排列组合问题之分组分配问题(两个五个方面)(1)
高中数学排列组合-平均分组分配问题
每班至少一个.由(1)可知共有C62 15种分法
注:第一小题也可以先给每个班一个指标,
然后,将剩余的4个指标按分给一个班、两个
班、三个班、四个班进行分类,共有
种
分C法61 . 3C62 3C63 C64 126
C61C52C33
2 注意:非均分问题无分配对象只要按比例分完再用乘法原 理作积 ○ 例5 6本不同的书按1∶2∶3分成三堆有多少种 ○ 不同的分法?
六、非均分组分配对象确定问题
C61C52 C33
例6 六本不同的书按 1∶2∶3分给甲、乙、丙三个 人有多少种不同的分法?
七、非均分组分配对象不固定问题
A33
C61C52C33
○ 例7 六本不同的书分给3 人,1人1本,1人2本,1 人3本有多少种分法
○ 注意:非均分组有分配 对象要把组数当作元素 个数再作排列。
五、当堂训练
01
练习1
C132
C
39 C 36
C
3 3
02
A 12本不同的4书平均分成四组有多少 种不同分法? 4
练习2
按2∶2∶2∶4分成四 堆有多少种不同的分
(1)
C
2 6
C
2 4
C
2 2
(2)
C
1 6
C
2 5
C
3 3
(3)
C
1 6
C
2 5
C
3 3
A
3 3
(4)
C
4 6
C
1 2
C
1 1
二、分类组合,隔板处理
例4.有10个运动员名额,再分给7个班,每班至少一个, 有多少种分配方案?
10.2排列组合中的分组分配问题
2 10
2 8
2 6
4 4
4 4
2、有六本不同的书分给甲、乙、丙三名同学,按下条 件,各有多少种不同的分法? (1)每人各得两本; (2)甲得一本,乙得两本,丙得三本; (3)一人一本,一人两本,一人三本; (4)甲得四本,乙得一本,丙得一本; (5)一人四本,另两人各一本·
(1) (2) (3) 2 2 C6C4 1 2 C6C5 2 C2 3 C3 3 A3 (4) (5)
3 3 3 9 3 6
种.
3 ⑤先分3件为一堆有 C9 种方法,然后6件平均分配应有
3 2 2 2 C C C C C C C 9 6 4 2 1260 种. 种方法,故共有 3 A3 A
2 6
2 4 3 3
2 2
三:部分均分有分配对象的问题 例3 .12支笔按3:3:2:2:2再任意分给A、B、 C、D、E五个人有多少种不同的分法?
3 4 5 3 C 12 C 9 C 5 A 3 (2) C 3 C 4 C 5 9 5 12 5 5 2 (3) C 12 C 10 C 5 5 5 1 2 (4) A 3 C 12 C 10 C 5
12! 8! 4!· 8! 4!· 4!
1 3!
5775
• 练习1:把10人平均分成两组,再从每组中
选出正、副组长各一人,共有多少种选法?
解:分两步,先分组,再分别在每一组中选正、副 组长. 5 5 C10 C5 分组有 种方法, 2 A2
每组中选正、副组长都有 A 种方法. 由分步计数原理共有
5 5 C10 C5 2 2 A A 种. 5 5 50400 2 A2
2 5
二:均分有分配对象的问题
例2:6本不同的书按2∶2∶2平均分给甲、乙、 丙三个人,有多少种不同的分法?
