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104_02M_q13
104 學測數學 第 13 題
📅 104 年
📝 學測數學
第 13 題
題型:選填
課綱:99課綱
小燦預定在陽台上種植玫瑰、百合、菊花和向日葵等四種盆栽。如果陽台上的空間最多能種 $8$ 盆,可以不必擺滿,並且每種花至少一盆,則小燦買盆栽的方法共有 ____ 種。
重複組合
非負整數解
排列組合原理
排列組合
排列、組合與二項式定理
解題手法
設未知數
〔AI 推測〕
答案
$70$
選填題
詳解
設買玫瑰 $x_1$ 盆、百合 $x_2$ 盆、菊花 $x_3$ 盆、向日葵 $x_4$ 盆。 因為「每種花至少一盆」,所以 $x_1, x_2, x_3, x_4$ 為正整數(即 $x_i \ge 1$)。 陽台最多能種 $8$ 盆且可以不擺滿,故不等式為: $$x_1 + x_2 + x_3 + x_4 \le 8$$。 引進非負整數的虛設變數(代表沒種滿的盆數)$y \ge 0$,可轉換成方程式的非負整數解個數: $$x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + y = 8$$。 令 $x_i' = x_i - 1 \ge 0 \ (i = 1, 2, 3, 4)$,方程式改寫為: $$x_1' + x_2' + x_3' + x_4' + y = 8 - 4 = 4$$。 此方程的非負整數解個數為重複組合: $$H^{5}_{4} = C^{5+4-1}_{4} = C^{8}_{4} = \dfrac{8 \times 7 \times 6 \times 5}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 70\text{ 種}$$。 因此小燦買盆栽的方法共有 $70$ 種。
題目來源:
大學入學考試中心公開試題。
解析狀態:
本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。