浅谈一类排列、组合问题的解法

1 基本模型。命题把一个圆面分成n个扇形区域，并把这n个扇区依次编以1-n的标号，若用m种不同的颜色去涂这n个扇区，要求每个扇区只涂一种颜色，且相邻的扇区不同色，则不同的涂色方法共有(m-1)[(m-1)^n-1 (-1)^n]种，其中m≥2，n≥2，m，n均是整数．     

"线段染色模型"的有趣应用

在排列组合的习题中,常常遇到关于区域染色问题.笔者发现,它们均可以用“线段染色模型”来处理.所谓“线段染色模型”,是指一条线段上有n个点,用m种不同的颜色来染色,相邻的顶点所染的颜色不同.对于“线段染色模型”,我们有,命题1一条线段上有n个点,用m种不同的颜色来染色,相邻     

“传球”问题可看作“种植”问题的一个应用

文[1]把“传球”问题推广到一般情况:m(m≥2,m∈N*)个人互相传球,甲先发球作为第一次传球,经过n(n≥2,m∈N*)次传球后,球仍回到甲手中,则不同的传球方法有多少种?并推得一般结论an=mm-1[(m-1)n-1-(-1)n-1].图1圆文[2]把“种植”问题推广到一般情况:如图1,一个圆形花坛分为n(n≥3,n∈N*)个扇形,种植m(m≥3,m∈N*)种不同颜色的花,要求相邻两部分种植不同颜色的花,有多少种不同的种植方法?也推得一般结论:an=(m-1)n (-1)n(m-1).文[1]的结论难记,随手整理一下:an=1m[(m-1)n (-1)n(m-1)].这是文[2]的结论的m分之一!这激起了我的好奇心!经过探索…     

一类染色问题中蕴涵的递推关系

染色问题是被国内外数学竞赛中广泛采用的一类问题,高考偶尔也会在这里命题．这类问题不需要考生有很高深的理论知识,主要是考查考生的思考能力、分析能力与观察能力．本文就高考中出现的一类染色问题做一个深入的探究．[问题]如图1,一个圆环被分成n(n≥3)个区域,现用m(m≥3)种颜色给这n个区域染色,要     

A Representation of the Lorentz Spin Group and Its Application

For an integer m ≥ 4, we define a set of 2[m/2] × 2[m/2] matrices γj （m）, （j = 0, 1,..., m - 1） which satisfy γj （m）γk （m） ＋γk （m）γj （m） = 2ηjk （m）I[m/2], where （ηjk （m）） 0≤j,k≤m-1 is a diagonal matrix, the first diagonal element of which is 1 and the others are -1, I[m/2] is a 2[m/1] × 2[m/2] identity matrix with [m/2] being the integer part of m/2. For m = 4 and 5, the representation （m） of the Lorentz Spin group is known. For m≥ 6, we prove that （i） when m = 2n, （n ≥ 3）, （m） is the group generated by the set of matrices {T｜T=1/√ξ（（I＋k） 0 ＋ 0 I-K） （ U 0 0 U）, （ii） when m = 2n ＋ 1 （n≥ 3）, （m） is generated by the set of matrices {T｜T=1/√ξ（I -k^- k I）U,U∈ （m-1）,ξ=1-m-2 ∑k,j=0 ηkja^k a^j〉0, K=i[m-3 ∑j=0 a^j γj（m-2）＋a^（m-2） In],K^-=i[m-3∑j=0 a^j γj（m-2）-a^（m-2） In]}     

一道高考压轴题的加强

2005年高考重庆卷（理）压轴题为：数列{an}满足a1=1，且an＋1=（1＋1/n^2＋n）an＋1/2^n（n≥1）.     

利用递推数列巧解圆环涂色问题

一、问题如图1在圆中,将圆分n等份得到n个区域M1,M2,M3,…,Mn（n≥2）.现取k（k≥2）种颜色对这n个区域涂色,要求每相邻的两个区域涂不同的两种颜色,试求涂色的方案有多少种？解设涂色方案总数为an（n≥2）,当n=2时,显然知：a2=k（k-1）.现探求{an}的递推公式：     

关于图是(r,n)-临界图的一个邻域条件

设n，m和r是满足r≥2，n≥0，m≥3的整数，且当r是奇数时，假设r≥m-1．称一个图为K1,m-free，如果它不包含以Kt,m为导出的子图．称一个图G为一个（r,n）-临界图，如果在删去G的任意n个点后，剩下G的子图都有一个r-因子,设G是一个Kl,m-free的（n＋1）-连通图，且阶为｜G｜以及r（｜G｜≥n）是偶数,证明了：如果G的最小度至少是r＋n＋m-1，阶｜G｜≥8r5＋n，并且对V（G）的任意独立点集{x1，x2}都有｜NG（x1）∪NG（x2）｜≥（｜G｜＋n）／2，那么G是一个（r,n）-临界图．关于G的最小度和｜NG（x1）∪NG（X2）｜的下界是紧的。     

