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例9用0,1,3,5,7,9组成没有重复数字的自然数, (1)六位数有多少? (2)六位奇数有多少? 解:
(1)六位数的首位数字不允许为0,在1,3,5,,79中任选一个作为六位数的首位数字共有5种选法,当在1,3,5,,79中选定一个作为六位数的首位数字之后,还剩下四个数,把0添加到这
5?5!种排法,根据计数的乘法原理,六位数共四个数中,将这五个数排到后五位上去,共有A55?5?5!?600个. 有5?A5(2)六位奇数的首位数字与末位数字均不允许为0,先排首位数字,其次排末位数字,最后再排中间四位数。类似于上面(1)的分析方法,首位数字共有5种排法,末位数字共有4种
4?4!种排法,根据计数的乘法原理,六位奇数共有 排法,中间四位数共有A45?4?4!?480个.
mn?m?Cn. 例10求证:Cn证明:左边?n!n!n!,右边???左边.
m!?n?m?!m!n?m!n?m!n?n?m!????????n时,可以使用这个组合恒等式来简化计算. 2说明:这是最常用的一个组合恒等式,当m?例11-13为理工类考题,文史财经类考生不需要复习,在此不作讲解。 例14当n?Z?,5n?13n除以3的余数是() (A)0. (B)0或1. (C)0或2 (D)2. 解:选(C)
分析1:特例分析法,当n?1时,51?131?18?6?3,51?131除以3的余数是0. 当n?2时,52?132?25?169?194?64?3?2,
52?132除以3的余数是2.
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分析2:一般分析法,
当n为正奇数时,5n?13n除以3的余数是0; 当n为正偶数时,5n?13n除以3的余数是2. (1)
51?131??6?1???12?1??2?3?4?3???1?1??2?3?4?3?6?3.
51?131除以3的余数是0.
53?133??6?1???12?1?
?63?3?62?1?3?6?12?13?123?3?122?1?3?12?12?13 ?63?3?62?1?3?6?12?123?3?122?1?3?12?12, 53?133除以3的余数是0.
设n?2k?1,k?Z?,5n?13n?52k?1?132k?1??6?1?m2k?133??????????12?1?2k?1,
?2k?1??mmC2??1?,m?0,1,2,...,2k?1,当m?2k?1时, k?16?2k?1??mmC2??1?均可被3整除, k?16m?m而当m?2k?1时,C2k?162k?1??m??1?m???1?2k?1??1不能被3整除,
也就是说,将?6?1?2k?1展开为多项式之后,除了最后一项不能被3整除之外,其余各项均
能被3整除,且最后的余数为?1;
?m类似地,C2k?1122k?1??m?2k?1??mm,当m?2k?1时, ?1m?C2k?112?2k?1??mm均可被3整除, C212k?1?m而当m?2k?1时,C212k?12k?1??m?1不能被3整除,
也就是说,将?12?1?2k?1展开为多项式之后,除了最后一项不能被3整除之外,其余各项
均能被3整除,且最后的余数为1;
综上所述,余数?1?余数1?0,
故当n为正奇数时,5n?13n除以3的余数是0;
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利用类似地分析方法,还可以证明:当n为正偶数时,5n?13n除以3的余数是2. ......
例15 在一次读书活动中,一人要从5本不同的科技书、7本不同的文艺书中任意选取一本书,那么不同的选法有( )
A.5种 B.7种 C.12种 D.35种 答案:C.
分析:本题是一个与分类有关的问题,选一本书需要从科技书、文艺书两类中选,从任何一类书中选出一本就完成了选书这件事,因此,问题可以用分类计数原理来解。
读书活动中,任选一本书的方法分为两类:第一类是从5本科技书中任选一本,有5种方法;第二类是从文艺书中任选一本,有7种方法,根据分类计数原理,得到不同的取法种数:
N?m1?m2?5?7?12.
例16 加工一种零件分三道工序,做第一道工序的有3人,做第二工序的有4人,做第三道工序的有2人。每道工序各选出一人来完成零件加工任务,不同的选法有( )
A.9种 B.12种 C.6种 D.24种 答案:D.
分析:本题是一个与分步骤有关的问题,完成一件零件加工任务需要分别从第一道工序、第二道工序、第三道工序中各选一人,三道工序都完成才完成了零件加工任务,因此,问题可以用分步(骤)计数原理来解。
完成一件零件加工任务需要分为三个步骤:第一步从会做第一道工序的3人中选一人来做,有3种方法;第二步从会做第二道工序的4人中选一人来做,有4种方法;第三步从会做第三道工序的2人中选一人来做,有2种方法。根据分步计数原理,得到完成零件加工任务的方法种数:N?m1?m2?m3?3?4?2?24.
注意:分类计数原理与分步计数原理的区别就在于是分类还是分步。如果与分类有关,就
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