计数原理解排列组合题的几种常见方法一
排列组合常见的九种方法
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类办法中有种不同的方法,在n 1m 第2类办法中有种不同的方法,…,在第类办法中有种不2m n n m 同的方法,那么完成这件事共有:12nN m m m =+++L 种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同的方法,做n 1m 第2步有种不同的方法,…,做第步有种不同的方法,那2m n n m 么完成这件事共有:12nN m m m =⨯⨯⨯L 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种不同522522480A A A =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?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 302、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种47A 方法,其余的三个位置甲乙丙共有1种坐法,则共有种方法。
排列组合问题的20种解法
排列组合问题的20种解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。
复习巩固分类计数原理(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1第2类办法中有m种不同的方法,…,在第n类办法中有n m种不同2的方法,那么完成这件事共有: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m种不同的方法,做1第2步有m种不同的方法,…,做第n步有n m种不同的方法,那么2完成这件事共有: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,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。
高中数学完整讲义——排列与组合5.排列组合问题的常见模型1
1思维的开掘 能力的飞跃1.基本计数原理⑴加法原理 分类计数原理:做一件事,完成它有n 类方法,在第一类方法中有1m 种不同的方法,在第二类方法中有2m 种方法,……,在第n 类方法中有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.又称加法原理.⑴乘法原理分步计数原理:做一件事,完成它需要分成n 个子步骤,做第一个步骤有1m 种不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同方法,……,做第n 个步骤有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.又称乘法原理.⑴加法原理与乘法原理的综合运用如果完成一件事的各种方法是相互独立的,那么计算完成这件事的方法数时,使用分类计数原理.如果完成一件事的各个步骤是相互联系的,即各个步骤都必须完成,这件事才告完成,那么计算完成这件事的方法数时,使用分步计数原理.分类计数原理、分步计数原理是推导排列数、组合数公式的理论基础,也是求解排列、组合问题的基本思想方法,这两个原理十分重要必须认真学好,并正确地灵活加以应用.2. 排列与组合⑴排列:一般地,从n 个不同的元素中任取()m m n ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.〔其中被取的对象叫做元素〕排列数:从n 个不同的元素中取出()m m n ≤个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号A mn 表示.排列数公式:A (1)(2)(1)m n n n n n m =---+,m n +∈N ,,并且m n ≤. 全排列:一般地,n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列. n 的阶乘:正整数由1到n 的连乘积,叫作n 的阶乘,用!n 表示.规定:0!1=.知识内容排列组合问题的常见模型12 思维的开掘 能力的飞跃⑴组合:一般地,从n 个不同元素中,任意取出m ()m n ≤个元素并成一组,叫做从n 个元素中任取m 个元素的一个组合.组合数:从n 个不同元素中,任意取出m ()m n ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中,任意取出m 个元素的组合数,用符号C mn 表示. 组合数公式:(1)(2)(1)!C !!()!mn n n n n m n m m n m ---+==-,,m n +∈N ,并且m n ≤. 组合数的两个性质:性质1:C C m n m n n -=;性质2:11C C C m m m n n n -+=+.〔规定0C 1n =〕⑴排列组合综合问题解排列组合问题,首先要用好两个计数原理和排列组合的定义,即首先弄清是分类还是分步,是排列还是组合,同时要掌握一些常见类型的排列组合问题的解法:1.特殊元素、特殊位置优先法元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素;位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置;2.分类分步法:对于较复杂的排列组合问题,常需要分类讨论或分步计算,一定要做到分类明确,层次清楚,不重不漏.3.排除法,从总体中排除不符合条件的方法数,这是一种间接解题的方法.4.捆绑法:某些元素必相邻的排列,可以先将相邻的元素“捆成一个”元素,与其它元素进行排列,然后再给那“一捆元素”内部排列.5.插空法:某些元素不相邻的排列,可以先排其它元素,再让不相邻的元素插空.6.插板法:n 个相同元素,分成()m m n ≤组,每组至少一个的分组问题——把n 个元素排成一排,从1n -个空中选1m -个空,各插一个隔板,有11m n C --.7.分组、分配法:分组问题〔分成几堆,无序〕.有等分、不等分、部分等分之别.一般地平均分成n 堆〔组〕,必须除以n !,如果有m 堆〔组〕元素个数相等,必须除以m !8.错位法:编号为1至n 的n 个小球放入编号为1到n 的n 个盒子里,每个盒子放一个小球,要求小球与盒子的编号都不同,这种排列称为错位排列,特别当2n =,3,4,5时的错位数各为1,2,9,44.关于5、6、7个元素的错位排列的计算,可以用剔除法转化为2个、3个、4个元素的错位排列的问题.1.排列与组合应用题,主要考查有附加条件的应用问题,解决此类问题通常有三种途径: ⑴元素分析法:以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素; ⑴位置分析法:以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置;⑴间接法:先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数.求解时应注意先把具体问题转化或归结为排列或组合问题;再通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理;然后分析题目条件,防止“选取”时重复和遗漏;最后列出式子计算作答.2.具体的解题策略有:⑴对特殊元素进行优先安排;⑴理解题意后进行合理和准确分类,分类后要验证是否不重不漏;⑴对于抽出部分元素进行排列的问题一般是先选后排,以防出现重复;⑴对于元素相邻的条件,采取捆绑法;对于元素间隔排列的问题,采取插空法或隔板法;⑴顺序固定的问题用除法处理;分几排的问题可以转化为直排问题处理;⑴对于正面考虑太复杂的问题,可以考虑反面.⑴对于一些排列数与组合数的问题,需要构造模型.典例分析排队问题【例1】三个女生和五个男生排成一排⑴如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?⑵如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?⑶如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?【例2】6个人站成一排:⑴其中甲、乙两人必须相邻有多少种不同的排法?⑴其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?⑴其中甲、乙两人不站排头和排尾有多少种不同的排法?⑴其中甲不站排头,且乙不站排尾有多少种不同的排法?3思维的开掘能力的飞跃【例3】7名同学排队照相.⑴假设分成两排照,前排3人,后排4人,有多少种不同的排法?⑵假设排成两排照,前排3人,后排4人,但其中甲必须在前排,乙必须在后排,有多少种不同的排法?⑶假设排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法?⑷假设排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,女生不能相邻,有多少种不同的排法?【例4】6个队员排成一排,⑴共有多少种不同的排法?⑴假设甲必须站在排头,有多少种不同的排法?⑶假设甲不能站排头,也不能站排尾,问有多少种不同的排法?【例5】ABCDE五个字母排成一排,假设ABC的位置关系必须按A在前、B居中、C在后的原则,共有_______种排法〔用数字作答〕.【例6】用1到8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有_ __个〔用数字作答〕.4 思维的开掘能力的飞跃5思维的开掘 能力的飞跃【例7】 记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有〔 〕A .1440种B .960种C .720种D .480种【例8】 12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,假设其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是〔 〕A .2283C AB .2686C A C .2286C AD .2285C A【例9】 记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有〔 〕A .1440种B .960种C .720种D .480种【例10】 在数字123,,与符号+-,五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是〔 〕A .6B .12C .18D .24【例11】 计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩、4幅油画、5幅国画,排成一列陈列,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_____种.6 思维的开掘 能力的飞跃【例12】 6人站一排,甲不站在排头,乙不站在排尾,共有_________种不同的排法〔用数字作答〕.