高中数学排列组合题型总结与易错点提示分析

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排列组合题型总结

排列组合题型总结

排列组合题型总结排列组合是高中数学中的一个重要知识点,也是各类数学竞赛常见的题型之一。

它在实际生活中有着广泛的应用,如排队、选材、抽奖等。

因此,对排列组合的掌握至关重要。

下面将对排列组合的概念、性质、计数原理以及常见题型进行总结。

一、排列与组合的概念1. 排列:对给定的一组元素,按照一定的顺序进行排列。

有放回的排列叫做重复排列,不放回的排列叫做不重复排列。

2. 组合:从给定的一组元素中,取出一部分元素进行组合,不考虑元素的顺序。

有放回的组合叫做重复组合,不放回的组合叫做不重复组合。

二、排列组合的性质1. 排列性质:(1) 重复排列:对于n个不同元素,重复排列数为P(m, n) =n^m。

(2) 不重复排列:对于n个不同元素取m个元素进行不重复排列数为A(m, n) = n! / (n-m)!2. 组合性质:(1) 重复组合:对于n个不同元素,从中取出m个元素进行重复组合,共有C(m+n-1, m)种组合方式。

(2) 不重复组合:对于n个不同元素取m个元素进行不重复组合,共有C(m, n)种组合方式。

三、排列组合的计数原理1. 乘法原理:当某件事情分为几个步骤进行,并且每个步骤的选择数目不受前一步骤选择的限制时,总的选择数目等于各个步骤选择数目的乘积。

2. 加法原理:当某件事情可以分为几种情况进行,并且这些情况没有重叠部分,总的选择数目等于各种情况选择数目的和。

3. 减法原理:当某件事情总的选择数目已知,但其中某些选择数目不符合要求时,可以采用总的选择数目减去不符合要求的选择数目得到符合要求的选择数目。

四、常见排列组合题型1. 对于排列问题,常见的题型有:(1) 从n个元素中取m个元素进行排列有多少种方法?(2) 字母排列问题,例如:用字母ABCDF构成几位无重复、有重复的排列?(3) 位置固定的排列问题,例如:某实验有4个步骤,进行3次,每个步骤有多少种选择方法?(4) 特殊位置的排列问题,例如:某分队有4名队员,第一、二名只能选A或B,第三名只能选C或D,第四名只能选E 或F,共有多少种分队方法?2. 对于组合问题,常见的题型有:(1) 从n个元素中取m个元素进行组合有多少种方法?(2) 元素重复的组合问题,例如:甲、乙、丙、丁四个人挑选队员,队员不多于2人,共有多少种选择方法?(3) 特定条件下的组合问题,例如:某公司有5个经理、7个主管、10个员工,要从中选取3个人组成考核小组,其中至少一人是经理,共有多少种选择方法?(4) 若干元素组成一个团队,其中必须包含A,B两人,并且团队至少需要5人,共有多少种选择方法?以上只是排列组合题型的几个常见例子,实际应用中还会出现更复杂的题型。

高中数学排列组合题型总结

高中数学排列组合题型总结

排列组合题型总结排列组合问题千变万化,解法灵活,条件隐晦,思维抽象,难以找到解题的突破口。

因而在求解排列组合应用题时,除做到:排列组合分清,加乘原理辩明,避免重复遗漏外,还应注意积累排列组合问题得以快速准确求解。

一. 直接法1. 特殊元素法例1用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复的四位数,试求满足下列条件的四位数各有多少个(1)数字1不排在个位和千位(2)数字1不在个位,数字6不在千位。

分析:(1)个位和千位有5个数字可供选择25A ,其余2位有四个可供选择24A ,由乘法原理:25A 24A =240 2.特殊位置法(2)当1在千位时余下三位有35A =60,1不在千位时,千位有14A 种选法,个位有14A 种,余下的有24A ,共有14A 14A 24A =192所以总共有192+60=252 二. 间接法当直接法求解类别比较大时,应采用间接法。

如上例中(2)可用间接法2435462A A A +-=252 例2 有五张卡片,它的正反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将它们任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三维书?分析:此例正面求解需考虑0与1卡片用与不用,且用此卡片又分使用0与使用1,类别较复杂,因而可使用间接计算:任取三张卡片可以组成不同的三位数333352A C ⨯⨯个,其中0在百位的有2242⨯C ⨯22A 个,这是不合题意的。

故共可组成不同的三位数333352A C ⨯⨯-2242⨯C ⨯22A =432(个) 三. 插空法 当需排元素中有不能相邻的元素时,宜用插空法。

例3 在一个含有8个节目的节目单中,临时插入两个歌唱节目,且保持原节目顺序,有多少中插入方法?分析:原有的8个节目中含有9个空档,插入一个节目后,空档变为10个,故有11019A A ⨯=100中插入方法。

四. 捆绑法 当需排元素中有必须相邻的元素时,宜用捆绑法。

例4 4名男生和3名女生共坐一排,男生必须排在一起的坐法有多少种?分析:先将男生捆绑在一起看成一个大元素与女生全排列有44A 种排法,而男生之间又有44A 种排法,又乘法原理满足条件的排法有:44A ×44A =576 练习1.四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中,若使每个盒子不空,则不同的放法有 种(3324A C ) 2. 某市植物园要在30天内接待20所学校的学生参观,但每天只能安排一所学校,其中有一所学校人数较多,要安排连续参观2天,其余只参观一天,则植物园30天内不同的安排方法有(1928129A C ⋅)(注意连续参观2天,即需把30天种的连续两天捆绑看成一天作为一个整体来选有129C 其余的就是19所学校选28天进行排列)五. 阁板法 名额分配或相同物品的分配问题,适宜采阁板用法例5 某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名额分配方案共 种 。

