解决排列组合必须掌握一些常用的解题策略
高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略(完整版)
高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略江西省永丰中学陈保进排列组合问题是高中数学的一个难点,它和实际问题联系紧密,题型多样,解题思路灵活多变,学生不容易掌握。
下面介绍一些常见的排列组合问题的解题方法和策略。
1.相邻问题捆绑法:将相邻的几个元素捆绑成一组,当作一个大元素参与排列例1:A ,B ,C ,D ,E 五人站成一排,如果A ,B 必须相邻,则不同的排法种数为_____解析:把A ,B 捆绑,视为一个整体,整体内部排序,有22A 种情况,再将整体和另外三人排序,有44A 种情况,所以答案为22A ×44A =48注意:小集团问题也可以用捆绑法变式1:7人排成一排,甲、乙两人中间恰好有3人,则不同的排法有_____种解析:把甲、乙及中间3人看作一个整体,答案为720333522=⨯⨯A A A 2.不相邻问题插空法:不相邻问题,可先把其他元素全排列,再把需要不相邻的元素插入到其他元素的空位或两端例2:七人并排站成一行,如果甲乙丙两两不相邻,那么不同的排法种数是_____解析:先将其它4人全排列,共44A 种情况,再将甲乙丙插入到其他4人的空位或两端,共35A 种情况,所以答案为44A ×35A =14403.定序问题用除法:若要求某几个元素必须保持一定的顺序,可用除法例3:A ,B ,C ,D ,E 五人站成一列,如果A 必须在B 前面,则不同的排法种数有_____解析:先将5人全排列,共55A 种情况,考虑A ,B 的顺序有22A 种,符合题意的只有一种,所以答案为602255=A A 4.特殊元素优先考虑例4:8名男生排成一排,其中甲不站最左边,乙不站最右边,有种排法解析:①甲在最右边时,其他的可全排,有77A 种不同排法②甲不在最右边时,可从余下6个位置中任选一个,有16A 种,再排乙,有16A 种排法,其余人全排列,共有77A +16A ×16A ×66A =30960种不同排法5.特殊位置优先考虑例5: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种解析:翻译工作是特殊位置,先选择一人参加翻译工作,14C 种情况,再从其他5人中选择5人参加导游、导购、保洁工作,有35A 种情况,答案为14C ×35A =2406.分组、分配问题:先分组后分配,如果是整体平均分组或部分平均分组,最后计算组数时要除以n n A (n 为均分的组数),避免重复计数例6:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,其中一人得1本,一人得2本,一人得3本,则有________种不同的分法解析:第一步把书按数量1,2,3分成三组,不是平均分组,有332516C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故共有3606033=⨯A 种情况A BC DE变式1:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,其中有两人各得1本,一人得4本,则有________种不同的分法解析:第一步把书按数量1,1,4分成三组,为部分平均分组,有1522441516=A C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故有901533=⨯A 种情况变式2:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,每人得2本,则有_______种不同的分法解析:第一步把书按数量2,2,2分成三组,为整体平均分组,有1533222426=A C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故有901533=⨯A 种情况变式3:某学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有_____种解析:①按照人数2,2,1分成3组;②按照人数3,1,1分成3组答案为15033221112353322112325=⨯+⨯A A C C C A A C C C 7.正难则反,考虑反面:例7:从10名大学毕业生中选3个人担任村长助理,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解析:493739=-C C 此法适用于至多、至少、有、没有这类问题8.分类法(含多个限制条件的排列组合问题、多元问题)例8:甲、乙、丙、丁四位同学高考之后计划去A ,B ,C 三个不同社区进行帮扶活动,每人只能去一个社区,每个社区至少一人.其中甲必须去A 社区,乙不去B 社区,则不同的安排方法种数为解析:分2种情况,①乙去A 社区,再将丙丁二人安排到B ,C 社区,有22A 种情况,②乙不去A 社区,则乙必须去C 社区,若丙丁都去B 社区,有1种情况,若丙丁中有1人去B 社区,则先在丙丁中选出1人,安排到B 社区,剩下1人安排到A 或C 社区,有2×2=4种情况,所以答案为2+1+4=7变式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个解析:元素多,取出的情况多种,个位数字可能是0、1、2、3和4共5种情况,分别有55A 、113433A A A 、113333A A A 、113233A A A 和1333A A 个数,合计为300个变式2:在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种解析:只需考虑三张奖券的归属情况,①有三人各得一张奖券,情况数为34A ;②一人获两张奖券一人获一张奖券,情况数为362423=A C ,故答案为609.可重复的排列求幂法例9:把6名实习生分配到7个车间实习,每个车间人数不限,共有种不同方法解析:每名实习生有7种分配方法,答案为7×7×7×7×7×7×7=76种不同的分法10.多排问题单排法例10:6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是解析:先排前排,36A 种情况,再排后排,33A 种情况,答案为720663336==⨯A A A如果没有条件限制,把元素排成几排和排成一排情况一样多变式1:8个人排成前后两排,每排4人,其中甲乙要排在前排,丙要排在后排,有种排法解析:先排甲乙和丙,还剩5个位置,让5个人做全排列,答案为5760551424=⨯⨯A A A 11.相同元素的分配问题隔板法(名额分配问题也可用隔板法)例11:将7个相同的小球放入四个不同的盒子,每个盒子都不空,放法有种解析:可以在7个小球的6个空位中插入3块木板,每一种插法对应一种放法,故放法有3620C =种变式1:把20个相同的球全放入编号分别为1,2,3的三个盒子中,要求每个盒子中的球数不少于其编号数,则有种放法解析:先向1,2,3号三个盒子中分别放入0,1,2个球后还余下17个球,然后再把这17个球分成3份,每份至少一球,运用隔板法,共有216120C =种放法12.选排问题先取后排例12:10名同学合影,站成了前排3人,后排7人,现摄影师要从后排7人中抽2人站前排,其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数为解析:首先从后排的7人中抽2人,有27C 方法;再将这2人安排在前排,第一人有4种放法,第二人有5种放法,答案为2745420C ⨯⨯=变式1:摄像师要对已坐定一排照像的6位小朋友的座位顺序进行调整,要求其中恰有3人座位不调整,则不同的调整方案的种数为______解析:从6人中任选3人有36C 种情况,将这3人位置全部进行调整,有1112112C C C ⨯⨯=种情况,答案为36240C ⨯=13.