正在阅读《七、八仙过海》
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我们试将前面已讲的例子代进去看一看,这个话靠得住不:

(1)

(a)a=2,x=1,∴y=21=2

(b)a=2,x=2,∴y=22=4

(c)a=2,x=3,∴y=23=8

(d)a=2,x=4,∴y=24=16

(2)

(a)a=3,x=1,∴y=31=3

(b)a=3,x=2,∴y=32=9(对吗?)

(c)a=3,x=3,∴y=33=27

(d)a=3,x=4,∴y=34=81(?)

(3)

(a)a=4,x=1,∴y=41=4

(b)a=4,x=2,∴y=42=16(?)

(c)a=4,x=3,∴y=43=64

(d)a=4,x=4,∴y=44=256(?)

照这个结果来看,我们所用过的例子都合得上,那个回答大概总有些可靠了,就是几个不曾试过的数,想起来也还不至于错误。不过单是这样还不行,别人总得问我们要理由。此刻是无可延宕,只得找出理由来。

真要理由吗?就是将我们所用过的例子合在一起用了脑力去想,一定可以想得出来的:不过,这实在大可不必,有别人的现成架子可以装得上去时,直接痛快地装上去多么爽气。那么,在数学中可以找到这一栏吗?

可以。那就是排列法,我们就来说排列法吧。

先说什么叫排列法。

有几个不相同的东西,譬如A、B、C、D……几个字母,将它们的次序颠去倒来地排,计算这排得出的花头的数目,这种方法就叫排列法。

排列法的计算,本来比较复杂,而且一点不小心就容易弄错的,要详细地知道,自然你只好去读教科书或是去请教你的数学教师。这里不过说着玩玩儿,只得限于基本的几个法则了。

第一我们来讲几个东西全体的不重复的排列。这句话大约须得解释一下,譬如有A、B、C、D四个字母,我们一齐拿它们出来排,这叫全体的排列。所谓不重复是什么意思呢?那就是每个字母在一种排法中只需用一回。就好像甲、乙、丙、丁四个人排座位一样,甲既坐了第一位,其余的三位当然不能再归他坐了。

要计算A、B、C、D这种排列法,我们先假定有四个位置在一条直线上,譬如是桌上画的四个位置,A、B、C、D是写在四个铜元上的。

第一步我们来就第一个位置想,A、B、C、D四个钱统都没有排上去,所以我们无论用哪一个摆进去都行。这就可以知道第一个位置有4种排法。我们取一个钱放到了1,那就只剩三个位置和三个钱了,这就跟着来摆第二个位置。

外面剩的钱还有三个,第二个位置无论用这三个当中的哪一个去填它都是一样。这就可以知道第二个位置有3种排法。到了第二个位置也有一个钱将它占领时,桌子上只剩两个位置,外边只剩两个钱了。

第三个位置因为只有两个钱剩在外面,所以去填的方法也只有2个。

当第三个位置也被一个钱占领了时,桌上只有一个空位,外面只有一个闲钱,所以第四个位置的排法便只有1个。

为了容易明白起见,我们还是来不怕麻烦地画一个图。

仔细观察图35第一位,无论是A、B、C、D四个当中的哪一个,A或B或C或D,第二位都有3个排法,所以第一、第二位合在一起共有的排法是:

4×3

而第二位无论是A、B、C、D中的哪一个,第三位都有两个排法,所以一、二、三,三个位置连在一起算,一共的排法是:

4×3×2

至于第四位,那跟着第三位来已经是定了,只有一个方法。因此四个位置一总的排法是:

4×3×2×1=24

我们由图上去看,恰好一共是二十四排。

假如桌上有五个位置,外面有五个钱呢?那么第一个位置照前面说过的样儿有五个排法,到了第一个排定以后,下面剩四个位置和四个钱,它们的排法便和前面说过的一样了。所以五个位置五个钱的排法是:

5×4×3×2×1=120

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