高中数学2-3排列组合难题二十一种方法
高中数学轻松搞定排列组合难题二十一种方法10页
高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方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。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题.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1办法中有m种不同的方法,…,在第n类办法中有n m种不同的方法,那么2完成这件事共有:种不同的方法.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,做第2步1有m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2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,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。
高中数学排列组合难题二十一种方法(含答案)
高考数学排列组合难题二十一种方法教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题.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1办法中有m种不同的方法,…,在第n类办法中有n m种不同的方法,那么2完成这件事共有:种不同的方法.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,做第2步1有m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2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具体策略一.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,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。
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高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方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。
教学目标1. 进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2. 掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3. 学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 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 1 种不同的方法,在第 2 类办法中有m 2 种不同的方法,…,在第n 类办法中有m n 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m 1 种不同的方法,做第 2 步有m 2 种不同的方法,…,做第n 步有m n 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,两个位置.N = m 1 ⨯ m 2 ⨯ ⨯ m nN = m 1 + m 2 + + m n344 4 3 45 2 2 56 5 6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。
巧解排列组合的21种模型
巧解排列组合的21种模型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,不易把握.实践证明,把握题型和识别模式,并熟练运用,是解决排列组合的有效途径.下面就系统地介绍巧解排列组合的21种模型.1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,看成一个大元素参与排列. 例1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,若是,A B 必需相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有A 、60种B 、48种C 、36种D 、24种解析:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,那么此题相当于4人的全排列,4424A =种,答案:D .2.相离问题插空排:元素相离〔即不相邻〕问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两头.例2.七人并排站成一行,若是甲乙两个必需不相邻,那么不同的排法种数是A 、1440种B 、3600种C 、4820种D 、4800种解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排法种数是52563600A A =种,选B . 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必需维持必然的顺序,可用缩小倍数的方式.例3.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,若是B 必需站在A 的右边〔,A B 能够不相邻〕那么不同的排法种数是A 、24种B 、60种C 、90种D 、120种解析:B 在A 的右边与B 在A 的左侧排法数一样,因此题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即551602A =种,选B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,那么每一个方格的标号与所填数字均不一样的填法有A 、6种B 、9种C 、11种D 、23种解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方式,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方式;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B .5.有序分派问题逐分法:有序分派问题指把元素分成假设干组,可用慢慢下量分组法.例5.〔1〕有甲乙丙三项任务,甲需2人承当,乙丙各需一人承当,从10人当选出4人承当这三项任务,不同的选法种数是A 、1260种B 、2025种C 、2520种D 、5040种解析:先从10人当选出2人承当甲项任务,再从剩下的8人当选1人承当乙项任务,第三步从另外的7人当选1人承当丙项任务,不同的选法共有21110872520C C C =种,选C . 〔2〕12名同窗别离到三个不同的路口进展流量的调查,假设每一个路口4人,那么不同的分派方案有A 、4441284C C C 种B 、44412843C C C 种 C 、4431283C C A 种D 、444128433C C C A 种 答案:A .6.全员分派问题分组法:例6.〔1〕4名优秀学生全数保送到3所学校去,每所学校至少去一名,那么不同的保送方案有多少种?解析:把四名学生分成3组有24C 种方式,再把三组学生分派到三所学校有33A 种,故共有234336C A =种方式.说明:分派的元素多于对象且每一对象都有元素分派时经常使用先分组再分派.〔2〕5本不同的书,全局部给4个学生,每一个学生至少一本,不同的分法种数为A 、480种B 、240种C 、120种D 、96种答案:B .7.名额分派问题隔板法:例7.10个三勤学生名额分到7个班级,每一个班级至少一个名额,有多少种不同分派方案? 解析:10个名额分到7个班级,确实是把10个名额看成10个一样的小球分成7堆,每堆至少一个,能够在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分派方案,故共有不同的分派方案为6984C =种.8.限制条件的分派问题分类法:例8.某高校从某系的10名优秀毕业生当选4人别离到西部四城市参加中国西部经济开发成立,其中甲同窗不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同调派方案?解析:因为甲乙有限制条件,因此依照是不是含有甲乙来分类,有以下四种情形:①假设甲乙都不参加,那么有调派方案48A 种;②假设甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方式,然后安排其余学生有38A 方式,因此共有383A ;③假设乙参加而甲不参加同理也有383A 种;④假设甲乙都参加,那么先安排甲乙,有7种方式,然后再安排其余8人到另外两个城市有28A 种,共有287A 方式.因此共有不同的调派方式总数为433288883374088A A A A +++=种.9.多元问题分类法:元素多,掏出的情形也多种,可按结果要求分成不相容的几类情形别离计数,最后共计.例9.〔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种B 、300种C 、464种D 、600种解析:按题意,个位数字只可能是0、1、2、3和4共5种情形,别离有55A 、113433A A A 、113333A A A 、113233A A A 和1333A A 个,归并共计300个,选B .