部分合条件问题排除法例13:以正方体的顶点为顶点的四面体共有个解析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成48C 个四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面体,所以答案为481258C -=变式1:四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有种A、150种B、147种C、144种D、141种解析:从10个点中任取4个的组合数为410210C =,其中4点共面的分三类:①4点在同一侧面或底面的共4组,即46460C ⨯=种②每条棱上的三点和它的对棱的中点共面,这样的共6种③所有棱的6个中点中,4点构成平行四边形共面的有3种答案为210-(60+6+3)=14114.构造模型,等价转化例14:马路上有编号为1,2,3…9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?解析:此问题相当于一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮的灯种方法。
解排列组合应用题的26种策略
解排列组合应用题的26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.解排列组合问题的基础是两个基本原理,分类用加法原理,分步用乘法原理,问题在于怎样合理地进行分类、分步,特别是在分类时如何做到既不重复,又不遗漏,正确分每一步,这是比较困难的。
要求我们周密思考,细心分析,理解并掌握解题的常用方法和技巧,掌握并能运用分类思想、转化思想、整体思想、正难则反等数学思想解决排列组合问题。
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.1、相邻排列——捆绑法:n个不同元素排列成一排,其中某k个元素排在相邻位置上,有多少种不同排法?先将这k个元素“捆绑在一起”,看成一个整体,当作一个元素同其它元素一起排列,共有种排法.然后再将“捆绑”在一起的元素进行内部排列,共有种方法.由乘法原理得符合条件的排列,共种.例1.五人并排站成一排,如果必须相邻且在的右边,那么不同的排法种数有()A、60种B、48种C、36种D、24种解析:把视为一人,且固定在的右边,则本题相当于4人的全排列,种,答案:.例2 有3名女生4名男生站成一排,女生必须相邻,男生必须相邻,共有多少种不同的站法?解:先把3名女生作为一个整体,看成一个元素,4名男生作为一个整体,看成一个元素,两个元素排列成一排共有种排法;女生内部的排法有种,男生内部的排法有种.故合题意的排法有种.2.相离排列——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.将n个不同元素排成一排,其中k个元素互不相邻,有多少种排法?先把个元素排成一排,然后把k个元素插入个空隙中,共有排法种.例3 五位科学家和五名中学生站成一排照像,中学生不相邻的站法有多少种?解:先把科学家作排列,共有种排法;然后把5名中学生插入6个空中,共有种排法,故符合条件的站法共有种站法.例4.七位同学并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是()A、1440种B、3600种C、4820种D、4800种解析:除甲乙外,其余5个排列数为种,再用甲乙去插6个空位有种,不同的排法种数是种,选.3、定序问题---倍缩法: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.此法也被叫消序法.将n个不同元素排列成一排,其中某k个元素的顺序保持一定,有多少种不同排法?n个不同元素排列成一排,共有种排法;k个不同元素排列成一排共有种不同排法.于是,k个不同元素顺序一定的排法只占排列总数的分之一.故符合条件的排列共种.例5.五人并排站成一排,如果必须站在的右边(可以不相邻)那么不同的排法种数是()A、24种B、60种C、90种D、120种解析:在的右边与在的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即种,选.例6. A,B,C,D,E五个元素排成一列,要求A在B 的前面且D在E的前面,有多少种不同的排法?解:5个不同元素排列一列,共有种排法. A,B两个元素的排列数为;D,E两个元素的排列数为.因此,符合条件的排列法为种.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7.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()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.5、留空排列——借元法例8、一排10个坐位,3人去坐,每两人之间都要留空位,共有种坐法。
排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)
排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)教学目标:1.理解和应用分类计数原理和分步计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略,能够解决简单的综合应用题,提高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N=m1+m2+。
+mn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mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×。
×mn种不同的方法。
3.分类计数原理和分步计数原理的区别: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.确定采取分步还是分类,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)还是组合问题(无序),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C3,然后排首位共有C4,最后排其它位置共有A4^3,由分步计数原理得C4×C3×A4^3=288.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。
排列组合问题,常见解题策略
排列组合问题,常见解题策略曹永玉排列组合问题是高考的必考内容,也是高考题中正确率最低的题目之一。
究其原因,是因为其思维方式独特,解题思路新颖,如果对题意认识出现偏差的话,极易出现计数中的“重复”和“遗漏”。
教学中,提高学生解排列组合题的有效途径是将一些常见题型进行方法归类,构造模型解题,这样有利于学生认识模式,进而熟练应用。
本文列举了几种常见的排列组合问题的解题策略,以期对大家有所帮助。
一、排列问题1.某个(或某几个)元素要排在指定位置——特殊元素“优先法”。
例1. 乒乓球队的10 名队员中有3名主力队员,派5名参加比赛,3名主力要排在第一、三、五位置,其余7队员中选2名排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有多少种?解析:3名主力的位置确定在第一、三、五位中选,将他们优先安排,有A72A33种可能,然后从其他队员中选2 人安排在第二、四位置,有A72种排法,因此结果有A33种。
点评:先排特殊(特殊元素或特殊位置)是解决排列问题的基本方法。
2.某个元素不排在指定位置——排除法。
例2. 5个人排队,其中甲不在排头的排法有多少?解析1:(排除法)5人的全排列数A55,其中甲在排头的排列数A44,故甲不在排头的排列数A55 --A44=96种解析2:(特殊元素优先法):先从余下的4个位置中选一位置排上,甲有A41种方法,然后其他4个元素排在余下的四个位置A44,所以总计A44A41种排法。
