排列组合经典:涂色问题

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【排列组合】高中数学中涂色问题的“一带一路”模型

【排列组合】高中数学中涂色问题的“一带一路”模型

涂色问题的“一带一路”模型例题用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).解析:按照A→B→C→D的顺序进行涂色N=6×5×5×5=750(种)变式1 用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,若两端的格子颜色相同,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).解析:按照A→D→B→C的顺序进行涂色N=6×1×5×4=120(种)变式2 用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,且两端的格子颜色不同,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).解析:法一:直接法按照A→B→C→D的顺序进行涂色,对C按照CA同色(1×5)、CA异色(4×4)进行分类,则N=6×5×(1×5+4×4)= 630(种)法二:间接法由例题知在没有其它限制条件下共有750种涂法,由变式1知其中两端颜色相同的涂法有120种. 故两端格子异色的涂法为:N=750-120=630(种)变式3 用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,且最多使用3种颜色,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).解析:由分析知:完成涂色需要用的颜色数可能为2种、3种、4种,而本题中要求“最多使用3种颜色”,故对颜色数进行分类,再按照A→B→C→D的顺序涂色.①2种颜色: 当A、B涂完色后C、D颜色已经确定了,故n1=6×5×1×1=30;②3种颜色: 对C按照CA同色(1×4)、CA异色(4×2)进行分类,则n2=6×5×(1×4+4×2)= 360(种).∴N= n1+ n2=30+360= 390(种)变式4 从6种不同的颜色中选出4种给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).解析:法一:直接法(简单快捷)按照A→B→C→D的顺序涂色,N=6×5×4×3=360(种)法二:间接法(繁琐易错)按所用的颜色数进行分类如下:①2种颜色:n1=6×5×1×1=30;②3种颜色:n2=6×5×(1×4+4×2)=360;③4种颜色:n3=6×5×4×3=360.故N=30+360+360=750(种)【思考】用6种不同的颜色给图中的5个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).N=6×5×5×5×5= 3750(种)【总结】:用m种不同的颜色给如图n个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有m(m−1)n−1种.练习现要安排一份5天的值班表,每天由1人值班,共有5人. 每人值班的天数不限,但相邻两天不能由同一人值班,则该值班表共有多少种不同的排法?模型转化:将5种颜色涂在5个格子中,每个格子涂一种颜色,相邻的格子颜色不同,则不同的涂色方法共有多少种?N=5×4×4×4×4=1280(种)。

排列组合中的涂色问题(二)

排列组合中的涂色问题(二)

变式2 如图,一环形花坛分成A、B、C、D四块.现有4种不同的花供 选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法 总数为________种.
按A—B—C—D的顺序进行涂色,对A、B涂色,有4×3=12种. 由于C的颜色可能与A同色或异色,这影响到D的颜色的选取方 法数,故分类讨论: ①C与A同色时,D应与A(C)不同色,有3种选择,即有1×3=3种涂色方法; ②C与A异色时,C有2种选择颜色,D也有2种颜色可供选择,即有2×2=4种 涂色方法. 因此,对C、D有1×3+2×2=7种涂色方法。 从而对如图5个区域总的涂色方法有12×7=84种.
思考题 将一个四棱锥P-ABCD的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱 的两端点异色,如果只有5种颜色可供使用,那么不同的染色方法的总 数是多少?
排列组合中的涂色问题排列组合中的涂色问题二二鹏哥讲数学例题如图花坛内有5个花池有5种不同颜色的花卉可供栽种每个花池内只能栽种相同颜色的花卉相邻两池的花卉颜色不同求最多有多少种栽种方案
排列组合中的涂色问题(二)
鹏哥讲数学
例题 如图,花坛内有5个花池,有5种不同颜色的花卉可供栽种,每个 花池内只能栽种相同颜色的花卉,相邻两池的花卉颜色不同,求最多 有多少种栽种方案.
变式1 如下图所示,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.
按S—A—B—C—D的顺序进行涂色,对S、A、B涂色,有4×3×2=24种.由于 C的颜色可能与A同色或异色,这影响到D的颜色的选取方法数,故分类讨论:
①C与A同色时(此时C对颜色的选取方法唯一),D应与A(C)、S不 同色,有2种选择,即有1×2=2种涂色方法; ②C与A异色时,C有1种选择颜色,D也只有1 种颜色可供选择, 即有1×1=1种涂色方法. 因此,对C、D有1×2+1×1=3种涂色方法。 从而对如图5个区域总的涂色方法有24×3=72种.

排列组合中的区域涂色问题

排列组合中的区域涂色问题

排列组合中区域涂色问题排列组合中的区域涂色问题技巧性强,方法灵活多变,一直是选修2-3中的教学难点问题。

本文对部分常见区域涂色问题的解题规律做一下探讨。

区域涂色问题,应当从使用多少种颜色入手,分类讨论。

再每一类中(若有必要),再根据两个不相邻区域是否同色分小类讨论。

最后再根据分类加法计数原理求出所有方法种数。

例1、用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?分析:当使用4中颜色涂色时,方法种数为45A ;当使用3中颜色时,分两类:①④同色或者②④同色,方法种数为352A 。