【例13】 一条长椅上有7个座位,4人坐,要求3个空位中,有2个空位相邻,另一个空位与2个相邻位不相邻,共有几种坐法?【例14】 3位男生和3位女生共6位同学站成一排,假设男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是〔 〕A .360B .288C .216D .96【例15】 古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,但排列中属性相克的两种物质不相邻,则这样的排列方法有 种〔结果用数值表示〕.【例16】 在1234567,,,,,,的任一排列1234567,,,,,,a a a a a a a 中,使相邻两数都互质的排列方式共有〔 〕种.A .288B .576C .864D .11527思维的开掘 能力的飞跃【例17】 从集合{}P Q R S ,,,与{}0123456789,,,,,,,,,中各任取2个元素排成一排〔字母和数字均不能重复〕.每排中字母Q 和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是_________.〔用数字作答〕【例18】 从集合{}O P Q R S ,,,,与{0123456789},,,,,,,,,中各任取2个元素排成一排〔字母和数字均不能重复〕.每排中字母O Q ,和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是_________.〔用数字作答〕【例19】6个人坐在一排10个座位上,问 ⑴ 空位不相邻的坐法有多少种?⑵ 4个空位只有3个相邻的坐法有多少种?⑶ 4个空位至多有2个相邻的坐法有多少种?【例20】 3位男生和3位女生共6位同学站成一排,假设男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是〔 〕A .360B .288C .216D .968 思维的开掘 能力的飞跃【例21】 12名同学合影,站成了前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,其他人的相对顺序不变,则不同调整的方法的总数有〔 〕A .2283C AB .2686C A C .2286C AD .2285C A【例22】 两部不同的长篇小说各由第一、二、三、四卷组成,每卷1本,共8本.将它们任意地排成一排,左边4本恰好都属于同一部小说的概率是_______.【例23】2007年12月中旬,我国南方一些地区遭遇历史罕见的雪灾,电煤库存吃紧.为了支援南方地区抗灾救灾,国家统一部署,加紧从北方采煤区调运电煤.某铁路货运站对6列电煤货运列车进行编组调度,决定将这6列列车编成两组,每组3列,且甲与乙两列列车不在同一小组.如果甲所在小组3列列车先开出,那么这6列列车先后不同的发车顺序共有〔 〕A .36种B .108种C .216种D .432种数字问题【例24】 给定数字0、1、2、3、5、9,每个数字最多用一次,⑴可能组成多少个四位数?⑴可能组成多少个四位奇数?⑴可能组成多少个四位偶数?⑴可能组成多少个自然数?【例25】 用0到9这10个数字,可组成多少个没有重复数字的四位偶数?9思维的开掘 能力的飞跃【例26】 在1,3,5,7,9中任取3个数字,在0,2,4,6,8中任取两个数字,可组成多少个不同的五位偶数.【例27】 用12345,,,,排成一个数字不重复的五位数12345a a a a a ,,,,,满足12233445a a a a a a a a <><>,,,的五位数有多少个?【例28】 用0129,,,,这十个数字组成无重复数字的四位数,假设千位数字与个位数字之差的绝对值是2,则这样的四位数共有多少个?【例29】 用数字0123456,,,,,,组成没有重复数字的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为偶数的四位数共有______个〔用数学作答〕.【例30】 有4张分别标有数字1234,,,的红色卡片和4张分别标有数字1234,,,的蓝色卡片,从这810 思维的开掘 能力的飞跃 张卡片中取出4张卡片排成一行.如果取出的4张卡片所标数字之和等于10,则不同的排法数一共有 种.432;【例31】 有8张卡片分别标有数字1,2,3,4,5,6,7,8,从中取出6张卡片排成3行2列,要求3行中仅有..中间行的两张卡片上的数字之和为5,则不同的排法共有〔 〕 A .1344种 B .1248种 C .1056种 D .960种【例32】 有4张分别标有数字1234,,,的红色卡片和4张分别标有数字1234,,,的蓝色卡片,从这8张卡片中取出4张卡片排成一行.如果取出的4张卡片所标数字之和等于10,则不同的排法共有____种〔用数字作答〕.【例33】 用1,2,3,4,5,6组成六位数〔没有重复数字〕,要求任何相邻两个数字的奇偶性不同,且1和2相邻,这样的六位数的个数是__________〔用数字作答〕.【例34】 用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有〔 〕A .48个B .36个C .24个D .18个【例35】 从1238910,,,,,这6个数中,取出两个,使其和为偶数,则共可得到 个这样的不同偶数?高中数学讲义 11思维的开掘 能力的飞跃【例36】 求无重复数字的六位数中,能被3整除的数有______个.【例37】 用数字0123456,,,,,,组成没有重复数字的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为偶数的四位数共有 个〔用数学作答〕.【例38】 从012345,,,,,这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为〔 〕A .300B .216C .180D .162【例39】 从012345,,,,,这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为〔 〕A .300B .216C .180D .162【例40】 从1到9的九个数字中取三个偶数四个奇数,试问:⑴能组成多少个没有重复数字的七位数?其中任意两偶数都不相邻的七位数有几个?⑴上述七位数中三个偶数排在一起的有几个?⑴⑴中的七位数中,偶数排在一起、奇数也排在一起的有几个?高中数学讲义 12 思维的开掘 能力的飞跃⑷⑴其中任意两偶数都不相邻的七位数有几个?【例41】 用0到9这九个数字.可组成多少个没有重复数字的四位偶数?【例42】 有4张分别标有数字1234,,,的红色卡片和4张分别标有数字1234,,,的蓝色卡片,从这8张卡片中取出4张卡片排成一行.如果取出的4张卡片所标数字之和等于10,则不同的排法共有______种〔用数字作答〕.【例43】 在由数字12345,,,,组成的所有没有重复数字的5位数中,大于23145且小于43521的数共有〔 〕个A .56个B .57个C .58个D .60个【例44】 由0,1,2,3,4这五个数字组成的无重复数字的四位偶数,按从小到大的顺序排成一个数列{}n a ,则19a =_____.A .2014B .2034C .1432D .1430高中数学讲义 13 思维的开掘 能力的飞跃【例45】 从数字0、1、3、5、7中取出不同的三个作系数,可组成多少个不同的一元二次方程20ax bx c ++=,其中有实数根的有几个?【例46】 从{}32101234,,,,,,,---中任选三个不同元素作为二次函数2y ax bx c =++的系数,问能组成多少条图像为经过原点且顶点在第一象限或第三象限的抛物线?。
解答排列组合问题的几种措施
排列组合是每年高考数学必考的内容之一.排列组合问题侧重于考查分类计数原理和分步计数原理.解答此类问题,需仔细审题,辨别问题的类型,然后选用合适的计数原理进行求解.本文主要介绍几种求解排列组合问题的常用措施.一、优先法大部分的排列组合问题都会涉及有特殊要求的元素或位置,此时需采用优先法求解.采用优先法解题,可以从两个角度入手:(1)特殊元素.先排列特殊元素的顺序,再排列其他元素的顺序;(2)特殊位置.先将满足要求的元素安排在特殊位置上,再将其他元素安排在剩下的位置上.例1.1名歌手和4名观众排成一排照相,若歌手不排在两端,则一共有多少种排法.分析:本题中的歌手为特殊元素,两端的位置为特殊位置,需采用优先法求解.可从特殊元素、特殊位置两个角度进行考虑.解法一:优先安排歌手的位置.因为歌手不排在两端,所以歌手只能安排在中间的3个位置,有A13种排法,然后随意安排4名观众,有A44种排法.由分步计数原理可知,一共有A13∙A44=72种排法.解法二:优先考虑两端的位置.先从4名观众中选2人排在两端,有A24种排法,再排剩下的3个位置,有A33种排法.由分步计数原理知,一共有A24∙A33=72种排法.当有多个特殊元素或位置时,往往要分步逐一安排每个特殊的元素或位置,最后根据分步计数原理求解.二、捆绑法指定某些元素必须排在一起的问题称为相邻问题.当遇到相邻问题时,常需采用捆绑法求解.把相邻的若干元素捆绑在一起作为一个整体或者一个大元素进行排列,便可保证相邻的元素不会分开.采用捆绑法解答排列组合问题,需分步进行,首先排列捆绑起来的大元素以及没有被捆绑的元素的排列顺序,然后排列捆绑起来的几个元素的顺序,最后运用分步计数原理求解.例2.(1)7个人排成一排,其中甲、乙必须相邻的排法有多少种?(2)7个人排成一排,其中甲、乙中间相隔2人的排法有多少种?解:(1)先将甲、乙两人捆绑在一起作为1个元素,与其他5个人一起排列,有A66种排法;又甲、乙两人有A22种排法,则一共有A66∙A22=1440种排法.