解析3:(特殊元素优先法):先从甲以外的4人中选出一人排在特殊位置——排头A41,然后其他四个元素排在余下的4个位置A44,所以总计A41A44种排法。
3. 相邻问题——捆绑法例3. 4名男生和4名女生排成一排照相,要求4名女生必须相邻,有多少种排法?解析:4名女生看作一个整体(捆绑),与4名男生共五个元素全排列A55,但这4名女生内部又有顺序A44,故A44A55种不同排法。
4. 小团体问题——捆绑法例4.5人站一排,其中甲、乙之间有且只有一人的站法有多少?解析:先从甲、乙之外的3人中选一人,然后将甲、乙排在他的两边有C31A22种方式,3人形成一个小团体,看作一个元素再与余下的2人排列有A33种。
排列组合问题的解答技巧和记忆方法
排列组合问题的解题策略关键词:排列组合,解题策略①分堆问题;②解决排列、组合问题的一些常用方法:错位法、剪截法(隔板法)、捆绑法、剔除法、插孔法、消序法(留空法). 一、相临问题——捆绑法例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法?解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。
评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。
二、不相临问题——选空插入法例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法?解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 .评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。
三、复杂问题——总体排除法在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。
例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个.解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.四、特殊元素——优先考虑法对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。
例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种.解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法.例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种.解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种.五、多元问题——分类讨论法对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。
排列组合解题策略大全(十九种模型)
排列组合解题策略大全一、合理分类与分步1、五个人排成一排,其中甲不在排头,乙不在排尾,不同的排法有多少种?分析:由題意可先安排甲,并按其分类讨论:D若甲在束尾,剩下四人可自由排,有At种排法;2)若甲在第二,三,四位上,则有AMM.5种排法,由分类计數原理,排法共有+ (种)解法二(排除法):甲在排头:乙在排尾:甲在排头且乙在排尾:故符合题意的不同的排法为:+ .注:甲在排头和乙在排尾都包合甲在排头的同时乙在排位,所以多城了要补回来.2、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:因为甲乙有限制条件,所以按照爱否含有甲乙来分类,有以下四种悄况:① 若甲乙都不参加,则有派遣方案农种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有A方法,所以共有3兀;③若乙参加而甲不参加同理也有3況④(同例1)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V种,共有7公方法. 所以共有不同的派遣方法总数∕⅛+3∕⅛+3∕V+7况=4088 (种)二、特殊元素和特殊位置优先法1、0, 1, 2, 3, 4, 5可以组成多少个没有重复数字的五位奇数?分析:特殊元素:0, 1, 3, 5;待殊位盪:首位和来位先排柬位:C;,再排首位:C],晟后排中间三位:Aj 共有:C;C〔A卜2882、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?先种这两种特殊的花在除中间和两端外剩余的3个位昼:A:;再在其余5个位置种剩余的5种花:A;;总共:Aj A>144O三、排列组合混合问题先选后排法1、4个不同小球放入编号为1, 2, 3, 4的四个盒中,恰有一空盒的方法有多少种?分析:因恰有一空盒,枚必有一盒于放两球。
1)选:从四个球中选2个有Ci种,从4个盒中选3个盒有C:种;2)排:把选出的2个球香作一个元亲与其余2球共3个元亲,对选出的3盒作全排列有种,故所求放法有144 种。
二项式拓展之:解排列组合常用的方法
二项式拓展之:解排列组合常用的方法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. 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 =+++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 =⨯⨯⨯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. 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.相邻元素捆绑策略例1.【2012 辽宁5】一排9个座位坐了3个三口之家.若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为A .33!⨯B .()333!⨯ C .()43!D .9!【命题意图】本题主要考查相邻的排列问题,是简单题.【命题意图】每家3口人坐在一起,捆绑在一起3!,共3个3!,又3家3个整体继续排列有3!种方法,总共有()43!,故选C.练习题: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。
排列组合问题的解题策略
排列组合问题的解题策略关键词:排列组合,解题策略一、相临问题——捆绑法例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法?解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。
评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。
二、不相临问题——选空插入法例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法?解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 .评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。
三、复杂问题——总体排除法在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。
