排列组合常见2种解题方法
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高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略江西省永丰中学陈保进排列组合问题是高中数学的一个难点,它和实际问题联系紧密,题型多样,解题思路灵活多变,学生不容易掌握。
下面介绍一些常见的排列组合问题的解题方法和策略。
1.相邻问题捆绑法:将相邻的几个元素捆绑成一组,当作一个大元素参与排列例1:A ,B ,C ,D ,E 五人站成一排,如果A ,B 必须相邻,则不同的排法种数为_____解析:把A ,B 捆绑,视为一个整体,整体内部排序,有22A 种情况,再将整体和另外三人排序,有44A 种情况,所以答案为22A ×44A =48注意:小集团问题也可以用捆绑法变式1:7人排成一排,甲、乙两人中间恰好有3人,则不同的排法有_____种解析:把甲、乙及中间3人看作一个整体,答案为720333522=⨯⨯A A A 2.不相邻问题插空法:不相邻问题,可先把其他元素全排列,再把需要不相邻的元素插入到其他元素的空位或两端例2:七人并排站成一行,如果甲乙丙两两不相邻,那么不同的排法种数是_____解析:先将其它4人全排列,共44A 种情况,再将甲乙丙插入到其他4人的空位或两端,共35A 种情况,所以答案为44A ×35A =14403.定序问题用除法:若要求某几个元素必须保持一定的顺序,可用除法例3:A ,B ,C ,D ,E 五人站成一列,如果A 必须在B 前面,则不同的排法种数有_____解析:先将5人全排列,共55A 种情况,考虑A ,B 的顺序有22A 种,符合题意的只有一种,所以答案为602255=A A 4.特殊元素优先考虑例4:8名男生排成一排,其中甲不站最左边,乙不站最右边,有种排法解析:①甲在最右边时,其他的可全排,有77A 种不同排法②甲不在最右边时,可从余下6个位置中任选一个,有16A 种,再排乙,有16A 种排法,其余人全排列,共有77A +16A ×16A ×66A =30960种不同排法5.特殊位置优先考虑例5:从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,若其中甲、乙两名志愿者都不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有种解析:翻译工作是特殊位置,先选择一人参加翻译工作,14C 种情况,再从其他5人中选择5人参加导游、导购、保洁工作,有35A 种情况,答案为14C ×35A =2406.分组、分配问题:先分组后分配,如果是整体平均分组或部分平均分组,最后计算组数时要除以n n A (n 为均分的组数),避免重复计数例6:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,其中一人得1本,一人得2本,一人得3本,则有________种不同的分法解析:第一步把书按数量1,2,3分成三组,不是平均分组,有332516C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故共有3606033=⨯A 种情况A BC DE变式1:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,其中有两人各得1本,一人得4本,则有________种不同的分法解析:第一步把书按数量1,1,4分成三组,为部分平均分组,有1522441516=A C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故有901533=⨯A 种情况变式2:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,每人得2本,则有_______种不同的分法解析:第一步把书按数量2,2,2分成三组,为整体平均分组,有1533222426=A C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故有901533=⨯A 种情况变式3:某学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有_____种解析:①按照人数2,2,1分成3组;②按照人数3,1,1分成3组答案为15033221112353322112325=⨯+⨯A A C C C A A C C C 7.正难则反,考虑反面:例7:从10名大学毕业生中选3个人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数为解析:493739=-C C 此法适用于至多、至少、有、没有这类问题8.分类法(含多个限制条件的排列组合问题、多元问题)例8:甲、乙、丙、丁四位同学高考之后计划去A ,B ,C 三个不同社区进行帮扶活动,每人只能去一个社区,每个社区至少一人.其中甲必须去A 社区,乙不去B 社区,则不同的安排方法种数为解析:分2种情况,①乙去A 社区,再将丙丁二人安排到B ,C 社区,有22A 种情况,②乙不去A 社区,则乙必须去C 社区,若丙丁都去B 社区,有1种情况,若丙丁中有1人去B 社区,则先在丙丁中选出1人,安排到B 社区,剩下1人安排到A 或C 社区,有2×2=4种情况,所以答案为2+1+4=7变式1:由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有个解析:元素多,取出的情况多种,个位数字可能是0、1、2、3和4共5种情况,分别有55A 、113433A A A 、113333A A A 、113233A A A 和1333A A 个数,合计为300个变式2:在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种解析:只需考虑三张奖券的归属情况,①有三人各得一张奖券,情况数为34A ;②一人获两张奖券一人获一张奖券,情况数为362423=A C ,故答案为609.可重复的排列求幂法例9:把6名实习生分配到7个车间实习,每个车间人数不限,共有种不同方法解析:每名实习生有7种分配方法,答案为7×7×7×7×7×7×7=76种不同的分法10.多排问题单排法例10:6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是解析:先排前排,36A 种情况,再排后排,33A 种情况,答案为720663336==⨯A A A如果没有条件限制,把元素排成几排和排成一排情况一样多变式1:8个人排成前后两排,每排4人,其中甲乙要排在前排,丙要排在后排,有种排法解析:先排甲乙和丙,还剩5个位置,让5个人做全排列,答案为5760551424=⨯⨯A A A 11.相同元素的分配问题隔板法(名额分配问题也可用隔板法)例11:将7个相同的小球放入四个不同的盒子,每个盒子都不空,放法有种解析:可以在7个小球的6个空位中插入3块木板,每一种插法对应一种放法,故放法有3620C =种变式1:把20个相同的球全放入编号分别为1,2,3的三个盒子中,要求每个盒子中的球数不少于其编号数,则有种放法解析:先向1,2,3号三个盒子中分别放入0,1,2个球后还余下17个球,然后再把这17个球分成3份,每份至少一球,运用隔板法,共有216120C =种放法12.