可以这样给学生解释:①④同色,相当于①④合并成了一个区域,这样的话原本的四个区域变成了3个区域,故涂色方法种数为35A 。

根据分类分类加法原理,所有涂色方法总数为43552A A +。

例2、(2003年全国高考题)如图所示,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,则不同的着方法共有多少种?分析:依题意,可分为3种颜色或4中颜色两类。

①当先用三种颜色时,区域2与4必须同色,区域3与5必须同色,(相当于5个区域合并成了4个区域)故有34A 种;②当用四种颜色时,若区域2与4同色,则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有244A 种。

最后,由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2⨯24=72例3、用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内,每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?分析:可把问题分为三类:①涂四中颜色:四格涂不同的颜色,方法种数为45A ;②涂三种颜色:有且仅两个区域相同的颜色,即只有一组对角小方格涂相同的颜色,涂法种数为12542C A ;③涂两种颜色:两组对角小方格分别涂相同的颜色,涂法种数为25A ,因此,所求的涂法种数为212255452260A C A A ++=例4、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

排列组合题型全归纳 专题06 染色问题(原卷版)

排列组合题型全归纳 专题06 染色问题(原卷版)

专题06染色问题【方法技巧与总结】涂色问题常用方法:(1)根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理区域染色问题的基本方法;(2)根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种情形的种数,再用分类计数原理求出不同的涂色方法种数;(3)根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论.从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用分类计数原理求出不同涂色方法总数.k 种颜色圆周染色问题如图,把一个圆分成(2)n n ≥个扇形,每个扇形用k 种颜色之一染色,要求相邻扇形不同色,有(1)(1)(1)n n n a k k =-+-⨯-种方法.正常着色定理如图,用k (k 为正整数)种颜色给图的n 个顶点着色,则正常着色的方法为:,(1)(1)(1),2n n n k F k k n =-+--≥,1,k F k =.【典型例题】例1.(2023·全国·高三专题练习)如图是某届国际数学家大会的会标,现在有4种颜色给其中5个小区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案种数为()A.72B.48C.36D.24例2.(2023·全国·高三专题练习)如图,湖北省分别与湖南、安徽、陕西、江西四省交界,且湘、皖、陕互不交界,在地图上分别给各省地域涂色,要求相邻省涂不同色,现有5种不同颜色可供选用,则不同的涂色方案数为()A.480B.600C.720D.840例3.(2023·全国·高三专题练习)给图中A,B,C,D,E,F六个区域进行染色,每个区域只染一种颜色,且相邻的区域不同色.若有4种颜色可供选择,则共有()种不同的染色方案.A.96B.144C.240D.360例4.(2023·全国·高三专题练习)有4种不同颜色的涂料,给图中的6个区域涂色,要求相邻区域的颜色不相同,则不同的涂色方法共有()A.1512种B.1346种C.912种D.756种例5.(2023·全国·高三专题练习)在一个正六边形的六个区域涂色(如图),要求同一区域同一种颜色,相邻的两块区域(有公共边)涂不同的颜色,现有5种不同的颜色可供选择,则不同涂色方案有()A.720种B.2160种C.4100种D.4400种例6.(2023·全国·高三专题练习)用红、黄、蓝、绿、橙五种不同颜色给如图所示的5块区域A、B、C、D、E涂色,要求同一区域用同一种颜色,有共公边的区域使用不同颜色,则共有涂色方法()A.120种B.720种C.840种D.960种例7.(2023秋·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考开学考试)用黑白两种颜色随机地染如图所示表格中5个格子,每个格子染一种颜色,并且从左到右数,不管数到哪个格子,总有黑色格子不少于白色格子的染色方法种数为()A .6B .10C .16D .20例8.(2023·全国·高三专题练习)在如图所示的5个区域内种植花卉,每个区域种植1种花卉,且相邻区域种植的花卉不同,若有6种不同的花卉可供选择,则不同的种植方法种数是()A .1440B .720C .1920D .960例9.(2023·全国·高三专题练习)如图,用五种不同的颜色给图中的O ,A ,B ,C ,D ,E 六个点涂色(五种颜色不一定用完),要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同的颜色,则不同的涂法种数是()A .480B .720C .1080D .1200例10.(2023·全国·高三专题练习)用五种不同颜色给三棱柱111ABC A B C -的六个顶点涂色,要求每个顶点涂一种颜色,且每条棱的两个顶点涂不同颜色,则不同的涂法有()A .840种B .1200种C .1800种D .1920种例11.(2023·全国·高三专题练习)正方体六个面上分别标有A 、B 、C 、D 、E 、F 六个字母,现用5种不同的颜色给此正方体六个面染色,要求有公共棱的面不能染同一种颜色,则不同的染色方案有()种.A .420B .600C .720D .780例12.(2023春·内蒙古赤峰·高二赤峰二中校考阶段练习)如图,某伞厂生产的太阳伞的伞篷是由太阳光的七种颜色组成,七种颜色分别涂在伞篷的八个区域内,且恰有一种颜色涂在相对区域内,则不同颜色图案的此类太阳伞最多有().A.40320种B.5040种C.20160种D.2520种例13.(2023·全国·高三专题练习)如图,用四种不同的颜色给图中的A,B,C,D,E,F,G七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有()A.192B.336C.600D.以上答案均不对例14.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法种数是()A.420B.210C.70D.35例15.(2023·全国·高二专题练习)如图,给图中的A,B,C,D,E,F六个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,若有四种颜色可供选择,则不同的涂色方法共有______种.例16.(2023·全国·高三专题练习)如图,用四种不同颜色给图中的A,B,C,D,E,F,G,H八个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段上的点颜色不同,则不同的涂色方法有___________种.例17.(2023·全国·高三专题练习)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种颜色,共有5种颜色可供选择,则不同的着色方法共有________种(以数字作答).例18.(2023·全国·高三专题练习)如图,用4种不同的颜色给图中的8个区域涂色,每种颜色至少使用一次,每个区域仅涂一种颜色,且相邻区域所涂颜色互不相同,则区域A,B,C,D和1A,1B,1C,1D分别各涂2种不同颜色的涂色方法共有_________种;区域A,B,C,D和1A,1B,1C,1D分别各涂4种不同颜色的涂色方法共有_________种.例19.(2023·陕西宝鸡·统考一模)七巧板是古代劳动人民智慧的结晶.如图是某同学用木板制作的七巧板,它包括5个等腰直角三角形、一个正方形和一个平行四边形.若用四种颜色给各板块涂色,要求正方形板块单独一色,其余板块两块一种颜色,而且有公共边的板块不同色,则不同的涂色方案有______种.例20.(2023秋·甘肃张掖·高三高台县第一中学校考阶段练习)如图,节日花坛中有5个区域,现有4种不同颜色的花卉可供选择,要求相同颜色的花不能相邻栽种,则符合条件的种植方案有_____________种.例21.(2023·高二课时练习)如图,用5种不同的颜色给图中的A、B、C、D、E、F6个不同的点涂色,要求每个点涂1种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同的颜色,则不同的涂色方法共有______种.例22.(2023·全国·高三专题练习)在如图所示的十一面体ABCDEFGHI中,用3种不同颜色给这个几何体各个顶点染色,每个顶点染一种颜色,要求每条棱的两端点异色,则不同的染色方案种数为__________.例23.(2023·全国·高二专题练习)埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,如图所示.将一个正四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法种数.例24.(2023·全国·高三专题练习)如图,一个正方形花圃被分成5份.(1)若给这5个部分种植花,要求相邻两部分种植不同颜色的花,已知现有5种颜色不同的花,求有多少种不同的种植方法?(2)若向这5个部分放入7个不同的盆栽,要求每个部分都有盆栽,问有多少种不同的放法?例25.(2023·全国·高三专题练习)用()3,n n n N *≥∈种不同的颜色给如图所示的A 、B 、C 、D 四个区域涂色.(1)若相邻区域能用同一种颜色,则图①有多少种不同的涂色方案?(2)若相邻区域不能用同一种颜色,当6n =时,图①、图②各有多少种不同的涂色方案?(3)若相邻区域不能用同一种颜色,图③有180种不同的涂色方案,求n 的值.例26.(2023·全国·高二专题练习)如图所示的A ,B ,C ,D 按照下列要求涂色.(1)用3种不同颜色填涂图中A,B,C,D四个区域,且使相邻区域不同色,若按从左到右依次涂色,有多少种不同的涂色方案?(2)若恰好用3种不同颜色给A,B,C,D四个区域涂色,且相邻区域不同色,共有多少种不同的涂色方案?(3)若有3种不同颜色,恰好用2种不同颜色涂完四个区域,且相邻区域不同色,共有多少种不同的涂色方案?例27.(2023·全国·高二专题练习)(1)从5种颜色种选出3种颜色,涂在一个四棱锥的五个顶点上,每一个顶点涂一种颜色,并使同一条棱上的两个顶点异色,则不同的涂色方法有______种;(2)从5种颜色种选出4种颜色,涂在一个四棱锥的五个顶点上,每一个顶点涂一种颜色,并使同一条棱上的两个顶点异色,则不同的涂色方法有______种.。