(2)先从7人中任选2人放在甲、乙中间作为一个大元素,有A25种排法,且甲、乙两人有A22种排法,再将这个大元素与剩下的3人一起排列有A44种排法,则一共有A25∙A22∙A44=960种排法.运用捆绑法解题时,要注意排列大元素内部的几个元素的顺序,这是很多同学容易忽略或忘记的一个步骤.三、间接法对于含“至多”或“至少”字眼的排列组合问题,采用直接法求解,往往需要进行很复杂的讨论,且会出现遗漏或重复计数的情况.此时从问题的反面入手,采用间接法求解比较便捷.先求出所有的排列数,再排除不符合条件的排列数即可解题.这样往往会收到意想不到的效果.例3.某校开设3门A类选修课,4门B类选修课.某同学一共选了3门选修课,若要求从两类课程中各至少选择一门,则一共有多少种选法?解:先不考虑限制条件,从7门选修课中任选3门,一共有C37种选法.所选的3门选修课均为A类,有C33种选法,均为B类,有C34种选法,由分步计数原理可知,一共有C37-C33-C34=30种选法.此题中含有“至少”的字眼,用直接法求解,要考虑的情况太多,需运用间接法,先不考虑任何限制条件,从7门选修课中任选3门,求出所有的情况数,再考虑不符合条件的情况:所选的3门选修课均为A类或B类,排除不满足要求的情况数,即可快速解题.上述三种方法都是解答排列组合问题的常用方法,但是其适用条件均不同.优先法适用于解答含有特殊元素和位置的题目,捆绑法适用于求解元素相邻的题目,间接法适用于解答从正面求解困难的题目.对于排列组合问题,同学们要多总结归纳,提炼方法,这样才能在解题时做到游刃有余.(作者单位:江苏省如东县马塘中学)方法集锦44Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
计数原理(最全面的方法汇总)
计数原理(排列组合)插空法,挡板法,捆绑法,优选法,平均分配问题等例题精选+练习一、挡板法(插板法、隔板法、插刀法)将n个相同的元素排成一行,n个元素之间出现了(n-1)个空档,现在我们用(m-1)个“档板”插入(n-1)个空档中,就把n个元素隔成有序的m份,每个组依次按组序号分到对应位置的几个元素(可能是1个、2个、3个、4个、….),这样不同的插入办法就对应着n个相同的元素分到m组的一种分法,这种借助于这样的虚拟“档板”分配元素的方法称之为挡板法。
(1)例题解读【例1】共有10完全相同的球分到5个盒里,每个盒至少要分到一个球,问有几种不同分法?解析:我们可以将10个相同的球排成一行,10个球之间出现了9个空隙,现在我们用4个档板”插入这9个空隙中,就“把10个球隔成有序的5份,每个盒子依次按盒子序号分到对应位置的几个球(可能是1个、2个、3个、4个、5个),这样,借助于虚拟“档板”就可以把10个球分到了5个班中。
【基本题型的变形(一)】题型:有n个相同的元素,要求分到m组中,问有多少种不同的分法?解题思路:这种问题是允许有些组中分到的元素为“0”,也就是组中可以为空的。
对于这样的题,我们就首先将每组都填上1个,这样所要元素总数就m个,问题也就是转变成将(n+m)个元素分到m组,并且每组至少分到一个的问题,也就可以用插板法来解决。
【例2】有8个相同的球放到三个不同的盒子里,共有()种不同方法.A.35 B.28 C.21 D.45解答:题目允许盒子有空,则需要每个组添加1个,则球的总数为8+3×1=11,此题就有C (10,2)=45(种)分法了,选项D为正确答案。
【基本题型的变形(二)】题型:有n个相同的元素,要求分到m组,要求各组中分到的元素至少某个确定值S(s>1,且每组的s值可以不同),问有多少种不同的分法?解题思路:这种问题是要求组中分到的元素不能少某个确定值s,各组分到的不是至少为一个了。
排列组合方法大全
排列组合方法大全(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除排列组合方法归纳大全复习巩固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m 种不同的方法,那么完成这件事共有: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: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,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。
中学数学排列与组合.版块七.排列组合问题的常用方法总结1.学生版
1.基本计数原理 ⑴加法原理分类计数原理:做一件事,完成它有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种方法,……,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.又称加法原理.⑵乘法原理分步计数原理:做一件事,完成它需要分成n 个子步骤,做第一个步骤有1m 种不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同方法,……,做第n 个步骤有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.又称乘法原理.⑶加法原理与乘法原理的综合运用如果完成一件事的各种方法是相互独立的,那么计算完成这件事的方法数时,使用分类计数原理.如果完成一件事的各个步骤是相互联系的,即各个步骤都必须完成,这件事才告完成,那么计算完成这件事的方法数时,使用分步计数原理.分类计数原理、分步计数原理是推导排列数、组合数公式的理论基础,也是求解排列、组合问题的基本思想方法,这两个原理十分重要必须认真学好,并正确地灵活加以应用. 2. 排列与组合 ⑴排列:一般地,从n 个不同的元素中任取()m m n ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.(其中被取的对象叫做元素)排列数:从n 个不同的元素中取出()m m n ≤个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号A m n 表示.排列数公式:A (1)(2)(1)m n n n n n m =---+,m n +∈N ,,并且m n ≤. 全排列:一般地,n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列. n 的阶乘:正整数由1到n 的连乘积,叫作n 的阶乘,用!n 表示.规定:0!1=.⑵组合:一般地,从n 个不同元素中,任意取出m ()m n ≤个元素并成一组,叫做从n 个元素中任取m 个元素的一个组合.组合数:从n 个不同元素中,任意取出m ()m n ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中,任意取出m 个元素的组合数,用符号C m n 表示.组合数公式:(1)(2)(1)!C !!()!m n n n n n m n m m n m ---+==-,,m n +∈N ,并且m n ≤. 知识内容排列组合问题的常用方法总结 1组合数的两个性质:性质1:C C m n m n n -=;性质2:11C C C m m m n n n -+=+.(规定0C 1n =)⑶排列组合综合问题解排列组合问题,首先要用好两个计数原理和排列组合的定义,即首先弄清是分类还是分步,是排列还是组合,同时要掌握一些常见类型的排列组合问题的解法: 1.特殊元素、特殊位置优先法元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素; 位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置;2.分类分步法:对于较复杂的排列组合问题,常需要分类讨论或分步计算,一定要做到分类明确,层次清楚,不重不漏.3.排除法,从总体中排除不符合条件的方法数,这是一种间接解题的方法.4.捆绑法:某些元素必相邻的排列,可以先将相邻的元素“捆成一个”元素,与其它元素进行排列,然后再给那“一捆元素”内部排列.5.插空法:某些元素不相邻的排列,可以先排其它元素,再让不相邻的元素插空. 6.插板法:n 个相同元素,分成()m m n ≤组,每组至少一个的分组问题——把n 个元素排成一排,从1n -个空中选1m -个空,各插一个隔板,有11m n C --.7.分组、分配法:分组问题(分成几堆,无序).有等分、不等分、部分等分之别.一般地平均分成n 堆(组),必须除以n !,如果有m 堆(组)元素个数相等,必须除以m ! 8.错位法:编号为1至n 的n 个小球放入编号为1到n 的n 个盒子里,每个盒子放一个小球,要求小球与盒子的编号都不同,这种排列称为错位排列,特别当2n =,3,4,5时的错位数各为1,2,9,44.关于5、6、7个元素的错位排列的计算,可以用剔除法转化为2个、3个、4个元素的错位排列的问题.1.排列与组合应用题,主要考查有附加条件的应用问题,解决此类问题通常有三种途径:①元素分析法:以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素; ②位置分析法:以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置;③间接法:先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数.求解时应注意先把具体问题转化或归结为排列或组合问题;再通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理;然后分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏;最后列出式子计算作答.2.具体的解题策略有:①对特殊元素进行优先安排;②理解题意后进行合理和准确分类,分类后要验证是否不重不漏; ③对于抽出部分元素进行排列的问题一般是先选后排,以防出现重复; ④对于元素相邻的条件,采取捆绑法;对于元素间隔排列的问题,采取插空法或隔板法; ⑤顺序固定的问题用除法处理;分几排的问题可以转化为直排问题处理; ⑥对于正面考虑太复杂的问题,可以考虑反面.⑦对于一些排列数与组合数的问题,需要构造模型.直接法(优先考虑特殊元素特殊位置,特殊元素法,特殊位置法,直接分类讨论)【例1】 从5名外语系大学生中选派4名同学参加广州亚运会翻译、交通、礼仪三项义工活动,要求翻译有2人参加,交通和礼仪各有1人参加,则不同的选派方法共有 .【例2】 北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作.