(完整版)排列组合知识点总结典型例题及解析

(完整版)排列组合知识点总结典型例题及解析

排列组合知识点总结 +典型例题及答案解析一.根根源理1.加法原理:做一件事有n 类方法,那么完成这件事的方法数等于各样方法数相加。

2.乘法原理:做一件事分n 步完成,那么完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。

注:做一件事时,元素或地址赞同重复使用,求方法数常常用根根源理求解。

二.排列:从n 个不相同元素中,任取m〔 m≤ n 〕个元素,依照必然的序次排成一列,叫做从 n个不相同元素中取出m个元素的一个排列,所有排列的个数记为A n m .1. 公式: 1. A n m n n 1 n 2 ⋯⋯ n m 1n!n m !2.规定: 0!1(1) n!n ( n 1)!,( n 1) n! (n 1)!(2)n n! [( n 1) 1] n! (n 1) n! n! (n 1)!n! ;(3)n n 1 1n1111(n1)!(n1)!( n1)!(n 1)!n!( n 1)!三.组合:从 n 个不相同元素中任取m〔m≤n〕个元素并组成一组,叫做从n 个不相同的 m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作Cn 。

1. 公式:C n m A n m n n 1 ⋯⋯ n m1n!定: C n01A m m m!m! n m !2.组合数性质: C n m C n n m,C n m C n m 1 C n m1, C n0 C n1⋯⋯ C n n2n①;②;③;④注: C r r C r r1C r r2L C n r1C n r C r r11C r r1C r r2 L C n r1C n r C r r21C r r2L C n r1 C n r C n r11假设C n m1C n m2 m1 =m 2或 m1+m 2n四.办理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事〔审题〕②有序还是无序③分步还是分类。

2.解排列、组合题的根本策略〔1〕两种思路:①直接法;②间接法:对有限制条件的问题,先从整体考虑,再把不吻合条件的全部状况去掉。

高中数学排列组合题型总结与易错点ti

高中数学排列组合题型总结与易错点ti

排列组合复习巩固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. 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.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.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 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?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 四.定序问题倍缩空位插入策略例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 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:H FD C AA B C D E AB E GH G F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.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?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2. 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?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? 2. 2 .100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数十一.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?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?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______ 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,有多少选派方法练习题:1.从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座 谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有2. 3成人2小孩乘船游玩,1号船最多乘3人, 2号船最多乘2人,3号船只能乘1人,他们任选2只船或3只船,但小孩不能单独乘一只船, 这3人共有多少乘船方法. *十四.构造模型策略例14. 马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九只路灯,现要关掉其中的3盏,但不能关掉相邻的2盏或3盏,也不能关掉两端的2盏,求满足条件的关灯方法有多少练习题:某排共有10个座位,若4人就坐,每人左右两边都有空位,那么不同的坐法有多少种?十五.实际操作穷举策略例15.设有编号1,2,3,4,5的五个球和编号1,2,3,4,5的五个盒子,现将5个球投入这五个盒子内,要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的编号与盒子的编号相同,有多少投法5343号盒 4号盒 5号盒练习题:1.同一寝室4人,每人写一张贺年卡集中起来,然后每人各拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有多少种? (9)2.给图中区域涂色,要求相邻区 域不同色,现有4种可选颜色,则不同的着色方法有 72种54321十六. 分解与合成策略例16. 30030能被多少个不同的偶数整除练习:正方体的8个顶点可连成多少对异面直线十七.化归策略例17. 25人排成5×5方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种?练习题:某城市的街区由12个全等的矩形区组成其中实线表示马路,从A 走到B 的最短路径有多少种?十八.数字排序问题查字典策略例18.由0,1,2,3,4,5六个数字可以组成多少个没有重复的比3241十九.树图策略例19.3人相互传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过5次传求后,球仍回到甲的手中,则不同的传球方式有______练习: 分别编有1,2,3,4,5号码的人与椅,其中i 号人不坐i 号椅(54321,,,,i )的不同坐法有多少种? 二十.复杂分类问题表格策略例20.有红、黄、兰色的球各5只,分别标有A 、B 、C 、D 、E 五个字母,现从中取5只,要求各字母均有且三色齐备,则共有多少种不同的取法:二十一:住店法策略解决“允许重复排列问题”要注意区分两类元素:一类元素可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,再利用乘法原理直接求解.排列组合易错题正误解析 1没有理解两个基本原理出错排列组合问题基于两个基本计数原理,即加法原理和乘法原理,故理解“分类用加、分步用乘”是解决排列组合问题的前提. 例1 从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取5台,其中至少有原装与组装计算机各两台,则不同的取法有 种..例2 在一次运动会上有四项比赛的冠军在甲、乙、丙三人中产生,那么不同的夺冠情况共有( )种.(A )34A (B )34 (C )43 (D )34C2判断不出是排列还是组合出错在判断一个问题是排列还是组合问题时,主要看元素的组成有没有顺序性,有顺序的是排列,无顺序的是组合. 例3 有大小形状相同的3个红色小球和5个白色小球,排成一排,共有多少种不同的排列方法?3重复计算出错在排列组合中常会遇到元素分配问题、平均分组问题等,这些问题要注意避免重复计数,产生错误。

排列组合题型总结

排列组合题型总结

排列组合题型总结排列组合是数学中的一种常见的问题类型,它涉及到对一组元素进行不同排列或组合的情况计算。

在解决排列组合问题时,可以采用不同的方法和公式,以下是一些常见的排列组合题型及其解决方法的总结。

1. 排列问题:排列是从一组元素中抽取若干个元素按照一定的顺序组成不同的序列。

解决排列问题时,可以使用如下的排列公式。

公式:P(n, k) = n! / (n-k)!其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。

示例:从4个元素中选取2个元素进行排列,可以得到的排列数为:P(4, 2) = 4! / (4-2)! = 4*3 = 12。

2. 组合问题:组合是从一组元素中抽取若干个元素按照任意顺序组成的不同子集。

解决组合问题时,可以使用如下的组合公式。

公式:C(n, k) = n! / (k! * (n-k)!)其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。

示例:从4个元素中选取2个元素进行组合,可以得到的组合数为:C(4, 2) = 4! / (2! * (4-2)!) = 4*3 / 2 = 6。

3. 重复排列问题:重复排列是从一组元素中进行有放回地抽取若干个元素,按照一定的顺序组成的不同序列。

解决重复排列问题时,可以使用如下的重复排列公式。

公式:P'(n, k) = n^k其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。

示例:从4个元素中选取2个元素进行重复排列,可以得到的不同序列数为:P'(4, 2) = 4^2 = 16。

4. 重复组合问题:重复组合是从一组元素中进行有放回地抽取若干个元素,按照任意顺序组成的不同子集。

解决重复组合问题时,可以使用如下的重复组合公式。

公式:C'(n, k) = C(n+k-1, k)其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。

示例:从4个元素中选取2个元素进行重复组合,可以得到的不同子集数为:C'(4, 2) = C(4+2-1, 2) = C(5, 2) = 5! / (2! * (5-2)!) = 5*4 / 2 = 10。

