组合数学试卷A(2014-2015-1)答卷
- 格式:doc
- 大小:304.50 KB
- 文档页数:5
2014-2015-1《组合数学》试卷(A )答案一、填空题(每小题3分,共24分)1.6()x y +所有项的系数和是( 64 ).2.将5封信投入3个邮筒,有( 243 )种不同的投法.3.在35⨯棋盘中选取两个相邻的方格(即有一条公共边的两个方格),有( 22 )种不同的选取方法.4.把9个相同的球放入3个相同的盒,不允许空盒,则有( 7 )种不同方式.5.把5个不同的球安排到4个相同盒子中,无空盒,共有种( 10 )不同方法.6.一次宴会,5位来宾寄存他们的帽子,在取帽子的时候有( 44 )种可能使得没有一位来宾取回的是他自己的帽子.7. 在边长为a 的正方形中,任意给定九点,这些顶点的三角形中必有一个三角形的面积不大于(28a ). 8.棋盘多项式 R ()=( x 2 +3x+1 ).二、单项选择题(每小题3分,共24分)9....0110p q p q p q r r r ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭( B ), min{,}r p q ≤.A 、1p q r +⎛⎫ ⎪-⎝⎭;B 、p q r +⎛⎫ ⎪⎝⎭;C 、1p q r +⎛⎫ ⎪+⎝⎭; D 、1p q r ++⎛⎫ ⎪⎝⎭. 10. ()na b c d +++的展开式在合并同类项后一共有( B )项. A 、n; B 、3n n +⎛⎫ ⎪⎝⎭; C 、4n ⎛⎫ ⎪⎝⎭; D 、!n . 11.多项式40123(24)x x x x +++中项2012x x x 的系数是( C ).A 、 78 ;B 、 104 ;C 、 96 ;D 、 48.12.有4个相同的红球,5个相同的白球,则这9个球有( B )种不同的排列方式.A、 63 ; B、 126 ; C、 252 ; D、378.13. 设,x y 均为正整数且10x y +≤,则这样的有序数对()y x ,共有( D )个.A. 100 ;B. 81 ;C. 50 ;D. 45.14. 递推关系12432(2)n n n n a a a n --=-+≥的特解形式是( B )(α为待定常数).A 、2n n α⋅;B 、2n α;C 、32n n α;D 、22n n α. 15.递推关系()6(1)9(2)f n f n f n =---的一般解是( B )(12,C C 为任意常数).A 、11233n n C C -+;B 、12()3nC C n +; C 、1(1)3n C n +;D 、1233n n C C +.16. 数列n a n =的普通母函数是( D )A 、11t - ;B 、1t t- ; C 、2-1(1)t - ; D 、2(1)t t -.三、解答题(每小题10分,共30分)17. 用数字1、2、3、4(数字可重复使用)可组成多少个含奇数个1、偶数个2且至少含一个3的n 位数 ( n > 1 ).解:由指数母函数()4!2!11!2!1!21!3!1342223tt t e e e t t t t t t t t A -+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++= =()()!134410n t n n n n n -+-∑∞=,!n t n 的系数()4314nn n -+- 即为所求. …………10分18. 解递推关系:12012749562(2),,.44n n n a a a n n a a --=-++≥==, 解:递推关系2165---=n n n a a a ()2≥n (1)的特征方程为0652=+-x x ,特征根为.3,221==x x 故其通解为.3221n n n c c a ⨯+⨯= …………………………………(4分)因为(1)式无等于1的特征根,所以递推关系()226521≥++-=--n n a a a n n n (2)有特解 B An a n +=,其中A 和B 是待定常数,代入(2)式得2])2([6])1([5+++--+-=+n B n A B n A B An化简得,2722+=-+n A B An 所以 解之得.411,21==B A 于是 ⎩⎨⎧=-=27212A B A,41213221++⋅+⋅=n c c a n n n ……………………………(8分) 其中21,c c 是待定常数. 由初始条件得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=++44941121324274112121c c c c解之得.1,321==c c 所以).2(41121323≥+++⨯=n n a n n n ……………………(10分)19. 求1到1000之间不能被5、6 或8整除的自然数的个数.解:设A 为1至1000的整数中能被5整除的数的个数;B 为1至1000的整数中能被6整除的数的个数;C 为1至1000的整数中能被8整除的数的个数. 