例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个.解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.四、特殊元素——优先考虑法对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。
例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种.解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法.例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种.解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种.五、多元问题——分类讨论法对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。
排列组合应用题的类型及解题策略.
排列组合应用题的类型及解题策略排列组合问题,通常都是出现在选择题或填空题中,或结合概率统计综合出题,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,解决问题的有效方法是:题型与解法归类、识别模式、熟练运用。
一.处理排列组合应用题的一般步骤为:①明确要完成的是一件什么事(审题)②有序还是无序③分步还是分类。
二.处理排列组合应用题的规律(1)两种思路:直接法,间接法。
(2)两种途径:元素分析法,位置分析法。
解决问题的入手点是:特殊元素优先考虑;特殊位置优先考虑。
特殊优先法:对于存在特殊元素或者特殊位置的排列组合问题,我们可以从这些特殊的东西入手,先解决特殊元素或特殊位置,再去解决其它元素或位置,这种解法叫做特殊优先法。
例1.(06上海春)电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,则共有种不同的播放方式(结果用数值表示).解:分二步:首尾必须播放公益广告的有A22种;中间4个为不同的商业广告有A44种,从而应当填A22·A44=48. 从而应填48.(3)对排列组合的混合题,一般先选再排,即先组合再排列。
弄清要“完成什么样的事件”是前提。
三.基本题型及方法:1.相邻问题(1)、全相邻问题,捆邦法例2、6名同学排成一排,其中甲,乙两人必须排在一起的不同排法有(C )种。
A)720 B)360 C)240 D)120说明:从上述解法可以看出,所谓“捆邦法”,就是在解决对于某几个元素要求相邻问题时,可以整体考虑将相邻元素视作一个“大”元素。
(2)、全不相邻问题,插空法例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,问有多少不同的排法,解:先将6个歌唱节目排好,其中不同的排法有6!,这6个节目的空隙及两端共有七个A种排法,由乘法原理可知,任何两个舞蹈节目不得相邻的排位置中再排4个舞蹈节目有47A A种法为4676例4(06重庆卷)高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是(A)1800 (B)3600 (C)4320 (D)5040A A=3600,故选B解:不同排法的种数为5256说明:从解题过程可以看出,不相邻问题是指要求某些元素不能相邻,由其它元素将它隔开,此类问题可以先将其它元素排好,再将特殊元素插入,故叫插空法。
组合问题的解题方法与策略
组合问题的解题方法与策略组合问题是数学中的一种重要问题类型,它涉及到如何从已知元素中选择若干个元素进行排列或组合的问题。
解决组合问题需要掌握一些基本的解题方法和策略,下面我们来探讨一下这些问题的解法。
1. 计数法组合问题通常需要用计数法解决。
计数法包括:乘法原理、加法原理、排列组合原理等。
在解决组合问题时,我们需要根据具体的情况选用适当的计数方法。
2. 套路思维解决组合问题需要具备一定的套路思维。
例如,要求从元素集合中选择若干个元素进行排列,我们可以采用先选择一个元素,再选择一个元素,依次类推的方法解决问题。
这种方法可以简化组合问题的复杂度,帮助我们更快地得到答案。
3. 逆向思维逆向思维也是解决组合问题的常用策略。
在一些组合问题中,我们需要求出不符合条件的情况,然后用总情况数减去不符合条件的情况,就得到符合条件的情况数。
这种逆向思维可以大大简化组合问题的解决过程。
4. 变量替换有些组合问题中,我们需要求的是具有相同属性的元素组合数。
这种情况下,我们可以采用变量替换的方法,将具有相同属性的元素看做同一种元素,进而求出元素的排列或组合数。
例如,要求从20个球中选出10个蓝球,我们可以将20个球看做同一类元素,10个蓝球看做一个元素,然后求出从11个元素中选取10个元素的组合数。
5. 推理与归纳在解决组合问题时,我们需要善于推理和归纳。
例如,在一些组合问题中,我们需要求出满足一定条件的元素排列或组合数,我们可以通过归纳和推理,得出这些元素的特性,然后进一步求解。
综上所述,解决组合问题需要掌握计数法、套路思维、逆向思维、变量替换、推理与归纳等方法和策略。
熟练掌握这些技巧,可以大大提高解决组合问题的效率和准确性,帮助我们更好地应对数学竞赛和考试中的组合问题。
排列组合常用方法总结(全)
解决排列组合问题常见策略学习指导1、排列组合的本质区别在于对所取出的元素是作有序排列还是无序排列。
组合问题可理解为把元素取出后放到某一集合中去,集合中的元素是无序的。
较复杂的排列组合问题一般是先分组,再排列。
必须完成所有的分组再排列,不能边分组边排列.排列组合问题的常见错误是重复和遗漏.弄清问题的实质,适当的分类,合理的分步是解决这个错误的关键,采用不同的思路检验结果是否一致是解决这个错误的技巧.集合是常用的工具之一.为了将抽象问题具体化,可以从特殊情形着手,通过画格子,画树图等帮助理解。
“正难则反”是处理问题常用的策略。
常用方法:一. 合理选择主元例1. 公共汽车上有3个座位,现在上来5名乘客,每人坐1个座位,有几种不同的坐法?例2. 公共汽车上有5个座位,现在上来3名乘客,每人坐1个座位,有几种不同的坐法?分析:例1中将5名乘客看作5个元素,3个空位看作3个位置,则问题变为从5个不同的元素中任选3个元素放在3个位置上,共有种不同坐法。
例2中再把乘客看作元素问题就变得比较复杂,将5个空位看作元素,而将乘客看作位置,则例2变成了例1,所以在解决排列组合问题时,合理选择主元,就是选择合适解题方法的突破口。
二. “至少"型组合问题用隔板法对于“至少”型组合问题,先转化为“至少一个"型组合问题,再用n个隔板插在元素的空隙(不包括首尾)中,将元素分成n+1份。
例5. 4名学生分6本相同的书,每人至少1本,有多少种不同分法?解:将6本书分成4份,先把书排成一排,插入3个隔板,6本书中间有5个空隙,则分法有:(种)三。
注意合理分类元素(或位置)的“地位”不相同时,不可直接用排列组合数公式,则要根据元素(或位置)的特殊性进行合理分类,求出各类排列组合数。
再用分类计数原理求出总数。
例6. 求用0,1,2,3,4,5六个数字组成的比2015大的无重复数字的四位数的个数。
解:比2015大的四位数可分成以下三类:第一类:3×××,4×××,5×××,共有:(个);第二类:21××,23××,24××,25××,共有:(个);第三类:203×,204×,205×,共有:(个)∴比2015大的四位数共有237个。
排列组合常见题型及解题策略