若每天排早、中、晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为A .124414128C C C B .124414128C A A C .12441412833C C C AD .12443141283C C C A【例3】 在平面直角坐标系中,x 轴正半轴上有5个点,y 轴正半轴有3个点,将x 轴上这5个点和y 轴上这3个点连成15条线段,这15条线段在第一象限内的交点最多有( )A .30个B .35个C .20个D .15个【例4】 一个口袋内有4个不同的红球,6个不同的白球,⑴从中任取4个球,红球的个数不比白球少的取法有多少种?⑵若取一个红球记2分,取一个白球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?典例分析【例5】一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球.⑴从口袋内取出3个球,共有多少种取法?⑵从口袋内取出3个球,使其中含有1个黑球,有多少种取法?⑶从口袋内取出3个球,使其中不含黑球,有多少种取法?【例6】有12名划船运动员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,其余5人既会划左舷也会划右舷.从这12名运动员中选出6人平均分在左、右舷划船参加比赛,有多少种不同的选法?【例7】若x A∈,则1Ax∈,就称A是伙伴关系集合,集合11{101234}32M=-,,,,,,,的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为()A.15B.16C.82D.52【例8】 从6名女生,4名男生中,按性别采用分层抽样的方法抽取5名学生组成课外小组,则不同的抽取方法种数为______.A .3264C C ⋅B .2364C C ⋅C .510CD .3264A A ⋅【例9】 某城市街道呈棋盘形,南北向大街3条,东西向大街4条,一人欲从西南角走到东北角,路程最短的走法有多少种.【例10】 某幢楼从二楼到三楼的楼梯共11级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,若规定从二楼到三楼用7步走完,则上楼梯的方法有______种.【例11】 亚、欧乒乓球对抗赛,各队均有5名队员,按事先排好的顺序参加擂台赛,双方先由1号队员比赛,负者淘汰,胜者再与负方2号队员比赛,直到一方全被淘汰为止,另一方获胜,形成一种比赛过程.那么所有可能出现的比赛过程有多少种?【例12】设含有10个元素的集合的全部子集数为S,其中由3个元素组成的子集数为T,则TS的值为()A.20128B.15128C.16128D.21128【例13】设坐标平面内有一个质点从原点出发,沿x轴跳动,每次向正方向或负方向跳动一个单位,经过5次跳动质点落在点(10),(允许重复过此点)处,则质点不同的运动方法种数为.【例14】从10名男同学,6名女同学中选3名参加体能测试,则选到的3名同学中既有男同学又有女同学的不同选法共有________种(用数字作答)【例15】 在AOB 的边OA 上有1234A A A A ,,,四点,OB 边上有12345B B B B B ,,,,共9个点,连结线段(1415)i j A B i j ≤≤,≤≤,如果其中两条线段不相交,则称之为一对“和睦线”,和睦线的对数共有:( )A .60B .80C .120D .160【例16】 从7名男生5名女生中,选出5人,分别求符合下列条件的选法种数有多少种?⑴ A 、B 必须当选; ⑵ A 、B 都不当选; ⑶ A 、B 不全当选; ⑷ 至少有2名女生当选;⑸ 选出5名同学,让他们分别担任体育委员、文娱委员等5种不同工作,但体育委员由男生担任,文娱委员由女生担任.【例17】 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.若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有( ) A .150种 B .180种 C .300种 D .345种【例18】 从10名大学毕业生中选3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( )A .85B .56C .49D .28【例19】 某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案种数为( ) A .14 B .24 C .28 D .48【例20】 要从10个人中选出4个人去参加某项活动,其中甲乙必须同时参加或者同时不参加,问共有多少种不同的选法?【例21】 有四个停车位,停放四辆不同的车,有几种不同的停法?若其中的一辆车必须停放在两边的停车位上,共有多少种不同的停法?【例22】 某班5位同学参加周一到周五的值日,每天安排一名学生,其中学生甲只能安排到周一或周二,学生乙不能安排在周五,则他们不同的值日安排有( ) A .288种 B .72种 C .42种 D .36种【例23】 某班有30名男生,30名女生,现要从中选出5人组成一个宣传小组,其中男、女学生均不少于2人的选法为( )A .221302046C C CB .555503020C C C -- C .514415*********C C C C C --D .322330203020C C C C +【例24】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⑴数字1不排在个位和千位⑵数字1不在个位,数字6不在千位.【例25】甲、乙、丙、丁、戊5名学生进行讲笑话比赛,决出了第一到第五的名次,甲、乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军”,对乙说:“你当然不会是最差的”.从这个回答分析,5人的名次排列共有_______(用数字作答)种不同情况.【例26】某高校外语系有8名奥运会志愿者,其中有5名男生,3名女生,现从中选3人参加某项“好运北京”测试赛的翻译工作,若要求这3人中既有男生,又有女生,则不同的选法共有()A.45种B.56种C.90种D.120种【例27】用5,6,7,8,9组成没有重复数字的五位数,其中恰好有一个奇数夹在两个偶数之间的五位数的个数为()A.120B.72C.48D.36【例28】某电视台连续播放5个不同的广告,其中有3个不同的商业广告和2个不同的奥运宣传广告,要求最后播放的必须是奥运宣传广告,且两个奥运宣传广告不能连续播放,则不同的播放方式有()A.120种B.48种C.36种D.18种【例29】从6人中选4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这6人中,甲、乙两人不去巴黎游览,则不同的选择方案共有_____种(用数字作答).【例30】从4名男生和3名女生中选出3人,分别从事三项不同的工作,若这3人中至少有1名女生,则选派方案共有()A.108种B.186种C.216种D.270种【例31】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.若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有()A.150种B.180种C.300种D.345种【例32】将4名大学生分配到3个乡镇去当村官,每个乡镇至少一名,则不同的分配方案有_______种(用数字作答).【例33】用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有()A.48个B.36个C.24个D.18个【例34】一生产过程有4道工序,每道工序需要安排一人照看.现从甲、乙、丙等6名工人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲、乙两工人中安排1人,第四道工序只能从甲、丙两工人中安排1人,则不同的安排方案共有( ) A .24种 B .36种 C .48种 D .72种【例35】 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 ( )A .36B .42C . 48D .60【例36】 从6名女生,4名男生中,按性别采用分层抽样的方法抽取5名学生组成课外小组,则不同的抽取方法种数为______.A .3264C C ⋅B .2364C C ⋅C .510CD .3264A A ⋅【例37】 7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动.若每天安排3人,则不同的安排方案共有 种(用数字作答).【例38】 给定集合{1,2,3,,}n A n =,映射:n n f A A →满足:①当,,n i j A i j ∈≠时,()()f i f j ≠;②任取n m A ∈,若2m ≥,则有{(1),(2),,()}m f f f m ∈.则称映射f :n n A A →是一个“优映射”.例如:用表1表示的映射f :33A A →是一个“优映射”.表1 表2已知表2表示的映射f :44A A →是一个优映射,请把表2补充完整(只需填出一个满足条件的映射);⑵若映射f :1010A A →是“优映射”,且方程()f i i =的解恰有6个,则这样的“优映射”的个数是_____.【例39】 将7个不同的小球全部放入编号为2和3的两个小盒子里,使得每个盒子里的球的个数不小于盒子的编号,则不同的放球方法共有__________种.【例40】 将4个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的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( ) A .10种 B .20种 C .36种 D .52种【例41】 一个口袋内有4个不同的红球,6个不同的白球,⑴从中任取4个球,红球的个数不比白球少的取法有多少种?⑵若取一个红球记2分,取一个白球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?【例42】 正整数122221(1)n n n a a a a a n n --∈>N ,称为凹数,如果12n a a a >>>,且2122n n n a a a -->>>,其中{0129}(12)i a i ∈=,,,,,,,请回答三位凹数12313()a a a a a ≠共有 个(用数字作答).