将四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果有恰有种颜色可供使用,则不同的染色方法有A. 种B. 种C. 种D. 种
A. 种
B. 种
C. 种
D. 种
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
1. 确定顶点 $S$ 的着色方法数
首先给顶点 着色,因为有 5 种颜色可选,所以给 着色的方法数为:
种。
2. 分析底面四个顶点 $A, B, C, D$ 的可用颜色范围
由于四棱锥 的侧面均以 为公共顶点,所以侧棱 存在。这意味着底面的四个顶点 都与 相邻。根据“同一条棱上的两端异色”的规则,底面四个顶点均不能使用 已经使用的颜色。因此,给 着色时,只能从剩下的 4 种颜色中进行选择。
3. 对底面四个顶点的着色方式进行分类讨论并计算
根据对角顶点 与 是否同色,将底面 的着色方法分为以下两类:
-
当 与 着同一种颜色时:
先给 着色,有 4 种方法,此时 的颜色被唯一确定,有 1 种方法。
由于 与 都相邻,且 同色,所以 不能与 (及 )同色,有 种着色方法。
同理,顶点 也有 3 种着色方法。
此种情况的着色方法数为:
种。 -
当 与 着不同颜色时:
先给 着色,有 4 种方法;再给 着色,因为不能与 同色,所以有 3 种方法。
由于 与 都相邻且 异色,所以 不能与 且不能与 同色,有 种着色方法。
同理,顶点 也有 2 种着色方法。
此种情况的着色方法数为:
种。
综上,底面 的着色方法数共有:
种。
4. 合计算出总的染色方案数
根据分步乘法计数原理,完成该四棱锥染色的总方法数为:
种。
因此,不同的染色方法有 种,正确选项为 C。
答案
C
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