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法1. 引言1.1 研究背景在现代社会中,排列组合中的分组分配问题是一个经常出现的实际问题,如资源分配、任务分配、人员安排等。
这些问题具有复杂性和多样性,需要通过合理的解决方案来进行有效的分析和处理。
在实际应用中,我们经常需要考虑如何将一组对象分成若干组,并满足一定的条件和限制。
这涉及到不同对象的组合方式和分组方式,需要通过排列组合的方法来进行求解。
研究背景中,我们可以看到排列组合中的分组分配问题具有重要的理论意义和实际应用价值。
在实际生活中,我们可能需要根据不同的需求和条件,对一组对象进行合理的分组分配,以达到最优的效果和利益。
研究如何在排列组合中找到最佳的分组分配方案是非常重要的。
通过深入研究和分析排列组合中的分组分配问题,可以为实际生活和工作中的决策提供科学依据和有效方法。
这一领域的研究具有重要的意义和价值,也为我们提供了更多挑战和机遇。
的探讨,将有助于我们更深入地了解排列组合中的分组分配问题的复杂性和研究现状,为接下来的内容提供更好的铺垫。
1.2 研究意义排列组合中的分组分配问题是组合数学中一个重要且具有实际应用意义的问题。
研究这一问题的意义主要体现在以下几个方面:分组分配问题在实际生活和工作中有着广泛的应用。
在资源分配、任务调度、排班安排等方面,都需要考虑如何将不同的元素或任务进行合理的分组分配。
通过有效解决分组分配问题,可以提高资源利用效率,降低成本,提高工作效率,实现资源的最优配置。
研究分组分配问题有助于深入理解排列组合的基本概念和性质。
分组分配问题涉及到元素的排列和组合,需要运用排列组合的知识来解决。
通过深入研究分组分配问题,可以增强对排列组合问题的理解,并为进一步研究组合数学相关问题打下基础。
研究分组分配问题还可以促进算法设计和优化的发展。
分组分配问题在计算机科学领域涉及的算法设计和优化问题,可以启发人们思考如何设计高效的算法来解决复杂的组合问题。
排列组合中分组分配问题
分组分配问题一.基本内容1.案例分析:将4个不同的元素分为2份,每份2个,请问有多少不同的分法?解析:若按照2422C C 6=的方法进行分组,不妨设4个元素分别为,,,a b c d ,则会出现以下情况:①,ab cd ;②,cd ab ;③,ac bd ;④,bd ac ;⑤,ad bc ;⑥,bc ad .显然,用组合数公式计算出来的结果重复了三次,最终的分组结果应以为:242222C C 3A =2.基本原理2.1分组问题属于“组合”问题,常见的分组问题有三种:将n 个不同元素分成m 组,且每组的元素个数分别为m m m m m ,,,,321 ,记m m mm m m n mm m n mm n mn C C C C N )()(121321211-+++-+--⋅⋅⋅⋅= .(1)非均匀不编号分组:n 个不同元素分成m 组,每组元素数目均不相等,且不考虑各组间的顺序,其分法种数为N .(2)均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号(即无序)的m 组,每组元素数目相等,其分法种数为m mA N .(3)部分均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,其中有r 组元素个数相等,其分法种数为r rA N ,如果再有k 组均匀分组,应再除以kk A .2.2分配问题属于“排列”问题,分配问题可以按要求逐个分配,也可以分组后再分配.3.相同元素的分组问题:挡板法及其应用:对于n 个相同元素分成m 组(m n <),且每组至少一个元素的分组问题,可采用“隔板法”解决:n 个元素之间形成1n -个空格,只需放入1m -个隔板即可,故不同的分配方案有11C m n --种,其等效于不定方程的非负整数解个数:不定方程r x x x n =+⋅⋅⋅++21的非负整数解.(1)方程r x x x n =+⋅⋅⋅++21的正整数解为11--n r C 个.(2)方程r x x x n =+⋅⋅⋅++21的非负整数解为11--+n r n C 个.二.例题分析例1.某校有5名大学生打算前往观看冰球,速滑,花滑三场比赛,每场比赛至少有1名学生且至多2名学生前往,则甲同学不去观看冰球比赛的方案种数有()A .48B .54C .60D .72【解析】将5名大学生分为1-2-2三组,即第一组1个人,第二组2个人,第三组2个人,共有2215312215C C C A ∙∙=种方法;由于甲不去看冰球比赛,故甲所在的组只有2种选择,剩下的2组任意选,所以由2224A =种方法;按照分步乘法原理,共有41560⨯=种方法;故选:C.例2.甲、乙、丙、丁、戊5名志愿者参加新冠疫情防控志愿者活动,现有,,A B C 三个小区可供选择,每个志愿者只能选其中一个小区.则每个小区至少有一名志愿者,且甲不在A 小区的概率为()A .193243B .100243C .23D .59【解析】首先求所有可能情况,5个人去3个地方,共有53243=种情况,再计算5个人去3个地方,且每个地方至少有一个人去,5人被分为3,1,1或2,2,1当5人被分为3,1,1时,情况数为3353C A 60⨯=;当5人被分为2,2,1时,情况数为12354322C C A 90A ⨯⨯=;所以共有6090150+=.由于所求甲不去A ,情况数较多,反向思考,求甲去A 的情况数,最后用总数减即可,当5人被分为3,1,1时,且甲去A ,甲若为1,则3242C A 8⨯=,甲若为3,则2242C A 12⨯=共计81220+=种,当5人被分为2,2,1时,且甲去A ,甲若为1,则224222C A 6A ⨯=,甲若为2,则112432C C A 24⨯⨯=,共计62430+=种,所以甲不在A 小区的概率为()1502030100243243-+=,故选:B.例3.安排5名大学生到三家企业实习,每名大学生只去一家企业,每家企业至少安排1名大学生,则大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为()A .15B .310C .325D .625【解析】5名大学生分三组,每组至少一人,有两种情形,分别为2,2,1人或3,1,1人;当分为3,1,1人时,有3353C A 60=种实习方案,当分为2,2,1人时,有22353322C C A 90A ⋅=种实习方案,即共有6090150+=种实习方案,其中甲、乙到同一家企业实习的情况有13233333C A C A 36+=种,故大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为36615025=,故选:D.例4.