〔2〕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?解析:被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘积就能够被7整除,将这100个数组成的集合视为全集I,能被7整除的数的集合记做{}7,14,21,98A =共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做{}1,2,3,4,,100I A =共有86个元素;由此可知,从A 中任取2个元素的取法有214C ,从A 中任取一个,又从I A 中任取一个共有111486C C ,两种情形共符合要求的取法有2111414861295C C C +=种.〔3〕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〕有多少种?解析:将{}1,2,3,100I =分成四个不相交的子集,能被4整除的数集{}4,8,12,100A =;能被4除余1的数集{}1,5,9,97B =,能被4除余2的数集{}2,6,,98C =,能被4除余3的数集{}3,7,11,99D =,易见这四个集合中每一个有25个元素;从A 中任取两个数符合要;从,B D 中各取一个数也符合要求;从C 中任取两个数也符合要求;另外其它取法都不符合要求;因此符合要求的取法共有211225252525C C C C ++种.10.穿插问题集合法:某些排列组合问题几局部之间有交集,可用集合中求元素个数公式()()()()n A B n A n B n A B =+-.例10.从6名运发动当选出4人参加4×100米接力赛,若是甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},依照求集合元素个数的公式得参赛方式共有:()()()()n I n A n B n A B --+⋂43326554252A A A A =--+=种.11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
解决排列组合难题二十一种方法
高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方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。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 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.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,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。
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高中数学学习材料唐玲出品高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方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。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 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. 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,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 =C 14A 34C 13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。
高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方法
轻松搞定排列组合难题二十一种方法1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法,…,在第n类办法中有种不同的方法,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步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,…,做第n步有种不同的方法,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.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.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?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?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.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?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?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?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?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?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,有多少投法十六. 分解与合成策略例16. 30030能被多少个不同的偶数整除十七.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324105大的数?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:住店法策略例21.七名学生争夺五项冠军,每项冠军只能由一人获得,获得冠军的可能的种数有种.。
(完整word版)高中数学轻松搞定排列组合难题二十一种方法10页
高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方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。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题.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1办法中有m种不同的方法,…,在第n类办法中有n m种不同的方法,那么2完成这件事共有:种不同的方法.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,做第2步1有m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2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,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。
高中数学轻松搞定排列组合难题二十一种方法(含答案)
高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方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。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题.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1法中有m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2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,做第2步有2m1种不同的方法,…,做第n步有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,个位置.先排末位共有1C3443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。
高中数学排列组合难题21种方法
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 C32C32 种,只会唱的 5 人中只 有 1 人选上唱歌人员 C51C31C42 种,只会唱的 5 人中只有 2 人选上唱歌人 员有 C52C52 种,由分类计数原理共有 种。 C32C32 C51C31C42 C52C52
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。
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:
A
7 7
/
A
3 3
(空位法)设想有
7
把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有
A
4 7
种方法,其
余的三个位置甲乙丙共有
1
种坐法,则共有
A
4 7
种方法。
思考:可以先让甲乙丙就坐吗?