则81201000,41241000,25401000,33301000,12581000,16661000,20051000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C B A C B C A B A C B A 所以 4008412533125166200C B A =+---++=+---++=CB AC B C A B A C B A 即所求为:6004001000=-. ………………………………………………10分四、证明题(每小题11分,共22分)20. 设0[]:0,[]:(1)(1),k x x x x x k k ==--+∈N ,s(,),(,)n k S n k 分别为第一、第二类Stirling 数,定义为:0[](,)n k n k x s n k x ==∑,0(,)[]n n k k x S n k x ==∑. 证明: (1)第二类Stirling 数满足递推关系:(1,)(,1)(,),,1S n k S n k kS n k n k +=-+≥;(2)两类Stirling 数满足关系:0,(,)(,)1,n k m m n S n k s k m m n =≠⎧=⎨=⎩∑. 证明:(1)[]1100011111(,)[][()](,)[](,)[](,1)[](,)[](,1)(,)[](,)[]n n nn nk k k k k k n n nk k k n k m k x x x S n k x x k k S n k x kS n k x S n k x kS n k x S n k kS n k x S n n x ++===++====⋅=-+=+=-+=-++∑∑∑∑∑∑因为110(1,)[]n n k k x S n k x ++==+∑,所以比较两等式的[]k x 的系数,即得递推关系:(1,)(,1)(,),,1S n k S n k kS n k n k +=-+≥. …………………6分(2)因为00(,)[],[](,)n kn m kk k m x S n k x x s k m x ====∑∑,所以 000(,)(,)(,)(,)n k n n n m m k m m k mx S n k s k m x S n k s k m x ======∑∑∑∑比较两等式的mx 的系数,即得: 0,(,)(,)1,nk m m n S n k s k m m n =≠⎧=⎨=⎩∑. ………………………11分21. 考虑n 个数12,,,n a a a 的乘积123n a a a a ,依据乘法的结合律,不改变其顺序,只用括号表示成对的乘积. 设n p 为n 个数乘积的n -1对括号插入的不同方案数.(1)证明n p 的递推关系为:112211,(2)n n n n p p p p p p p n ---=+++≥;(2)用母函数方法证明:221,(2).1n n p n n n -⎛⎫=≥ ⎪-⎝⎭证明:(1) n 个数12,,,n a a a 的乘积的最后一次乘法运算是前k 个数的积与后n - k 个数的积之间进行,其中1,2,,1k n =-. 前k 个数可以有k p 种不同的方法加括号,而后n-k 个数可以用n k p -种不同的方法加括号. 这样,当k 取遍{}1,2,,1n -时,集所有可能性,于是我们得到112211,(2).n n n np p p p p p p n---=+++≥………………5分(2)显然121p p==,设1()nnnG x p x∞==∑,由递推公式11, 2.nn k n kkp p p n--==≥∑有111122111121111()()n nn n n nn n k n k k n kn n n k n kn k nk n k k nk n k k nG x p x x p x x p p x x p p xx p p x x p x p x x G x∞∞∞-∞+--+======∞∞∞∞+-+======+=+=+=+=+=+∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑2[()]()0G x G x x∴-+=,解得114().2xG x±-=因为(0)0G=,所以“+”舍去,114()2xG x--=. 又因为所以,当1n≥时,np=11分。
答案一、CDABA BACDCDA 13、57-14、3/10 15、017、)4sin(π+x 18、3- 19、解:(1)由条件1OA =,AON θ∠=cos OC θ∴=,sin AC θ= ……2分1sin cos sin 22S θθθ∴== ……4分其中02πθ<< ……6分(2) 02πθ<<,02θπ∴<< ……8分故当22πθ=,即4πθ=时,……10分max 12S =. ……12分20、解:(1) 这二十五个数据的中位数是397.……4分 (2)品种A 亩产量的频率分布表如下:………………………8分(3)品种A 亩产量的频率分布直方图如下:0.0.0.0.0.0.0.0.………12分21、解:(1)由图象知:4()24T πππ=-=,则:22Tπω==,…………2分 由(0)1f =-得:sin 1ϕ=-,即:()2k k z πϕπ=-∈,……………4分∵||ϕπ< ∴ 2πϕ=-。
