【例題】有9顆相同的糖,每天至少吃1顆,要4天吃完,有多少種吃法?
解析:原理同上,只需要用3個板插入到9顆糖形成的8個內(nèi)部空隙,將9顆糖分成4組且每組數(shù)目不少于1即可。因而3個板互不相鄰,其方法數(shù)為。
【練習(xí)】現(xiàn)有10個完全相同的籃球全部分給7個班級,每班至少1個球,問共有多少種不同的分法?
注釋:每組允許有零個元素時也可以用插板法,其原理不同,注意下題解法的區(qū)別。
【例題】將8個完全相同的球放到3個不同的盒子中,一共有多少種方法?
解析:此題中沒有要求每個盒子中至少放一個球,因此其解法不同于上面的插板法,但仍舊是插入2個板,分成三組。但在分組的過程中,允許兩塊板之間沒有球。其考慮思維為插入兩塊板后,與原來的8個球一共10個元素。所有方法數(shù)實際是這10個元素的一個隊列,但因為球之間無差別,板之間無差別,所以方法數(shù)實際為從10個元素所占的10個位置中挑2個位置放上2個板,其余位置全部放球即可。因此方法數(shù)為。
注釋:特別注意插板法與捆綁法、插空法的區(qū)別之處在于其元素是相同的。
四、具體應(yīng)用
【例題】一條馬路上有編號為1、2、……、9的九盞路燈,現(xiàn)為了節(jié)約用電,要將其中的三盞關(guān)掉,但不能同時關(guān)掉相鄰的兩盞或三盞,則所有不同的關(guān)燈方法有多少種?
解析:要關(guān)掉9盞燈中的3盞,但要求相鄰的燈不能關(guān)閉,因此可以先將要關(guān)掉的3盞燈拿出來,這樣還剩6盞燈,現(xiàn)在只需把準(zhǔn)備關(guān)閉的3盞燈插入到亮著的6盞燈所形成的空隙之間即可。6盞燈的內(nèi)部及兩端共有7個空,故方法數(shù)為。
【例題】一條馬路的兩邊各立著10盞電燈,現(xiàn)在為了節(jié)省用電,決定每邊關(guān)掉3盞,但為了安全,道路起點和終點兩邊的燈必須是亮的,而且任意一邊不能連續(xù)關(guān)掉兩盞。問總共可以有多少總方案?
A、120B、320C、400D、420
解析:考慮一側(cè)的關(guān)燈方法,10盞燈關(guān)掉3盞,還剩7盞,因為兩端的燈不能關(guān),表示3盞關(guān)掉的燈只能插在7盞燈形成的6個內(nèi)部空隙中,而不能放在兩端,故方法數(shù)為,總方法數(shù)為。
注釋:因為兩邊關(guān)掉的種數(shù)肯定是一樣的(因為兩邊是同等地位),而且總的種數(shù)是一邊的種數(shù)乘以另一邊的種數(shù),因此關(guān)的方案數(shù)一定是個平方數(shù),只有C符合。