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略江苏省阜宁中学 刘 佐与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。

解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。

本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。

一、 区域涂色问题1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。

例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240⨯⨯⨯=2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。

例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ;①②③④⑤ ⑥(4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120例3、(2003年全国高考题)如图所示,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,则不同的着方法共有多少种?分析:依题意至少要用3种颜色1) 当先用三种颜色时,区域2与42) 区域3与5必须同色,故有34A 种;3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色,4) 则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有244A 种。

由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2 24=723、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。

排列组合难点之分块涂色

排列组合难点之分块涂色

排列组合问题难点之分块涂色例1:将3种作物全部种植在如图所示的5块试验田里,每块种植一种作物,且相邻的试验田不能种同一种作物。

则有多少种种植方法?A.42B.48C.56D.81楚香凝解析:三种作物全部都要用上,A有3种选择,B有两种,C有两种,D有两种,E 有两种,共3*2^4=48种,里面包含了XYXYX这种只用到了两种作物的六种情况(C3 2*C2 1),所以要减去这六种情况,总共48-6=42种,选A例2:用5种不同颜色为图中ABCDE五个部分染色,相邻部分不能同色,但同一种颜色可以反复使用,也可以不使用,则符合要求的不同染色方法有多少种?楚香凝解析:先排连接部分最多的C,有5种,然后A有4种,B有3种,D有3种,E有3种,所以共5*4*3*3*3=540种例3:如图,把A,B,C,D,E,F这六个部分用5种不同的颜色着色,且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色,那么这幅图一共有多少种不同的着色方法?楚香凝解析:注意D和F只是有交点,并没有相邻。

