已知有m个学生,学号依次为1,2,.i...,m,成绩为集合A={a1,a2,...,an},a1<a2<a3<...<

已知有m个学生,学号依次为1,2,.i...,m,成绩为集合A={a1,a2,...,an},a1<a2<a3<...<an,且f(i)属于集合A,则满足f(1)≤f(2)≤f(2)≤...≤f(m)的成绩种数有 答案为C(m,n+m-1) C为组合数 我的数学老师说这是高中数学竞赛的内容是 隔板法的一种拓展 他告诉我一个空档可以同时放几块隔板 我不理解下标C(m,n+m-1)是什么意思 如果是这样那放入m快板后还剩下 n-1 而只有
个学生那不是不想等了吗
xx所罗门 1年前 已收到1个回答 举报

xiaoxiaovsqidian 春芽

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这个其实是可重复组合数, 即从n元集合中选m个元素并允许重复的组合数.
解释一:
传统隔板法的经典应用是如下问题:
求X1+X2+...+Xr = k的正整数解的组数(计次序, 即X1 = 1, X2 = 2与X1 = 2, X2 = 1是不同的).
相当于在k个对象间的k-1个空隙插入r-1个隔板, 将k个对象分为r段.
因此结果为C(r-1,k-1).
问题稍加改变:
求X1+X2+...+Xr = k的非负整数解的组数(计次序).
此时会出现一个空隙多个隔板的情况, 且有k+1个空隙可选择(包括第一个前面和最后一个后面).
但是有很简单的办法把问题化为正整数解的情形:
X1+X2+...+Xr = k的非负整数解一一对应于Y1+Y2+...+Yr = k+r的正整数解.
对应方法就是取Y1 = X1+1, Y2 = X2+1, ..., Yr = Xr+1.
因此非负整数解的组数为C(r-1,k+r-1).
从隔板法的角度看, 上述非负整数解问题相当于从k+1个空隙中选r-1个并允许重复的组合数.
于是从n元集合中选m个元素并允许重复的组合数为C(m,n+m-1) (取k = n-1, r = m+1).
解释二:
其实和解释一很像, 不过这里专注于原题, 而且不涉及隔板.
首先不妨设a1 = 1, a2 = 2,..., an = n.
于是学生的成绩分布就是由1至n的整数组成的长为m的递增数列(不一定严格递增).
进行这样的变换: 对i = 1, 2,..., m, 将第i个学生的成绩增加i-1.
易验证上述变换将递增数列变为严格递增数列.
实际上给出{长为m范围1~n的递增数列}和{长为m范围1~n+m-1的严格递增数列}的一一对应.
而后者的个数就是C(m,n+m-1).
解释三:
我们将每种成绩分布对应于由n个成绩和m个学生共n+m个对象的一个满足一定条件的排列.
要求成绩和学生的学号分别都是递增的, 且排在第一位的是成绩.
这样的排列与成绩分布可以建立一一对应.
为了由排列得到分布, 将一个学生的成绩取为排在其前面的距离最近的成绩.
注意虽然排在学生前一位的可能是学生, 但再往前总能找到成绩.
反过来给定成绩分布, 可将取得一个成绩的学生按学号递增顺序排在该成绩的后面.
于是只需计数这样的排列的种数.
由于要求成绩和学生的学号分别都是递增的, 实际上排列由学生的位置唯一决定.
即只要确定m个学生排在n+m个位置中的哪m个位置, 剩下的只要按递增顺序将成绩和学生排进去.
由于要求排在第一位的是成绩, 因此实际只有n+m-1个可选位置, 共C(m,n+m-1)种选法.
因此成绩分布也共有C(m,n+m-1)种.

1年前 追问

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xx所罗门 举报

我的老师说一个空档可以同时放几块隔板是怎么回事 谢谢高手

举报 xiaoxiaovsqidian

可以看解释一. 例如求X1+X2+X3 = 3的非负整数解的组数, 可用三个球插两个隔板来表示. 例如O|O|O就表示1+1+1 = 3. 因为是非负整数解, 所以也会出现1+0+2 = 3即O||OO的情况. 也就是一个空档可以有多个隔板. 此外还有0+2+1 = 3即|OO|O这样隔板放在最前面或最后面的情况. 因此是4个位置, 2块隔板, 一个位置可以放不止一块. 一个空档至多一个隔板的计数方法不能直接适用这种多个隔板的问题. 所以要迂回一下, 用某种一一对应将问题转化.
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