………………………………6分(2)由(1)知:()sin(2)cos 22f x x x π=-=-,……………………7分∴g()()()1cos )[cos()]12284xx x f x x ππ=--=----2[sin )]12cos 2sin cos 12x x x x x x =+-=+-cos 2sin 2)4x x x π=+=+,………………………10分当[0,]2x π∈时,52[,]444x πππ+∈,则sin(2)[,1]42x π+∈-,∴()g x 的值域为[-。
………………………………………12分22、解:(1)设(14,)P y ,则(14,),(8,3)OP y PB y ==---, ……………1分 由OP PB λ=,得(14,)(8,3)y y λ=---, …………2分 解得7,74y λ=-=-,所以点(14,7)P -。
2014-2015年高一数学必修五试题一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分).1.已知集合2{(1)37,},A x x x x R =-<+∈0,1x B x x ⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭则A B ⋂= ( )A .[]1,0-B .()1,0-C .(]1,0-D .[)1,0-2.在ABC ∆中,若2,60a b B ︒===,则此三角形( )A .无解B .有一解C .有两解D .解的个数无法确定 3.在数列{}n a 中,1121,,2nn n a a a a +==+则该数列的第5项为( ) A .12 B .25 C .13 D .23 4.如图所示,表示阴影部分的二元一次不等式组是( )A .202400x y x y x --<⎧⎪+->⎨⎪≥⎩B .20240x y x y x --<⎧⎪+-<⎨⎪≥⎩C .202400x y x y x -->⎧⎪+-<⎨⎪≥⎩D .202400x y x y x -->⎧⎪+->⎨⎪≥⎩5.等比数列{}n a 的前项和为n S ,已知123,2,3S S S A .3-B .13-C .3D .136.设01b a <<<,则下列不等式不成立的是( )A .222ba<< B .11220log log a b << C .21ab b << D .21ab a <<7.在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a b c 、、,若角3C π>,sin 2sin a C b A =,则下列结论正确的有 ( )个①一定是锐角三角形;②一定是等腰三角形;③可能是等腰直角三角形;④可能是等边三角形 A .1 B .2 C .3 D .48.已知等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为,n n S T ,且9593n n S n T n +=+,则使得n na b 为整数的正整数的个数是( )A .5B .4C .3D .29.若数列{}n a 满足:132a =,112(2,3,4,)221n n a n a -=-=+,且有一个形如sin()n a A n ωϕ=+的通项公式,其中,,A ωϕ均为实数,且0ω>,则此通项公式n a 可以为( )A .32sin 236n a n ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .2233n a n ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .325sin 236n a n ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭D .233n a n ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭10.定义在R 上的函数()y f x =是减函数,且对任意的a R ∈,都有()()0f a f a -+=,若x y 、满足不等式22(2)(2)0f x x f y y -+-≤,则当14x ≤≤时,2x y -的最小值为( )A .4-B .1-C .0D .8二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分) 11.《莱因徳纸草书》是世界上最古老的数学著作之一。
2014年秋《组合数学》期末考试试题一.填空(每空5分,共6×5 = 30分)1.将5个标有不同序号的珠子穿成一环,共有_____种不同的穿法。
2.教室有两排座位,每排6 个座位,现有学生9 人。
其中有3 名学霸总坐在第一排,2 名学渣总坐在最后一排。
求有_____种坐法?3.(a1+a2+a3+a4+a5)7的展开式中,项231345a a a a的系数是_____。