学校要安排2名班主任,3名科任老师共五人在本校以及另外两所学校去监考,要求在本校监考的老师必须是班主任,且每个学校都有人去,则有()种不同的分配方案.A .18B .20C .28D .34【解析】根据本校监考人数分为:本校1人监考,另外4人分配给两所学校,有2,2和3,1两种分配方案,所以总数为:28)(2233142222222412=+∙A C C A A C C C ;本校2人监考,另外3人分配给两所学校,有2,1一种分配方案,所以总数为:()212223226C C C A =,根据分类计数原理,所有分配方案总数为28+6=34;故选:D.例5.现有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,分别带着A 、B 、C 、D 、E 五个不同的礼物参加“抽盲盒”学游戏,先将五个礼物分别放入五个相同的盒子里,每位同学再分别随机抽取一个盒子,恰有一位同学拿到自己礼物的概率为()A .45B .12C .47D .38【解析】先从五人中抽取一人,恰好拿到自己的礼物,有15C 种情况,接下来的四人分为两种情况,一种是两两一对,两个人都拿到对方的礼物,有224222C C A 种情况,另一种是四个人都拿到另外一个人的礼物,不是两两一对,都拿到对方的情况,由3211C C 种情况,综上:共有22111425322245C C C C C A ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭种情况,而五人抽五个礼物总数为55120A =种情况,故恰有一位同学拿到自己礼物的概率为4531208=.故选:D 例6.为贯彻落实《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》精神,加强义务教育教师队伍管理,推动义务教育优质均衡发展,安徽省全面实施中小学教师“县管校聘”管理改革,支持建设城乡学校共同体.2022年暑期某市教体局计划安排市区学校的6名骨干教师去4所乡镇学校工作一年,每所学校至少安排1人,则不同安排方案的总数为()A .2640B .1440C .2160D .1560【解析】将6人分组有2种情况:2211,3111,所以不同安排方案的总数为2234646422C C A 1560A C ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.故选:D.例7.为促进援疆教育事业的发展,某省重点高中选派了3名男教师和2名女教师去支援边疆工作,分配到3所学校,每所学校至少一人,每人只去一所学校,则两名女教师分到同一所学校的情况种数为______.【解析】①若2位女老师和1名男老师分到一个学校有1333C A =18种情况;②若2位女老师分在一个学校,则3名男教师分为2组,再分到3所学校,有2333C A =18种情况,故两名女教师分到同一所学校的情况种数为181836+=种.故答案为:36.例8.2020年是脱贫攻坚决战决胜之年,某市为早日实现目标,现将甲、乙、丙、丁4名干部派遣到,,A B C 三个贫困县扶贫,要求每个贫困县至少分到一人,则甲、乙2名干部不被分到同一个贫困县的概率为___________.【解析】每个贫困县至少分到一人,4名干部分到三个县有211342132236C C C A A =种方案,其中甲、乙2名干部被分到同一个贫困县的方案有336A =种所以甲、乙2名干部不被分到同一个贫困县的概率为3665366P -==,故答案为:56例9.为弘扬学生志愿服务精神,某学校开展了形式多样的志愿者活动.现需安排5名学生,分别到3个地点(敬老院、幼儿园和交警大队)进行服务,要求每个地点至少安排1名学生,则有_______________________种不同的安排方案(用数字作答).【解析】先将5人分为三组,每组的人数分别为3、1、1或2、2、1,再将三组分配给三个地点,由分步乘法计数原理可知,不同的安排方案数为2233535322150C C C A A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭种.故答案为:150.例10.6名教师分配到3所薄弱学校去支教,每个学校至少分配一名教师,甲乙两人不能去同一所学校,丙丁两人必须去同一所学校,共有________种分配方案(用数字作答).【解析】按题目要求可按4、1、1或3、2、1或2、2、2分配,若按4、1、1分配,丙丁必须在4人里,需要从其余剩下的4人里选2人,有24C 种,去掉选中甲乙的1种情况,有(24C -1)种选法,安排去3个学校,共有(24C -1)33A =30种;若按3、2、1分配有两类,丙丁为2,甲乙中选1人作1,分配到3个学校有1323C A ,丙丁在3人组中,从剩余4人中取1人,组成3人组,剩余3人取2人组成2人组,剩余1人构成1人组,去掉甲乙构成2人组的情况2种,共有12432C C -种取法,安排去3个学校有(12432C C -)33A 种,两类共有1323C A +(12432C C -)33A =72种;若按2、2、2分配有2·33A =12种,∴共有30+72+12=114种分配方案.下面是挡板法及其应用,仅做了解即可.例11.不定方程12x y z ++=的非负整数解的个数为()A .55B .60C .91D .540解析:不定方程12x y z ++=的非负整数解的个数⇔将12个相同小球放入三个盒子,允许有空盒的放法种数.现在在每个盒子里各加一个相同的小球,问题等价于将15个相同小球放入三个盒子,没有空盒的放法种数,则只需在15个小球中形成的空位(不包含两端)中插入两块板即可,因此,不定方程12x y z ++=的非负整数解的个数为21491C =.故选:C.例12.方程123412x x x x +++=的正整数解共有()组A .165B .120C .38D .35解析:如图,将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成的11个空隙中任选三个插入三块隔板,把球分成四组,每一种分法所得球的数目依次是1x 、2x 、3x 、4x ,显然满足123412x x x x +++=,故()1234,,,x x x x 是方程123412x x x x +++=的一组解,反之,方程123412x x x x +++=的每一组解都对应着一种在12个球中插入隔板的方式,故方程123412x x x x +++=的正整数解的数目为:31111109165321C ⨯⨯==⨯⨯,故选:A.。
高中数学排列组合-平均分组(分配问题)概要
每班至少一个.由(1)可知共有 C62 种15分法
注:第一小题也可以先给每个班一个指标,
然后,将剩余的4个指标按分给一个班、两
个班、三个班、四个班进行分类,共有
C61 3C62 3C63 C64 126 种分法.