选排问题先取后排例12:10名同学合影,站成了前排3人,后排7人,现摄影师要从后排7人中抽2人站前排,其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数为解析:首先从后排的7人中抽2人,有27C 方法;再将这2人安排在前排,第一人有4种放法,第二人有5种放法,答案为2745420C ⨯⨯=变式1:摄像师要对已坐定一排照像的6位小朋友的座位顺序进行调整,要求其中恰有3人座位不调整,则不同的调整方案的种数为______解析:从6人中任选3人有36C 种情况,将这3人位置全部进行调整,有1112112C C C ⨯⨯=种情况,答案为36240C ⨯=13.部分合条件问题排除法例13:以正方体的顶点为顶点的四面体共有个解析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成48C 个四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面体,所以答案为481258C -=变式1:四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有种A、150种B、147种C、144种D、141种解析:从10个点中任取4个的组合数为410210C =,其中4点共面的分三类:①4点在同一侧面或底面的共4组,即46460C ⨯=种②每条棱上的三点和它的对棱的中点共面,这样的共6种③所有棱的6个中点中,4点构成平行四边形共面的有3种答案为210-(60+6+3)=14114.构造模型,等价转化例14:马路上有编号为1,2,3…9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?解析:此问题相当于一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮的灯种方法。
排列、组合题解题方法一、相邻问题捆绑法1、A,B,C,D,E共5人并排站成一排,若A,B必须相邻,则不同的排法种数有多少?2、A,B,C,D,E共5人并排站成一排,若A,B必须相邻且B在A的右边,则不同的排法种数有多少?二、相离问题插空法1、A,B,C,D,E共5人并排站成一排,若A,B不能相邻,则不同的排法种数有多少?2、用1,2,3,4,5,6,7七个数字排成一个七位数,(1)偶数数字不相邻的有多少个?(2)奇数与偶数数字相间的有多少个?3、4男4女排成一排,男女要相间排列,则不同的排法种数有多少?4、某人射击8枪,命中4枪,4枪命中且恰有3枪连在一起的不同种数?射击7枪,击中5枪,击中与未击中的不同顺序?三、定序问题缩倍法1、A,B,C,D,E共5人并排站成一排,若A必须站在B的右方,(A,B可以不相邻),则不同的排法种数有多少?2、书架上放有6本不同的书,现把另外3本不同的新书也放上去,并且不改变原来书的相对顺序,则共有多少种不同的摆放方法?3、一条街上有10盏路灯,为了节约用电,需关掉其中的3盏,但不能关两端的2盏,也不能关相邻的2盏或3盏,则共有多少种关灯方法?4、某人上楼共10级,上楼可以一步上一级,也可一步上两级,规定要用8步走完,则不同的上楼方法?四、定位问题优先法1、一名老师和4名同学排成一排照相,若老师不能在两端,则不同的排法种数有多少?2、用0,1,3,5,7五个数字,可组成多少个没有重复数字且5不在十位位置上的五位数?3、10双不同的鞋子混装在一只口袋中,从中任取4只,(1)4只鞋子没有成双的(2)4只鞋子恰成两双(3)4只鞋子,有2只成双,另2只不成双五、相同元素隔板法1、方程)(*∈=+++NnnxxxmΛ21,共有多少组不同的正整数解?2、某校召开代表会,把6个代表分配给3个班,每班至少一个名额,有多少种方法?3、4()a b c d f++++展开式再合并同类项共有多少项?4、(1)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问每个盒子至少有一个球的不同放法?(2)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,每盒可空,不同放法?(3)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,每个盒子的小球数不小于其编号数,不同放法?六、有序分配问题逐分法1、有甲,乙,丙三项任务,甲需2人承担,乙,丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这3项任务,不同的选法总数有多少?2、6本不同的书,按下列条件,各有多少种不同的分法?(1)分给甲,乙,丙三人,每人两本书(2)分成三份,每份2本(3)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本(4)分给甲,乙,丙三人,1人1本,1人2本,1人3本(5)分给甲,乙,丙三人,每人至少1本3、用黄,蓝,白3种颜色粉刷6间办公室,一种颜色粉刷3间,一种颜色粉刷2间,一种颜色粉刷1间,问粉刷这6间办公室有多少种安排方法?七、标号排位树图法1、将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有几种?八、多元问题分类法1、由数字0,1,2,3,4,5组成且没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有几个?2、从1,2,…,100这100个数中,任取2个数,使其和能被4整除的取法有多少种?3、有11名外语翻译,其中7名英语翻译,6名日语翻译,从中找出8人,组成两个翻译小组,其中4人翻译英语,另4人翻译日语,这两组能同时工作,问这样的8人名单共有多少种?4、9名歌舞演员,7人会唱歌,5人回舞蹈,从中选出2人,一人唱歌,一人跳舞,则不同的选法?5、划船运动员8人,其中3人只会划右舷,2人只会划右舷,3人会划右舷也会划左舷,从这8人中选出6人,平均分配在船的两侧,有多少种选法?九、交叉问题集合法1、从6名运动员中选出4个参加接力赛,若甲不跑第一棒,乙不跑第二棒,共有多少种方式?十、多排问题单排法1、6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,则不同的排法总数?2、8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某1个元素要排在后排,则不同的排法总数?十一、“至少”问题间接法1、从4台甲型和5台乙型电视机中任选3台,其中至少有甲型和乙型电视机各一台,则不同的取法有几种?十二、选排问题先选后排法1、4个不同的球放入编号为1,2,3,4的4个盒中,则恰有一个空盒的放法有几种?2、9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,要进行混合双打比赛,有多少种分组方法?十三、部分符合条件问题排除法1、以一个正方体的顶点为顶点的四面体共有多少个?异面直线有多少对?(174)2、从正方体的6个面中选取3个面,其中有两个不相邻的选法有多少种?3、四面体的顶点和各棱的中点共10个点,在其中取不共面的4个点,不同的取法有多少种?4、有1克,2克,3克,4克,的四个砝码,可以称不同重量的物体种数?5、从0,1,2,3,4,5中取出3个不同的元素作为方程ax+by+c=0的系数,则可表示的不同直线的条数?十四、注意问题的转化1、某区有7条南北街道,5条东西街道,如图(1)图中共有多少个矩形?(2)从A到B路径最短的走法有多少种?2、圆内接n边形(n ≥4)的对角线在圆内最多可以有多少个不同的交点?十五、平均分堆问题1、有6本不同的书,(1)平均分成3堆,有多少种分法?(2)平均分给甲,乙,丙三人,有多少种分法?2、8本不同的书,分成三堆,一堆4本,另两堆2本,有多少种分法?。
