例2. 一条马路上有编号为1、2、……、9的九盏路灯,为了节约用电,可以把其中的三盏灯关掉,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种?
A.10 B.14 C.21 D.35
答案:D。
【解析】我们先理解"不能同时关掉相邻的两盏或三盏灯"这句话,它反过来说的意思就是指关掉的两盏或三盏灯要求不相邻,实际上就是元素要求不相邻,因此我们可以使用插空法。先排列亮着的6盏灯,共有1种方法,注意到所有的路灯是相同型号且位置固定,因此用的是组合,接下来再把不相邻的三盏灯排到7个空隙之中,有35种排法,分步骤进行,两者相乘,总的排列方法有:1×35=35种排法。考虑一下,如果开头和末尾的灯不能熄灭,那么这道题又该如何做?
例3. 把12棵同样的松树和6棵同样的柏树种植在道路的两侧,每侧种植9棵,要求每侧的柏树数量相等且不相邻,且道路起点和终点处两侧种植的都必须是松树。问有多少种不同的种植方法?
A.30 B.50 C.100 D.400
【解析】首先对题意进行分析,题中要求两侧的柏树数量相等就各为3棵,此外要不相邻,符合元素要求不相邻的特征,因此考虑插空法,每侧9棵树,柏树为3棵,余下6棵为松树。先考虑一侧的情况:先排松树,6棵相同的松树只有1种排法,然后按照插空法要求,将柏树插入空隙中,因为起点终点都是松树,所以还有5个空隙可以放,得到 =10种排法,另一侧情况相同也为10种排法,先排一侧再排另一侧是分步骤进行,按照乘法原理,总的排列方法有:10×10=100种。
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