Radon不等式的推广及其应用

Radon不等式设ai≥0，bi〉0（i=1，2，…，n），l∈N，则 ^n∑i=1 ai^l＋1/bi^l≥（^n∑i=1 ai）^l＋1/（^n∑i=1 bi）^l 本文将（1）式推广如下：     

也谈“广义吉祥数”的计数问题

文[1]将自然数a的吉祥数意义推广为:如果a的各位数字之和等于m(m∈N ),那么称a为“广义吉祥数”,进而就所有不超过n 1位的各位数字之和为m的“广义吉祥数”的个数(记作A(n 1,m))的计数问题,给出如下4个定理:定理1当1≤m≤9,m∈Z,n≥0,n∈Z时,A(n 1,m)=Cnn m.定理2当10≤n≤19,m∈Z,n≥0,n∈Z时,A(n 1,m)=Cnn m-(n 1)Cnn m-10.定理3当9|m且0≤n<9m-1或9m且0≤n<[9m](m≥1,n∈Z,n≥0,n∈Z)时,A(n 1,m)=0.定理4当9|m且n≥9m-1或9m且n≥[9m](m≥1,m∈Z,n≥0,m∈Z)时,A(n 1,m)=∑[1m0]i=0(-1)iCni 1Cnn m-10i.本文也给出并证明该问题的一…     

一道不等式问题的探源、证明与推广

《数学教学》2012年第12期的数学问题874为：题目 已知 m,n∈N＋,m,n≥2,xi∈R＋（i=1,2,…,m）,（^m∑i=1）xi=S,n∈N＋,求证：（^m∑i=1）^n√xi/S-xi≥.看完此题,笔者不禁想起了文[1]中的不等式：题源1已知a,b,c为正数,求证：√a/（b＋c）＋√b/（c＋a）＋√c/（a＋b）〉2。     

贝努利不等式的两个推论及应用

若x〉-1，n∈N＊且，n≥2，则（1＋x）^n≥1＋nx，当且仅当x=0时，等号成立．     

2011年北京高考理科数学20题第三问探析

题目 若数列An：a1,a2,…,an（n≥2）满足{ak＋1-ak}=1（k=1,2,…,n-1）,则称An为E数列．记S（An）=a1＋a2＋…＋an。     

关于一个不等式猜想的否定

本刊文[1]对文[2]中的第一个不等式给予推广，对第二个不等式的推广提出一个猜想：设xi〉0（i=1，2，3，…，n），n∑i=1xi=1.则n∏i=1（1/1-xi＋xi）≥（n/n-1＋1/n）^n.     

综合题新编选登

题188有一种摇奖盘是将一单位圆分成n（n≥3）个均匀的扇形区域构成的（如图1所示），现需将这n个扇形区域用三种不同颜色涂色，并要求三种颜色都要使用，且相邻的区域不能同色，如果把含有n（n≥3）价扇形区域摇奖盘的涂色方法数记为an（图1），     

对一个巧证的注记

对于不等式：（1＋m）^n〉（1＋n）^m,m、n∈N^＋,且m〈n,文[1]给出了一个数形结合的巧证,作者先将不等式转化为：     

巧用直线与圆锥曲线的位置关系的一个结论解题

对于直线l：Ax＋By＋C=0和圆锥曲线l：（x-x0）2/m＋（y-y0）2/n=1,有下面的结论成立.定理若直线l：Ax＋By＋C=0与圆锥曲线l：（x-x0）2/m＋（y-y0）2/n=1有公共点,则（1）当m〉0,n〉0时,有A2 m＋B2 n≥（Ax0＋By0＋C）2;（2）当mn〈0时,有A2 m＋B2 n≤（Ax0＋By0＋C）2.     

3×n方格染色问题的两个新结果

染色问题是中学数学中的重要研究内容,也是近年来的一个热点问题.许多数学教育和研究工作者提出了一些染色问题.对于用m种不同的颜色染1×n个方格或者2×n个方格,使每个格子染一种颜色且相邻的格子染不同的颜色的方法数,已经得到了结果.但是对于3×n个方格的染色问题,虽然在有的资料中有人想尝试解决这个问题,但终因难度增加较大,目前还没有人得到相应的结果.本文采用图论的思想方法,利用树形结构分层分类分析,得到了用m种不同的颜色染3×n个方格,使每个格子染一种颜色且相邻的格子染不同的颜色的方法数的两个新结论.     

不等式2≤（1＋1/n）^n〈3的证明和加强

（1＋1/n）^n在高等数学中是非常重要的式子,体现在两个重要极限之一“limn→∞（1＋1/n）^n=e”,这个式子也往往被中学命题人看重而使之下放,考查学生构造法证明不等式的能力,     

路与星联图的均匀邻强边色数

如果图G的一个正常边染色满足相邻点的色集不同,且任意两种颜色所染边数相差不超过1,则称为均匀邻强边染色,其所用最少染色数称为均匀邻强边色数.本文得到在m=1,2,3,n≥1和m=n≥4时的均匀邻强边色数.