先排连接部分最多的E,有5种,然后F有4种,B有3种,A有3种,C有3种,D有3种,所以共5*4*3*3*3*3=1620种例4:将一个四棱锥的五个顶点染色,使同一条棱的2个端点不同色,且只由五个颜色可以使用,有多少种染色方法?楚香凝解析:先排连接区域最多的元素A,有5种颜色,然后排B有4种颜色,排C有3种颜色,共5*4*3接下来排D的时候,要进行分类讨论,因为D和B的颜色是否相同,影响到E颜色的选取①当D和B颜色相同时,D有一种颜色选择,E跟ABD连接,所以E有3种颜色选择,1*3②当D和B颜色不同时,D和ABC连接,D有两种选择,E跟ABD链接,E有两种颜色选择,2*2 所以总情况数=5*4*3*(1*3+2*2)=420种例5:小明家门前有一块形状如图所示的花园,他想在花园里种花,发现家里有5种花的种子。

他对花园的唯一要求是相邻的两块地不能种植同样的花,那么一共有()种不同的种植方案。

排列组合中涂色问题的常见方法和策略

排列组合中涂色问题的常见方法和策略

排列组合中涂色问题的常见方法及策略与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。

解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。

本专题总结涂色问题的常见类型及求解方法。

一、 区域涂色问题1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。

例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240⨯⨯⨯=2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。

例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类:(1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ;(2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ;(3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ;(4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ;所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120例3、(2003年全国高考题)如图所示,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,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有3A 种;① ②③ ④ ⑤ ⑥3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色,4) 则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有244A 种。

由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2⨯24=723、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。

高中数学 排列组合 专题06 染色问题(学生版)

高中数学 排列组合 专题06 染色问题(学生版)

专题6 染色问题例1.如图所示的几何体由三棱锥P ABC -与三棱柱111ABC A B C -组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面涂色(底面111A B C 不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的涂色方案共有( )A .6种B .9种C .12种D .36种例2.如图,用四种不同的颜色给图中的A ,B ,C ,D ,E ,F ,G 七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有( )A .192种B .336种C .600种D .624种例3.现有6种不同的颜色,给图中的6个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同的涂色方法共有( )A .720种B .1440种C .2880种D .4320种例4.将5种不同的花卉种植在如图所示的四个区域中,每个区域种植一种花卉,且相邻区域花卉不同,则不同的种植方法种数是().A.420 B.180 C.64 D.25例5.用红、黄、蓝、绿、橙五种不同颜色给如图所示的5块区域A、B、C、D、E涂色,要求同一区域用同一种颜色,有共公边的区域使用不同颜色,则共有涂色方法()A.120种B.720种C.840种D.960种例6.如图,某伞厂生产的太阳伞的伞篷是由太阳光的七种颜色组成,七种颜色分别涂在伞篷的八个区域内,且恰有一种颜色涂在相对区域内,则不同颜色图案的此类太阳伞最多有().A.40320种B.5040种C.20160种D.2520种例7.如图所示,将四棱锥S-ABCD的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种色可供使用,则不同的染色方法种数为()A.240 B.360 C.420 D.960⨯方格纸中每个小方格染三种颜色之一,使得每种颜色的小方格的个数相等.若相例8.如图所示,将3333邻两个小方格的颜色不同,称他们的公共边为“分割边”,则分割边条数的最小值为( )A.33 B.56 C.64 D.78-的顶点染色,定义由同一条棱连接的两个顶点叫相邻顶点,规定相邻顶点例9.如图给三棱柱ABC DEF不得使用同一种颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的染色方法有_________________.例10.现用五种不同的颜色,要对如图中的四个部分进行着色,要求公共边的两块不能用同一种颜色,共有__________种不同着色方法例11.如图所示的五个区域中,中心区E域是一幅图画,现要求在其余四个区域中涂色.........,有四种颜色可供选择.要求每个区域只涂一种颜色且相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为______.例12.从红、黄、蓝、黑四种颜色中选出3种颜色,给如图所示的六个相连的圆涂色,若每种颜色只能涂两个圆,且相邻两个圆所涂颜色不能相同,则不同的涂色方案的种数是________.例13.如图一个正方形花圃被分成5份.若给这5个部分种植花,要求相邻两部分种植不同颜色的花,已知现有红、黄、蓝、绿4种颜色不同的花,则不同的种植方法有_________种例14.现有五种不同的颜色,要对图形中的四个部分进行着色,要求有公共边的两块不能用同一种颜色,不同的涂色方法有_______种.例15.现将如图所示的5个小正方形涂上红、黄两种颜色,其中3个涂红色,2个涂黄色,若恰有两个相邻的小正方形涂红色,则不同的涂法共有__________种(用数字作答).例16.四色猜想是近代数学难题之一,四色猜想的内容是:“任何一张地图最多用四种颜色就能使具有共同边界的国家着上不同的颜色”,如图,一张地图被分成了五个区域,每个区域只使用一种颜色,现有4种颜色可供选择(四种颜色不一定用完),则满足四色猜想的不同涂色种数为__________例17.如图,将标号为1,2,3,4,5的五块区域染上红、黄、绿三种颜色中的一种,使得相邻区域(有公共边)的颜色不同,则不同的染色方法有______种.例18.某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分.现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同样颜色的花,则不同的栽种方法有______种.(用数字作答)例19.给图中A ,B ,C ,D ,E ,F 六个区域进行染色,每个区域只染一种颜色,且相邻的区域不同色.若有4种颜色可供选择,则共有___种不同的染色方案.例20.如图,用4种不同的颜色对图中5个区域涂色( 4种颜色全部使用 ),要求每个区域涂一种颜色,相邻的区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色方法有 种.(用数字作答)例21.给如图染色,满足条件每个小方格染一种颜色,有公共边的小方格颜色不能相同,则用4种颜色染色的方案有__种,用5种颜色染色的方案共有__种.例22.如图,用四种不同的颜色给三棱柱ABC A B C '''-的六个顶点涂色,要求每个点涂一种颜色.若每个底面的顶点涂色所使用的颜色不相同,则不同的涂色方法共有________种;若每条棱的两个端点涂不同的颜色,则不同的涂色方法共有________种.。