排列组合问题的解题策略关键词:排列组合,解题策略①分堆问题;②解决排列、组合问题的一些常用方法:错位法、剪截法(隔板法)、捆绑法、剔除法、插孔法、消序法(留空法). 一、相临问题——捆绑法例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法?解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。
评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。
二、不相临问题——选空插入法例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法?解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 .评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。
三、复杂问题——总体排除法在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。
例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个.解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.四、特殊元素——优先考虑法对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。
例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种.解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法.例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种.解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种.五、多元问题——分类讨论法对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。
解排列组合问题常用方法(二十种)一、定位问题优先法(特殊元素和特殊位置优先法)例1、由01,2,3,4,5,可以组成多少个没有重复数字五位奇数? 分析:特殊元素和特殊位置有特殊要求,应优先考虑。
末位和首位有特殊要求。
先排末位,从1,3,5三个数中任选一个共有13C 种组合;然后排首位,从2,4和剩余的两个奇数中任选一个共有14C 种组合;最后排中间三个数,从剩余四个数中任选三个共有34A 种排列。
由分步计数原理得113344288C C A =.变式1、7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?分析:先种两种不同的葵花在不受限制的四个花盒中共有24A 种排列,再种其它葵花有55A 种排列。
由分步计数原理得25451440A A =.二、相邻问题捆绑法例2、7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻,共有多少种不同的排法?分析:分三步。
先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,将丙丁两元素也捆绑成整体看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时在两对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理得522522480A A A =。
变式2、某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 。
分析:命中的三枪捆绑成一枪,与命中的另一枪插入未命中四枪形成的五个空位,共有25A 种排列。
三、相离问题插空法例3、一个晚会节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈不能连续出场,则节目出场顺序有多少种?分析:相离问题即不相邻问题。
分两步.第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种排列,第二步将4个舞蹈插入第一步排好后形成的6个空位中(包含首尾两个空位)共有46A 种排列,由分步计数原理得545643200A A =.变式3、某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目,如果将这两个新节目插入原节目单中且不相邻,那么不同插法的种数为 。
小学奥数精讲:排列组合常见解题方法小学奥数精讲:排列组合问题常见解题方法方法一:捆绑法“相邻问题”——捆绑法,即在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先将其“捆绑”后整体考虑,也就是将相邻元素视作“一个”大元素进行排序,然后再考虑大元素内部各元素间排列顺序的解题策略。
例1.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须站在相邻位置,则有多少排队方法?【解析】:题目要求A和B两个人必须排在一起,首先将A和B两个人“捆绑”,视其为“一个人”,也即对“A,B”、C、D、E“四个人”进行排列,有在一起的A、B两人也要排序,有种。
例2.有8本不同的书,其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本。
若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有多少种?【解析】:把3本数学书“捆绑”在一起看成一本大书,2本外语书也“捆绑”在一起看成一本大书,与其它3本书一起看作5个元素,共有法,2本外语书有种排法;根据分步乘法原理共有排法种排法;又3本数学书有种排种。
种排法。
又因为捆绑种排法。
根据分步乘法原理,总的排法有【提示】:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意“捆绑”起来的大元素内部的顺序问题。
解题过程是“先捆绑,再排列”。