排列组合十种解题技巧与易错题归纳总结

排列组合十种解题技巧与易错题归纳总结

排列组合问题十种题型及其解题技巧、易错归纳(一)至少变恰好例题1 某地区甲、乙、丙三所单位进行招聘,其中甲单位招聘2名,乙单位招聘2名,丙单位招聘1名,并且甲单位要至少招聘一名男生,现有3男3女参加三所单位的招聘,则不同的录取方案种数为( ) A .36B .72C .108D .144【解析】根据题意,分3步进行分析:①单位甲在6人中任选2人招聘,要求至少招聘一名男生,有226312C C -=种情况,②单位乙在剩下的4人中任选2人招聘,有246C =种情况,③单位丙在剩下的2人中任选1人招聘,有122C =种情况, 则有1262144⨯⨯=种不同的录取方案,选D巩固1 2019年高考结束了,有5为同学(其中巴蜀、一中各2人,八中1人)高考发挥不好,为了实现“南开梦”来到南开复读,现在学校决定把他们分到123、、三个班,每个班至少分配1位同学,为了让他们能更好的融入新的班级,规定来自同一学校的同学不能分到同一个班,则不同的分配方案种数为( ) A .84B .48C .36D .28【解析】设这五人分别为1212,,,,A B B C C ,若A 单独为一组时,只要2种分组方法;若A 组含有两人时,有11428C C ⋅=种分组方法;若A 组含有三人时,有11224C C ⋅=种分组情况;于是共有14种分组方法,所以分配方案总数共有331484A =,故选A. (二)插空法例题2 电视台在电视剧开播前连续播放6个不同的广告,其中4个商业广告2个公益广告,现要求2个公益广告不能连续播放,则不同的播放方式共有( )A .5424A A ⋅B .5424C C ⋅C .4267A A ⋅ D .4267C C ⋅【解析】先排4个商业广告,有44A 种排法,然后利用插空法,4个商业广告之间有5个空,插2个公益广告,有25A 种排法,根据分步计数原理,所以共有5424A A ⋅种排法,选A.巩固2 某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩下的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为( ) A .18B .24C .32D .64【解析】首先安排三辆车的位置,假设车位是从左到右一共7个,当三辆车都在最左边时,有车之间的一个排列33A ,当左边两辆,最右边一辆时,有车之间的一个排列33A , 当左边一辆,最右边两辆时,有车之间的一个排列33A ,当最右边三辆时,有车之间的一个排列33A ,总上可知,共有不同的排列法33424A ⨯=种结果,所以选B(三)特殊元素优先例题3 某所大学在10月份举行秋季越野接力赛,每个专业四人一组,其中计算机专业的甲、乙、丙、丁四位大学生将代表本专业参加拉力赛,需要安排第一棒到第四棒的顺序,四个人去询问教练的安排,教练对甲说:“根据训练成绩,你和乙都不适合跑最后一棒”;然后又对乙说:“你还不适合安排在第一棒”,仅从教练回答的信息分析,要对这四名同学讲行合理的比赛棒次安排,那么不同情形的种数共有( ) A .6B .8C .12D .24【解析】根据条件乙只能安排在第二棒或第三棒;若“乙”安排在第二棒,此时有:1222C A 4=种,若“乙”安排在第三棒,此时有:1222C A 4=种,则一共有8种,选B.(四)捆绑法例题4 为迎接双流中学建校80周年校庆,双流区政府计划提升双流中学办学条件.区政府联合双流中学组成工作组,与某建设公司计划进行6个重点项目的洽谈,考虑到工程时间紧迫的现状,工作组对项目洽谈的顺序提出了如下要求:重点项目甲必须排在前三位,且项目丙、丁必须排在一起,则这六个项目的不同安排方案共有() A .240种B .188种C .156种D .120种【解析】第一类:当甲在第1位时,第一步,丙、丁捆绑成的整体有4种方法,第二步,丙、丁内部排列用22A 种方法,第三步,其他三人共33A 种方法,共23234A A 42648=⨯⨯=种方法;第二类:当甲在第2位时,第一步,丙、丁捆绑成的整体有3种方法, 后面两步与第一类方法相同,共23233A A 32636=⨯⨯=种方法; 第三类:当甲在第3为时,与第二类相同,共36种方法; 总计,完成这件事的方法数为483636120N =++=,故选D.巩固3 某校迎新晚会上有6个节目,考虑整体效果,对节目演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前三位,且节目丙、丁必须排在一起.则该校迎新晚会节目演出顺序的编排方案共有( ) A .120种B .156种C .188种D .240种【解析】先考虑将丙、丁排在一起的排法种数,将丙、丁捆绑在一起,与其他四人形成五个元素,排法种数为25252120240A A =⨯=,利用对称性思想,节目甲放在前三位或后三位的排法种数是一样的, 因此,该校迎新晚会节目演出顺序的编排方案共有2401202=种,选A. (五)不在问题的间接法例题5 某教师准备对一天的五节课进行课程安排,要求语文、数学、外语、物理、化学每科分别要排一节课,则数学不排第一节,物理不排最后一节的情况下,化学排第四节的概率是( ) A .320B .313C .79D .1778【解析】设事件A :数学不排第一节,物理不排最后一节. 设事件B :化学排第四节.()41134333555578A C C A P A A A +==,()31123222555514A C C A P AB A A +==,故满足条件的概率是()()739P AB P A =.故选C.巩固4 某公司安排五名大学生从事A B C D 、、、四项工作,每项工作至少安排一人且每人只能安排一项工作,A 项工作仅安排一人,甲同学不能从事B 项工作,则不同的分配方案的种数为( ) A .96B .120C .132D .240【解析】若甲同学在A 项工作,则剩余4人安排在B 、C 、D 三项工作中,共有1211342136C C C C =种 若甲同学不在A 项工作,,则在C 或D 工作,共有111112423323()96C C C C C C ++=种,共36+96=132种,选C 巩固5 某次文艺汇演为,要将A ,B ,C ,D ,E ,F 这六个不同节目编排成节目单,如下表:序号 1 2 3 4 5 6 节目如果A ,B 两个节目要相邻,且都不排在第3号位置,那么节目单上不同的排序方式有 A .192种B .144种C .96种D .72种【解析】由题意知A ,B 两个节目要相邻,且都不排在第3号位置, 可以把这两个元素看做一个,再让他们两个元素之间还有一个排列,A ,B 两个节目可以排在1,2两个位置,可以排在4,5两个位置,可以排在5,6两个位置, 这两个元素共有种排法,其他四个元素要在剩下的四个位置全排列,节目单上不同的排序方式有,选B .(六)走街道问题例题6 如图,某城市中,M 、N 两地有整齐的道路网,若规定只能向东或向北两个方向沿途中路线前进,则从M 到N 不同的走法共有( )A .10B .13C .15D .25【解析】因为只能向东或向北两个方向,向北走的路有5条,向东走的路有3条,走路时向北走的路有5种结果,向东走的路有3种结果,根据分步计数原理知共有3515⨯=种结果,选C (七)隔板法例题7 设有1n +个不同颜色的球,放入n 个不同的盒子中,要求每个盒子中至少有一个球,则不同的放法有( )A .()1!n +种B .()1!n n ⋅+种C .()11!2n +种 D .()11!2n n ⋅+种 【解析】将两个颜色的球捆绑在一起,再全排列得21!(1)!2n n C n n +=+ 选D巩固6 将4个大小相同,颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( )种. A .7B .10C .14D .20【解析】根据题意,每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号, 分析可得,1号盒子至少放一个,最多放2个小球,分情况讨论: ①1号盒子中放1个球,其余3个放入2号盒子,有C 41=4种方法;②1号盒子中放2个球,其余2个放入2号盒子,有C 42=6种方法;则不同的放球方法有4+6=10种,选B . (八)回归原始的方法例题8 某次演出共有6位演员参加,规定甲只能排在第一个或最后一个出场, 乙和丙必须排在相邻的顺序出场,请问不同的演出顺序共有( ) A .24种B .144种C .48种D .96种【解析】第一步,先安排甲有12A 种方案;第二步,安排乙和丙有2124A A 种方案;第三步,安排剩余的三个演员有33A 种方案,根据分步计数原理可得共有1213224396A A A A =种方案.故选D.巩固7 如图,下有七张卡片,现这样组成一个三位数:甲从这七张卡片中随机抽出一张,把卡片上的数字写在百位,然后把卡片放回;乙再从这七张卡片中随机抽出一张,把卡片上的数字写在十位,然后把卡片放回;丙又从这七张卡片中随机抽出一张,把卡片上的数字写在个位,然后把卡片放回。