【例43】 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【例44】 某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方案共有_______种.(用数字作答)【例45】 某人手中有5张扑克牌,其中2张为不同花色的2,3张为不同花色的A ,有5次出牌机会,每次只能出一种点数的牌但张数不限,此人有多少种不同的出牌方法?【例46】 从7人中选派5人到10个不同交通岗的5个中参加交通协管工作,则不同的选派方法有( )A .5557105C A A 种B .5557105AC P 种 C .55107C C 种D .55710C A【例47】 12名同学分别到三个不同的路口进行车流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案共有( )A .4441284C C C 种 B .34441284C C C 种 C .4431283C C A 种D .444128433C C C A 种【例48】 袋中装有分别编号为1,2,3,4的4个白球和4个黑球,从中取出3个球,则取出球的编号互不相同的取法有( )A.24种 B.28种 C.32种 D.36种.【例49】现有男、女学生共8人,从男生中选2人,从女生中选1人分别参加数学、物理、化学三科竞赛,共有90种不同方案,那么男、女生人数分别是()A.男生2人,女生6人B.男生3人,女生5人C.男生5人,女生3人D.男生6人,女生2人.【例50】将4个小球任意放入3个不同的盒子中,⑴若4个小球各不相同,共有多少种放法?⑵若要求每个盒子都不空,且4个小球完全相同,共有多少种不同的放法?⑶若要求每个盒子都不空,且4个小球互不相同,共有多少种不同的放法?【例51】将7个小球任意放入4个不同的盒子中,每个盒子都不空,⑴若7个小球完全相同,共有多少种不同的放法?⑵若7个小球互不相同,共有多少种不同的放法?【例52】四个不同的小球,每球放入编号为1、2、3、4的四个盒子中.⑴随便放(可以有空盒,但球必须都放入盒中)有多少种放法?⑵四个盒都不空的放法有多少种?⑶恰有一个空盒的放法有多少种?⑷恰有两个空盒的放法有多少种?⑸甲球所放盒的编号总小于乙球所放盒的编号的放法有多少种?【例53】设坐标平面内有一个质点从原点出发,沿x轴跳动,每次向正方向或负方向跳1个单位,若经过5次跳动质点落在点(),处(允许重复过此点),则质点不同的运30动方法共___________种;若经过m次跳动质点落在点()0n,处(允许重复过此点),其中m n≥,且m n-为偶数,则质点不同的运动方法共有_______种.【例54】设集合{12345}I=,,,,,选择I的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有()A.50种B.49种C.48种D.47种【例55】f是集合{1234}N=,,的映射,g是集合N到集合M的映M=,,,到集合{123}射,则不同的映射f的个数是多少?g有多少?满足()()()()8+++=f a f b f c f d的映射f有多少?满足[()]f g,有多少?=的映射对()f g x x【例56】排球单循坏赛,胜者得1分,负者0分,南方球队比北方球队多9支,南方球队总得分是北方球队的9倍,设北方的球队数为x.⑴试求北方球队的总得分以及北方球队之间比赛的总得分;⑵证明:6x=;x=或8⑶证明:冠军是一支南方球队.【例57】 已知集合{}1,2,3,4A =,函数()f x 的定义域、值域都是A ,且对于任意,()i A f i i ∈≠.设1234,,,a a a a 是1,2,3,4的任意的一个排列,定义数表12341234()()()()a a a a f a f a f a f a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,若两个数表的对应位置上至少有一个数不同,就说这是两张不同的数表,那么满足条件的不同的数表的张数为( ) A .216 B .108 C .48 D .24间接法(直接求解类别比较大时) 【例58】 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位数?【例59】 从0,2,4中取一个数字,从1,3,5中取两个数字,组成无重复数字的三位数,则所有不同的三位数的个数是( )A .36B .48C .52D .54【例60】 以三棱柱的顶点为顶点共可组成 个不同的三棱锥.【例61】 设集合{}1,2,3,,9S =,集合{}123,,A a a a =是S 的子集,且123,,a a a 满足123a a a <<,326a a -≤,那么满足条件的子集A 的个数为( )A .78B .76C .84D .83【例62】 将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为( ) A .18 B .24 C .30 D .36【例63】 某高校外语系有8名奥运会志愿者,其中有5名男生,3名女生,现从中选3 人参加某项“好运北京”测试赛的翻译工作,若要求这3人中既有男生,又有女生,则不同的选法共有( ) A .45种 B .56种 C .90种 D .120种【例64】 对于各数互不相等的正数数组()12,,,n i i i ⋅⋅⋅(n 是不小于2的正整数),如果在p q <时有p q i i <,则称“p i 与q i ”是该数组的一个“顺序”,一个数组中所有“顺序”的个数称为此数组的“顺序数”.例如,数组()2,4,3,1中有顺序“2,4”,“2,3”,其“顺序数”等于2.若各数互不相等的正数数组()12345,,,,a a a a a 的“顺序数”是4,则()54321,,,,a a a a a 的“顺序数”是_________.【例65】已知集合{5}C=,,,从这三个集合中各取一个元素构A=,{12}B=,,{134}成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为()A.33B.34C.35D.36【例66】甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是(用数字作答).【例67】设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的五个盒子,现将这五个球放入5个盒子内,⑴只有一个盒子空着,共有多少种投放方法?⑵没有一个盒子空着,但球的编号与盒子编号不全相同,有多少种投放方法?⑶每个盒子内投放一球,并且至少有两个球的编号与盒子编号是相同的,有多少种投放方法?【例68】在排成44⨯的方阵的16个点中,中心4个点在某一个圆内,其余12个点在圆外,在16个点中任选3个点构成三角形,其中至少有一顶点在圆内的三角形共有()A.312个B.328个C.340个D.264个【例69】从甲、乙等10名同学中挑选4名参加某项公益活动,要求甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有( ) A .70种 B .112种 C .140种D .168种【例70】 若关于x y ,的方程组22117ax by x y +=⎧⎨+=⎩有解,且所有解都是整数,则有序数对()a b ,的数目为( )A .36B .16C .24D .32【例71】 从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有( ) A .70种 B .80种 C .100种 D .140种【例72】 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( ) A .6种 B .12种 C .30种 D .36种【例73】 {}129,,,A =,则含有五个元素,且其中至少有两个偶数的A 的子集个数为_____.【例74】 在由数字0,1,2,3,4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.【例75】 在AOB ∠的OA 边上取4个点,在OB 边上取5个点(均除O 点外),连同O 点共10个点,现任取其中三个点为顶点作三角形,可作出三角形的个数为多少?【例76】,,,,a b c d e共5个人,从中选1名组长1名副组长,但a不能当副组长,不同的选法总数是()A.20B.16C.10D.6【例77】将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为()A.18B.24C.30D.36【例78】三行三列共九个点,以这些点为顶点可组成___ _个三角形.【例79】从5名奥运志愿者中选出3名,分别从事翻译、导游、保洁三项不同的工作,每人承担一项,其中甲不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有()A.24种B.36种C.48种D.60种【例80】某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,则不同的选派方案共有种()A.1320B.288C.1530D.670【例81】从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的选法有_____种(用数字作答)古今中外有学问的人,有成就的人,总是十分注意积累的。
解答排列组合问题的几种常用路径