方法二:插空法“不邻问题”——插空法,即在解决关于某几个元素要求不相邻的问题时,先将其它元素排好,再将指定的不相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。
例3.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须不站在一起,则有多少排队方法?【解析】:题目要求A和B两个人必须隔开。
第一将C、D、E三个人排列,有种排法;若排成D C E,则D、C、E“中央”和“两端”共有四个空位置,也等于:︺D︺C︺E︺,此时可将A、B两人插到四个空位置中的任意两个位置,有共有排队方法:。
种插法。
由乘法原理,例4.在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对顺序不变,再添加进去3个节目,则所有不同的添加方法共有多少种?【解析】:直接解答较为麻烦,可根据插空法去解题,故可先用一个节目去插7个空位(原来的6个节目排好后,中间和两端共有7个空位),有8个空位,有种方法;用末了一个节目去插9个空位,有=504种。
排列组合常见21种解题方法排列组合是高中数学中的重要知识点,也是考试中常见的题型。
在解决排列组合问题时,我们可以运用多种方法来求解,下面将介绍常见的21种解题方法。
1. 直接法,根据排列组合的定义,直接计算排列或组合的个数。
2. 公式法,利用排列组合的公式进行计算,如排列公式P(n,m)=n!/(n-m)!,组合公式C(n,m)=n!/(m!(n-m)!)。
3. 递推法,通过递推关系式求解排列组合问题,如利用排列数的递推关系P(n,m)=P(n-1,m)+P(n-1,m-1)。
4. 分类讨论法,将问题进行分类讨论,分别求解每种情况的排列组合个数,然后合并得出最终结果。
5. 组合数性质法,利用组合数的性质,如C(n,m)=C(n,n-m),C(n,m)=C(n-1,m)+C(n-1,m-1),简化计算过程。
6. 二项式定理法,利用二项式定理展开式子,求解排列组合问题。
7. 二项式系数法,利用二项式系数的性质,如n个不同元素的排列个数为n!,n个相同元素的排列个数为1,简化计算过程。
8. 容斥原理法,利用容斥原理求解排列组合问题,排除重复计算的部分。
9. 对称性法,利用排列组合的对称性质,简化计算过程。
10. 逆向思维法,从问题的逆向思考,求解排列组合问题。
11. 生成函数法,利用生成函数求解排列组合问题,将排列组合问题转化为多项式求解。
12. 构造法,通过构造合适的排列组合模型,求解问题。
13. 图论法,将排列组合问题转化为图论问题,利用图论算法求解。
14. 动态规划法,利用动态规划算法求解排列组合问题,降低时间复杂度。
15. 贪心算法法,利用贪心算法求解排列组合问题,简化计算过程。
16. 模拟法,通过模拟排列组合过程,求解问题。
17. 枚举法,将所有可能的排列组合情况列举出来,求解问题。
18. 穷举法,通过穷举所有可能的情况,求解问题。
19. 数学归纳法,利用数学归纳法证明排列组合的性质,求解问题。
排列组合解题方法排列组合题在高考试题中占据较大比例,或单独命题,或与概率内容相结合,由于排列组合题抽象性较强,解题思路灵活,方法多样,切入点多,学生在解题过程中往往容易出现思维遗漏、或重复的错误。
下面就是小编给大家带来的排列组合解题方法,希望大家喜欢!相离问题插空法主要用来解决 2 个或若干个不相邻元素的排列组合问题,是解决排列组合问题的常见方法之一。
它是指先把无位置要求,无条件限制的元素排列好,然后对有位置要求,受条件限制的元素进行整理,再将受条件限制的元素插入到已排列好的无条件限制元素的间隙或两端中。
例 1 在一张节目单中原有 6 个节目,若保持这些节目相对顺序不变,再添加进去 3 个节目,则所有不同的添加方法共有多少种?解析:该题若直接进行解答较为麻烦,此时可以借助相离问题插空法,可以使问题迎刃而解。
先将原来的6 个节目排列好,这时中间和两端有 7 个空位,然后用一个节目去插 7 个空位,有 A 种方法;接着再用另一个节目去插 8 个空位,有 A 种方法;将最后一个节目插入到 9 个空位中,有 A 种方法,由乘法原理得:所有不同的添加方法 AAA=504 种。
例 2 停车场划出一排 12 个停车位置,今有 8 辆车需要停放,要求空位置连在一起,不同的停车方法有多少种?解析:先排好 8 辆车有 A 种方法,要求空位置连在一起,则在每 2 辆之间及其两端的9 个空当中任选一个,将空位置插入其中有 C 种方法。
故共有 AC 种方法。
相邻问题捆绑法作为排列组合题最为常见的解法之一,就是在解决对于某几个元素相邻问题时,将相邻元素作为整体加以考虑,视为一个“大”元素参与排序,然后再单独对大元素内部各元素间的排列顺序进行一一分析排列。
例 3 有 6 名同学排成一排,其中甲、乙两人必须排在一起的不同排法有多少种?解析:由于甲、乙两人必须要排在一起,故可将甲、乙两人捆绑起来作为一个整体进行考虑,即将两人视为一人,再与其他四人进行全排列,则有 A 种排法,甲、乙两人之间有 A 种排法。
例析排列组合问题类型及解题常用方法排列组合问题一般可分为相异元素不许重复的排列组合问题,相异元素允许重复的排列组合问题和不尽相异元素的排列组合问题.对于复杂的排列组合问题往往是对元素或位置进行限制,因此掌握一些基本排列组合的题型对学好本节内容是很有必要的.一、相异元素不许重复的排列组合问题1. 若对元素无特殊要求,这类问题比较简单,直接运用排列数、组合数定义就可以解决,只需分清是组合问题还是排列问题即可.例1 有北京、上海、广州三个车站,需准备几种车票?有几种票价?解析车票与起点、终点顺序有关,故是排列问题;而票价与顺序无关,故是组合问题. 因此有[A23=6]种车票,有[C23=3]种票价.2. 相异元素有限制条件的排列问题,常用方法有:特殊元素优先法、相邻问题捆绑法、相邻问题插入法等.例2 6人站成一排,其中甲既不站在最左端也不站在最右端,有多少种不同的站法?解析因为甲不能站在左、右两端,故第一步考虑甲,除去两端位置甲有4种站法;第二步让其余的5人站在其他5个位置上,有[A55=120]种站法.故满足题目条件的站法共有[4×A55=480]种.例3 5个男生和3个女生排成一排,3个女生必须排在一起,有多少种不同的排法?解析将3个女生看成一个元素,与5个男生进行排列,共有[A66=720]种排法;然后女生内部再进行排列,有[A33=6]种排法.故共有[A66A33=4320]种排法.点拨对于某些元素要求排在一起的问题,可用“捆绑法”将这些元素看作一个整体、看作一个元素,与其他元素进行排列,然后相邻元素间内部再进行排列.例4 7人排成一排,甲、乙、丙3人互不相邻有多少种排法?解析先将其余4人排成一排,有[A44=24]种排法,再将甲、乙、丙3人插入其余4人之间和两端的5个缝隙中,有[A35=60]种排法,故共有[A44A35=1440]种排法.点拨对于某些元素要求间隔排列的问题一般运用插入法. 在插入时,要先排无限制条件的元素,再将不相邻的元素插入已排好元素位置间的缝隙中.例5 有9本不同的书,分成3堆.(1)每堆3本有多少种不同的分法;(2)一堆5本,其他两堆各2本,有多少种不同的分法;(3)若一堆4本,一堆3本,一堆2本有多少种不同的分法.