如图,由若干个小正方形组成的 $k$ 层三角形图阵,第一层有 $1$ 个小正方形,第二层有 $2$ 个小正方形,依此类推,第 $k$ 层有 $k$ 个小正方形.除去最底下一层,每个小正方形都放置在它下一层的两个小正方形之上.现对第 $k$ 层的每个小正方形用数字进行标注,从左到右依次记为 $x_1,x_2,\cdots ,x_k$,其中 $x_i\in\{0,1\}$($1\leqslant i\leqslant k$),其它小正方形标注的数字是它下面的两个小正方形标注的数字之和,依此规律,记第一层的小正方形标注的数字为 $x_0$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
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    计数与概率
    >
    计数中的常用知识
    >
    二项式定理
  • 知识点
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    计数与概率
    >
    排列数与组合数
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    排列数与组合数
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    递推与递归
  1. 当 $k=4$ 时,若要求 $x_0$ 为 $2$ 的倍数,则有多少种不同的标注方法?
    标注
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      计数与概率
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      计数中的常用知识
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      二项式定理
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      计数与概率
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      排列数与组合数
    答案
    $8$
    解析
    类似于杨辉三角,我们容易知道$$x_0={\rm C}_{k-1}^{0}x_1+{\rm C}_{k-1}^{1}x_2+{\rm C}_{k-1}^{2}x_3+\cdots +{\rm C}_{k-1}^{k-1}x_k.$$如图为 $k=4$ 时每个方格中的数加的次数.这样,我们就可以得到不同的标注方法数为$${\rm C}_4^0+{\rm C}_4^2+{\rm C}_4^4=8.$$
  2. 当 $k=11$ 时,若要求 $x_0$ 为 $3$ 的倍数,则有多少种不同的标注方法?
    标注
    • 知识点
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      计数与概率
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      排列数与组合数
    • 方法
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      思考方式
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      递推与递归
    答案
    $640$
    解析
    从第 $(1)$ 小题的解决中可以看到,第 $k$ 层各个方格中的数字本身可以替换为对应的模同余的余数.因此,当 $k=11$ 时,可以如图填数.这样,我们就可以得到不同的标注方法数为$$\left({\rm C}_4^0+{\rm C}_4^3\right)\cdot 2^7=640.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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