排列组合问题经常出现在各类试题中,此类问题常与生活实际相结合,要求同学们根据已有的生活经验和所学的分类计数原理、分步计数原理来求解.那么求解排列组合问题有哪些途径呢?下面我们一起来探讨.一、利用插空法插空法是解答元素相邻问题的重要方法.运用插空法解题,要将问题中要求不相邻的元素插入其他元素排列之间的空隙中,再根据分步计数原理计数.其解题步骤为:①明确题目中要求不相邻元素的个数m ,以及其他没有要求的元素的个数n ;②对没有要求的n 个元素进行排列,这时n 个元素之间形成n -1个空位;③将m 个元素随机插入这n -1个空位和两端的位置中;④根据分步计数原理,将所得的排列数相乘,即可得出问题的答案.例1.公元5世纪,数学家祖冲之估计出圆周率π的范围是:3.1415926<π<3.1415927,为纪念祖冲之在圆周率方面的成就,把3.1415926称为“祖率”.小明是个数学迷,在设置手机的数字密码时,打算将圆周率前6位数字“3,1,4,1,5,9”进行某种排列得到密码,并确保两个“1”不相邻,则小明可以设置的不同密码有()个.A.240B.360C.600D.720分析:题目中没有要求的数字有3、4、5、9共4个数字,要使两个“1”不相邻,需先分两步进行:首先排列3、4、5、9这4个数字的顺序;再将两个“1”插入其他4个数字之间的空位和两端的位置中即可.解:先排列3、4、5、9这4个数字的顺序,共有A 44种排法;然后将两个“1”插入之间的空位和两端的位置中,有C 25种方法,根据分步计数原理得,共有A 44C 25=240个不同的密码.例2.某音乐会的节目单上原定有3首歌曲,如果保持这3首歌曲的相对顺序不变,再安排2首歌曲A 、B 插入其中播放,则不同的安排方法有多少种?解:将所有的歌曲看作几个元素,则原有的3首歌曲之间形成2个空位,加上两端的位置,共有4个空位.先将首歌A 曲插入4个空位中,有C 14=4种插法.这样就排好了4首歌曲的顺序,它们之间形成3个空位,加上两端的位置,共有5个空位.再将首歌曲B 插入这5个空位中,有C 15=5种插法,故不同的安排方法有:C 14C 15=20种.按照题目要求,我们需将2首新歌曲插入到已有固定顺序的3首歌曲中间的空位或两端的位置,这就要求新增的2首歌曲不相邻,故需采用插空法求解.例3.某学校组织6×100接力跑比赛,某班级决定派出6位同学A 、B 、C 、D 、E 、F 参加比赛,要求同学D 和F 的参赛顺序不能相邻,则一共有____种排列方案.解:先排列A 、B 、C 、E 4名同学的顺序,有A 44=24种排列方案,此时4名同学之间形成3个空位,加上两端的位置,共有5个空位;然后将D 、F 2名同学插入这5个空位中,有A 25=10种方案,根据分步计数原理得,一共有A 44A 25=240种排列方案.分析问题可知,不相邻的元素有2个,即D 、F 两名同学,其他4名同学A 、B 、C 、E 没有要求,于是采用插空法,先排列其他4名同学的参赛顺序;然后将D 、F 2名同学插入5个空位中;最后根据分步计数原理求解.二、采用优先法解答元素有特殊要求的问题,常用优先法.运用该方法解题的思路为:①根据题意确定特殊元素的个数、位置、顺序;②将这些特殊元素分类进行排列;③对剩余的元素进行排列;④根据分类计数原理、分步计数原理进行求解.例4.用0,2,3,4,5这5个数字组成一个没有重复的3位数(一个数字只出现一次),则这个3位数是偶数的情况有种.解:①当0排在末位时,其他数字2,3,4,5有A 24种排列方式;②当0不排在末位时,其他的数字2,3,4,5有A 12A 13A 13种排列方式,根据分类计数原理可知,这个3位数是偶数的情况有:A 24+A 12A 13A 13=30种.要使这个3位数是偶数,需使个位数为0、2、4,其中0较为特殊,不能在首位,于是采用优先法,对0的位置进行分类讨论,并在排列各个数字的顺序时,需先对0的位置和末位数字进行排列,再排列其他的数字和位置.运用优先法解题,需先排列特殊元素的位置和顺序,再考虑其他元素的位置和顺序.三、运用间接法间接法适用于解答直接排列顺序或分类比较复杂的排列组合问题.运用该方法解题,需先讨论不满足题意的排列组合数,求得满足题意的所有排列组合数;然后用总数减去不满足题意的排列组合数,即可间接求得满足题意的排列组合数.46例5.某电影院的倒数第二排共有6个座位,最后一排共7个座位,现有2名学生购票选座,若倒数第二排中间的两个座位已被售出,且这两名学生不想相邻而坐,则有多少种不同的选座方法?解:电影院的最后两排共有11个座位,这2名同学有C 211A 22=110选法;2名同学相邻而坐,有(2+6)A 22=16种选法.因此,这两名同学不相邻而坐的选法有C 211A 22-(2+6)A 22=94种.若直接求两名同学不相邻,且倒数第二排中间两个位置不能坐的方案数,则需分几种情况进行讨论,解题的过程比较繁琐.于是采用间接法,分别求出2名同学随意选座位以及相邻而坐的方案数,然后将二者相减,即可快速解题.例6.某公司准备从4个重点城市和6个普通县区中各选择2处扩大规模进行建设,要求重点城市甲和普通县区A 至少有一个被选中,则有多少种不同的选择方法?解:从4个重点城市和6个普通县区中各任意选择2处,有C 24C 26=90种不同的方案,若重点城市甲和普通县区A 都没有被选中,则有C 23C 25=30种方案,故重点城市甲和普通县区A 至少有一个被选中的方案有90-30=60种.采用常规方法求解本题,需要分3种情况进行讨论,且容易重复计数,运用间接法求解更直接、简洁.分别求出从4个重点城市和6个普通县中各任意选择2处的方案数以及重点城市甲和普通县区A 都没有被选中的方案数,最后将两者相减,即可得到问题答案.四、使用捆绑法捆绑法是把几个要求相邻的元素捆绑在一起,看作一个整体,与其他元素一起排列的方法.该方法适用于求解元素相邻的问题.若要求n 个元素中有m 个元素相邻排列,则需先把这m 个元素捆绑起来,并将其看作一个整体,与其他元素n-m 个元素,即n -m +1个元素一起排列;然后根据分步计数原理进行求解.例7.7个人一起排队,若小明、小红、小凯3人要求相邻,则不一样的排法有多少种?解:先将小明、小红、小凯3个人进行捆绑,有A 33种排法;然后将其看作一个“大元素”,与其余4个人,一共5个元素一起全排排列,有A 55种排法,因此符合题意的排法有A 55A 33=720种.分析题意可知,7名同学中有3个人要求相邻,于是采用捆绑法,先将小明、小红、小凯这3名同学捆绑,然后与其他同学一起排列.例8.A 、B 、C 、D 、E 5个小朋友并排站成一排,如果A 、B 必须相邻,且B 在A 的右边,则不同的排法有().A.60种B.48种C.36种D.24种解:要使A 、B 必须相邻,且B 在A 的右边,则只有BA 一种排法,此时可将A 、B 两个小朋友捆绑起来,当作一个元素,与另外3个小朋友一起排列,有A 44=24种排法.因此,满足题意的排列方式有24种.在运用捆绑法解题时,要先分别求得捆绑起来的“大元素”内部元素的排序以及外部元素的顺序,再运用分步计数原理求解.五、借助缩倍法缩倍法适用于求解部分元素的顺序固定的问题.若m 个元素中有n 个元素的顺序固定,则需分别求得m 、n 个元素全排列数,然后将二者相除,即可求得这m 个元素的排列数.例9.为纪念某活动顺利举办,现有12名工作人员排队留影.(1)若工作人员甲排在乙的左边(从左往右排列),有多少种排法?(2)若工作人员甲排在乙的左边,丙排在乙的右边(从左往右排列),有多少种排法?解:(1)12名人员排成一列,有A 1212种排法,甲排在乙的左边和右边的机会是均等的,故一共有A 12122种排法.(2)甲、乙、丙3人排列,有A 33种排法,“甲排在乙的左边,丙排在乙的右边”情况有A 33种,故一共有A 1212A 33种排法.本题中甲、乙、丙3人的顺序固定,于是采用缩倍法求解,分别求得12人的全排数,以及甲乙2人、甲乙丙3人有固定顺序的排列数,然后将所得的结果相除.一般地,作除法的目的是为消序.例10.某大学三年级某系一共有6个班级,这个学期来了4名留学生,现要将他们安排在其中的2个班级中,且每个班级有2名留学生,一共有____种安排方案.解:设4名留学生为A 、B 、C 、D ,若A 、B 为一组,C 、D 为另外一组,则有C 24C 22A 26=300种安排方案.由于C 、D 为一组和A 、B 为一组的分法相同,故一共有C 24C 22A 26A 22=150种不同的安排方案.本题实际上是要求对4名留学生进行平均分组,再分配到2个班级中,所以采用倍缩法,将总的排列数除以A 22,使得4名留学生均分成2组.在求解排列组合问题的过程中,同学们一定要先明确题目中是否存在相邻或不相邻元素,判断是否有特殊要求的元素或位置;然后选用捆绑法、优先法、插空法、间接法、缩倍法等方法进行求解.只有明确题目的类型和对应的解题方法,才能准确解题,有效地提高解题的效率.(作者单位:甘肃省礼县实验中学)47。
排列组合的常用解法
排列组合问题的常见解题思路和解题方法王风华 苏春艳解答排列组合问题,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)解含有约束条件的排列组合问题,应按元素性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。
例1、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种分析:由题意可先安排甲,并按其分类讨论:1)若甲在末尾,剩下四人可自由排,有44A =24种排法;2)若甲在第二,三,四位上,则有3⨯3⨯33A =54种排法,由分类计数原理,排法共有24+54=78种,选C 。
二、特殊元素与特殊位置优限法对于有附加条件的排列组合问题,一般先考虑满足特殊的元素和位置,再考虑其它元素和位置。
例2、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种分析:由于甲、乙两名志愿者都不能从事翻译工作,所以翻译工作就是“特殊”位置,因此翻译工作从剩下的四名志愿者中任选一人有14C 种不同的选法,再从其余的5人中任选3人从事导游、导购、保洁三项工作有35A 种不同的选法,所以不同的选派方案共有14C 35A =240种,选B 。
三、、相邻问题捆绑法对于要求相邻的局部“小整体”的排列问题,可先将局部元素捆绑在一起看作一个元,与其余元素一同排列,然后在进行局部排列。
例3、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 A 分析:先把三种不同的画捆在一起,各看成整体,但水彩画不放在两端,则整体有24A 种不同的排法,然后对4幅油画和5幅国画内部进行全排,有5544A A 种不同的排法,所以不同的陈列方式有554422A A A 种,选D 。
解排列组合问题常用方法(二十种)
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 。
排列组合应用题的常见解法
排列组合应用题的常见解法作者:杜剑骅来源:《读写算》2013年第01期排列组合问应用题高考中多以客观题出现,每年必考。
它们具有较强的灵活性和抽象性,故解题时要求我们认真地审题,对题目中的信息进行科学地加工与处理。
本文说明几种常见的解法:一、直接法例1:n个人参加某项资格考试,能否通过,有多少种可能的结果?解法1:用分类计数原理。
没有人通过,有C0n种结果;1个人通过,有C01种结果,……;n个人通过,有Cnn种结果。
所以一共有C0n+C1n+…Cnn=2n种可能的结果。