的两个班级且每班安
排
2
名,则不同的安排方案种数为______(
C42C22
A
2 6
/
A
2
2
90
)
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
究.
3
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
排列组合难题21种题型及方法
高考数学排列组合难题21 种方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。
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m n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m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,⋯,做第n步有m n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, 以免不合要求的元素占了这两个位置.先排末位共有C31然后排首位共有C41 最后排其它位置共有A43C41A34 C13由分步计数原理得C41C13A43288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1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。
排列组合难题21种题型及方法
( ) C153C84C44
/
A
2 2
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______(
解: 分三步取书得 C62C42C22 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
C62C42C22
中
还
有
(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)
C42C22
A
2 6
/
A
2 2
90
)十Biblioteka . 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 C32C32 种,只会唱的 5 人中只
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 C96 种分法。
一
二
三
四
五
六
七
班
班
班
班
班
班
班
解决排列组合的21种策略(教师版)
高考数学复习解排列组合应用题的21种策略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,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略.一、相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.例题1.已知A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果A,B必须相邻且B在A的右边,那么不同的排法种数有(D)A.60种B.48种C.36种D.24种解析:把A,B视为一人,且B固定在A的右边,则本题相当于4人的全排列,A44= 24种,答案:D.二、相离问题插空法:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.例题2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是(B)A.1440种B.3600种C.4820种D.4800种解析:除甲乙外,其余5个排列数为A55种,再用甲乙去插6个空位有A26种,不同的排法种数是A55A26= 3600种,选B.例题3.把6个字符2,2,B,B,α,β排成一排,要求两个“2”两两不相邻,两个“B”也不相邻,则这样的排法共有84种.解析:方法一:可以先考虑排B,B,α,β四个字符,再将2,2插入其中.①两个“B”不相邻先将B,B,α,β的排列有A22C23=6种,再将2,2插入5个空中有C25=10种.则这种情况的排列有A22C23C25=6×10=60种.②两个“B”相邻先将B,B,α,β的排列有A33=6种,再将2,2插入其中,要保证B,B中间必须有一个“2”,则有C14=4种.则这种情况的排列有A33C14=6×4=24种.两种情况总的排列数为A22C23C25+A33C14=60+24=84种.方法二:运用集合的思想,用总的排列数减去不符合情况的排列数,要注意如果多减了重合的部分是需要再加回来的.总排列有A66A22A22=180种;两个“2”相邻的排列有A55A22=60种;两个“B”相邻的排列有A55A22=60种;两个“2”相邻且两个“B”相邻的排列有A44=24种.总的排列数为A66A22A22-A55A22-A55A22+A44=180-60-60+24=84种.答案:84.例题4.把7个字符2,2,2,B,B,α,β排成一排,要求三个“2”两两不相邻,两个“B”也不相邻,则这样的排法共有96种.解析:可以先考虑排B,B,α,β四个字符,再将2,2,2插入其中.①两个“B”不相邻先将B,B,α,β的排列有A22C23=6种,再将2,2,2插入5个空中有C35=10种.则这种情况的排列有A22C23C35=6×10=60种.②两个“B”相邻先将B,B,α,β的排列有A33=6种,再将2,2,2插入其中,要保证B,B中间必须有一个“2”,则有C24=6种.则这种情况的排列有A33C24=6×6=36种.综上所述,两种情况总的排列数为A22C23C35+A33C24=60+36=96种.答案:96.三、定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.例题5.已知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)那么不同的排法种数是(B)A.24种B.60种C.90种D.120种解析:B在A的右边与B在A的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即12A55=60 种,选B.