有55盆互不相同的菊花,其中22盆为白色,22盆为黄色,11盆为红色,现要摆成一排,要求红色菊花在中间,白菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,则共有 ___ 种不同的摆放发方法((用数字作答)).

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完整解法

1. 确定红色菊花的位置,并简化剩余位置的摆放问题

由题意,一共5个位置。因为要求红色菊花在正中间,所以红色菊花只能固定摆放在第3个位置。
剩下4个位置(即左侧的第1、2位,和右侧的第4、5位)用于摆放2盆不同的白菊花和2盆不同的黄菊花。

2. 分析不相邻的逻辑并转化为位置分配条件

要使2盆白菊花不相邻,它们不能同时摆在左侧(第1、2位),也不能同时摆在右侧(第4、5位)。
因此,左侧(第1、2位)必须恰好摆放1盆白菊花和1盆黄菊花,右侧(第4、5位)也必须恰好摆放1盆白菊花和1盆黄菊花。
此时,两盆白菊花被中间的红菊花(以及可能相邻的黄菊花)隔开,两盆黄菊花同理,自然满足互不相邻的条件。

3. 利用排列组合与计数原理计算总摆放方法数

根据分步乘法计数原理,摆放步骤如下:

  1. 从2盆白菊花中选出1盆放在左侧,有 C21C_2^1 种选法;
  2. 从2盆黄菊花中选出1盆放在左侧,有 C21C_2^1 种选法;
  3. 将左侧选出的2盆花在第1、2位进行排列,有 A22A_2^2 种排法;
  4. 将剩余的1盆白菊花和1盆黄菊花在右侧第4、5位进行排列,有 A22A_2^2 种排法。

因此,总的摆放方法数为:
N=C21×C21×A22×A22=2×2×2×2=16N = C_2^1 \times C_2^1 \times A_2^2 \times A_2^2 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 16

答案

16

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