解法2:用分步计数原理。
第一个人有通过与不通过两种可能,第二个人也是这样,……,第n个人也是这样。
所以一共有种可能的结果。
二、间接法(排除法)例2.8个人站成一排,其中A与B、A与C都不能站在一起,一共有多少种排法?解:无限制条件有A88种排法。
A与B或A与C在一起各有A22A77种排法,A、B、C 三人站在一起且A在中间有A22A66种排法,所以一共有A88-2A22A77+A22A66=21600种排法。
例3:以一个长方体的顶点为顶点的四面体的个数。
解:从8个点中取4个点,共有C48种方法,其中取出的4个点共面的有6+6=12种,所以符合条件的四面体的个数为个C48-12=58个。
三、特殊元素(位置)法例4:从0,1,……,9这10个数字中选取数字组成偶数,一共可以得到不含相同数字的五位偶数多少个?解:个位选0,有A49个,个位不选0且万位不能选0,有C14C18C38个,所以一共可以得到A49+C14C18C38=13775个偶数。
例5:8人站成两排,每排4人,甲在前排,乙不在后排的边上,一共有多少种排法?解:先排甲,有A14种排法。
再排乙,有A15种排法,再排其余的人,又有A66种排法,所以一共有A14A15A66=14400种排法。
四、查字典法例6:由0,1,2,3,4,5六个数字可以组成多少个无重复数字且比324105大的数?解:(1)查首位,有4×××××与5×××××,共有2A55个;(2)查头两位,有34××××与35××××两种,共有2A44个;(3)查头三位,有325×××一种,共A33个;(4)查头四位,有3245××,共A22个;(5)查头五位,仅324150一个,故共有2A55+2A44+A33+A22+1=297个。
排列与组合.版块七.排列组合问题的常用方法总结1.学生版
元素中任取 m 个元素的一个组合.
组合数:从 n 个不同元素中,任意取出 m (m ≤ n) 个元素的所有组合的个数,叫做从 n 个
不同元素中,任意取出 m 个元素的组合数,用符号 Cmn 表示.
组合数公式: Cmn
n(n
1)(n
2)(n m!
m
1)
n! m!(n
m)! , m, n N
,并且
【例26】某高校外语系有 8 名奥运会志愿者,其中有 5 名男生, 3 名女生,现从中选 3 人参
加某项“好运北京”测试赛的翻译工作,若要求这 3 人中既有男生,又有女生,则不
同的选法共有( )
A. 45 种 B. 56 种
C. 90 种
D.120 种
【例27】用 5,6,7,8,9 组成没有重复数字的五位数,其中恰好有一个奇数夹在两个偶
【例14】从10 名男同学, 6 名女同学中选 3 名参加体能测试,则选到的 3 名同学中既有男同 学又有女同学的不同选法共有________种(用数字作答)
【例15】在 AOB 的边 OA 上有 A1 ,A2 ,A3 ,A4 四点, OB 边上有 B1 ,B2 ,B3 ,B4 ,B5 共 9 个
点,连结线段 Ai Bj (1≤ i ≤ 4 ,1≤ j ≤ 5) ,如果其中两条线段不相交,则称之为一
【例10】 某幢楼从二楼到三楼的楼梯共 11 级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级, 若规定从二楼到三楼用 7 步走完,则上楼梯的方法有______种.
【例11】亚、欧乒乓球对抗赛,各队均有 5 名队员,按事先排好的顺序参加擂台赛,双方先 由1 号队员比赛,负者淘汰,胜者再与负方 2 号队员比赛,直到一方全被淘汰为止, 另一方获胜,形成一种比赛过程.那么所有可能出现的比赛过程有多少种?
解答排列组合问题常用的几种途径
体,即为一个“对象”,4 本不同年级的物理书也看成一
个整体,即为另一个“对象”,把两个“对象”排成一排
有
A2 2
种排法;
第二步,对数学书、物理书两个“对象”内部的元素
分别进行排列,数学书“对象”内部的元素有
A3 3
种排列
方法,物理书“对象”内部的元素有
A
4 4
种排列方法.
因此,符合题意的排列方法共有
同元素.将这 10 个相同元素排成一排,元素之间有 9 个
空,选出 2 个空插入隔板,可把 10 个元素分成 3 份,分
配给每个班级,所以共有
C2 9
=
36种
分配方案.
本题为相同元素的分配问题,可采用隔板法对问
题进行求解.隔板法的适用范围较窄,同学们在解题时
需首先确定问题是否为相同元素的分配问题,再采用
A22∙A33∙A
4 4
=
288种
.
本题中要求数学书必须相邻,物理书也必须相
邻,则本题即为相邻问题,可采用捆绑法对问题进行
求解.
二、运用插空法
若问题中要求几个元素不能相邻,则需采用插空
法,即先将无限制条件的元素全排列;再将指定的不
能相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从
而将各个元素按照题目要求排列好.
隔板法求解.
四、借助倍缩法
有些问题中要求部分元素有固定的顺序,此时我
们可用倍缩法进行求解.先将所有元素进行全排列;然
后用所有元素的全排列数除以定序元素的全排列数,
即可得到问题的答案.
例 4.现将 4 名男生、3 名女生(身高各不相同)这 7
名学生排成一行.若女生按照从矮到高的顺序排列(从
高中数学-排列组合13种方法精讲
排列组合1、分类加法计数原理:完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n 种不同的方法. 那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法。
2、分步乘法计数原理:完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法. 那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法。
3、排列及排列数:(1)排列:排列数:从n个不同元素中取出m个(m≤n)个元素的所有排列的个数,(2)排列数公式()()1.nnA mn=m-⋅⋅⋅-1+n全排列:4、组合及组合数:(1)组合:组合数:(2)\计算公式:.5、组合数的性质:1、捆绑与插空法:例1.8位同学排成一队,问:⑴甲乙必须相邻,有多少种排法?⑵甲乙不相邻,有多少种排法?⑶甲乙必须相邻且与丙不相邻,有多少种排法?⑷甲乙必须相邻,丙丁必须相邻,有多少种排法?⑸甲乙不相邻,丙丁不相邻,有多少种排法?例2.某人射击8枪,命中4枪,恰好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?例3.要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,有多少不同的排法?(只要求写出式子,不必计算)2、定序问题缩倍法:例1.信号兵把红旗与白旗从上到下挂在旗杆上表示信号。
现有3面红旗、2面白旗,把这5面旗都挂上去,可表示不同信号的种数是__________(用数字作答)例2.A 、B 、C 、D 、E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(A,B 可以不相邻)那么不同的排法有( )A 、24种B 、60种C 、90种D 、120种例3.从1,2,3,4,5五个数字当中任选3个组成一个三位数,其中十位比个位数字大的三位数共有多少个?3、 标号排位问题分步法:例1.同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送来的贺年卡,则四张贺年卡的分配方式有( )A 、6种B 、9种C 、11种D 、23种例2.将标有1, 2,… 10的10个小球投入同样标有1, 2,… 10的圆筒中,每个圆筒都不空,且所投小球与圆筒标号均不相同的投法共有多少种?4、 有序分配问题逐分法:例1.有甲、乙、丙三项任务,甲需由2人承担,乙、丙各需由1人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选法共有( )种A. 1260B. 2025C. 2520D. 5040例2.12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 、4448412C C C B 、44484123C C C C 、3348412A C C D 、334448412A C C C例3.有6本不同的书,按照以下要求处理,各有几种分法?(1) 平均分给甲、乙、丙三人;(2) 甲得一本,乙得两本,丙得三本.5、 隔板法:例1.10个名额分配到八个班,每班至少一个名额,问有多少种不同的分配方法?例2.求方程X+Y+Z=10的正整数解的个数例3.将10个相同的小球装入3个编号分别为1,2,3的盒子当中,每次将10个球装完,每个盒子里的球的个数都不小于盒子的编号数,则不同的装法共有多少种?6、多元问题分类法:例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()A. 210个B. 300个C. 464个D. 600个例2.(1)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?(2)从1,2,3,…,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)共有多少种?7、至少问题间接法:例1.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有()种A. 140B. 80C. 70D. 35例2.课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女各指定一名队长。
排列组合问题常用方法(上课用)
甲乙都在前排: 1、都在左面4个座位 A22 3 =6种
2、都在右面4个座位 同上,6种
3、分列在中间3个的左右 A22 4 4 =32种
一共6+6+32=44种 甲乙都在后排: A(22)*(10+9+8+7+6+5+4+3+2+1)=110种 甲乙分列在前后两排 A(22)*12*8=192种 一共44+110+192=346种
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_A_22_A_55_A_44 _
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_A_22_A_55_A_55 _种
十五.实际操作穷举策略
练习: 1.把6名实习生分配到6个车间实习,共有
多少种不同的分法?
