+y+z=12的非負整數解有多少個,求過程

解答:

本題可以根據排列組合的插板法,通過基本變形即得答案。

將原題變形為:(x+1)+(y+1)+(z+1) = 15

設X =(x+1)、Y=(y+1)、Z=(z+1)

則原題“x+y+z=12的非負整數解有多少個”即為求:X+Y+Z=15 的正整數解有多少個。

用插板法易得***有:

C(15-1,3-1) =C(14,2)=14*13/2=91 組非負整數解。

解答完畢。

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解題思路與插板法詳細說明附在後面,請參閱

解題思路:

本題求非負整數解,即允許有些組中分到的元素為“0”,也就是組中可以為空的。

對於這種情形,在插板法的基礎上,首先將每組都填上1個,這樣所要元素總數就增加3個,問題也就是轉變成將(12+3)個元素分到3組,並且每組至少分到壹個的問題,也就可以直接用插板法來解決:

求x+y+z=12的非負整數解有多少組,即相當於在15個元素的14個間隙中放置2塊隔板把它隔成3份,***有C(15-1,3-1)種不同方法。

易得***有C(12+3-1,3-1)=C(14,2)=14*13/2=91組非負整數解。

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附註:插板法基本題型

有n個相同的元素,要求分到m組中,並且要求每組中至少有壹個元素問有多少種分法?

基本解題思路

將n個相同的元素排成壹行,n個元素之間出現了(n-1)個空檔,現在我們用(m-1)個“檔板”插入(n-1)個空檔中,就把n個元素隔成有序的m份,每個組依次按組序號分到對應位置的幾個元素(可能是1個、2個、3個、4個、….),這樣不同的插入辦法就對應著n個相同的元素分到m組的壹種分法,這種借助於這樣的虛擬“檔板”分配元素的方法稱之為插板法。

基本題型總結

對於這種要求每組元素至少要分到壹個的情況,則只需在n個元素的n-1個間隙中放置m-1塊隔板把它隔成m份即可,***有C(n-1,m-1)種不同方法。

註意!

這種插板法解決相同元素分到不同組的問題非常簡單,但同時這類問題模型適用前提相當嚴格,必須同時滿足以下3個條件:

(1)所有要分的元素須完全相同;

(2)所要分的元素必須分完,決不允許有剩余;

(3)參與分元素的每組至少分到1個,決不允許出現分不到元素的組。

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