高三数学排列组合知识点归纳总结

高三数学排列组合知识点归纳总结

高三数学排列组合知识点归纳总结数学是一门需要大量的思考和应用的学科,其中排列组合是数学中的一个重要部分。

在高三数学学习中,排列组合也是必修的一个内容,掌握了排列组合的知识,既能够帮助我们解决实际问题,又能够培养我们的思维能力和数学思维方式。

本文将对高三数学中的排列组合知识点进行归纳总结。

一、排列问题排列是指将若干个不同的元素按照一定的顺序排列起来,根据实际问题的不同,排列分为不放回排列和放回排列。

1. 不放回排列不放回排列的特点是每次抽出一个元素后不再放回,下一次的抽取范围减少一个元素。

例如,将10个不同的球依次排列,共有多少种排列方式?解法:根据乘法原理,第一个球有10种选择,第二个球有9种选择……依次类推,最后一个球有1种选择,因此共有10*9*…*1=10!种排列方式。

2. 放回排列放回排列的特点是每次抽出一个元素后将其放回,下一次的抽取范围不变。

例如,将10个不同的球排列,每次抽取时都将球放回,共有多少种排列方式?解法:与不放回排列不同,放回排列时每次抽取的元素都是独立的,因此每个位置上都有10种选择,所以共有10*10*…*10=10^n种排列方式。

二、组合问题组合是指从若干个不同的元素中取出一部分元素,不考虑其顺序,根据实际问题的不同,组合分为不放回组合和放回组合。

1. 不放回组合不放回组合的特点是每次抽取一个元素后不再放回,下一次的抽取范围减少一个元素。

例如,从10个不同的球中取出3个球,共有多少种组合方式?解法:根据组合的定义,只要选择了球,无论其顺序如何,都算作同一种组合方式。

所以,共有C(10,3) = 10!/(3!*(10-3)!)种组合方式。

2. 放回组合放回组合的特点是每次抽取一个元素后将其放回,下一次的抽取范围不变。

例如,从10个不同的球中取出3个球,每次抽取时都将球放回,共有多少种组合方式?解法:与不放回组合不同,放回组合时每次抽取的元素都是独立的,因此每个位置上都有10种选择,所以共有C(10+3-1,3) = C(12,3) =12!/(3!(12-3)!)种组合方式。