排列组合常见题型及解题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.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,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”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个是底数,哪个是指数【例1】(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)43(2)34(3)34【例2】把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?【解析】:完成此事共分6步,第一步;将第一名实习生分配到车间有7种不同方案,第二步:将第二名实习生分配到车间也有7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同方案.【例3】 8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有( )A 、38 B 、83 C 、38A D 、38C 【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种 不同的结果。
所以选A二.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1】,,,,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【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,4424A 种【例2】(2009四川卷理)3位男生和3位女生共6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,则不同排法的种数是( )A. 360B. 188C. 216D. 96【解析】: 间接法 6位同学站成一排,3位女生中有且只有两位女生相邻的排法有,22223242C A A A =432,其中男生甲站两端的有1222223232A C A A A =144,符合条件的排法故共有288三.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1】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【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26AA A 种种,不同的排法种数是52563600【例2】书架上某层有6本书,新买3本插进去,要保持原有6本书的顺序,有种不同的插法(具体数字作答)A A A=504【解析】:111789【例3】高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是A A=3600【解析】:不同排法的种数为5256【例4】某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。
高中数学解排列组合问题的常用技巧
解排列组合问题的常用技巧排列组合是高中数学的重点和难点之一,也是进一步学习概率的基础,事实上,许多概率问题也归结为排列组合问题,这一类问题不仅内容抽象,解法灵活,而且解题过程极易出现“重复”和“遗漏”的错误,这些错误甚至不容易检查出来,所以解题时要注意不断积累经验,总结解题规律,掌握若干技巧。
解答排列组合的问题,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解答,同时,还要注意讲究一些基本策略和方法和技巧,使一些看似复杂的问题迎刃而解,下面介绍几种常用的解题技巧。
一、特殊元素“优先安排法”对于带有特殊元素的排列组合问题,一般应先考虑特殊元素,在考虑其他元素。
例⒈ 用0,2,3,4,5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )A.24个 B.30个 C.40个 D.60个分析:由于该三位数为偶数,故末尾数字必为偶数,又因为0不能排在首位,故0就是其中的特殊元素,应优先安排.按0排在末尾和0不排在末尾分为两类:①0排在末尾时,有24A 个,②0不排在末尾时,则有131312A A A 个,由分类计数原理,共有偶数3013131224=+A A A A 个,选B . 例. 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( )A. 300种B. 240种C. 144种D. 96种解析:因为甲、乙不去巴黎,故从其余4人选1人去巴黎有种方法,再从剩余5人中选3人去其余3市,有种方法,所以共有方案(种),故选(B )。
二、总体淘汰法对于含有否定字眼的问题,还可以从总体中把不符合要求的除去,此时,应注意既不能多减也不能少减。
例⒉ 100件产品中有3件是次品,从中任取三件,其中不全是正品的选法有多少种?分析:从100件产品中选3件产品的选法有3100C 种,选好后发现3件产品都是正品的选法不符合题意,因此把这种排法除去,故有142603973100=-C C 种。
排列组合解题技巧归纳总结
排列组合解题技巧归纳总结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;教学内容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,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522522480A A A 种不同的排法练习题: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47A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有47A 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 方法练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法 510C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67种不同的排法练习题: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.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为 422. 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87 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44A 并从此位置把圆形展成直线其余7人共有8-1种排法即7A B C D E AE H G F练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈 120 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24A 种,再排后4个位置上的特殊元素丙有14A 种,其余的5人在5个位置上任意允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为n m 种一般地,n 个不同元素作圆形排列,共有n-1种排法.如果从n 个不同元素中取出m 个元素作圆形排列共有1mn A n排列有55A 种,则共有215445A A A 种前 排后 排练习题:有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,现安排2人就座规定前排中间的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25C 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44A 种方法,根据分步计数原理装球的方法共有2454C A练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种九.