4.从n双互相不同的鞋中取出r只(nr ),要求其中没有任何两只是成对的,问共有_____种不同的取法。
5.a,b,c,d,e,f六个字母的全排列中不允许出现ace和df的排列数为_____。
6.箱子中放有10双手套,从中随意取出11只,则至少有_____只是完整配对的。
二.选择题(每题5分,共6×5 = 30分)1.{1,2,3,4,5}组成的全排列,按字典序法,25431 的下一个排列是()。
A. 31254B. 31245C. 21345D. 354212.由1,2,3,4,5这五个数字能组成()个大于43500的五位数。
A. 800B. 1000C. 900D. 11003.盒中有3个红球,2个黄球,3个篮球,从中取4个球,排成一列,问共有()种不同排列方案。
A. 70B. 170C. 60D. 804.若两个整数的最大公因子是1,则称这两个整数互素,请问1-500 之间与105 互素的数有()个?A. 242B. 240C. 238D. 2295.等边三角形的3个顶点用红,蓝,绿3着色,有()种方案。
A. 15B. 24C. 10D. 126. 班级中30人,有至少()位同学在同一个月出生。
A.2 B. 3 C.1 D. 4三.简答题(第1题10分,第2题10分,第3题20分)1.一个有障碍的格路如下图所示: 从(0,0)点到(10,5)点的路径中,求不能过AB, CD,EF, GH的路径数。
(各点坐标为A(2,2), B(3,2), C(4,2), D(5,2), E(6,2), F(6,3), G(7,2),H(7,3) )2.用1 x 1 和2 x 2 的两种瓷砖若干块,不重叠地铺满8 x 3 的地面,共有多少种方案?3.对如下正方形的4个小格用红、蓝两种颜色着色,可得多少种不同的图象,其中经过旋转后能吻合的两种方案只能算一种。
2015年全国高中数学联合竞赛一试试题(a卷)解答集锦全国高中数学联合竞赛一试试题(A卷)高中数学联赛篇一:2015年全国高中数学联赛试题一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,满分64分1.设a,b为不相等的实数,若二次函数f(x) x2 ax b满足f(a) f(b),则f(2)的值为2.若实数满足cos tan ,则1 cos4 的值为sin3.已知复数数列{zn}满足z1 1,zn 1 zn 1 ni(n 1,2,3, ),其中i为虚数单位,zn 表示zn的共轭复数,则z2015的值为4.在矩形ABCD中,AB 2,AD 1,边DC(包含点D,C)上的动点P与CB延长线上(包含点B)的动点Q满足DP BQ,则向量PA与向量PQ的数量积PA PQ的最小值为5.在正方体中随机取3条棱,它们两两异面的概率为6.在平面直角坐标系xOy中,点集K (x,y)(x 3y 6)(3x y 6) 0所对应的平面区域的面积为7.设为正实数,若存在a,b( a b 2 ),使得sin a sin b 2,则的取值范围是8.对四位数abcd(1 a 9,0 b,c,d 9),若a b,b c,c d,则称abcd为P类数,若a b,b c,c d,则称abcd为Q类数,用N(P),N(Q)分别表示P类数与Q类数的个数,则N(P) N(Q)的值为二、解答题:本大题共3小题,满分56分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤9.(本题满分16分)若实数a,b,c满足2a 4b 2c,4a 2b 4c,求c的最小值.10.(本题满分20分)设a1,a2,a3,a4是4个有理数,使得31 aa1 i j 4 24, 2, , ,1,3 ,求a1 a2 a3 a4的值. ij 28x211.(本题满分20分)在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别是椭圆y2 1的左、右焦点,2设不经过焦点F1的直线l与椭圆交于两个不同的点A,B,焦点F2到直线l的距离为d,如果直线AF1,l,BF1的斜率依次成等差数列,求d的取值范围.2015年全国高中数学联合竞赛加试试题(A卷)一、(本题满分40分)设a1,a2, ,an(n 2)是实数,证明:可以选取1, 2, , n 1, 1 ,使n2 得ai iai (n 1) ai . i 1 i 1 i 1二、(本题满分40分)设S A1,A2, ,An ,其中A1,A2, ,An是n个互不相同的有限集合(n 2),满足对任意的Ai,Aj S,均有Ai Aj S,若k minAi 2.证明:存在x Ai,1 i ni 1nn2n2使得x属于A1,A2, ,An中的至少n个集合(这里X表示有限集合X 的元素个数).k 上一点,点K在线段AP上,使得三、(本题满分50分)如图,ABC内接于圆O,P为BCBK平分ABC,过K,P,C三点的圆与边AC交于D,连接BD交圆于点E,连接PE并延长与边AB交于点F.证明:ABC 2 FCB.(解题时请将图画在答卷纸上)四、(本题满分50分)求具有下述性质的所有正整数k:(kn)!对任意正整数n,2(k 1)n 1不整除.n!高中数学联赛篇二:高中数学联赛基本知识集锦高中数学联赛基本知识集锦一、三角函数常用公式由于是讲竞赛,这里就不再重复过于基础的东西,例如六种三角函数之间的转换,两角和与差的三角函数,二倍角公式等等。