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,下电梯的方法共有 多少种?
一.特殊元素和特殊位置优先策略
(特殊元素(或位置)分析法)
例1.由0到9这10个数字,可以组成多少个 (1) 没有重复数字的三位数? (2) 没有重复数字的三位奇数? (3) 没有重复数字的三位偶数?
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__C_52__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
解排列组合问题的常用方法
中还有
(AB,EF,CD), (CD,AB,EF), (CD,EF,AB),
A (EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有
3种取法
3
,
而这些分法仅是 (AB,CD,EF) 一种分法,
C C C 故共有 2 2 2 642
A3 3
种分法。
平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是
一种情况,所以平均分组后一定要除以
5241
3
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。
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 品种的画必须连在一起,并且水彩画不在 两端,那么共有陈列方式的种数为_A_22_A_55_A_44_
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_A_22_A_55_A_55_种。
C 的组数
3
103
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?(1998年奥赛题.)
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
十.元素相同问题隔板策略 例10.有10个运动员名额,要分给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个位置插块隔板, 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,
故共有___C__96____种分法。
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。
排列组合的几种解题方法
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.先排末位共有然后排首位共有最后排其它位置共有由分步计数原理得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种不同的排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必须排列.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不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有种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:(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有种方法,其余的三个位置甲乙丙共有1种坐法,则共有种方法。
排列组合问题的解题方法总结很非常好的方法(高三复习很合适)全
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。
解决排列组合问题的常用方法
按分类计数原理有 种
2、在∠AOB的OA边上取m个点,在OB边上取n个点(均除O点外),连同O点共m+n+1个点,现任取其中三个点为顶点作三角形,可作的三角形有( )
第一类办法从OA边上(不包括O)中任取一点与从OB边上(不包括O)中任取两点,可构造一个三角形,有C C 个;第二类办法从OA边上(不包括O)中任取两点与OB边上(不包括O)中任取一点,与O点可构造一个三角形,有C C 个;第三类办法从OA边上(不包括O)任取一点与OB边上(不包括O)中任取一点,与O点可构造一个三角形,有C C 个由加法原理共有N=C C +C C +C C 个三角形
【例2】用0,1,2,3,4,5这六个数字,
(1)可以组成多少个数字不重复的三位数?
(2)可以组成多少个数字允许重复的三位数?
(3)可以组成多少个数字不允许重复的三位数的奇数?
(4)可以组成多少个数字不重复的小于1000的自然数?
(5)可以组成多少个大于3000,小于5421的数字不重复的四位数?
解(1)分三步:①先选百位数字.由于0不能作百位数,因此有5种选法;
分组(堆)问题的六个模型:①有序不等分;②有序等分;③有序局部等分;④无序不等分;⑤无序等分;⑥无序局部等分;
插空法:解决一些不相邻问题时,可以先排一些元素然后插入其余元素,
捆绑法:相邻元素的排列,可以采用“整体到局部”的排法,即将相邻的元素当成“一个”元素进行排列,然后再局部排列。
排除法:从总体中排除不符合条件的方法数,这是一种间接解题的方法
点评:以上问题归纳为
分给人(有序)
分成堆(无序)
非均匀
均匀
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1
一、教学目标: (1)掌握排列组合一些常见的题型及解 题方法,能够运用两个原理及排列组合 概念解决排列组合问题; (2)提高合理选用知识解决问题的能 力.
二、教学重点、难点:排列、组合综合 问题. 三、教学方法:探析归纳,讲练结合 四、教学过程
复习巩固
1.分类计数原理(加法原理)
2 五、教后反思:
种不同的方法.
N=m1m2 L mn
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.
练习: 1.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种分法,依此类推,由分步计
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。
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,
C 再 虑处一理个先其约排它束末元条位素件共的.若有同以_时_位_还置要分兼析顾为其主它,条需件先满足特1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 3
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___________种分法。
6 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
C9 空隙中,所有分法数为
C m1 一 班 n1
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。
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.
由分步计数原理可得共有
完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有 m1种不同的方法,在第2类办法中有m2 种不 同的方法,…,在第n类办法中有mn种不同的 方法,那么完成这件事共有:
种不同的方法.N=m1+m2 + L +mn
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m1种不同的方法,做第 2步有m2 种不同的方法,…,做第n步有mn种不同的方法,那么完成 这件事共有:
然后排首位共有___
C41
最后排其它位置共有___ 由分步计数原理得
C A43 1 4
A43
C31
C C A 1 1 3 =288 344
练习:5个人站成一排,如果甲
必须站在排头或排尾,而乙不能 站在排头且不能站在排尾,那么 不同的站法有多少种?
答:36种
8
(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?
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?
A5
解:分两步进行:第一步排2个相声和3个独唱共有 5 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
A4
种
不同的方法
6
由分步计数原理,节目的
不同顺序共有
种
A A55
4 6
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
种不同的排法
甲乙
丙丁
A55A22 A22 =480
练习题 有7名学生,其中3名女生,4名男生, 站成一排照相,求不同的排列种数。 (1)全部排成一排,其中甲和乙相邻。 (2)全部排成一排,其中女生与女生 站在一起,男生与男生站在一起。
答:(1)1440种 (2)288种
(三).不相邻问题插空策略
相
独
独
独
相
练习题
4名学生和3名教师站成一排照 相,(1)任何两名教师都不相邻 的站法有多少种? (2)师生相间而站的站法有多少种?
答:(1)1440种 (2)144种
(四).元素相同问题隔板策略
例4.有10个运动员名额,在分给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。
二
三
四
五
六
七
班
班
班
班Байду номын сангаас
班
班
练习题
10个相同的球装5个盒中,每盒至少
C 一个,有多少装法? 4 9
回顾小结:(1)解决有关计数的应用题时,要仔细 分析事件的发生、发展过程,弄清问题究竟是排列问 题还是组合问题,还是应直接利用分类计数原理或分 步计数原理解决.一个较复杂的问题往往是分类与分 步交织在一起,要准确分清,容易产生的错误是遗漏 和重复计数;(2)解决计数问题的常用策略有:(1) 特殊元素优先安排;(2)排列组合混合题要先选 (组合)后排;(3)相邻问题捆绑处理(先整体后 局部);(4)不相邻问题插空处理;(5)顺序一定 问题除法处理;(6)正难则反,合理转化. (六)作业:课本P20页1、2、3;习题1-4中A组1、
数原理共有76种不同的排法
分步计数原理的应用
排列与组合:
名
称
排列
定 从n个不同元素中取出m个元 义 素,按一定的顺序排成一列
组合
从n个不同元素中取出 m个元素,把它并成一组
种 所有排列的的个数 数
符 号
Anm
所有组合的个数
C
m n
(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 重复数字的五位奇数?