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22A 种排法,再排小集团内部共有2222A A 种排法,由分步计数原理共有222222A A A 种排法.练习题: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254254A A A2. 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255255A A A 种十.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69C 种分法;一般地,元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑,再分段研小集团排列问题中,先整体后局部,再结合其它策略进行处理;一班二班三班四班六班七班练习题:1. 10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法 49C2 .100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数 3103C 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35C ,只含有1个偶数的取法有1255C C ,和为偶数的取法共有123555C C C +;再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有1235559C C C +-练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的抽法有多少种十二.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本共有多少分法解: 分三步取书得222642C C C 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222642C C C 中还有AB,EF,CD,CD,AB,EF,CD,EF,ABEF,CD,AB,EF,AB,CD 共有33A 种取法 ,而这些分法仅是AB,CD,EF 一种分法,故共有22236423/C C C A 种分法;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个空隙中,所有分法数为11m n C -- 有些排列组合问题,正面直接考虑比较复杂,而它的反面往往比较简捷,可以先求出它的反面,再从整体中淘汰. 平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后要一定要除以nn A n 为均分的组数避免重复计数;练习题:1 将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法 544213842/C C C A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 15403.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______22224262/90C C A A = 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2233C C 种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员112534C C C 种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有2255C C 种,由分类计数原理共有22112223353455C C C C C C C ++种;练习题:1.从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座 谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有342. 3成人2小孩乘船游玩,1号船最多乘3人, 2号船最多乘2人,3号船只能乘1人,他们任选2只船或3只船,但小孩不能单独乘一只船, 这3人共有多少乘船方法. 27本题还有如下分类标准:以3个全能演员是否选上唱歌人员为标准 以3个全能演员是否选上跳舞人员为标准 以只会跳舞的2人是否选上跳舞人员为标准 都可经得到正确结果 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35C 种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;练习题:某排共有10个座位,若4人就坐,每人左右两边都有空位,那么不同的坐法有多少种120十五.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25C 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252C 种4号盒 5号盒练习题:1.同一寝室4人,每人写一张贺年卡集中起来,然后每人各拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有多少种 92.给图中区域涂色,要求相邻区 域不同色,现有4种可选颜色,则不同的着色方法有 72种54321十六. 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:1234555555C C C C C ++++练习:正方体的8个顶点可连成多少对异面直线一些不易理解的排列组合题如果能转化为非常熟悉的模型,如占位填空模型,排队模型,装盒模型等,可使问题直观解决 对于条件比较复杂的排列组合问题,不易用公式进行运算,往往利用穷举法或画出树状图会收到意想不到的结果解:我们先从8个顶点中任取4个顶点构成四体共有体共481258C -=,每个四面体有十七.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111321C C C 种;再从5×5方阵选出3×3取3行3列有3355C C 选法所以从5×53人有3311155321C C C C C 选法;练习题:某城市的街区由12个全等的矩形区组成其中实线表示马路,从A 走到B 的最短路径有多少种3735C =BA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:297221122334455=++++=A A A A A N练习:用0,1,2,3,4,5这六个数字组成没有重复的四位偶数,将这些数字从小到大排列起来,第71个数是 3140 十九.树图策略处理复杂的排列组合问题时可以把一个问题退化成一个简要的问题,通过解决这个简要的问题的解决找到解题方法,从而进下一步解决原来的问题例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______ 10=N练习: 分别编有1,2,3,4,5号码的人与椅,其中i 号人不坐i 号椅54321,,,,i =的不同坐法有多少种44=N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 .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75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;一些复杂的分类选取题,要满足的条件比较多, 无从入手,经常出现重复遗漏的情况,用表格法,则分类明确,能保证题中须满足的条件,能达到好的效。
排列组合的解题常用策略
解:分两步进行
第一步排2个相声和3个独唱共有 A (55 第一步跟顺序有关,排列问题)