2014-2015年高一下学期期末试卷一、选择题1.公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4a 是37a a 与的等比中项,832S =, 则10S 等于( )A .18B .24C .60D .902.等比数列{}n a 中,36a =,前三项和318S =,则公比q 的值为( )A .1B .12-C .1或12-D .-1或12- 3.函数()sin()(0,0,||)2f x A x A πωφωφ=+>><的部分图象 如图示,则将()y f x =的图象向右平移6π个单位后,得到的图象解析式为 ( )A .y =sin 2xB .y =cos2xC .y =2sin(2)3x π+D .y =sin(2)6x-4.在“家电下乡”活动中,某厂要将100台洗衣机运往邻近的乡镇,现有4辆甲型货车和8辆乙型货车可供使用,每辆甲型货车运输费用400元,可装洗衣机20台;每辆乙型货车运输费用300元,可装洗衣机10台,若每辆至多只运一次,则该厂所花的最少运输费用为( )A .2000元B .2200元C .2400元D .2800元 二、填空题5.某校对全校男女学生共1600名进行健康调查,选用分层抽样法抽取一个容量为200的样本.已知女生比男生少抽了10人,则该校的女生人数应是 人.6.已知平面向量(1,2)a =, (2,)b m =-, 且a //b ,则23a b += . 7.某人射击1次,命中7~10环的概率如下表所示:则该人射击一次,至少命中9环的概率为 .8.某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x ,8,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,则其方差为 .9.若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =-的最大值为 .10.已知平面向量,,1,2,()a b a b a a b ==⊥-,则向量a 与b 的夹角为 .11.已知等差数列{}n a 满足:37a =,5726a a +=.则数列{}n a 的前n 项和为n S = .12.已知AB 是圆O 的一条直径,在AB 上任取一点H ,过H 作弦CD 与AB 垂直,则弦CD 的长度大于半径的概率是 . 13.在ABC ∆中,15BC =,10AC =,60A ∠=,则cos B = .14.将参加夏令营的600名学生编号为:001,002,… ,600.采用系统抽样方法抽取一个容量为50的样本,且随机首次抽得的号......码.为003.这600名学生分住在三个营区,从001到300在第Ⅰ营区,从301到495在第Ⅱ营区,从496到600在第Ⅲ营区.则第Ⅲ营区被抽中的人数为 .15.若0a >,0b >,2a b +=.则下列不等式:①1ab ≤; ≤; ③222a b +≥; ④112a b+≥.其中成立的是 .(写出所有正确命题的序号). 三、解答题16.设向量cos sin m x x =(,),(0,)x π∈,(1,3)n =.(1)若||5m n -=,求x 的值;(2)设()()f x m n n =+⋅,求函数()f x 的值域.17.已知函数()31x f x x =+,数列{}n a 满足*111,()()n n a a f a n N +==∈. (1)证明数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式; (选做)(2)记12231n n n S a a a a a a +=+++,求n S .18.ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且cos b C ,cos a A -,cos c B 成等差数列. (1)求角A 的大小;(2)若a =2b c +=,求ABC ∆的面积.19.已知数列}{n a 满足:121,(0)a a a a ==>,数列}{n b 满足*)(1N n a a b n n n ∈=+. (1)若}{n a 是等差数列,且,123=b 求a 的值及}{n a 的通项公式; (2)若}{n a 是等比数列,求}{n b 的前n 项和n S ;(选做)(3)若}{n b 是公比为1-a 的等比数列,问是否存在正实数a ,使得数列}{n a 为等比数列?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.。
2014-2015-1《组合数学》试卷(A )答案
一、填空题(每小题3分,共24分)
1.6()x y +所有项的系数和是( 64 ).