C61C52C33
注意:非均分问题无分配对象只要按比例分完 再用乘法原理作积
六、非均分组分配对象确定问题
例6 六本不同的书按1∶2∶3分给甲、乙、丙三个人有 多少种不同的分法?
C61C52C33
七、非均分组分配对象不固定问题
例7 六本不同的书分给3人,1人1本,1人2本,1人3本 有多少种分法
C61C52C33 A33
例2:6本不同的书按2∶2∶2平均分给甲、乙、丙三 个人,有多少种不同的分法?
方法:先分再排法。分成的组数看成元素的个数·
解:均分的三组看成是三个元素在三个位 置上作排列
C
2 6
C
2 4
C
2 2
A
3 3
A
3 3
C
2 6
C
2 4
C
2 2
=90
三、部分均分有分配对象的问题
例3 12支笔按3:3:2:2:2分给A、B、C、D、E五 个人有多少种不同的分法?
注意:非均分组有分配对象要把组数当作元素 个数再作排列。
五、当堂训练
练习1
1:12本不同的书平均分成四组有多少 种不同分法?
C132
C
39 C 36
C
3 3
A
4 4
练习2
2:10本不同的书
(1)按2∶2∶2∶4分成四
高中数学排列组合-平均分组(分配问题)讲解
复习巩固:
1、组合定义:
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素并成 一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
2、组合数:
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个
数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号
C
m n
表示.
3、组合数公式:
Cnm
Anm Amm
C
2 6
C
2 4
C
2 2
A
3 3
A
3 3
C
2 6
C
2 4
C
2 2
=90
三、部分均分有分配对象的问题
例3 12支笔按3:3:2:2:2分给A、B、C、D、E五 个人有多少种不同的分法?
方法:先分再排法。分成的组数看成元素的个数·
解:均分的五组看成是五个元素在五个位置上 作排列
C
13 2 C
3 9
C62
较大的相同的一个组合数.
2 此性质的作用:恒等变形,简化运算.在今后学 习“二项式定理”时,我们会看到它的主要应用.
排列组合中的分组(堆)分配问题
ab
cd
ac
bd
ad
bc
bc
ad
bd
ac
cd
ab
1.把abcd分成平均两组有_____多少种分法?
ab
cd
ac
bd
ad
bc
bc
ad
C
2 4
C
2 2
A
n(n 1)(n 2) m!
(n m 1)
Cnm
n! m!(n
m)!
排列组合中的分组、分配问题
学习目标:体会分组、分配问题地联系与区别体会算两次思想在平均分组问题中地应用学习过程:例:把本不同地书平均分给个人,有几种分法?把本不同地书平均分成堆,有几种分法?分析:()从人地角度:第人有24C 种,第人有22C 种,根据分步乘法原理得分法数2224C C N ⋅=从书地角度:先把书平均分成堆,再把书进行排队,把书平均分成堆有种223A N ⋅=把书平均分成堆有种,注意:不是24C ,而是2224A C 例:()把本不同地书平均分给个人,有几种分法?()把本不同地书平均分成堆,有几种分法?()把本不同地书分给个人,其中一人本,一人本,一人本,有几种分法?()把本不同地书分成堆,其中一堆本,一堆本,一堆本,有几种分法?分析:地本质是平均分配问题地本质是平均分组地本质是不平均分配地本质是不平均分组从人地角度去分析():第人有26C 种,第人有24C 种,第人有22C 种,根据分步乘法原理得分法数222426C C C N ⋅⋅=从书地角度:先把书平均分成堆,再把书进行排队,把书平均分成堆地方法数可用列举法,但数字大时要找好方法.现设把本书平均分成堆得方法数为x ,把堆书排队地方法数为33A .根据算两次得到结果一致得:22242633C C C A x ⋅⋅=⋅文档收集自网络,仅用于个人学习33222426A C C C x ⋅⋅= “平均分组”对学生来说是难点.练习:现有本不同地书,求下列情况下各有多少种不同地分法?分成组,一组本,一组本,一组本()分给个人,一人本,一人本,一人本()平均分成组()练习个不同地球,个不同地盒子,把球全部放入盒内恰有个盒子不放球,共有几种方法?恰有一个盒子放球,共有几种方法?恰有个盒子不放球,共有几种方法?。
排列组合中的分组分配问题完整
五非均分组分配对象确定问题
例6 六本不同的书按1∶2∶3分给甲、乙、丙三个人 有多少种不同的分法?