解析(1)此分堆属于平均分组问题,并且不计每堆顺序,所以分堆方法共有[C39C36C33A33=560]种.(2)分堆中,有两堆是均匀的,故有[C59C24C22A22=378]种.(3)非均匀分堆,由于不知3堆中哪一堆4本,哪一堆3本,哪一堆2本,故有[C49C35C22]=1260种.点拨对于分组、分堆问题,要注意是“均匀分”还是“非均匀分”,均匀分组要除以分组数的全排列数(堆与堆之间没有顺序),而不均匀分组则不用除以分组数的全排列数.二、相异元素允许重复的排列组合问题不能直接用[Amn]解决,因元素可重复出现,往往需分步考虑,运用计数乘法原理来解决.例6 有3封信和4个邮筒,则将信投入邮筒的所有不同投法种数有()A. [A34]B. [43]C.[34]D.[C34]解析 [Amn],[Cmn]只能表示没有重复的排列组合问题,而本题中明显可以将多封信投入到一个邮筒中,是一个可重复问题,应考虑运用分步原理来做. 每封信都有4种可能的投法,故有[4×4×4=64]种不同的投法.答案 B例7 用5种不同的颜色给图中4个区域涂色,若每一区域涂一种颜色,相邻区域不能同色,共有多少种涂色方法.[1][2][3][4]解析这是一道染色排列组合问题,很容易错误地认为就是[A45=120],但仔细分析可知,1,3区域可以同色,故应分步考虑. 先涂区域2有5种方法,再涂区域4有4种方法,剩下三种颜色涂区域1,3各有3种方法,故共有[5×4×3×3=180]种涂法.点拨对于这类染色问题,一般采取分步或分类计数的方法进行解决.三、不尽相异的元素的排列组合问题这类排列组合问题,直接考虑很难解决,分类讨论又十分麻烦. 有些排列组合问题,从表面上看是不尽相异的元素排列组合,但若交换元素与位置关系,运用转化思想,变换角度来考虑,问题就可能转化为相异元素的排列组合问题.例8 有2个a,3个b,4个c,共9个字母排列成一排,有多少种排法?解析将9个字母看作元素,1~9位置作为位子,这是一个不尽相异元素的全排列.若转换角度,将1~9号位置作元素,字母作位置,那么问题就转化为一个相异元素不许重复的组合问题,故有[C29C37C44=1260]种不同的排法.例10 3面红旗、2面黄旗,全部都升上旗杆作信号,共能表示多少种不同的信号?解析由于同色旗间没有顺序,因此只用考虑红旗或黄旗中的一种在5个空处的位置即可,故有[C35=C25=10]种信号.例11 从5个班中选10人组成校篮球队,每班至少1人,有多少种选法?解析这是一道选人问题,只要把人选出来就可以了,不用考虑顺序,因此可以将10个人看成10个相同的小球,放入5个不同的盒子中,每个盒子至少1球,可先把10个球排成一排,再在其中9个间隙中选4个位置插入4块“挡板”,将总体分成5个部分对应着5个盒子,故有[C49=126]种选法,这种计数方法叫做隔板法,可专门用来解决同种元素的分配问题.以上是对一些常见排列组合问题的分类和小结,它们对应着不同的题型,在解题过程中需灵活多变,其实在解决大多数计数问题时,往往要交叉用到排列、组合,不能拘泥于某种分类,但必须要清楚排列和组合间的区别.。
考点透视常见的排列组合问题有分组问题、排队问题、分配问题、计数问题等.解答排列组合问题,需重点讨论完成一件事情所需要的步数、方法数,通常需灵活运用分类计数原理和分步计数原理来求解.那么对于不同的事情,如何计算步数、方法数呢?下面介绍三种方法.一、优先法若题目中的元素有特殊要求,则需采用优先法求解.首先分析题目中有特殊要求的元素的排列方式,再分析题目中其他没有特殊要求的元素的排列方式,最后利用分步计数原理进行求解.例1.小明有A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 7个不同的小球,现将这7个小球放进标号分别为1、2、3、4、5、6、7的盒子里,每个盒子只装1个小球.若A 小球必须放进4号盒子里,有多少种不同的放法?剖析:本题中的特殊元素为A 小球,则需采用优先法,优先考虑A 小球的位置,再考虑剩下的6个小球以及盒子的放置顺序.解:先将A 小球放进4号盒子里,有1种放法;再将剩下的6个小球任意放进6个盒子里,有A 66=720种放法;所以一共有A 66A 11=720种不同的放法.二、捆绑法有些题目中要求几个元素必须相邻排列,此时可以运用捆绑法求解.先将必须相邻排列的元素捆绑起来看成“一个整体”,当做1个元素,与其他元素一起排列;然后考虑这个“整体”内部元素的排列顺序;最后根据分步计数原理求解.例2.小明有A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 7个不同的小球,现将这7个小球放进标号分别为1、2、3、4、5、6、7的盒子里,每个盒子只装1个小球.若放A 、B 、C 小球的3个盒子的标号相邻,则一共有多少种不同的放法?剖析:根据题意可知,要使放A 、B 、C 小球的3个盒子的标号相邻,需将放有A 、B 、C 3个球的盒子捆绑起来,视为一个“整体”,采用捆绑法求解.解:将放有A 、B 、C 3个球的盒子捆绑起来,视为一个“整体”,与其他4个盒子一起排列,有A 55=120种放法;将A 、B 、C 3个小球放进标号相邻的盒子,有A 33=6种放法;因此一共有A 55A 33=720种不同的放法.三、插空法有些题目要求某些元素不能相邻排列,对于这类问题,需运用插空法求解.先将没有要求的元素排列;再将要求不能相邻排列的元素插入已排列好的元素间的空隙中;最后利用分步计数原理求解即可.例3.小明有A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 7个不同的小球,现将这7个小球放进标号分别为1、2、3、4、5、6、7的盒子里,并按照盒子的顺序摆成一排,每个盒子只装1个小球.要求放A 、B 、C 3个小球的盒子的标号不相邻,且也不放在第一个位置,则一共有多少种不同的放法?剖析:由题意可知,要使放A 、B 、C 3个小球的盒子的标号不相邻,则需采用插空法,先将放D 、E 、F 、G 4个小球的盒子排列好,再将放A 、B 、C 3个小球的盒子放在其他盒子间的缝隙中.解:先将放D 、E 、F 、G 4个小球的盒子的顺序排列,有A 44=24种方法;这4个盒子之间有3个空隙,加上最后的位置,有4个位置,再将装有A 、B 、C 3个小球的盒子任意放置在这4个位置中,有C 34=4种放法;所以一共有A 44C 34=96种不同的放法.优先法、捆绑法、插空法都是解答排列组合问题的常用方法,但每种方法的适用情形不同,优先法适用于求解有特殊要求的元素问题;捆绑法适用于求解元素相邻问题;插空法适用于求解元素不相邻问题.同学们在解题时,要仔细审题,先明确题目对元素的要求,确定是否有特殊元素,元素是否相邻,然后再选择与之相应的方法进行求解.(作者单位:湖北省十堰市竹山县第一中学)李家森42Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
高中数学排列组合问题常用的解题方法一、相邻问题捆绑法题目中规定相邻的几个元素并为一个组<当作一个元素>参与排列.例1:五人并排站成一排.如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边.那么不同的排法种数有种。