1.2.5排列组合中的涂色问题(北师大版)

1.2.5排列组合中的涂色问题(北师大版)

面涂色问题 例9、从给定的六种不同颜色中选用若干种颜色,将一个正方体的6
个面涂色,每两个具有公共棱的面涂成不同的颜色,则不同的 涂色方案共有多少种?
分析:显然,至少需要3三种颜色,由于有多种不同情况, 仍应考虑利用加法原 理分类、乘法原理分步进行讨论
染色问题:
• 例3 有n种不同颜色为下列两块广告牌着色,要求 在①②③④四个区域中相邻(有公共边界)区域中 不用同一种颜色.
本类有 C35·C13·C12×2 种涂法.
第三类:用 5 色中的 4 色,有 C45·A44种涂法. 由分类加法计数原理,共有涂法 C25·A22+C35·C13·C12×2+C45·A44=260(种).
法3——按涂色区域分类 A52 +2A53 +A54
【训练1】 用4种不同的颜色涂入图中矩形A、B、 C、D中,要求相 邻的矩形涂色不同,则不同的 涂色方法共有多少种?
第二类,A、D同色,分三步完成,第一步涂A和D有5 种方法,第二步涂B有4种方法;第三步涂C有3种方法。根据 分步计数原理,共有5×4×3=60种方法。
根据分类计数原理,共有120+60=180种方法。
4、某城市在中心广场建造一个花圃,
5
花圃分为6个部分(色的花,每部分栽种一
法二 (按用色种数分类) 第一类:用 5 色中的两色,则 A、C 同色,B、D 同色,共 有 C25·A22种涂法. 第二类:用 5 色中的 3 色,选取 3 种颜色有 C35种选法, 三色中的一种颜色涂 A,有 C13种涂法, 一种颜色涂 B 有 C12种方法, 若余下的一种颜色涂 C,则 D 与 B 同色. 若余下的一种颜色涂 D,则 C 与 A 同色. 故最后一种颜色有两种涂法.
解 (分步涂色)

排列与组合中的涂色问题例析

排列与组合中的涂色问题例析

排列与组合中的涂色问题例析北京师大燕化附中(102500) 钱月华 史树德在排列与组合的练习、检测和高考试题中,近年来多次出现了某些涂色问题。

拨云破雾、还其本来面目,实质是用分类或分步计数原理导航,通过深入缜密分析题意,将原题化归成熟悉的排列、组合或其综合题型、逐类分步推理求解。

一、 带状区域的涂色题带状区域的涂色问题的解法,与推导排列数公式m n A 的思想方法类似,可构造排好顺序的m 个空位(格),从n 个不同元素中任取m (n m ≤)个填充.此类涂色题一般可转化成有限制条件的排列或组合问题.例1 用红黄绿三种颜色给图1的5个带状格子涂色.要求每格涂一种颜色、且相邻格子不能图同一种颜色,共有多少种不同的涂法?解析:从满足一格一颜色、邻格不同色的限制条件入手,分成三类:一类是左边三个邻格从红黄绿中任取3色涂法有33A 种,且右面两相邻格涂法有12A 种.共有121233=⋅A A 种.二类是左起4格涂成红绿红绿的类似模式有33A 种,末一格涂法有12A 种,共有121233=⋅A A 种.三类是左起4格涂成红绿红黄的类似模式有44A 种,其中产生与一类重复的有6种(如红绿红黄绿与一类的红绿红黄绿).综上得:42)6(4412331233=-++A A A A A (种).点评:本例由03年全国高考试题改稿而成,形异质同,也可先排在左起2格,再排第3格、4格、5格、采用逐类相加的解法。

例2 用4种不同颜色给图1的5个格子涂色,要求每个格涂一种颜色,若涂完后同颜色的格子恰有3个,则有多少种不同涂色方法?解析:首先考虑同色的三个格子排列法有35C 种,且任选4种颜色之一涂色,共有35C 4种。

