有限制条件的排列组合问题
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由分类计数原理,甲不站两端, 由分类计数原理,甲不站两端,乙不站中间的排法 共有: 共有:
6 1 1 5 A6 + C4C5 A5 = 3120(种)
练习1 练习1:
要排出我们班一天中语文、数学、英语、物理、 要排出我们班一天中语文、数学、英语、物理、 化学、政治、美术、体育8门课的课程表, 化学、政治、美术、体育8门课的课程表,要求数学排 在上午( ),体育排在下午 体育排在下午( ),求共有 在上午(前5节),体育排在下午(后3节),求共有 多少种不同的排法? 多少种不同的排法? 解:C5C3 A6
变式:甲不能站两端,乙不能站中间; 变式:甲不能站两端,乙不能站中间; 解:甲、乙为特殊元素,应分两类完成: 乙为特殊元素,应分两类完成: 第一类:甲站在中间位置,有 A6 种排法; 第一类:甲站在中间位置, 种排法;
1 1 5 第二类:甲不站在中间位置, 种排法; 第二类:甲不站在中间位置,有 C4C5 A5 种排法;
1 1 6
= 1080(种)
四名男生和三名女生按要求排成一排, 例1 四名男生和三名女生按要求排成一排,在下列条 件下分别有多少种不同的站法? 件下分别有多少种不同的站法? 三名女生各不相邻; (2)三名女生各不相邻; 三名女生各不相邻, 解:三名女生各不相邻, 第一步,先排四名男生, 种排法; 第一步,先排四名男生,有 A 种排法; 第二步,将女生插入到男生之间的空挡,共有5 第二步,将女生插入到男生之间的空挡,共有5个 3 空档, 种排法; 空档,有 A5 种排法; 由分步计数原理,三名女生各不相邻的排法共有: 由分步计数原理,三名女生各不相邻的排法共有:
2 第二步, 种排法; 第二步,甲、乙内部再作排列,有 A2 种排法; 乙内部再作排列,
6
由分步计数原理, 由分步计数原理,甲、乙必须相邻的排法共有: 乙必须相邻的排法共有:
6 2 ( A6 A2 = 1440 种)
小结: 小结: 捆绑法, 捆绑法,对于相邻问题或者要求几个元素必须排在一 起的问题,一般用捆绑法, 起的问题,一般用捆绑法,即将需要相邻的元素合并 为一个元素,再与其他元素一起做排列, 为一个元素,再与其他元素一起做排列,同时要注意 合并元素内部也作排列。 合并元素内部也作排列。
2 5 1 方法二: 方法二: A2 A5 A4 = 960 (种)
四名男生和三名女生按要求排成一排, 例1 四名男生和三名女生按要求排成一排,在下列条 件下分别有多少种不同的站法? 件下分别有多少种不同的站法? 三名女生按从高到矮(从左往右看, (4)三名女生按从高到矮(从左往右看,且三名 女生的身高均不一样); 女生的身高均不一样); 解: 分两步完成: 分两步完成: 3 第一步,从7个位置种选出 个位置排女生,有 C7 第一步, 个位置种选出3个位置排女生, 个位置种选出 个位置排女生 种排法; 种排法; 4 第二步,剩下的4个位置让男生排列 个位置让男生排列, 种排法; 第二步,剩下的 个位置让男生排列,有 A4 种排法; 由分步计数原理,三名女生按从高到矮的排法共有: 由分步计数原理,三名女生按从高到矮的排法共有: 方法二: 方法二:
课后作业: 课后作业:
谢谢大家的参与☺ 谢谢大家的参与☺
再 见 !