2.将5封信投入3个邮筒,有( 243 )种不同的投法.
3.在35⨯棋盘中选取两个相邻的方格(即有一条公共边的两个方格),有 ( 22 )种不同的选取方法.
4.把9个相同的球放入3个相同的盒,不允许空盒,则有( 7 )种不同方式.
5.把5个不同的球安排到4个相同盒子中,无空盒,共有种( 10 )不同方法.
6.一次宴会,5位来宾寄存他们的帽子,在取帽子的时候有( 44 )种可能使得没有一位来宾取回的是他自己的帽子.
7. 在边长为a 的正方形中,任意给定九点,这些顶点的三角形中必有一个三角形的面积不大于( 28a ). 8.棋盘多项式 R (
)=( x 2 +3x+1 ).
二、单项选择题(每小题3分,共24分)
9....0110p q p q p q r r r ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭
( B )
, min{,}r p q ≤. A 、1p q r +⎛⎫ ⎪-⎝⎭; B 、p q r +⎛⎫ ⎪⎝⎭; C 、1p q r +⎛⎫ ⎪+⎝⎭; D 、1p q r ++⎛⎫ ⎪⎝⎭
. 10. ()n a b c d +++的展开式在合并同类项后一共有( B )项.
A 、n ;
B 、3n n +⎛⎫ ⎪⎝⎭;
C 、4n ⎛⎫ ⎪⎝⎭
; D 、!n .
11.多项式40123(24)x x x x +++中项2012x x x 的系数是( C ).
A 、 78 ;
B 、 104 ;
C 、 96 ;
D 、 48.
12.有4个相同的红球,5个相同的白球,则这9个球有( B )种不同的排列方式. A、 63 ; B、 126 ; C、 252 ; D、 378.
13. 设,x y 均为正整数且10x y +≤,则这样的有序数对()y x ,共有( D )个.
A. 100 ;
B. 81 ;
C. 50 ;
D. 45.
14. 递推关系12432(2)n n n n a a a n --=-+≥的特解形式是( B )(α为待定常数).
A 、2n n α⋅;
B 、2n α;
C 、32n n α;
D 、22n n α.
15.递推关系()6(1)9(2)f n f n f n =---的一般解是( B )(12,C C 为任意常数).
A 、11233n n C C -+;
B 、12()3n
C C n +; C 、1(1)3n C n +;
D 、1233n n C C +.
16. 数列n a n =的普通母函数是( D )
A 、11t - ;
B 、1t t
- ; C 、2-1(1)t - ; D 、2(1)t t -.
三、解答题(每小题10分,共30分)
17. 用数字1、2、3、4(数字可重复使用)可组成多少个含奇数个1、偶数个2且至少含一
个3的n 位数 ( n > 1 ).
解:由指数母函数
()4!2!11!2!1!21!3!1342223t
t t e e e t t t t t t t t A -+-=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++= =()()!134410n t n n n n n -+-∑∞=,!n t n 的系数()4314n
n n -+- 即为所求. …………10分
18. 解递推关系:12012749562(2),
,.44n n n a a a n n a a --=-++≥==, 解:递推关系2165---=n n n a a a ()2≥n (1)
的特征方程为0652=+-x x ,特征根为.3,221==x x 故其通解为
.3221n n n c c a ⨯+⨯= …………………………………(4分)
因为(1)式无等于1的特征根,所以递推关系
()226521≥++-=--n n a a a n n n (2)
有特解 B An a n +=,其中A 和B 是待定常数,代入(2)式得
2])2([6])1([5+++--+-=+n B n A B n A B An
化简得,2722+=-+n A B An 所以 解之得.411,21==B A 于是 ,41213221++
⋅+⋅=n c c a n n n ……………………………(8分) 其中21,c c 是待定常数. 由初始条件得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=+++=++44941121324274112121c c c c 解之得.1,321==c c 所以).2(4
1121323≥++
+⨯=n n a n n n ……………………(10分)
19. 求1到1000之间不能被5、6 或8整除的自然数的个数.