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A
4 (第二步依旧与顺序有关,排列问题)
6
由分步计数原理,节目的不同顺序共有 A
5 5
A
4 6
策略说明
元素不相邻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。
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C 6 12 C 6 23 C 6 3C 6 41 2 6种分法.
练习2:
分析: (2)先拿3个指标分给二班1个,三班2个,
然后,问题转化为7个优秀指标分给三个班,
每班至少一个.由(1)可知共有C
2 6
15
种分法
(8)多类元素,分类,分步策略
1 4
除了0和末位选择的一个数字外,剩余4个数字
第三步:排其它位置共有A
其余的四个数字没限制,全排列
3 4
由分步计数原理得C41C31A43 288
C
1 4
A34
C
1 3
策略说明: 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, 1)若以元素分析为主,需先安排特殊元素,再处理其它元素. 2)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。 3)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 4)在同一题里,是选择元素分析,还是位置分析,可以根据题目中的特殊元素,特
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个空隙中,
所有分法数为 C
排列组合解题策略常用方法分类加练习
排列组合解题策略常用方法分类加练习排列组合解题策略常用方法分类加练习解题策略一、直接法、间接法直接法:1、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(1)数字1不排在个位和千位;(2)数字1不在个位,数字6不在千位。
间接法:当直接法求解类别比较大时,应采用间接法2、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(1)数字1不排在个位和千位;(2)数字1不在个位,数字6不在千位。
3、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?二、排列组合混合问题先选后排4、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.5、一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有____种.6、有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选派方法有。
三、特殊元素和特殊位置优先策略7、由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.8、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?例3 用0,1,2,3,4这五个数,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有()(1)0,1,2,3,4,5这六个数字可组成多少个无重复数字的五位数?(2)0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字的五位奇数?四、分组(堆)问题分组(堆)问题的六个模型:①无序不等分;②无序等分;③无序局部等分;(④有序不等分;⑤有序等分;⑥有序局部等分.) 处理问题的原则: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!②若干个不同的元素局部“等分”有m个均等堆,要将选取出每一个堆的组合数的乘积除以m!③非均分堆问题,只要按比例取出分完再用乘法原理作积.④要明确堆的顺序时,必须先分堆后再把堆数当作元素个数作全排列.9、有四项不同的工程,要发包给三个工程队,要求每个工程队至少要得到一项工程. 共有多少种不同的发包方式?10、6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?11、将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法;12、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______。
史上最全的排列组合22种解题策略
解题篇题法高二数学2021年5月史上最全的排列组合22种解题■福建省泉州市第七中学彭耿铃排列组合问题联系生活实际且生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握$实践证明,掌握题型和解题方法,识别模型,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径$本文旨在探究题型规律,揭示解题方法、提供解题策略,希望对同学们的学习有所帮助。
策略一特殊元素或特殊位置优先法,所谓“优先法”是指在解决排列组合问题时,对有限制条件的元素(或位置)要优先考虑!!由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数/解析:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排数字,以免不合要求的元素占了这两个位置$先排末位,共有#1种方法,然后排首位,共有#4种方法,最后排其他位置,共有A)种方法,由分步计数原理知有#1#1/3 =288!种)方法。
!"在由数字0、1、2、3、4、5所组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有_____个$解法一(元素优先"数字0、1、2、3、4、5中含有0,当组成四位数时,0不能放在首位$又所求四位数不能被5整除,因而可以根据是否含有0和5两个元素将所求四位数分成四类:第一类,含0不含5的四位数,共有#1/3=48(个"第二类,含5不含0的四位数,共有C3A)=72(个"第三类,含0也含5的四位数,共有#—#—A)=48(个"第四类,不合0也不含5的四位数,共有A)=24(个)$所以,符合条件的四位数共有48+72+48+ 24=192(个"解法二(位置优先"根据所求四位数对首末两个位置的特殊要求可以分步解答:第一步,排个位,个位上的数字只能从1、2、3、4这4个数字中任选1个,共有C)种选法;第二步,排千位,千位上的数字只能从1、2、3、4这4个数字被个位选掉后剩余的3个数字及数字5中任选1个,共有#1种选法;第三步,排中间两位,中间两位可以从个位和首位排好后剩余的4个数字中任选2个,共有A2种选法。
妙计巧解排列组合问题
排列组合难题21计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。
由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法练习题: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?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43A B C D E AEH GF 前 排后 排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47A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有47A 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 方法练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?510C五.重排问题求幂策略例5。
