组合数学引论课后答案(部分) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/6 18:08:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

?f(n)?5f(n?1)?6f(n?2)?4f(n?3)?8f(n?4),(n?4)(3)?

?f(0)?0,f(1)?1,f(2)?1,f(3)?2,;解:

次特征方程: x4-5x3?6 x2?4x-8?0特征根: x1?x2?x3?2,x4?-1次通解: f#(n)?c12n?c2n2n?c3n22n?c4(?1)n 代入推系得:8718,c2?,c3?-,c4?-273624278n7n12n8? f(n)?2?n2-n2-(?1)n27362427c1?

?f(n)?3f(n?1)?2f(n?2)?1,(n?2)(4)?

?f(0)?4,f(1)?6;解:

齐次特征方程: x2?3x?2?0特征根: x1?2,x2?1非齐次特解: f*(n)?b0n代入递推关系得:b0??1f#(n)?c12n?c2?nc1?3,c2?1? f(n)?3?2n?1?n

6.3 求解递推关系:

?f(n)?4f(n?1)?4f(n?2)?3n?1,(n?2)(1)?

f(0)?1,f(1)?2;?齐次特征方程: x2?4x?4?0特征根: x1?x2?2,非齐次特解: f*(n)?b0?b1n解:代入递推关系得:

b0?13,b1?3f#(n)?c12n?c2n2n?3n?13c1??12,c2?10? f(n)??12?2n?10?n2n?3n?13

?f(n)?6f(n?1)?9f(n?2)?2n,(n?2)(2)?

?f(0)?1,f(1)?0;解:

齐次特征方程: x2?6x?9?0特征根: x1?x2?3,非齐次特解: f*(n)?b0?b1n代入递推关系得:b0?12,b1?4f#(n)?c13n?c2n3n?4n?1217c1??11,c2?3? f(n)??11?3n?17?n3n?1?4n?12

?f(n)?4f(n?1)?3?2n,(n?1)(3)?

f(0)?1,?齐次特征方程: x?4?0特征根: x?4,非齐次特解: f*(n)???2n代入递推关系得:解:

???3f#(n)?c14n?3?2nc1?4,? f(n)?4n?1?3?2n

?f(n)?2f(n?1)?n,(n?1)(4)?

?f(0)?1,

解:

齐次特征方程: x-2?0特征根: x?2,非齐次特解: f*(n)?b0?b1n代入递推关系得:b0?-2,b1?-1f#(n)?c12n-n-2c1?3,? f(n)?3?2n-n-2

6.4 求解递推关系:

?nf(n)?(n?1)f(n?1)?2n,(n?1),(1)?

f(0)?273;?2?f?(n)?2f(n?1)?0(2)???f(0)?4;22??f(n)?2f(n?1)?1(3)???f(0)?2;2?f(n)?5f(n?1)?(4)???f(0)?0;(n?1),

f(n),(n?1),

(n?1),

6.5 平面上有n条直线,它们两两相交且沿有三线交于一点,设这n条直线把平面分成

f(n)个区域,求f(n)的递推关系并求解.

解:设n-1条直线把平面分成f(n-1)个区域,则第n条直线与前n-1条直线都有一个交点,即在第n条直线上有n-1个交点,并将其分成n段,这n段又把其所在的区域一分为二。

?f(n)?f(n?1)?n,(n?2)? ??f(1)?2齐次特征方程: x?1?0特征根: x?1非齐次特解: f*(n)?(b0?b1n)n代入递推关系得:1b0?b1?,2(1?n)nf#(n)?c1?2代入递推关系得:c1?1? f(n)?1?(1?n)n2

6.6 一个1?n的方格图形用红、蓝两色涂色每个方格,如果每个方格只能涂一种颜色,且不允许两个红格相邻,设f(n)有种涂色方案,求f(n)的递推关系并求解.

解:

?f(n)?f(n?1)?f(n?2),? ??f(1)?2,f(2)?3(n?2) f(n-2) f(n-1)

6.7 核反应堆中有?和?两种粒子,每秒钟内1个?粒子可反应产生出3个?粒子,而1个?粒子又可反应产生出1个?粒子和2个?粒子.若在t=0s时刻反应堆中只有1个?粒子,求t=100s时刻反应堆里将有多少个?粒子和?粒子,共有多少个?粒子.

解:

设t时刻反应堆中?粒子数为f(t),?粒子数为g(t)

在t-1时刻 在t时刻 ? ? g(t-1) 3f(t?1)?2g(t-1) f(t-1) g(t-1) ?f(t)?g(t?1),(n?2)??g(t)?3f(t?1)?2g(t?1)?f(0)?1,g(0)?0??g(t)?3g(t?2)?2g(t?1),(n?2)??g(0)?0,g(1)?3齐次特征方程: x2?2x?3?0特征根: x1?3,x2??1齐次通解: g#(t)?c1?3t?c2?(?1)t代入递推关系得:33c1?,c2??4433? g(t)??3t??(?1)t443t?133t3t?1? f(t)??3??(?1)???(?1)t

4444补:上有n个大圆,任意两个大圆皆相交,且没有三个大圆通过同一点,则这些大圆所形成

的区域数f(n)满足的递推关系是

f(n+1)= f(n)+2n,n>1,f(1)=2,f(n)可以由f(n)来生成,当在f(n)个大圆的基础上,在球面上再加上第n+1个大圆时,它同前n个大圆共得到2n个交点(因无三个大圆相交于一点),而每增加一个交点就增加一个新的面,故共增加2n个面。所以有f(n+1)= f(n)+2n。 设P是平面上n个连通区域D1,D2,…Dn的公共交界点,如下图所示。现用k种颜色对其着色,要求有公共边界的相邻区域着以不同的颜色,令f(n)表示不同的着色方案。 求它所满足的递推关系。

有: f(n)= (k-1)f(n-2)+(k-2)f(n-1)(n≥4)f(2)=k(k-1) f(3)=k(k-1)(k-2)

(1) 有D1与Dn-1同色,此时Dn有k-1种方案,可将D1与D n-2看成相邻区域,则D1,D2, …, Dn-2的着色方案为f(n-2)。

(2) D1与Dn-1异色,此时Dn有k-2种方案,可将,则D1,D2, …, Dn-1的着色方案为f(n-1)。

(k-1)f(n-2)+(k-2)f(n-1) n-1

另有:f(n)=k(k-1)-f(n-1)

第七章

例n种颜色涂色装有7颗珠子的手镯,如果只考虑手镯的旋转,求有多少种涂色方案? 解 对象集D={1,2,3,4,5,6,7},颜色集是R=(1,2,3,…,n),D上的置换群G=

{g0,g1,g2,…,g6},其中gi表示旋转360°*i/7,因7是质数,所以除λ(g0)=7外,其它λ(gi)=1,(i=1,2,3,4,5,6),代入Polya公式,得 L=1/7*[n7+6n]

而四边形:转180时 P22 6,8,9