二、相离问题插空法元素相离<即不相邻>问题.可先把无位置要求的几个元素全排列.再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端.例2:七个人并排站成一行.如果甲乙两个必须不相邻.那么不同排法的种数是。
三、定序问题缩倍法在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序.可用缩小倍数的方法.例3:A、B、C、D、E五个人并排站成一排.如果 B必须站A的右边<A、B可不相邻>.那么不同的排法种数有。
四、标号排位问题分步法把元素排到指定号码的位置上.可先把某个元素按规定排入.第二步再排另一个元素.如此继续下去.依次即可完成.例4:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里.每格填一个数.则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有。
五、有序分配问题逐分法有序分配问题是指把元素按要求分成若干组.可用逐步下量分组法。
例5:有甲、乙、丙三项任务.甲需2人承担.乙丙各需1人承担.从10人中选出4人承担这三项任务.不同的选法总数有。
六、多元问题分类法元素多.取出的情况也有多种.可按结果要求.分成不相容的几类情况分别计算.最后总计。
例6:由数字 0.1.2.3.4.5组成且没有重复数字的六位数.其中个位数字小于十位数字的共有个。
例7:从1.2.3.…100这100个数中.任取两个数.使它们的乘积能被7整除.这两个数的取法<不计顺序>共有多少种?例8:从1.2.…100这100个数中.任取两个数.使其和能被4整除的取法<不计顺序>有多少种?七、交叉问题集合法某些排列组合问题几部分之间有交集.可用集合中求元素个数公式⋃=+-⋂。
n A B n A n B n A B()()()()例9:从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛.如果甲不跑第一棒.乙不跑第四棒.共有多少种不同参赛方法?八、定位问题优先法某个<或几个>元素要排在指定位置.可先排这个<几个>元素.再排其他元素。
排列组合题型及解题方法
排列组合是数学中的一个重要概念,用于计算对象的不同排列或组合的数量。
在解决排列组合问题时,可以使用以下几种常见的方法:
1. 计数法:根据问题的条件,逐步计算出排列或组合的数量。
例如,如果要求从n个不同的元素中选取r个元素进行排列,可以使用计数法计算出排列的数量为n(n-1)(n-2)...(n-r+1)。
2. 公式法:排列组合问题有一些常用的公式,可以直接使用这些公式计算出排列或组合的数量。
例如,排列的数量可以使用阶乘计算,组合的数量可以使用组合公式计算。
3. 递归法:对于一些复杂的排列组合问题,可以使用递归的方法进行求解。
递归法的基本思想是将问题分解为更小的子问题,并通过递归调用解决子问题。
4. 动态规划法:对于一些具有重叠子问题的排列组合问题,可以使用动态规划的方法进行求解。
动态规划法的基本思想是将问题划分为多个阶段,并通过保存中间结果来避免重复计算。
在实际应用中,排列组合问题常常与概率、统计、组合优化等领域相关。
解决排列组合问题需要灵活运用数学知识和方法,同时也需要具
备一定的逻辑思维能力。
排列组合常用十三种解题方法方法一:捆绑法例题:甲、乙、丙、丁、卯五人并排成一排,如果甲、乙必须相邻且甲在乙的右边,那么不同的排法有多少种?方法二:插空法例题:甲、乙、丙、丁、卯五人并排成一排,如果甲、乙必须不相邻,那么不同的排法有多少种?例题:晚会原定的5个节目已排成节目单,开演前又加了2个节目,若将这2个节目插入原节目单中,则不同的插法有种。
方法三:隔板法例题:小明有10块糖,他每天可以吃1块到10块不等,现在要求小明3天把10块糖吃完,问小明一共有多少种不同的吃糖方法?例题:将10个保送生预选指标分配给某重点中学高三年级六个班,每班至少一名,共有多少种分配方案?方法四:定位问题优先法例题:一个老师和四名学生排成一排,老师不在两端,且老师不能跟其中某个学生相邻,则不同的排法有种例题:2位男生和3位女生共5位同学站成一排.若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数为方法五:多排问题单排法例题:共有8个人分别站前后2排,每排4人,其中要求某2人站前排,某1人站在后排,则共有__ 种排法。
例题:现有12人排成3行,每行4人,其中小明不站第二行,小红只站第一行,小白不站第三行,问一共有多少种不同的站队方法?方法六:乱坐问题分步法例题:将数字1,2,3,4,填入标号为1,2,3,4的四个方格,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有种。
例题:将标有1,2,3,4,5编号的五个小球分别填入标号为1,2,3,4,5的五个箱子,每个箱子放一个球,则每个箱子的标号与放小球标号均不相同的填法有种。
方法七:多元问题罗列法例题:由0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有个。
例题:用数字0,1,2,3组成数字可以重复的四位数, 其中有且只有一个数字出现两次的四位数的个数为?方法八:至少问题间接法 例题:有9名男生与4名女生共13人,现在要求从所有学生中任选 5人参加知识竞赛,问选择的5人中至少有1名女生的选择情况有多 少种? 例题:甲、乙两人从4门课程中各选修 2门,则甲、乙所选的课程中至少有 1 门不相同的选法共有 种 方法九:条件问题排除法 例题:正六边形中心和顶点共7个点,以其中任意3个点为顶点 的三角形共有 个。
排列组合21法1、相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一组,当做一个大元素参与排列。
例1.E D C B A ,,,,五人并排站成一排,如果B A ,必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有( )种60.A 种48.B 种36.C 种24.D*把B A ,视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人全排列,2444=A 种。
2、相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端。
例2.七人并排站成一列,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是( )种1440.A 种3600.B 种4820.C 种4800.D*除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排法种数是36002655=A A 种。
3、定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法。
例3.E D C B A ,,,,五人并站成一排,如果B 必须站在A 的右边(B A ,可以不相邻)那么不同的排法种数是( )种24.A 种60.B 种90.C 种120.D*B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即602155=A 种。