C61C52C33
非均分组有分配对象要把组数当作元素个数 再作排列。
五非均分组分配对象不固定问题
例7 六本不同的书分给3人,1人1本,1人2本,1人3本 有多少种分法
C
2 10
C
2 8
C
2 6
C
4 4
A
3 3
C
2 10
C
2 8
C
2 6
C
4 4
3 有六本不同的书分给甲、乙、丙三名同学,按下条 件,各有多少种不同的分法?
(1)每人各得两本; (2)甲得一本,乙得两本,丙得三本; (3)一人一本,一人两本,一人三本; (4)甲得四本,乙得一本,丙得一本; (5)一人四本,另两人各一本·
排列组合中的分组分配问题
ab
cd
ac
bd
ad
bc
bc
ad
bd
ac
cd
ab
一、 提出分组与分配问题,澄清模糊概念 n 个不同元素按照某些条件分配给 k 个不同得对象,称为
分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;将 n 个不同 元素按照某些条件分成 k 组,称为分组问题.分组问题有不平 均分组、平均分组、和部分平均分组三种情况。分组问题和 分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是 不区分的;而后者即使 2 组元素个数相同,但因对象不同, 仍然是可区分的.对于后者必须先分组后排列。
C61C52C33 A33
练习1
1:12本不同的书平均分成四组有多少 种不同分法?
高中数学专题排列组合中的分组分配问题
高中数学专题排列组合中的分组分配问题Ⅰ.概述分组分配问题是排列、组合问题的综合, 是排列组合问题中的一个重点和难点;某些排列组合问题看似非分配问题, 实际上也可运用分配问题的方法来解决。
解决分组分配问题的一个基本指导思想就是先分组后分配。
分组分配问题特征:(1)分组分配特征: 问题涉及把相关的元素进行分组然后再分配;(2)分组的类型: 整体均分、部分均分和不等分三种;无论分成几组, 都应注意只要有元素的个数相等的组存在, 就需要考虑均分的现象(即: 整体平均分组;或部分平均分组);(3)均分特征:只要出现所分组中的元素个数相等, 则存在重复出现的情况, 作为分组只能计为一种。
Ⅱ.排列组合中的分组与分配问题一.分组与分配有关概念1.将n个不同元素按照某些条件分成k组, 称为分组问题;分组问题有不平均分组、整体平均分组和部分平均分组三种情况。
2.将n个不同元素按照某些条件分配给k个不同的对象(位置), 称为分配问题;分配分定向分配和不定向分配两种问题;3.分组问题和分配问题的区别: 前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的;而后者即使2组元素个数相同, 但因对象不同, 仍然是有区分的, 对于分配问题必须先分组后分配, 而分组通常与组合相关, 分配通常与排列相关。
二. 基本的分组问题(一)分组问题的基础题例【题例1】六本不同的书, 分为三组, 求在下列条件下各有多少种不同的分组方法?(1)每组两本.(2)一组一本, 一组二本, 一组三本.(3)一组四本, 另外两组各一本.【分析】: (1)分组与顺序无关, 是组合问题。
注意, 这里6个元素, 分3组, 每组2个元素, 所求的分组种类: 不是“从6个元素中取2个元素的组合数”, 而是“6选2, 选3次, 分成3组, 所得的组数”;在这样的分组中, 由于要选3次, 且平均选取, 就存在选取的顺序, 故所得组中出现重复的组, 重复的种数即所分组的全排列数。
若一组分组为:(1, 2)(3, 4)(5, 6), 另一组分组为(3, 4)(1, 2)(5, 6), 则这样的两组只能算一组, 不能算作两组;若一组分组为:(1, 2)(3, 4)(5, 6), 另一组分组为(1, 3)(2, 4)(5, 6), 则这样的两组应算作两个不同的分组;在(1, 2)(3, 4)(5, 6)与(1, 3)(2, 4)(5, 6)这两个分组中出现的“从6个元素中选取2个元素的组合”则有5个, 且其中的组合(5, 6)只能算作1个计数;三. 基本的分配问题(一)定向分配问题: 将所给元素按要求分配到指定对象【题例2】六本不同的书, 分给甲、乙、丙三人, 求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?(1)甲两本、乙两本、丙两本.(2)甲一本、乙两本、丙三本.(3)甲四本、乙一本、丙一本.(二)不定向分配问题: 将所给元素按要求分配到非指定对象【题例3】六本不同的书, 分给甲、乙、丙三人, 求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?(1)每人两本.(2)一人一本、一人两本、一人三本.(3)一人四本、一人一本、一人一本.Ⅲ.分组-分配问题类型与方法探究一. 分组问题的基本类型--思想方法(一)分组问题类型1--非均匀分组(分步-组合法):“非均匀分组”是指将所给元素分成元素个数彼此不相等的若干组。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合是概率与统计中的基础知识点,其中包括排列、组合等概念。
在实际生活中,我们经常会遇到需要对一个集合内的元素进行分组和分配的问题,这些问题又被称为分组分配问题。
例如,在一个班级中,我们需要将学生分成若干组,或者在一个公司中,我们需要将员工分配到不同的部门,这些都属于分组分配问题,而排列组合则提供了有效的解决方法。
一、排列组合的基本概念1. 排列排列用于描述一组元素的各种排列方式。
例如,由 A、B、C 三个元素组成的集合,其所有排列包括 ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA 共 6 种。
排列的数量为 n!,其中 n 为集合中元素的个数。
排列与顺序有关,即不同顺序的排列被视为不同的结果。
2. 组合二、分组分配问题的解决方法1. 确定组数解决分组分配问题的第一步是确定分成几组,或者分配到几个部门。
这个数目通常由具体问题所确定,如班级分组时可能要求分成 2、3 或 4 组等。
2. 确定元素第二步是确定需要分组或分配的元素,即确定学生、员工、球队等。
这个数目也由具体问题所确定。
接下来,我们需要确定分成的每一组的元素个数,或者每个部门中的员工个数。
这个分组方式的确定关系到具体问题的解决。
4. 应用排列组合最后,我们可以应用排列组合的知识来解决分组分配问题。