四、标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.例题6.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有(B)A.6种B.9种C.11种D.23种解析:第一步先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B.五、有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法.例题7.(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(C)A.1260种B.2025种C.2520种D.5040种(2)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,则不同的分配方案有(A)A.C412C48C44种B.3C412C48C44种C.C412C48A33种D.C412C48C44A33种解析:(1)第一步先从10人中选出2人承担甲项任务,第二步再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有C210C18C17= 2520种.答案:选C.(2)先把12名同学平均分成三组,每组4人,有C 412C 48C 44A 33种方法,再分配到3个路口乘以A 33,故共有C 412C 48C 44A 33A 33=C 412C 48C 44种方法.答案:选A .六、全员分配问题分组法:解决分组问题的关键是如何删去重复排列的种数.一般来讲,若平均分组,则应用n 个元素分组得到的排列种数除以组数的全排列;若为不平均分组,则应按照实际情况分析重复排列的种数,然后再进行相应计算.例题8.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种?(2)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(B )A.480种B.240种C.120种D.96种(1)解析:把四名学生分成3组有C 24C 12C 11A 22种方法,再把三组学生分配到三所学校有A 33种,故共有C 24C 12C 11A 22A 33 36种方法.说明:分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时常用先分组再分配.(2)解析:先把书分成四组有C 25C 13C 12C 11A 33种方法,再分配给学生有A 44种,共有C 25C 13C 12C 11A 33A 44=240种.答案:B .例题9.6位志愿者分成4组,其中两个组各2人,另外两个组各1人,分别赴世博会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有__________种.解析:将6名志愿者按要求分成4组共有C 26C 24C 12C 11A 22A 22种,再将4组分配到四个场馆.故不同的分配方案有C 26C 24C 12C 11A 22A 22A 44=1080种.答案:1080.例题10.某校在高二年级开设选修课,其中数学选修课开了三个班.选课结束后,有四位选修英语的同学要求改修数学,但数学选修每班至多可再接收两名同学,那么安排这四名同学的方案有(B )A.72种B.54种C.36种D.18种解析:将四名同学分成三组:1,1,2,安排在三个数学班中:有C 24C 12C 11A 22A 33=36种;分成两组:2,2,安排在两个班里,有C 24C 22A 22A 33=18种.故一共有36+18=54种安排方案.答案:B例题11.将4名司机和8名售票员分配到四辆公共汽车上,每辆车上分别有1名司机和2名售票员,则可能的分配方案种类数是(C )A.C 28C 26C 24A 44A 44种 B.A 28A 26A 24A 44种C.C 28C 26C 24A 44种D.C 28C 26C 24种解析:将8名售票员平均分为4组,分配到四辆公共汽车上,共有C 28C 26C 24A 44A 44种,再分配司机有A 44种,故选C .答案:C例题12.将6名司机和6名售票员分配到3辆公共汽车上,每辆车上分别有2名司机和2名售票员,则可能的分配方案种类数是8100.解析:将6名售票员平均分为3组,分配到3辆公共汽车上,共有C26C24C22A33A33=90种,再分配司机同样有90种,故选90×90=8100种.答案:8100种例题13.国家教育部为了发展贫困地区教育,在全国重点师范大学免费培养教育专业师范生,毕业后要分到相应的地区任教.现有6个免费培训的专业师范毕业生要平均分到3所学校去任教,共有90种不同的分派方法.解析:先把6个毕业生平均分成3组,共有C26C24C22A33种方法,故有6个毕业生平均分到3所学校,共有C26C24C22A33A33种分派方法.答案:90例题14.将6名教师分到3所中学任教,一所1名,一所2名,一所3名,则有360种不同的分法.解析:有序不均匀分组.将6名教师分组,分三步完成:第1步,在6名教师中任取1名作为一组,有C16种取法;第2步,在余下的5名教师中任取2名作为一组,有C25种取法;第3步,余下的3名教师作为一组,有C33种取法.根据分步乘法计数原理,共有C16C25C33=60种取法,再将这3组教师分配到3所中学,有A33种分法.故共有60×6=360种不同的分法.答案:360例题15.按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方式?(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;(3)平均分成三份,每份2本;(4)平均分配给甲、乙、丙三人,每人2本;(5)分成三份,1份4本,另外两份每份1本;(6)甲、乙、丙三人中,一人得4本,另外两人每人得1本;(7)甲得1本,乙得1本,丙得1本.解析:(1)无序不均匀分组问题.先选1本有C16种选法,再从余下得5本中选2本有C25种选法,最后再从余下3本全选有C33种选法.故共有C16C25C33=60种.(2)有序不均匀分组问题.由于甲、乙、丙是不同的三人,在第(1)问基础上,还应考虑再分配,共有C16C25C33A33=360种.