现有 $4$ 种不同颜色的灯泡,每种颜色表示不同的信号,假设每种颜色的灯泡有足够多,若要在如图所示的某机场信号塔的每个顶点 $P,A,B,C,A_1,B_1,C_1$ 上各安装一个灯泡,要求同一线段两端的灯泡不同色,则不同的安装方法有 种(请用数字作答).
【难度】
【出处】
2018年全国高中数学联赛内蒙古自治区预赛
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    计数与概率
    >
    计数与概率
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    排列数与组合数
【答案】
$264$
【解析】
该信号塔每个顶点上安装灯泡且满足同一线段两端的灯泡不同色,等价于仅对下面的三棱柱的六个顶点安装灯泡.
第一种情况:只用三种颜色时,$A_4^3\times 2=48$ 种;
第二种情况:用了四种颜色时,$A_4^3\times {\rm C}_3^1\times (1+2)=216$.
所以有 $216+48=264$ 种.
题目 答案 解析 备注
0.109917s