例如,在班级分组时,如果确定分成 2 组,每组各 10 人,则分组的总方法数为 45。
这个计算过程可以用排列组合的方法来解决:先从 20 个学生中选出 10 个,共 C(20, 10) 种方法,然后将这 10 个学生划分到两个组中,使用排列的方法可以得到 2(10!) 种方案。
因此,班级分组的总方案数为2(10!)C(20, 10) = 45。
在公司分配员工到部门时,如果要求每个部门中的员工数量相同,且每个部门至少要有一个员工,则可以使用组合数目和整数划分的知识来解决问题。
具体方法如下:设共有 n 个员工,要分成 k 个部门,每个部门包含 m 个员工。
6、排列组合问题之分组分配问题
排列组合问题之 分组分配问题(一)(五个方面)一、非均匀分组(分步组合法)“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。
例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法?① 分成3组,分别为1人、2人、4人;② 选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。
解:①先选出1人,有C ;种,再由剩下的6人选出2人,有C ;种,最后由剩下的4人为一 组,有C 4种。
由分步计数原理得分组方法共有C 7C 6C 4 105 (种)。
②可选分同步。
先从7人中选出2人,有C ;种,再由剩下的5人中选出3人,有C 532 3种,分组方法共有C 7C 5 210 (种)。
也可先选后分。
先选出5人,再分为两组,由分步 计数原理得分组方法共有210 (种)。
、均匀分组(去除重复法)“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。
㈠全部均匀分组(去除重复法)例2、7人参加义务劳动,选出 6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法? 解:可选分同步。
先选3人为一组,有C ;种;再选3人为另一组,有C :种。
又有2组都是3人,每 A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有㈡部分均匀分组(去除重复法)例3、10个不同零件分成 4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法?70 (种)。
也可先选后分。
不同的分法共有C6c ;c ; C 7T70 (种)。
解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有G:、C;、C(2、C4种,又有3堆都是2个c2c2c2元素,每A种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有10 3 6 C: 3150 (种)。
A【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m个组的元素是均匀的,都有A:种顺序不同的分法只能算一种分法。
】三、编号分组㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法)例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法? 解:分组方法共有C;C;A| 420 (种)。
排列组合问题之分组分配问题
排列组合问题之 分组分配问题(—)(五个方面)一、非均匀分组(分步组合法)“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。
例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法① 分成3组,分别为1人、2人、4人;② 选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。
解:①先选出1人,有C ;种,再由剩下的6人选出2人,有C ;种,最后由剩下的4人为一 组,有C 4种。
由分步计数原理得分组方法共有 C 7C 6C 4 105 (种)。
②可选分同步。
先从7人中选出2人,有C ;种,再由剩下的5人中选出3人,有C 3 种,分组方法共有 C ^C l 210 (种)。
也可先选后分。
先选出5人,再分为两组,由分步 计数原理得分组方法共有 C l C ;C ; 210 (种)。
、均匀分组(去除重复法)“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。
㈠全部均匀分组(去除重复法)例2、7人参加义务劳动,选出 6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法 解:可选分同步。
先选3人为一组,有C ;种;再选3人为另一组,有C :种。
又有2组都㈡部分均匀分组(去除重复法)例3、10个不同零件分成 4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有C 0、C ;、Cf 、C :种,又有3堆都是2个_3元素,每A 3种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有 【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是 均匀的,都有A m 种顺序不同的分法只能算一种分法。
】三、编号分组 ㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法)例4、7人参加义务劳动,选出 2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法 解:分组方是3人,每 A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有 C y'C 70 (种)。
也可先选后分。
不同的分法共有C 6 CeC 70 (种)。
优质课:排列组合分组分配问题
ab cd
cd ab
bd
ad bc
bc
ad
5
这个问题也可以这样思考 把a,b,c,d平均分成有标号的第一组,第二组 从四个元素中选两个元素放到第一组,剩下的两个
元素放到第二组,故共有 C42C22 6 种分法,又因
为两个小组没有区别,故分组有
C42C22 3 A22
种.