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解决排列组合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1
3C
然后排首位共有1
4C
最后排其它位置共有34A
由分步计数原理得113
434288C 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522522480A A A =种不同的排法
乙
甲丁
丙
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4
6A 不同的方法,
由分步计数原理,节目的不同顺序共有54
56A A 种
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,
C 14A 34C 13 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 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. 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
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:73
73/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4
7A 种方法,其
余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有4
7A 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
练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?
5
10C
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67种不同的排法
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.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为 42 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87
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 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24A 种,再排后4个位置上的特殊元素丙有1
4A 种,其余的5人在5
个位置上任意排列有55A 种,则共有215445A A A 种
定序问题可以用倍缩法,还可转化为占位插 允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为n m 种
前 排后 排
练习题:有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,现安排2人就座规
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
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25C 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44A 种方法,根据分步计数原理装球的方法共有2454C A
练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不
同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种
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22A 种排法,
再排小集团内部共有2222A A 种排法,由分步计数原理共有222
222A A A 种排法.
1524
练习题:
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254
254A A A
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255255A A A 种
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
一般地,元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑,再分段研
解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想.此法与相邻元素捆绑策略相似吗? 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。
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69C 种分法。
一班二班三班四班五班六班七班
练习题:
1. 10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法? 49C
2 .100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数 3
103C 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35C ,
只含有1个偶数的取法有1255C C ,和为偶数的取法共有123
555C C C +。
再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有1235559C C C +-
练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的
抽法有多少种?
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?
解: 分三步取书得222642C C C 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222
642C C C 中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有33A 种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有22236423/C C C A 种分法。
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个空隙中,所有分法数为1
1m n C -- 有些排列组合问题,正面直接考虑比较复杂,而它的反面往往比较简捷,可以先求出
它的反面,再从整体中淘汰.
练习题:
1 将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法?
(544
213842/C C C A )
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______(2222
4262/90C C A A )
平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后要一定要除以n n A (n 为均分的组数)避免重复计数。