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对于方程 x1+x2+x3+x4 = 30,有多少满足x1>=2,x2>=0,x3>=-5,x4>=8,的整数解?

答案:2  悬赏:20  
解决时间 2021-02-22 15:12
对于方程 x1+x2+x3+x4 = 30,有多少满足x1>=2,x2>=0,x3>=-5,x4>=8,的整数解?
最佳答案
当x1=2,x2=0,x3=-5,x4=8时,
30-(x1+x2+x3+x4)=30-(2+0+(-5)+8)=25,
所以相当于把25个1分割成4部分,每部分至少有0个1。
若4部分都至少有1,则为C(22,3)=1540;
若3部分都至少有1,剩余1部分为0,则为C(4,3)×C(23,2)=1012;
若2部分都至少有1,剩余2部分为0,则为C(4,2)×C(24,1)=144;
若1部分至少有1,剩3部分为0,则为C(4,3)×C(25,0)=4。
总计1540+2012+144+4=3700种整数解。追答
追问:若4部分都至少有1,问什么是 C(22,3) 啊,谢谢,书上的答案是:
稍加调整改写原方程如下:(x1 - 1) + (x2 + 1) + (x3 + 6) + (x4 - 7) = 29。相当于29个1分成4组(28个空挑3个),有C(28,3)=3276组解。
答案我看不懂,我的理解是25个1分成4组,那么就有4的25次方种情况,我的答案是:4的25次方,麻烦帮我解答一下,谢谢!
追答:嗯,书上的解法是对的。
这是插空法,把29个1分成4份,要求每份都至少有1,这时就用插空法。
例如下面的10个1和中间的9个空(用-表示),分成3份,每份都至少有个1:
1-1-1-1-1-1-1-1-1-1,
在-上面随便插2个+,把它分成3分,可以分成C(9,2)=36种,例如:
(1)+(1)+(1-1-1-1-1-1-1-1),
或(1)+(1-1)+(1-1-1-1-1-1-1),等等。
追问:插空法,我理解了,谢谢,请问我理解的答案是4^25,这个想法错在哪里了?
全部回答
复制之前的“最佳答案”,并做以更正!!
当x1=2,x2=0,x3=-5,x4=8时,
30-(x1+x2+x3+x4)=30-(2+0+(-5)+8)=25,
所以相当于把25个1分割成4部分,每部分至少有0个1。
分类讨论:仍然是隔板法(也叫插空法)。25个1,中间共有24个空!
若4部分都至少有1,则为C(24,3)=2024;
若3部分都至少有1,剩余1部分为0,则为C(4,3)×C(24,2)=1104;
若2部分都至少有1,剩余2部分为0,则为C(4,2)×C(24,1)=144;
若1部分至少有1,剩3部分为0,则为C(4,1)×C(24,0)=4。
总计2024+1104+144+4=3276种整数解。
这种解法更直观,更便于理解。书上的解法有点绕~
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