解:设A 为1至1000的整数中能被5整除的数的个数;B 为1至1000的整数中能被6整除的数的个数;C 为1至1000的整数中能被8整除的数的个数. 则81201000,41241000,25401000,33301000,12581000,16661000,20051000=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C B A C B C A B A C B A 所以 4008412533125166200C B A =+---++=+---++=C
B A
C B C A B A C B A
即所求为:6004001000=-. ………………………………………………10分
四、证明题(每小题11分,共22分)
20. 设0[]:0,[]:(1)
(1),k x x x x x k k ==--+∈N ,s(,),(,)n k S n k 分别为第一、第二类Stirling 数,定义为:0[](,)n k n k x s n k x
==∑,0(,)[]n n k k x S n k x ==∑. 证明:
(1)第二类Stirling 数满足递推关系:(1,)(,1)(,),,1S n k S n k kS n k n k +=-+≥;
⎩⎨⎧=-=2
721
2A B A
(2)两类Stirling 数满足关系:
0,(,)(,)1,n
k m m n S n k s k m m n =≠⎧=⎨=⎩∑. 证明:(1) []1100011111(,)[][()](,)[](,)[](,1)[](,)[](,1)(,)[](,)[]n
n n
n n
k k k k k k n n n
k k k n k m k x x x S n k x x k k S n k x kS n k x S n k x kS n k x S n k kS n k x S n n x ++===++====⋅=-+=+=-+=-++∑∑∑∑∑∑因为1
10(1,)[]n n k k x S n k x ++==+∑,所以比较两等式的[]k x 的系数,即得递推关系:
(1,)(,1)(,),,1S n k S n k kS n k n k +=-+≥. …………………6分
(2)因为0
0(,)[],[](,)n k
n m k
k k m x S n k x x s k m x ====∑∑,所以 000(,)(,)(,)(,)n k n n n m m k m m k m
x S n k s k m x S n k s k m x ======∑∑∑∑
比较两等式的m
x 的系数,即得: 0,(,)(,)1,n
k m m n S n k s k m m n =≠⎧=⎨=⎩∑. ………………………11分
21. 考虑n 个数12,,,n a a a 的乘积123n a a a a ,依据乘法的结合律,不改变其顺序,只用括号表示成对的乘积. 设n p 为n 个数乘积的n -1对括号插入的不同方案数.
(1)证明n p 的递推关系为:112211,(2)n n n n p p p p p p p n ---=+++≥;
(2)用母函数方法证明:221,(2).1n n p n n n -⎛⎫=≥ ⎪-⎝⎭
证明:(1) n 个数12,,,n a a a 的乘积的最后一次乘法运算是前k 个数的积与后n - k 个数的积之间进行,其中1,2,,1k n =-. 前k 个数可以有k p 种不同的方法加括号,而后n-k 个数可以用n k p -种不同的方法加括号. 这样,当k 取遍{}1,2,,1n -时,集所有可能性,
于是我们得到 112211,(2).n n n n p p p p p p p n ---=+++≥ ………………5分
(2)显然121p p ==,设1()n n n G x p x ∞==
∑,由递推公式11, 2.n n k n k k p p p n --==≥∑ 有
1111221
11121111()()
n n
n n n
n n n k n k k n k n n n k n k n k n k n k k n k n k k n G x p x x p x x p p x x p p x x p p x x p x p x x G x ∞∞∞-∞+--+======∞∞∞∞+-+======+=+=+=+=+=+∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑
2 [()]()0G x G x x ∴-+=,解得114().2
x G x ±-= 因为(0)0G =,所以“+”舍去,114()2
x G x --=. 又因为
所以,当1n ≥时,n p =
11分。