排列与组合的八大典型错误、24种解题技巧和三大模型

排列与组合的八大典型错误、24种解题技巧和三大模型

排列与组合的⼋⼤典型错误、24种解题技巧和三⼤模型总论:⼀、知识点归纳⼆、常见题型分析三、排列组合解题备忘录1.分类讨论的思想2.等价转化的思想3.容斥原理与计数4.模型构造思想四、排列组合中的8⼤典型错误1.没有理解两个基本原理出错2.判断不出是排列还是组合出错3.重复计算出错4.遗漏计算出错5.忽视题设条件出错6. 未考虑特殊情况出错7.题意的理解偏差出错8.解题策略的选择不当出错五、排列组合24种解题技巧1.排序问题相邻问题捆绑法相离问题插空排定序问题缩倍法(插空法)定位问题优先法多排问题单排法圆排问题单排法可重复的排列求幂法全错位排列问题公式法2.分组分配问题平均分堆问题去除重复法(平均分配问题)相同物品分配的隔板法全员分配问题分组法有序分配问题逐分法3.排列组合中的解题技巧⾄多⾄少间接法染⾊问题合并单元格法交叉问题容斥原理法构造递推数列法六.排列组合中的基本模型分组模型(分堆模型)错排模型染⾊问题⼀.知识点归纳▲▲▲⼆.基本题型讲解▲▲▲三、排列组合解题备忘录▲▲▲四.排列组合问题中的数学思想⽅法▲▲▲五.排列组合中的易错题▲▲▲六.练习▲▲▲七.排列组合问题经典题型与通⽤⽅法▲▲▲⼋、排列组合中常见模型▲▲▲附录▲▲▲14种策略7⼤模型“绝杀”排列组合▲▲▲排列组合问题是⾼考的必考题,它联系实际⽣动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握模型和解题⽅法,识别并化归到模式,熟练运⽤,是解决排列组合应⽤题的有效途径。

第⼀部分——组合的常见技巧第⼆部分——排列组合的常见模型。

(完整版)排列组合知识点总结+典型例题及答案解析

(完整版)排列组合知识点总结+典型例题及答案解析

排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。

2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。

注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。

二.排列:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个元素,按照一定的顺序排成一.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=……2.规定:0!1=(1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+ (2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。

1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n n n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,, ①;②;③;④11112111212211r r r r r r r r r r r r r r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=L L L 注:若12m m 1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③分步还是分类。

(完整word版)高中数学排列组合题型总结与易错点提示

(完整word版)高中数学排列组合题型总结与易错点提示

排列组合复习巩固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mn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.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13C443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。

高中数学排列组合题型总结与易错点提示

高中数学排列组合题型总结与易错点提示

排列组合复习巩固1。

分类计数原理(加法原理)完成一件事,有类办法,在第1类办法中有种不同得方法,在第2类办法中有种不同得方法,…,在第类办法中有种不同得方法,那么完成这件事共有:种不同得方法。

2、分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同得方法,做第2步有种不同得方法,…,做第步有种不同得方法,那么完成这件事共有:种不同得方法.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,每步中得方法完成事件得一个阶段,不能完成整个事件、一。

特殊元素与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:由于末位与首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求得元素占了这两个位置. 先排末位共有然后排首位共有最后排其它位置共有由分步计数原理得练习题:7种不同得花种在排成一列得花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端得花盆里,问有多少不同得种法?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, 共有多少种不同得排法。

解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并瞧成一个复合元素,同时丙丁也瞧成一个复合元素,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种不同得排法例3.一个晚会得节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目得出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声与3个独唱共有种,第二步将4舞蹈插入第一步排好得6个元素中间包含首尾两个空位共有种不同得方法,由分步计数原理,节目得不同顺序共有 种新节目不相邻,那么不同插法得种数为 30四。

定序问题倍缩空位插入策略例4、 7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同得排法解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定得排列问题,可先把这几个元素与其她元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间得全排列数,则共有不同排法种数就是:(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外得四人就坐共有种方法,其余得三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有种方法。

排列组合题型方法总结

排列组合题型方法总结

排列组合题型方法总结排列组合是高中数学中的一个重要概念,是组合数学的一部分。

在实际问题中,排列组合经常用于解决具体的计数问题。

在本文中,我将总结一些常见的排列组合题型及解题方法。

一、排列题型排列是指将一组元素按照一定的顺序进行排列,其中每个元素只能使用一次。

在排列题中常见的有以下几个题型:1. 线性排列:将不同的元素排成一列,求出排列的总数。

解题方法:根据要求确定对应的元素个数,并使用乘法法则计算排列的总数。

2. 圆排列:将不同的元素排成一个圆,求出排列的总数。

解题方法:将圆转成线性排列问题,然后使用相应的公式计算总数。

3. 重复排列:将一组相同的元素排列,求出排列的总数。

解题方法:根据相同元素的个数和元素总数使用组合计数的方法求解。

4. 位置固定:将一组元素排列,其中有一些元素的位置是固定的,求出排列的总数。

解题方法:先将固定位置的元素排列,再将剩余的元素排列,最后将两部分排列的总数相乘。

二、组合题型组合是指从一组元素中选取一部分元素进行组合,其中元素的顺序不重要。

在组合题中常见的有以下几个题型:1. 选取固定元素数量:从一组元素中选取固定数量的元素,求出组合的总数。

解题方法:根据选取数量使用排列计数的方法求解,然后除以固定元素的排列数。

2. 选取至少/至多元素数量:从一组元素中选取至少或至多数量的元素,求出组合的总数。

解题方法:分别计算满足要求的最少元素数量和最多元素数量的组合数,再将两者相加。

3. 选取按顺序:从一组元素中按照一定的顺序选取元素,求出组合的总数。

解题方法:根据顺序确定每个元素的选取范围,然后使用乘法法则计算总数。

4. 选取排除元素:从一组元素中选取一部分元素,其中不能包含某些特定的元素,求出组合的总数。

解题方法:先计算从总元素中选取的组合数,再计算不包含特定元素的组合数,最后将两者相减。

三、应用题在实际问题中,排列组合常常用于解决具体的计数问题。

下面列举几个常见的排列组合应用题:1. 手环问题:将不同颜色的手环依次戴在手上,求出不同戴法的总数。

2021年高考数学重难点10 排列组合的易错题分析(学生版)

2021年高考数学重难点10  排列组合的易错题分析(学生版)

重难点10 排列组合的易错题分析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。

【高考常见题型分类总结】解答排列组合问题,首先必须认真审题,明确是属于排列问题还是组合问题,或者属于排列与组合的混合问题,其次要抓住问题的本质特征,灵活运用基本原理和公式进行分析,同时还要注意讲究一些策略和方法技巧。