4、标号排位问题分步法(错位排列):把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成。
例4.将数字4,3,2,1填入标号为4,3,2,1的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有( )种6.A 种9.B 种11.C 种23.D*先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有9133=⨯⨯种填法。
5、有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法。
排列组合问题的解题方法总结一、相邻问题 “捆绑法”:要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也可以作排列。
例1:5个男生3个女生排成一排,3个女生要排在一起,有多少种不同的排法?分析 此题涉及到的是排队问题,对于女生有特殊的限制,因此,女生是特殊元素,并且要求她们要相邻,因此可以将她们看成是一个元素来解决问题.解: 因为女生要排在一起,所以可以将3个女生看成是一个人,与5个男生作全排列,有66A 种排法,其中女生内部也有33A 种排法,根据乘法原理,共有6363A A 种不同的排法. 练1-1:7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再 与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法练1-2:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20 练1-3:6个人排成一排,甲、乙二人必须相邻的排法有多少种?解:将甲、乙二人“捆绑”起来看作一个元素与其它4个元素一起排列,有A55种,甲、乙二人的排列有A22种,共有A22·A55=240种.二、不相邻问题 “插空法”:对元素不相邻问题,可先不考虑限制条件先排其它元素,再将不相邻元素插入已排好元素的空隙中(包括两端)即可。
例2: 学校组织老师学生一起看电影,同一排电影票12张。
8个学生,4个老师,要求老师在学生之间,且老师互不相邻,共有多少种不同的坐法?分析 此题涉及到的是不相邻问题,并且是对老师有特殊的要求,因此老师是特殊元素,在解决时就要特殊对待.所涉及问题是排列问题.解:先排学生共有88A 种排法,然后把老师插入学生之间的空档,共有7个空档可插,选其中的4个空档,共有47A 种选法.根据乘法原理,共有的不同坐法为4878A A 种.练2-1:一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的 出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的 6个元素中间包含首尾两个空位共有种46A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5456A A 种练2-2:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果 将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30练2-3:用1,2,3,4,5,6,7,8组成没有重复数字的八位数,其中1与2相邻、3与4相邻、5与6相邻、7与8不相邻的八位数共有 个. 解:先“相邻”排列成三个“大元素”,再三个“大元素”排列,最后7与8“插空”,共有2223222234576A A A A A =种.三、特殊元素(或位置) “优先法”:排列组合问题无外乎“元素”与“位置”的关系问题,即某个元素排在什么位置或某个位置上排什么元素的问题.因此,对于有限制条件的排列组合问题,可从限制元素(或位置)入手,优先考虑。
排列组合难题二十一种方法排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =+++种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =⨯⨯⨯种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置.先排末位共有13C然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法乙甲丁丙练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20三.不相邻问题插空策略例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种46A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5456A A 种练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30 四.定序问题倍缩空位插入策略C 14A 34C 13位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,需先安排特殊元素,再处理其它元素.若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。
若有多个约束条件,往往是考虑一个约束条件的同时还要兼顾其它条件 要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也必须排列. 元素相离问题可先把没有位置要求的元素进行排队再把不相邻元素插入中间和两例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种数是:7373/A A(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有47A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有47A 种方法。