有限制条件的排列 组合问题
数学组:欧思妙
四名男生和三名女生按要求排成一排, 例1 四名男生和三名女生按要求排成一排,在下列条 件下分别有多少种不同的站法? 件下分别有多少种不同的站法? 甲乙不能站两端; (1)甲乙不能站两端; 因为甲乙不能站在两端,甲、乙为特殊元素,应分两 解: 因为甲乙不能站在两端, 乙为特殊元素, 步完成: 步完成:
第二步, 第二步,在4名男生之间的三个空档中安排女生 3 A3 种排法; 的位置, 种排法; 的位置,有 由分步计数原理,男女相互间隔开的排法共有: 由分步计数原理,男女相互间隔开的排法共有:
4 3 A4 A3 = 144(种)
四名男生和三名女生按要求排成一排, 例1 四名男生和三名女生按要求排成一排,在下列条 件下分别有多少种不同的站法? 件下分别有多少种不同的站法? 乙必须相邻; (3)甲、乙必须相邻; 把甲、乙两人看成一个整体,当作一个元素来看待, 把甲、乙两人看成一个整体,当作一个元素来看待, 解: 再与其他5个元素一起做排列。可分两步完成: 再与其他5个元素一起做排列。可分两步完成: 第一步, 个元素全排列, 种排法; 第一步,6个元素全排列,有 A6 种排法;
练习2: 练习2:
(07北京高考)记者要为5名志愿者和他们 07北京高考)记者要为5 北京高考 帮助的2位老人照相,要求排成一排, 帮助的2位老人照相,要求排成一排,2位老人相 邻但不排在两端,求共有多少种不同的排列方法? 邻但不排在两端,求共有多少种不同的排列方法? 解: 方法一: A2 A1 A5 = 960 (种) 方法一: 2 4 5
4 4
A44 A53 = 1440(种)
小结: 插空法,对于各不相邻问题,一般采用插空法。 小结: 插空法,对于各不相邻问题,一般采用插空法。
变式: 变式: 男女相互间隔开; 男女相互间隔开; 解: 可以考虑先排男生,分为两步: 可以考虑先排男生 种排法; 第一步,先排4名男生,有 A4 种排法;
7 A7 = 840(种) 3 A3
3 4 ( C7 A4 = 840 种)
小结: 小结: 定序问题,对于已经规定某几个元素的顺序问题, 定序问题,对于已经规定某几个元素的顺序问题,一 般采用先组合后排列的方法。 般采用先组合后排列的方法。
思考题: 思考题:
(06湖北高考)某工程有6项工程需要 06湖北高考)某工程有6 湖北高考 先后单独完成, 先后单独完成,其中工程乙必须在工程甲 完成后才能进行, 完成后才能进行,工程丁必须在工程丙完 成后立即进行,那么安排这6 成后立即进行,那么安排这6项工程的不同 排法有多少种? 排法有多少种? 解: 方法一: 方法一:
第二步,除了甲、乙这个元素和丙之外,其余4个元 第二步,除了甲、乙这个元素和丙之外,其余4 4 素先排列,有 A4 种排法; 素先排列, 种排法; 第三步:再将甲、乙这个元素和丙分别插入到4 第三步:再将甲、乙这个元素和丙分别插入到4个元 素之间的5个空档之中, 种排法。 素之间的5个空档之中,有 A52 种排法。 由分步计数原理,共有: 由分步计数原理,共有: 2 4 ( A2 A4 A52 = 960 种)
2 第一步,先排甲、 种排法; 第一步,先排甲、乙,有 A5 种排法;
5 第二步,排其余剩下的5个元素,有 A5 种排法。 种排法。 第二步,排其余剩下的5个元素,
由分步计数原理, 由分步计数原理,甲、乙不能站两端的排法有: 乙不能站两端的排法有:
5 A52 A5 = 2400(种)
小结: 元素分析法,特殊元素应优先考虑。 小结: 元素分析法,特殊元素应优先考虑。
变式: 、乙必须相邻,但不能与丙相邻; 变式: 甲 乙必须相邻,但不能与丙相邻; 甲 乙相邻就先捆绑,把甲、乙合并为一个元素。 解: 、乙相邻就先捆绑,把甲、乙合并为一个元素。 此元素又不能和丙相邻,属于不相邻问题, 此元素又不能和丙相邻,属于不相邻问题,可考虑 用插空法。 用插空法。
2 第一步, 种排法; 第一步,甲、乙相邻,先捆绑,有 A2 种排法; 乙相邻,先捆绑,
3 2 C5 A2 = 20 (种)
方法二: 方法二:
5 A5 = 20 (种) 3 A3
课堂小结: 课堂小结:
本节课我们学习了排列组合问题的一些 解题方法,具体有元素分析法 插空法, 元素分析法, 解题方法,具体有元素分析法,插空法,捆绑 定序问题(先组后排) 法,定序问题(先组后排);对于不同的题 根据它们的条件, 目,根据它们的条件,我们就可以选取不同的 方法来解决问题.对于一些比较复杂的问题, 方法来解决问题.对于一些比较复杂的问题, 我们可以将几种方法结合起来应用, 我们可以将几种方法结合起来应用,便于我 们迅速准确地解题. 们迅速准确地解题.