下面介绍几种常用的解题方法和策略。

一、合理分类与准确分步法(利用计数原理)二、特殊元素与特殊位置优待法三、插空法、捆绑法【高考常见题型限时检测】(建议用时:45分钟)1.5本不同的书全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为( )(A )480 种 (B )240种 (C )120种 (D )96种2.五个人排成一排,其中甲不在排头,乙不在排尾,不同的排法有 ( )A .120种B .96种C .78种D .72种3. 在一次运动会上有四项比赛的冠军在甲、乙、丙三人中产生,那么不同的夺冠情况共有( )种.(A )34A (B )34 (C )43 (D )34C4.如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种.(以数字作答)5.现有1角、2角、5角、1元、2元、5元、10元、50元人民币各一张,100元人民币2张,从中至少取一张,共可组成不同的币值种数是( ) 13 254(A)1024种 (B)1023种 (C)1536种 (D)1535种6.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( )(A ) 280种 (B )240种 (C )180种 (D )96种7.某交通岗共有3人,从周一到周日的七天中,每天安排一人值班,每人至少值2天,其不同的排法共有( )种.(A )5040 (B )1260 (C )210 (D )6308.7人站成一排照相, 若要求甲、乙、丙不相邻,则有多少种不同的排法?9.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,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的陈列方式有( )(A ) 5544A A (B )554433A A A (C )554413A A A (D )554422A A A10.2010年广州亚运会组委会要从小张、小赵、小李、小罗、小王五名志愿者中选派四人分别从事翻译、导游、礼仪、司机四项不同工作,若其中小张和小赵只能从事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有A. 36种B. 12种C. 18种D. 48种11.从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取5台,其中至少有原装与组装计算机各两台,则不同的取法有 种.12.用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为 ( )A .8B .24C .48D .12013.用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )A .324B .328C .360D .64814.甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中恰有1门相同的选法有(A )6种 (B )12种 (C )24种 (D )30种15.甲组有5名男同学,3名女同学;乙组有6名男同学、2名女同学。

[实用参考]高中数学排列组合题型总结与易错点提示.doc

[实用参考]高中数学排列组合题型总结与易错点提示.doc

排列组合复习巩固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m 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 m2.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m 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3. 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. 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,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。

排列组合中常见错例剖析

排列组合中常见错例剖析
例3、有甲、乙、丙3项任务,甲需要2人承担,乙、丙各需要1人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选法有()种.
A、1260 B、2025 C、2520 D、5040
错解一:分三步完成:首先从10人中选出4人,有 种方法;再从这4人中选出二人承担任务甲,有 种方法;剩下的两人去承担任务乙、丙,有 种方法,由乘法原理,不同的选法共有 =5040种,选D.
错因剖析:上解法中将“甲、乙、丙三人不能相邻”的含义误解为“甲、乙、丙三人互不相邻”的情形.事实上,“甲、乙、丙三人不能相邻”是指甲、乙、丙三人不能同时相邻,但允许其中有两人相邻.
例13、两人进行乒乓球比赛,先赢三局着获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有()种.
错因剖析:分类与分步混淆不清,即加法原理与乘法原理混淆,从而引起失误.
二、排列、组合问题判断失误.通常是在判断一个问题是排列还是组合问题时,未考虑元素的顺序性而导致失误.
例2、有大小形状相同的3个红球和5个白球排成一排,共有种不同的排法.
错解:因为是8个小球的全排列,所以共有 种方法.
错因剖析:上解法中没有考虑3个红球(或5个白球)是完全相同的,因而同色球之间互换位置是同一种排法.
正解1:(直接法)第一问中“黑色正方形互不相邻”包含两层意思:一是不涂黑色;二是若涂黑色,则黑色正方形不相邻.可分类四类:①不涂黑色时只有一种方案;②只有一个正方形涂黑色,有6种方案;③有二个正方形涂黑色,采用“插空法”,有 种方案;④有三个正方形涂黑色,采用“插空法”,有 种方案.故黑色正方形互不相邻的方案共有1+6+10+4=21种.第二问中“至少有两个黑色正方形相邻”可分为五类:①二个黑色正方形时,有5种方案;②三个黑色正方形时,有如图□■■□■□和□■■■□□的两种情形,共有 种方案;③四个黑色正方形时,有如图□■■■■□、□■■■□■和□■■□■■的三种情形,共有 种方案;④五个黑色正方形时,有如图■■■■■□、■■■■□■和■■■□■■的三种情形,共有 种方案;⑤六个黑色正方形相邻时,只有1种方案.故共有5+16+15+6+1=43种方案.

排列组合题型总结

排列组合题型总结

排列组合题型总结
排列组合是数学中的一个重要概念,在计算中经常用到,以下是排列组合题型的总结:
1. 排列问题:
排列指的是从n个元素中取出m个元素进行排列的问题,其公式为:
A(n, m) = n!/(n-m)!
主要注意点:
- 选取的元素是有序的。

- 选取m个元素后,这m个元素之间是有先后顺序的。

2. 组合问题:
组合指的是从n个元素中选取m个元素的问题,其公式为:
C(n, m) = n!/((n-m)!*m!)
主要注意点:
- 选取的元素是无序的。

- 选取的元素数量固定为m,之间没有先后顺序。

3. 常见的排列组合问题:
- 从n个元素中取出m个元素进行排列,且要求选取的元素必须包含某几个元素。

- 从n个不同的元素中取出m个,其中有k个元素必须选取,且这k个元素的排列方式已经确定,求剩余元素的排列方式。

- 对于排列或组合问题,统计满足特定条件的个数。

以上是排列组合问题的常见形式,需要掌握常用的排列组合公式,并根据具体问题理解是否需要考虑先后顺序或特定条件。

高中数学教学论文 排列组合常见解题错误剖析

高中数学教学论文 排列组合常见解题错误剖析

排列组合常见解题错误剖析排列组合是高中数学中较难学的内容之一.它与其他知识联系较少,内容比较抽象.解决排列组合问题对学生的抽象思维能力和逻辑思维能力要求较高.通过多年的教学我们会发现,学生解决排列组合问题时出现的错误往往具有普遍性,因此,分析学生解题中的这些常犯错误,充分暴露其错误的思维过程,使学生认识到出错的原因,可使他们在比较中对正确的思维过程留下更深刻的印象,从而有效地提高解题准确率。