6
例 把a,b,c,d,e,f分成平均三组,有_____多少种分法? 这个问题可以这样思考 把a,b,c,d,e,f平均分成有标号的第一组,第二组,第三组 从六个元素中选两个元素放到第一组,从剩下的四
ab
c
d
bc
a
d
ac
b
d
bd
a
c
ad
b
c
cd
a
b
9
例 把a,b,c,d分成三组,一组两个,令两组各一个有 _____多少种分法?
这个问题可以这样思考 把a,b,c,d分成有标号的第一组,第二组,第三组
从四个元素中选两个元素放到第一组,从剩下的两
个元素选一个放到第二组,剩下的一个放到第三组
故共有 C42C21C11 12 种分法,又因为后两个小组
(1)
C C C 4
44
12 8 4
A3 3
12! 8! 1 5775 4!·8! 4!·4! 3!
C C C C 2
2
26
12
10
86
(2)
A3 3
①若干个不同的元素“等分为 m个堆,要将选 取出每一个堆的组合数的乘积除以m!
12
1.平均分堆问题
例2. 6本不同的书按2∶2∶2平均分给甲、乙、丙三 个人,有多少种不同的分法? 解:先分再排法. 分成的堆数看成元素的个数.
排列组合中分组分配问题的教学设计
排列组合中分组分配问题的教学设计惠能中学 梁丽梅教学目的:知识目标:会应用分组公式、隔板法解决相关的分组分配问题 技能目标:研究典型例题,形成典型问题的思维模式,奠定解其他相关问题的思维依托。
情感目标:通过自主探索,培养学生自主探究的意识。
教学重点:分组公式和隔板法的应用 教学难点:分组公式与隔板法的探讨 教学过程:一、 复习旧知,导入新课排列、组合都是从n 各不同的元素中取出m 个,不同的是对于排列,取出的m 个元素还要按一定的顺序排成一列。
运用排列组合的知识来解决问题时我们关键要看两点:元素不同和要不要考虑顺序。
假如我们要从n 个不同的元素中取出m 作为一组,再取m 个作为另外一组,这时候应怎么做呢?如果元素相同时又怎么办呢?这一节课我们一起来探讨这样的分组分配问题。
自我点评:简单的导入目的是让学生了解这一节课我们要研究的问题是什么。
设疑时把重点放在元素的同异上,主要是让学生明确元素同或不同解决的方法就不一样。
通过这样设疑引入,有利于学生形成明确的学习目的,从而激发学生的学习兴趣和探讨解决方法的欲望。
相对于相同元素的分组分配问题,不同元素的处理比较容易也比较重要,在例题的安排中我先设计了不同元素的分组分配问题。
二、 新课讲解第一类:对不同元素进行分组分配例1:6本不同的书,按照以下要求分给三个人,各有多少种不同的分法:(1) 一人一本,一个两本,一人三本; (2) 两人各一本,一人三本 (3) 每人各两本分析题目特点:1、6本不同的书,说明要分组的元素不同;2、分给三个人,说明分配的对象互不相同,要考虑顺序。
3、三个小题共同的地方都是先按照不同的要求把不同的书分成3组,再分配给不同的三个人。
思考:元素不同,分组的要求、分配的对象也不同,该如何分? 解:(1)第一步:把6本书分成三组,先从6本书中取出1本作为一组,再从剩下的5中取出2本作为一组,最后从剩下的3本中取出3本作为一组,共有60332516=C C C 中不同的分组方法。
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排列组合问题之分组分配问题
(一)(五个方面)
一、非均匀分组(分步组合法)
“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。
例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法 ①分成3组,分别为1人、2人、4人;
②选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。
解:①先选出1人,有17C 种,再由剩下的6人选出2人,有2
6C 种,最后由剩下的4人为一
组,有44C 种。
由分步计数原理得分组方法共有1
2
4
764105C C C =(种)。
%
②可选分同步。
先从7人中选出2人,有27C 种,再由剩下的5人中选出3人,有3
5C 种,分组方法共有23
75210C C =(种)。
也可先选后分。
先选出5人,再分为两组,由分步计数原理得分组方法共有523
753210C C C =(种)。
二、均匀分组(去除重复法)
“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。
㈠全部均匀分组(去除重复法)
例2、7人参加义务劳动,选出6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法
解:可选分同步。
先选3人为一组,有37C 种;再选3人为另一组,有3
4C 种。
又有2组都
是3人,每22
A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有33
74
2
2
70C C A =(种)。
也可先选后分。
不同的分法共有33663
7
2
2
70C C C A ⋅=(种)。
㈡部分均匀分组(去除重复法)
