2009 AMC 12B 第 21 题

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所有题目均经美国数学协会(MAA)官方合法授权使用。

21.

十名女性坐在一排 1010 个座位上。所有 1010 人都起身,然后重新坐满这 1010 个座位,每个人坐在自己原来的座位或与原座位相邻的座位上。她们有多少种重新入座方式?

Ten women sit in 1010 seats in a line. All of the 1010 get up and then reseat themselves using all 1010 seats, each sitting in the seat she was in before or a seat next to the one she occupied before. In how many ways can the women be reseated?

8989

9090

120120

210210

2382^{38}

答案:A
知识点:递推斐波那契数列
难度评级:2160
小提示:

SnS_n 表示 nn 名女性的合法重新入座数;考虑最右边女性的选择。

Let SnS_n count the valid reseatings of nn women; consider the rightmost woman’s choice

大提示:

若她不动,剩下 Sn1S_{n-1} 种;若她向左移动,则必须与左邻座交换,剩下 Sn2S_{n-2} 种,所以 Sn=Sn1+Sn2S_n = S_{n-1} + S_{n-2}

If she stays she leaves Sn1S_{n-1} ways; if she moves left a swap is forced, leaving Sn2S_{n-2} — so Sn=Sn1+Sn2S_n = S_{n-1} + S_{n-2}

解答:

SnS_nnn 名女性的合法重新入座方式数。最右边的女性要么留在原座位,此时其余人有 Sn1S_{n-1} 种方式;要么与左边的邻座交换(这是填满最右端座位的唯一其他方式),此时剩下 Sn2S_{n-2} 种方式。

因此 Sn=Sn1+Sn2S_n = S_{n-1} + S_{n-2},且 S1=1S_1 = 1S2=2S_2 = 2,得到斐波那契数列 1,2,3,5,8,13,21,34,55,891, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89。所以 S10=89S_{10} = 89

所以正确答案是 A

Let SnS_n be the number of valid reseatings of nn women. The rightmost woman either keeps her seat, leaving Sn1S_{n-1} ways for the rest, or swaps with her left neighbor — the only other way to fill the end seat — leaving Sn2S_{n-2} ways.

Thus Sn=Sn1+Sn2S_n = S_{n-1} + S_{n-2} with S1=1S_1 = 1 and S2=2,S_2 = 2, giving the Fibonacci values 1,2,3,5,8,13,21,34,55,89.1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89. So S10=89.S_{10} = 89.

Thus, the correct answer is A.

第 20 题#20
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