(3)无序均匀分组问题.先分三步,则应是C26C24C22种方法,但是这里出现了重复.不妨记6本书为A、B、C、D、E、F,若第一步取了AB,第二步取了CD,第三步取了EF,记该种分法为(AB,CD,EF),则C26C24C22种分法中还有(AB,CD,EF),(AB,EF,CD),(CD,EF,AB),(EF,CD,AB),(EF,AB,CD),共A33种情况,而这A33种情况仅是AB,CD,EF的顺序不同,因此只能作为一种分法,故分配方式有C26C24C22A33种.(4)有序均匀分组问题.在第(3)问基础上再分配给3个人,共有分配方式C26C24C22A33A33=C26C24C22=90种.(5)无序部分均匀分组问题.共有C 46C 12C 11A 22种.(6)有序部分均匀分组问题.在第(5)问基础上再分给3个人,共有分配方式C 46C 12C 11A 22A 22种.(7)直接分配问题.甲选1本有C 16,乙从余下5本中选1本有C 15种方法,余下4本留给丙有C 44种方法.共有C 16C 15C 44=30种.例题16.将9个人(含甲、乙)平均分成三组,甲、乙分在一组,则不同的分法的种数为(A )A.70B.140C.280D.840解析:本题中,9个人平均分成三组,甲乙比较特殊,甲乙所在的组与另外两组不一样,则组与组之间均匀无差异的实质是两组,而不是三组.所以组合方式为C 17C 36C 33A 22=70种.答案:A例题17.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(B )A.A 26C 24B.12A 26C 24C.A 26A 24D.2A 26解析:根据题意,本题属于有序均匀分组(完全均匀分组),但这两个组也要从六组中选出来,安排方案为C 24C 22A 22A 26=90种.答案:B例题18.甲、乙、丙、丁、戊5个人分到A 、B 、C 三个班,要求每班至少一人,则甲不在A 班的分法有100种.方法一:总情况减去甲去A 班的情况:总分法有311和221两种情况:C 35C 12C 11A 22A 33+C 25C 23C 11A 22A 33=160种甲去A 班的情况:还要考虑A 班去的人数有1、2、3种情况A 班去1人:C 24C 22A 22A 22+C 14C 33A 22七、名额分配问题隔板法:必须是形同元素之间的分配问题才能用隔板法解决,不同元素之间的分配问题用分组法解决.对于元素相同的“至少”型组合问题,先转化为“至少一个”型组合问题,再用n 个隔板插在相应元素的空隙(不包括首尾)中,将元素分为(n +1)份求解.例题19.10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个相同的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分配方案,故共有不同的分配方案为C 6984种.例题20.某校准备组建一个18人的足球队,这18人由高一年级的10个班的同学组成,每个班级至少1人,问名额分配方案共有多少种?解析:构造一个隔板模型,取18枚棋子排成一列,在相邻的每两枚棋子形成的17个间隙中选取9个插入隔板,将18枚棋子分割成10份,第i(1≤i≤10)份的棋子数对应第i个班级学生的名额数,因此名额分配方案的种数与隔板插入方法数相等.因隔板插入方法数为C917,故名额分配方案有C917=24310种.八、限制条件的分配问题分类法:例题21.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?解析:方法一:(进行分类)因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,有以下四种情况:①若甲乙都不参加,则有派遣方案A48种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生A38有方法,所以共有3A38;③若乙参加而甲不参加同理也有3A38种;④若甲乙都参加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两个城市有A28种,共有7A28方法.所以共有不同的派遣方法总数为A48+3A38+3A38+7A28= 4088种.方法二:(集合法)A410-A39-A39+A28=4088种.九、多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计.例题22.(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(B)A.210种B.300种C.464种D.600种(2)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?(3)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)有多少种?解析:(1)按题意,个位数字只可能是0、1、2、3和4共5种情况,分别有A55、A14A13A33、A13A13A33、A12A13A33和A13A33个,合并总计300个,选B.(2)被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集I,能被7整除的数的集合记做A= {7,14,21, 98} 共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做∁I A= {1,2,3,4, ,100} 共有86个元素;由此可知,从A中任取2个元素的取法有C214,从A中任取一个,又从ðIA中任取一个共有C114C186,两种情形共符合要求的取法有C214+C114C186=1295种.(3)将I= {1,2,3 ,100} 分成四个不相交的子集,能被4整除的数集A= {4,8,12, 100} ;能被4除余1的数集B= {1,5,9, 97} ,能被4除余2的数集C= {2,6, ,98},能被4除余3的数集D= {3,7,11, 99} ,易见这四个集合中每一个有25个元素;从A中任取两个数符合要;从B,D中各取一个数也符合要求;从C中任取两个数也符合要求;此外其它取法都不符合要求;所以符合要求的取法共有C225+C125C125+C225=1225种.十、交叉问题集合法:某些排列组合问题几部分之间有交集,有用集合中求元素个数公式:n A⋃B=n A +n B -n A⋂B例题23.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有:n(I)- n(A)- n(B)+ n(A⋂ B)=A46-A35-A35+A24= 252种.十一、定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