学生在解排列组合题时常犯以下几类错误:1、“加法”、“乘法”原理混淆;2、“排列”、“组合”概念混淆;3、重复计数;4、漏解.本文拟就学生在排列组合问题上的常犯错误归纳分析如下:1.“加法”、“乘法”原理混淆两个原理的区别在于一个和分类有关,一个与分步有关.如果完成一件事有n 类方法,这n 类方法彼此之间是相互独立的,无论哪一类办法中的哪一种方法都能单独完成这件事,求完成这件事的方法种数,就用分类计数原理;如果完成一件事有n 个步骤,缺一不可,即需要依次完成所有的步骤,才能完成这件事,而完成每一个步骤各有若干种不同的方法,求完成这件事的方法数就用分步计数原理.【例1】50件产品中有4件次品,从中任意抽出5件,其中至少有3件次品的抽法有_______种.(注:所选高考题为理科题,以下同)【错解】有))((1464424634C C C C ++=46575种.【错因】分类与分步概念不清,即加法原理与乘法原理混淆.【正解】分为二类:第一类,先取3件次品,再取2件正品,其抽法有(分两步,用乘法原理)24634C C 种;第二类,有4件次品的抽法同理有14644C C 种,最后由加法原理,不同的抽法共有24634C C +14644C C =4186种.【例2】从4台甲型与5台乙型电视机中任选出3台,其中至少要有甲、乙型机各一台,则不同的取法共有( )(A )140种 (B )84种 (C )70种 (D )35种【错解】有15242514C C C C =300种选法.【错因】同例1.【正解】(合理分类,合理使用两个基本原理)从4台甲型机中选2台,5台乙型机中选1台;或从4台甲型机中选1台,5台乙型机中选2台,共有15242514C C C C +=70种选法.所以选C .2.“排列”、“组合”概念混淆界定排列与组合问题是排列还是组合?唯一的标准是“顺序”,“有序”是排列问题,“无序”是组合问题,排列与组合问题并存,解答时,一般采用先组合后排列的方法.【例3】(题目见上例)【错解】有15242514A A A A +=140种选法,答A .【错因】元素与顺序无关,应是组合问题.【例4】有甲、乙、丙3项任务,甲需要2人承担,乙、丙各需要1人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选法有( )种.(A) 1260 (B) 2025 (C) 2520 (D) 5040【错解一】分三步完成:首先从10人中选出4人,有410C 种方法;再从这4人中选出二人承担任务甲,有24A 种方法;剩下的两人去承担任务乙、丙,有22A 种方法,由乘法原理,不同的选法共有410C 24A 22A =5040种,选D. 【错因】“排列” 、“组合”概念混淆不清.承担任务甲的两人与顺序无关,此处应是组合问题,即24A 应为24C .【错解二】分三步完成,不同的选法共有410C 24C 22C =1260种,选A. 【错因】剩下的两人去承担任务乙、丙,这与顺序有关,此处应是排列问题,即22C 应为22A .【正解一】不同的选法有410C 24C 22A =2520种. 【正解二】先从10人中选出2人承担任务甲;再从余下8人中选出一人承担任务乙;最后从剩下的7人中选出一人去承担任务丙,由乘法原理,不同的选法有1718210C C C =2520种.【正解三】从10人中选出2人承担任务甲;再从余下8人中选出二人承担任务乙、丙,由乘法原理,不同的选法有28210A C =2520种,选C.【例5】从4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的3块土地上进行试验,有多少种种植的方法.【错解】有34C =4 种.【错因】3个品种种在不同土质的3块土地上,有不同的种植顺序,应是排列问题.【分析】对这类既含组合,又含排列的问题,其解答思路是“先组合,后排列”,即“先选后排”.【正解】有3334A C =24(或34A =24)种植方法. 3、重复计数出增解【例6】(题目同例2)【错解】从甲、乙型机中各取1台,再由余下的7台机子中取1台,有171415C C C =140种选法.所以选A.【错因】若从甲型机中选出的是a 机和b 机,依错解会出现先取a 机后取b 机和先取b 机后a 取机两种情形,显然两种取法的结果是相同的,但却作为两种不同取法重复进行了计数,即由于组合问题的无序性,使不同的组合方式,产生了相同的结果.【正解一】(注意到错解正好多算一倍)1402171415=C C C . 【正解二】有15242514A A A A +=70种选法,所以选C.【例7】四个不同的小球放入编号为1、2、3、4的四个盒子中,则恰有一个空盒的放法有________种.【错解一】从4只盒子中取出三只,有34C 种方法,从4个球中取出3个放入取出的三只盒子内,有34A 种方法,再将余下的球放入三只有球的盒子中的一只内,有13C 种放法,所以共有34C 34A 13C =288种放法. 【错解二】分三步完成.首先取出3个盒子,有34C 种方法;再把球分为三组,有1224C C 种方法;最后把三组球排列后放入盒子,有33A 种方法.由乘法原理,共有34C 1224C C 33A =288种方法.【错因】同上题.【正解一】在错解中消除重复,有2C 133434C A =144种放法. 【正解二】从四个球中取出2个作为一组,与另两个球一起放入四个盒子中的三个内,有3424A C =144种放法.【正解三】将四个球分别放入四只盒子后,取出其中的2盒并为一盒(自然出现一空盒),有2444C A =144种放法.【例8】(课本变式题)7个人排成一排,甲不排头,乙不排尾的排法有几种?【错解一】排在排头的有除甲之外的16A 种情形,排在尾的也有除乙之外的16A 种情形,两端排好后余下的排中间有55A 种情形,所以不同的排法有551616A A A =4320种.【错因】排排头的6种情形也有乙不在排尾的情况,因此重复计算了555A 种情形.【正解一】减去重复数,应为551616A A A -555A =3720种. 【错解二】头尾两个位置可从甲、乙之外的5人中选两人来排,有25A 种排法,余下的人排中间有55A 种方法,所以甲、乙不在排头、排尾的排法有25A 55A 种;又甲、乙分别在排尾、排头的排法各有66A 种,因此不同的排法共有25A 55A +266A =3840种. 【错因】甲排尾且乙排头已包含在甲排尾或乙排头的情形中,因此重复计算了55A 种排法.【正解二】减去重复数,应为25A 55A +266A -55A =3720种排法. 重复计数是学生解答排列组合问题时最容易出现的错误之一,且自己还很难查出错因,教师应把以上几种常见重复的原因分析清楚,才可使学生在此类问题上少出错.4、思维不严密而漏解(遗漏有关情形)【例9】(题目同例8)【例10】A 、B 、C 、D 、E 五人站成一排,如果B 必须站在A 的右边(A 、B 可以不相邻),那么不同的站法有( )种.(A) 24 (B) 60 (C) 90 (D) 120【错解】把A 、B “捆绑”为一个元素(B 在A 的右边),与C 、D 、E 一起全排列,有44A =24种站法,答A.【错因】审题不严,未注意到“A 、B 可以不相邻”而漏解.【正解一】按B 的位置分为四类:B 排第一、二、三、四位时的排法数分别是44A 、333A 、233A 、33A ,所以共有44A +333A +233A +33A =60种排法,选B. 【正解二】利用对称关系(注意到A 在B 左边与A 在B 右边的排列情形是对称相同的),有255A =60(种),选B . 【例11】四面体的顶点和各棱中点共10个点,从中取出4个不共面的点,不同的取法有( )种.(A) 150 (B) 147 (C) 144 (D) 141【分析】考虑到此题中四点共面的情形有三类:①四点位于同一表面;②四点为两组相对棱的中点;③四点为一条棱上的三点与其相对棱的中点.求解时若只考虑到情形①,就会由算式410C -446C =150而错选A ;若只考虑到情形①、②,就会由算式410C -446C -3=147而错选B ;若只考虑到情形①、③,就会由算式410C -446C -6=144而错选C ;只有三种情形都考虑到,才能得到正确的结果410C -446C -6-3=141,选D.(从此题选项的设置可看出命题者之良苦用心)5、算法选择不当而造成易出错的复杂局面【例12】同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿出一张别人送出的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有( )(A) 6种 (B) 9 种 (C) 11种 (D) 23种【正解一】A 的卡分给B 、C 、D 三人,有13C 种方法;设B 拿到A 的卡,则B 的卡可分给A 、C 、D 三人中任一人,也有三种方法;余下两张卡分给剩余两人,有11C 种方法,所以共有13C 13C 11C =9种不同的分法. 【正解二】设A 先拿卡有13C 种方法;然后由A 拿到谁的卡,则由谁再去拿卡,也有三种方法;余下两张卡分给剩余两人,只有1种方法,所以共有13C 13C 11C =9种不同的分法.或将所有可能的分配方案一一写出也不失为一种方法.错因多在于选用了间接法,由于情形复杂而出错.6、应用对称关系不当一些排列组合问题,可应用对称关系简便地解决,但首先应判断清楚该问题是否具有对称性.【例13】由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字且1与2不相邻的五位数,求这种五位数的个数.【错解】(应用对称关系)有4355A =90个. 【错因】1与2在这个五位数中的位置有12、1╳2、1╳╳2、1╳╳╳2四种情形,故误以为1、2不相邻的情形有占总数的43,而实际上,这四种情形下的五位数的个数是不同的,不具有对称性.【正解】:有2433A A (或55A -4422A A )=72个.。