第二步,将已涂色的三格视为一个整体与未涂色两格作全排列有33A 种,共有(35C •4) •33A =240种。

点评:注意到题中没有相邻两格不同色的约束条件,放宽要求后使问题解法简化,某同学列出算式35C 34A 时否?为什么?例3 用6种不同的颜色给图2的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求最多使用3种颜色且相邻的两个格子不同色,不同的涂色方法共有多少种?(07天津市理科高考16题)图2解析:题中最多使用3种颜色的言外之意是最少使用2种颜色(用1种颜色不合题意),启示我们把解法分成两类:一类是用2种颜色涂有26C 种选法,满足相邻格异色、一个一色的4个格子涂法有22A 种,共有26C 22A =30种。

8、排列组合问题之涂色问题(四个方面)

8、排列组合问题之涂色问题(四个方面)

排列组合问题之涂色问题(四个方面)一、区域涂色问题1、根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理区域染色问题的基本方法。

例1、用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?解析:先给①号区域涂色有5种方法;再给②号涂色有4种方法;接着给③号涂色方法有3种方法;由于④号与①号、②号不相邻,因此④号有4种涂法。

根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240⨯⨯⨯=种。

2、根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种情形的种数,再用分类计数原理求出不同的涂色方法种数。

例2、4种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

解析:依题意只能选用4种颜色,要分四类:㈠②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A 种;㈡③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A 种; ㈢②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A 种;㈣③与⑤同色、②与④同色,则有44A 种; ㈤②与④同色、③与⑥同色,则有44A 种。

根据分类计数原理得涂色方法总数为445120A =。

例3、如图所示,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解析:依题意至少要用3种颜色。

①若用3种颜色,区域2与4必须同色, 区域3与5必须同色,故有34A 种;②若用4种颜色,则区域2与4同色,区域3与5不同色,有44A 种;或区域3与5同色,区域2与不同色,有4种。

共有4种。

根据分类计数原理得满足题意的着色方法共有3444272A A +=。

3、根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论。

从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用分类计数原理求出不同涂色方法总数。

例4、用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内,每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,五种颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?解析:可把问题分为三类:①四格涂不同的颜色,有34A 种;②有且仅有两个区域颜色相同,即只有 一组对角小方格涂相同的颜色。

排列组合中涂色问题1

排列组合中涂色问题1

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。

解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。

本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。

一、区域涂色问题1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。

例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240⨯⨯⨯=2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。

例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ;(4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120例3、(2003年全国高考题)如图所示,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,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有34A 种; 3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色,4) 则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有244A 种。

由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2⨯24=723、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。

排列组合中的涂色问题培训讲学

排列组合中的涂色问题培训讲学
排列组合中的涂色问题
2、根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种 情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。
例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域, 且相邻两个区域不能同色
分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类:
(1)Hale Waihona Puke 与⑤同色、④与⑥同色,则有A
4 4
(2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有
问题。
四、面涂色问题 例9、从给定的六种不同颜色中选用若干种颜色,将一个正方体的6
个面涂色,每两个具有公共棱的面涂成不同的颜色,则不同的 涂色方案共有多少种?
分析:显然,至少需要3三种颜色,由于有多种不同情况, 仍应考虑利用加法原 理分类、乘法原理分步进行讨论
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4.根据相间区使用颜色的种类分类
例5如图, 6个扇形区域A、B、C、D、E、F,现给这6个区域着色, 要求同一区域涂同一种颜色,相邻的两个区域不得使用同一种颜色, 现有4种不同的颜色可有多少种方法?
• 二、点的涂色问题 方法:(1)可根据共用了多少种颜色分类讨论,
(2)根据相对顶点是否同色分类讨论, (3)将空间问题平面化,转化成区域涂色
分析:依题意至少要用3种颜色
3.根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻 区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加 法原理求出不同涂色方法总数。
例4.用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内, 每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,如果颜色可 以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?
A
4 4
(3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略
(3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有 ;
(4)③与⑤同色、② 与④同色,则有 ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有 ;
所以根据加法原理得涂色方法总数为5 =120
例3、(2003年全国高考题)如图所示,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,则不同的着方法共有多少种?
分析:依题意至少要用3种颜色
1) Байду номын сангаас 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色,
2) 区域3与5必须同色,故有 种;

1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。
例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?
分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有
解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略
与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。
一、 区域涂色问题
2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。
例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。
分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类:
(1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有 ;
(2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有 ;

列组合中涂色问题的常见方法及策略[1]

列组合中涂色问题的常见方法及策略[1]

解决排列组合中涂色问题的常见方法及策略于涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。

解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。

本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。

一、区域涂色问题1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。

例1、 用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240⨯⨯⨯=2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。

例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类:(1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ;(3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ;所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120例3、(2003年全国高考题)如图所示,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,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色, 2) 区域3与5必须同色,故有34A 种;① ②③ ④ ⑤⑥3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色,4) 则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有244A 种。

由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2⨯24=723、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。

排列组合中染色问题(精华版)

排列组合中染色问题(精华版)

练习2:(05全国卷Ⅱ)在由数字0,1,2,3,4,5所
组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数
共有
个.
简单的着色问题
例 3 如图一,要给①,②,③,④四块区域分别涂
上五种颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但
相邻区域必须涂不同颜色,则不同涂色方法种数为
( A)
A. 180
B. 160
C. 96
分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有 A44 (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有 A44
(3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有 A44
(4)③与⑤同色、②与④同色,则有 A44
(5)②与④同色、③与⑥同色,则有 A44
所以根据加法原理得涂色方法总数为
例8、(全国高考题)如图所示,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;涂 4 色:C12 A54 240 ;