、
例3、10个不同零件分成4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法
解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有210C 、28C 、26C 、4
4C 种,又有3堆都是2个
元素,每3
3A 种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有
222
4
108643
3
3150C C C C A ⋅=(种)。
【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是
均匀的,都有m
m A 种顺序不同的分法只能算一种分法。
】
三、编号分组
㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法)
例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法
解:分组方法共有232
752420C C A =(种)。
㈡部分均匀编号分组(分组法)
"
例5、5本不同的书全部分给3人,每人至少1本,有多少种不同的分法
解:分两类。
①一类为一人3本;剩两人各1本。
将5本书分成3本、1本、1本三组,再分
给3人,有1133
21532
2
60C C C A A ⋅⋅=种分法。
②另一类为一人1本,剩两人各2本。
将书分成2本、2本、1本三组,再分给3人,有21
23
315
3
22
90C C C A A ⋅⋅=种分法。
共有6090150+=种分法。
例6、 已知集合A 含有4个元素,集合B 含有3个元素。
现建立从A 到B 的映射:f A B →,使B 中的每个元素在A 中都有原象的映射有多少个
解:先把A 中的4个元素分成3组,即2个、1个、1个,有212214
22
C C
C A ⋅种分组方法,再把B
中的3个元素全排列,共有2123
214
32
2
36C C C A A ⋅⋅=种分组方法。
因此,使B 中的元素都有原象的映射有36个。
(二)(五个方面)
一、平均分堆问题倍缩法(或缩倍法、除倍法、倍除法、除序法、去除重复法)
1、 从7个参加义务劳动的人中,选出6个人,分成两组,每组3人,有多少种不同的分法
答案:33742
270C C A =(种)或33663
722
70C C C A ⋅=(种)。
2、~
3、6本不同的书平均分成三堆,有多少种不同的方法
答案:222
642
3
3
15C C C A =(种)。
附:6个班的数学课,分配给甲、乙、丙三名数学教师任教,每人教两个班,有多少种不同的分派方法
答案:222
64290C C C =(种)。
3、6本书分三份,2份1本,1份4本,有多少种不同分法
答案:11
4
6542
2
15C C C A ⋅=(种)。
二、有序分配问题逐分法(或分步法)
4、①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,不同的选法种数是( )
A 、1260种
B 、2025种
C 、2520种
D 、5040种
答案:2
1
1
10872520C C C =(种)。
选C 。
:
②12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有( )种。
A 、444
1284C C C
种
B 、44412843
C C C 种 C 、443
1283C C C
种
D 、4441284
3
3
C C C A 种 答案: 选A 。
三、全员分配问题先组后排法
5、 ①4名优秀学生全部保送到3所学校,每所学校至少去1名,不同的保送方案有多少种
答案:23
4336C A ⋅=(种)。
②5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少1本,不同的分法种数为( )。
A 、480种 B 、240种 C 、120种 D 、96种
答案:24
54240C A ⋅=(种)。
选B 。
…
四、名额分配问题隔板法(或元素相同分配问题隔板法、无差别物品分配问题隔板法) 6、10个优秀学生名额分到7个班级,每个班级至少1个名额,有多少种不同分配方案
答案:6
984C =(种)。
五、限制条件分配问题分类法
7、 某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人,分别到西部四城市参加中国西部经济开发
建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案
答案:甲、乙有限制条件,按照甲、乙是否参加分四类。
①甲、乙都不参加,有派遣方
案48A 种;②甲参加乙不参加,先安排甲有3种,再安排其余学生有38A 种,共有383A 种;③乙参加甲不参加,有383A 种;④甲、乙都参加,先安排甲乙,有7种(树图法),再安排其余学生有28A 种,共有287A 种。
综上,不同的派遣方法总数为433288883374088
A A A A +++=种。