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排列组合复习巩固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. 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 C 14A 34C 13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端定序问题可以用倍缩法,还可转化为占位插空模型处理例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 422.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!HFDCAA B C D E ABEGHGF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 .15243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 A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nm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个元素作圆形排列共有1mnAn 一般地,元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑,再分段研究.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?2. 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? 49C 2 .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。

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 nC --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. 平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后要一定要除以n n A (n 为均分的组数)避免重复计数。

解含有约束条件的排列组合问题,可按元素的性质进行分类,按事件发生的连续过程分步,做到标准明确。

分步层次清楚,不重不漏,分类标准一旦确定要贯穿于解题过程的始终。

练习题:1.从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座 谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有342. 3成人2小孩乘船游玩,1号船最多乘3人, 2号船最多乘2人,3号船只能乘1人,他们任选2只船或3只船,但小孩不能单独乘一只船, 这3人共有多少乘船方法. (27) 本题还有如下分类标准:*以3个全能演员是否选上唱歌人员为标准 *以3个全能演员是否选上跳舞人员为标准 *以只会跳舞的2人是否选上跳舞人员为标准 都可经得到正确结果十四.构造模型策略例14. 马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九只路灯,现要关掉其中的3盏,但不能关掉相邻的2盏或3盏,也不能关掉两端的2盏,求满足条件的关灯方法有多少种? 解:把此问题当作一个排队模型在6盏亮灯的5个空隙中插入3个不亮的灯有35C 种练习题:某排共有10个座位,若4人就坐,每人左右两边都有空位,那么不同的坐法有多少种?(120)十五.实际操作穷举策略例15.设有编号1,2,3,4,5的五个球和编号1,2,3,4,5的五个盒子,现将5个球投入这五个盒子内,要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的编号与盒子的编号相同,有多少投法解:从5个球中取出2个与盒子对号有25C 种还剩下3球3盒序号不能对应,利用实际操作法,如果剩下3,4,5号球, 3,4,5号盒3号球装4号盒时,则4,5号球有只有1种装法,同理3号球装5号盒时,4,5号球有也只有1种装法,由分步计数原理有252C 种5343号盒 4号盒 5号盒练习题:1.同一寝室4人,每人写一张贺年卡集中起来,然后每人各拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有多少种? (9)2.给图中区域涂色,要求相邻区 域不同色,现有4种可选颜色,则不同的着色方法有 72种54321十六. 分解与合成策略例16. 30030能被多少个不同的偶数整除分析:先把30030分解成质因数的乘积形式30030=2×3×5 × 7 ×11×13,依题意可知偶因数必先取2,再从其余5个因数中任取若干个组成乘积,所有的偶因数为:1234555555C C C C C ++++ 练习:正方体的8个顶点可连成多少对异面直线解:我们先从8个顶点中任取4个顶点构成四体共有体共481258C -=,每个四面体有3对异面直线,正方体中的8个顶点可连成358174⨯=对异面直线十七.化归策略例17. 25人排成5×5方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种? 解:将这个问题退化成9人排成3×3方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,有多少选法.这样每行必有1人从其中的一行中选取1人后,把这人所在的行列都划掉,如此继续下去.从3×3方队中选3人的方法有111321C C C 种。

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