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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类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法,…,BWCB保温沥青泵在第n类办法中有种不同的方法,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步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,…,做第n步有种不同的方法,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,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
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。
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
四.定序问题倍缩空位插入策略
例人排队,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。
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种不同的排法
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: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!
七.多排问题直排策略
例人排成前后两排,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.个特殊元素有种,再排后4个位置上的特殊元素丙有种,其余的5人在5个位置上任意排列有种,则共有种
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个不同的盒内有种方法,根据分步计数原理装球的方法共有
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
解:把1,5,2,4当作一个小集团与3排队共有种排法,再排小集团内部共有种排法,由分步计数原理共有种排法.
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种分法。
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,只含有1个偶数的取法有,和为偶数的取法共有。
再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有种
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),则中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有种分法。
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种, 只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有种,由分类计数原理共有种。
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,有多少投法解:从5个球中取出2个与盒子对号有种还剩下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,由分步计数原理有种
3号盒 4号盒 5号盒
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:
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,每个四面体有3对异面直线,
正方体中的8个顶点可连成3×58=174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人的方法有种。
再从5×5方阵选出3×3方阵便可解决问题.从5×5
方队中选取3行3列有选法所以从5×5方阵选不在同一行也不在同一列的3人有
选法。
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324105大的数
解:
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
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
解:
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.
例21.七名学生争夺五项冠军,每项冠军只能由一人获得,获得冠军的可能的种数有种.
分析:因同一学生可以同时夺得n项冠军,故学生可重复排列,将七名学生看作7家“店”,五项冠
军看作5名“客”,每个“客”有7种住宿法,由乘法原理得种.
小结
本节课,我们对有关排列组合的几种常见的解题策略加以复习巩固。
排列组合历来是学习中的难点,通过我们平时做的练习题,不难发现排列组合题的特点是条件隐晦,不易挖掘,题目多变,解法独特,数字庞大,难以验证。
同学们只有对基本的解题策略熟练掌握。
根据它们的条件,我们就可以选取不同的技巧来解决问题.对于一些比较复杂的问题,我们可以将几种策略结合起来应用把复杂的问题简单化,举一反三,触类旁通,进而为后续学习打下坚实的基础。