5
色:
A55
120 ,∴共有 60
240
120
420
图7

2、根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种 情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。
例7、(江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域, 且相邻两个区域不能同色
排列组合典型例题
排队”,“染色”问题
典例回顾:
例1. 4男3女坐成一排, 1).共有多少种排法? 2).某人必须在中间,有多少种排法? 3).某二人只能在两端,有多少种排法? 4).某人不在中间和两端,有多少种排法? 5).甲乙必相邻,有多少种排法? 6)甲乙不相邻,有多少种排法? 7).甲乙两人间必相隔一人,有多少种排法? 8)4男必相邻,有多少种排法? 9)4男相邻,3女也相邻,有多少种排法? 10)3女不相邻,有多少种排法? 11)4男不相邻,有多少种排法? 12)4男不在两端有多少种排法? 13)甲在乙的左边有多少种排法? 14)4男不等高,按高矮顺序排列,有多少种排法? 解题回顾:本题是处理排队问题的经典类型,从中体会不同的限制 条件下的求解方法.
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高考数学中涂色问题的常见解法及策略与涂色问题有关的试题新颖有趣,近年已经在高考题中出现,其中包含着丰富的数学思想。

解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,因而这类问题有利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。

本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法一.区域涂色问题1、 根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。

例1。

用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240⨯⨯⨯=2、 根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再用加法原理求出不同的涂色方法种数。

例2、四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。

分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有44A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A;(4)③与⑤同色、②与④同色,则有44A ;(5)②与④同色、③与⑥同色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为544A =120例3、如图所示,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,则不同的着方法共有多少种? 分析:依题意至少要用3种颜色1) 当先用三种颜色时,区域2与4必须同色,2) 区域3与5必须同色,故有34A 种; 3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色,4)则区域3与5不同色,有44A 种;若区域3与5同色,则区域2与4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有244A 种。

由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2⨯24=72 3、 根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。

例4用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示的四个区域内,每个区域涂一种颜色,相邻两个区域涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?分析:可把问题分为三类:(1) 四格涂不同的颜色,方法种数为45A ;(2) 有且仅两个区域相同的颜色, (3) 即只有一组对角小方格涂相 同的颜色,涂法种数为12542C A ;5) 两组对角小方格分别涂相同的颜色,涂法种数为25A ,①②③④ ⑤⑥因此,所求的涂法种数为212255452260A C A A ++=4、 根据相间区使用颜色的种类分类例5如图, 6个扇形区域A 、B 、C 、D 、E 、F ,现给这6个区域着色,要求同一区域涂同一种颜色,相邻的两个区域不得使用同一种颜色,现有4种不同的颜色可1A 解(1)当相间区域A 、C 、E 着同一种颜色时, 有4种着色方法,此时,B 、D 、F 各有3种着色方法, 此时,B 、D 、F 各有3种着色方法 故有4333108⨯⨯⨯= 种方法。

(2)当相间区域A 、C 、E 着色两不同的颜色时,有2234C A 种着色方法,此时B 、D 、F 有322⨯⨯种着色方法,故共有2234322432C A ⨯⨯⨯=种着色方法。

(3)当相间区域A 、C 、E 着三种不同的颜色时有34A 种着色方法,此时B 、D 、F 各有2种着色方法。

此时共有34222192A ⨯⨯⨯=种方法。

故总计有108+432+192=732种方法。

说明:关于扇形区域区域涂色问题还可以用数列中的递推公来解决。

如:如图,把一个圆分成(2)n n ≥个扇形,每个扇形用红、白、蓝、黑四色之一染色,要求相邻扇形不同色,有多少种染色方法? 解:设分成n 个扇形时染色方法为n a 种(1) 当n=2时1A 、2A 有24A =12种,即2a =12(2)当分成n 个扇形,如图,1A 与2A 不同色,2A 与3A 不同 色,,1n A -与n A 不同色,共有143n -⨯种染色方法, 但由于n A 与1A邻,所以应排除n A 与1A 同色的情形;n A 与1A 同色时,可把n A 、 1A 看成一个扇形,与前2n -个扇形加在一起为1n -个扇形,此时有1n a -种染色法,故有如下递推关系:1143n n n a a --=⨯-1211243(43)43n n n n n n a a a -----∴=-+⨯=--+⨯+⨯21321234343434343n n n n n n n a a -------=-⨯+⨯=-+⨯-⨯+⨯124[33(1)3](1)33n n n nn--==⨯-++-⨯=-⨯+二.点的涂色问题 方法有:(1)可根据共用了多少种颜色分类讨论,(2)根据相对顶点是否同色分类讨论,(3)将空间问题平面化,转化成区域涂色问题。

例6、将一个四棱锥S ABCD -的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,如果只有5种颜色可供使用,那么不同的染色方法的总数是多少? 解法一:满足题设条件的染色至少要用三种颜色。

(1)若恰用三种颜色,可先从五种颜色中任选一种染顶点S ,再从余下的四种颜色中任选两种涂A 、B 、C 、D 四点,此时只能A 与C 、B 与D 分别同色,故有125460C A =种方法。