思考:可以先让甲乙丙就坐吗?(插入法)先排甲乙丙三个人,共有1种排法,再把其余4四人依次插入共有 方法练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?510C五.重排问题求幂策略例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车间也有7种分依此类推,由分步计数原理共有67种不同的排法练习题:1. 某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为 42 2. 某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法87六.环排问题线排策略例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法?解:围桌而坐与坐成一排的不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人44A 并从此位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即7! H FD C AA B C D E AB E GH G F定序问题可以用倍缩法,还可转化为占位插 允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为n m 种一般地,n 个不同元素作圆形排列,共有(n-1)!种排法.如果从n 个不同元素中取出m 个元素作圆1m练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈 120 七.多排问题直排策略例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法 解:8人排前后两排,相当于8人坐8把椅子,可以把椅子排成一排.个特殊元素有24A 种,再排后4个位置上的特殊元素丙有14A 种,其余的5人在5个位置上任意排列有55A 种,则共有215445A A A 种前 排后 排练习题:有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,现安排2人就座规定前排中间的3个座位不能坐,并且这2人不左右相邻,那么不同排法的种数是 346八.排列组合混合问题先选后排策略例8.有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有25C 种方法.再把4个元素(包含一个复合元素)装入4个不同的盒内有44A 种方法,根据分步计数原理装球的方法共有2454C A练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种九.小集团问题先整体后局部策略例9.用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数夹1,5在两个奇数之间,这样的五位数有多少个?解:把1,5,2,4当作一个小集团与3排队共有22A 种排法,再排小集团内部共有2222A A 种排法,由分步计数原理共有222222A A A 种排法.1524一般地,元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑,再分段研解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想.此法与相邻元素捆绑策略相似吗?练习题:1.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画,4幅油画,5幅国画, 排成一行陈列,要求同一 品种的必须连在一起,并且水彩画不在两端,那么共有陈列方式的种数为254254A A A2. 5男生和5女生站成一排照像,男生相邻,女生也相邻的排法有255255A A A 种十.元素相同问题隔板策略 例10.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案? 解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排。
相邻名额之间形成9个空隙。
在9个空档中选6个位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给7个班级,每一种插板方法对应一种分法共有69C 种分法。
一班二班三班四班五班六班七班练习题:1. 10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法? 49C2 .100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数 3103C 十一.正难则反总体淘汰策略例11.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数字中取出三个数,使其和为不小于10的偶数,不同的 取法有多少种?解:这问题中如果直接求不小于10的偶数很困难,可用总体淘汰法。
这十个数字中有5个偶数5个奇数,所取的三个数含有3个偶数的取法有35C ,只含有1个偶数的取法有1255C C ,和为偶数的取法共有123555C C C +。
再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有1235559C C C +-练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至小集团排列问题中,先整体后局部,再结合其它策略进行处理。
将n 个相同的元素分成m 份(n ,m 为正整数),每份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n 个元素排成一排的n-1个空隙中,所有分法数为11m n C -- 有些排列组合问题,正面直接考虑比较复杂,而它的反面往往比较简捷,可以先求出它的反面,再从整体中淘汰.少有一人在内的抽法有多少种?十二.平均分组问题除法策略例12. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?解: 分三步取书得222642C C C 种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记6本书为ABCDEF ,若第一步取AB,第二步取CD,第三步取EF 该分法记为(AB,CD,EF),则222642C C C 中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有33A 种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有22236423/C C C A 种分法。
练习题:1 将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法?(544213842/C C C A )2.10名学生分成3组,其中一组4人, 另两组3人但正副班长不能分在同一组,有多少种不同的 分组方法 (1540)3.某校高二年级共有六个班级,现从外地转 入4名学生,要安排到该年级的两个班级且每班安排2名,则不同的安排方案种数为______(22224262/90C C A A =)十三. 合理分类与分步策略例13.在一次演唱会上共10名演员,其中8人能能唱歌,5人会跳舞,现要演出一个2人唱歌2人伴舞的节目,有多少选派方法解:10演员中有5人只会唱歌,2人只会跳舞3人为全能演员。
选上唱歌人员为标准进行研究只会唱的5人中没有人选上唱歌人员共有2233C C 种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员112534C C C 种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有2255C C 种,由分类计数原理共有22112223353455C C C C C C C ++种。