(2)若恰用四种颜色染色,可以先从五种颜色中任选一种颜色染顶点S ,再从余下的四种颜色中任选两种染A 与B ,由于A 、B 颜色可以交换,故有24A 种染法;再从余下的两种颜色中任选一种染D 或C ,而D 与C ,而D 与C 中另一个只需染与其相对顶点同色即可,故有12115422240C A C C =种方法。

(3)若恰用五种颜色染色,有55120A =种染色法综上所知,满足题意的染色方法数为60+240+120=420种。

解法二:设想染色按S —A —B —C —D 的顺序进行,对S 、A 、B 染色,有54360⨯⨯=种染色方法。

由于C 点的颜色可能与A 同色或不同色,这影响到D 点颜色的选取方法数,故分类讨论: C 与A 同色时(此时C 对颜色的选取方法唯一),D 应与A (C )、S 不同色,有3种选择;C 与A 不同色时,C 有2种选择的颜色,D 也有2种颜色可供选择,从而对C 、D 染色有13227⨯+⨯=种染色方法。

由乘法原理,总的染色方法是607420⨯=解法三:可把这个问题转化成相邻区域不同色问题:如图,对这五个区域用5种颜色涂色,有多少种不同的涂色方法?二.线段涂色问题 对线段涂色问题,要注意对各条线段依次涂色,主要方法有:a) 根据共用了多少颜色分类讨论 b) 根据相对线段是否同色分类讨论。

例7、用红、黃、蓝、白四种颜色涂矩形ABCD 的四条边,每条边只涂一种颜色 ,且使相邻两边涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?解法一:(1)使用四颜色共有44A 种; (2)使用三种颜色涂色,则必须将一组对边染成同色,故有112423C C A 种, (3)使用二种颜色时,则两组对边必须分别同色,有24A 种 因此,所求的染色方法数为411224423484A C C A A ++=种解法二:涂色按AB -BC -CD -DA 的顺序进行,对AB 、BC 涂色有4312⨯=种涂色方法。

由于CD 的颜色可能与AB 同色或不同色,这影响到DA 颜色的选取方法数,故分类讨论: 当CD 与AB 同色时,这时CD 对颜色的选取方法唯一,则DA 有3种颜色可供选择CD 与AB 不同色时,CD 有两种可供选择的颜色,DA 也有两种可供选择的颜色,从而对CD 、DA 涂色有13227⨯+⨯=种涂色方法。

由乘法原理,总的涂色方法数为12784⨯=种例8、用六种颜色给正四面体A BCD -的每条棱染色,要求每条棱只染一种颜色且共顶点的棱涂不同的颜色,问有多少种不同的涂色方法?解:(1)若恰用三种颜色涂色,则每组对棱必须涂同一颜色,而这三组间的颜色不同,故有36A 种方法。

(2)若恰用四种颜色涂色,则三组对棱中有二组对棱的组内对棱涂同色,但组与组之间不同色,故有3466C A 种方法。

(3)若恰用五种颜色涂色,则三组对棱中有一组对棱涂同一种颜色,故有1536C A 种方法。

(4)若恰用六种颜色涂色,则有66A 种不同的方法。

综上,满足题意的总的染色方法数为4080665613462336=+++A A C A C A 种。

三.面涂色问题例9、从给定的六种不同颜色中选用若干种颜色,将一个正方体的6个面涂色,每两个具有公共棱的面涂成不同的颜色,则不同的涂色方案共有多少种?分析:显然,至少需要3三种颜色,由于有多种不同情况,仍应考虑利用加法原理分类、乘法原理分步进行讨论解:根据共用多少种不同的颜色分类讨论(1)用了六种颜色,确定某种颜色所涂面为下底面,则上底颜色可有5种选择,在上、下底已涂好后,再确定其余4种颜色中的某一种所涂面为左侧面,则其余3个面有3!种涂色方案,根据乘法原理30!351=⨯=n(2)共用五种颜色,选定五种颜色有656=C 种方法,必有两面同色(必为相对面),确定为上、下底面,其颜色可有5种选择,再确定一种颜色为左侧面,此时的方法数取决于右侧面的颜色,有3种选择(前后面可通过翻转交换)9035562=⨯⨯=C n ;(3)共用四种颜色,仿上分析可得9024463==C C n ;(4)共用三种颜色,20364==C n例10、四棱锥P ABCD -,用4种不同的颜色涂在四棱锥的各个面上,要求相邻不同色,有多少种涂法?⇒解:这种面的涂色问题可转化为区域涂色问题,如右图,区域1、2、3、4相当于四个侧面,区域5相当于底面;根据共用颜色多少分类:(1) 最少要用3种颜色,即1与3同色、2与4同色,此时有34A 种;(2) 当用4种颜色时,1与3同色、2与4两组中只能有一组同色,此时有1424C A ;故满足题意总的涂色方法总方法交总数为31442472A C A +=例11.用三种不同的颜色填涂如右图33⨯方格中的9个区域,要求每行、每列的三个区域都不同色,则不同的填涂方法种数共有( D )A 、48、B 、24C 、12D 、6四、染色模型在“立几”中的计数问题应用在近几年的高考试题和各地模拟试题中频繁出现以“立几”中的点、线、面的位置关系为背景的计数问题,这类问题题型新颖、解法灵活、多个知识点交织在一起,综合性强,能力要求高,有一定的难度,它不仅考查相关的基础知识,而且注重对数学思想方法和数学能力的考查。

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