高中数学-排列组合题型及其解法

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高中数学常见题型解法归纳 - 排列组合常见问题的解法

高中数学常见题型解法归纳 - 排列组合常见问题的解法

高中数学常见题型解法归纳 - 排列组合常见问题的解法【知识要点】一、两个计数原理1、分类加法计数原理:做一件事,完成它可以有类办法,在第一类办法中有种不同的方法,在第二类办法中有种不同的方法,……,在第类办法中有种不同的方法.那么完成这件事共有=十十…十种不同的方法.2、分步乘法计数原理:做一件事,完成它需要分成个步骤,做第一步有种不同的方法,做第二步有种不同的方法,……,做第步有种不同的方法.那么完成这件事共有种不同的方法.3、“类”和“步”的区别在于:“类”和“类”之间是相互独立的,互不影响,每一类都可以单独完成任务;“步”和“步”之间是相互依存的,相互影响的,每一步不能单独完成任务.二、排列1、排列的定义:从个不同元素中,任取 ()个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定的顺序排成一列,叫做从个不同元素中取出个元素的一个排列.2、不同的排列的定义:元素和顺序至少有一个不同.3、相同的排列的定义:元素和顺序都相同的排列.4、排列数的定义:从个不同元素中,任取()个元素的所有排列的个数叫做从个元素中取出元素的排列数,用符号表示.5、排列数公式:== (,∈,且).(叫做的阶乘)规定三、组合1、组合的定义:从个不同元素中,任取( )个元素,并成一组,叫做从个不同元素中取出个元素的一个组合.2、组合数:从个不同的元素中取出( )个元素的所有组合的个数,用符号表示.3、组合数公式:===(∈,,且) 规定,这里两个公式前者多用于数字计算,后者多用于证明恒等式及合并组合数简化计算,注意公式的逆用,即由=4、组合数性质:(1)= ;(2) +=5、要弄清排列和组合的区别和联系:有序排列,无序组合.四、排列组合综合性问题1、排列组合问题的解题步骤:仔细审题编程列式计算2、编程的一般方法一般问题直接法、相邻问题捆绑法、不相邻问题插空法、特殊对象优先法、等概率问题缩倍法、至少问题间接法、复杂问题分类法、小数问题列举法.3、解排列组合问题,要排组分清(有序排列,无序组合),加乘有序 (分类加法,分步乘法).【方法讲评】【例1】(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是()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流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有()A.种 B.种 C.种 D.种【点评】如果已知条件没有什么限制条件,可以直接利用两个计数原理分步和分类解答.【反馈检测1】2014年11月,北京成功举办了亚太经合组织第二十二次领导人非正式会议,出席会议的有21个国家和地区的领导人或代表.其间组委会安排这21位领导人或代表合影留念,他们站成两排,前排11人,后排10人,中国领导人站在第一排正中间位置,美俄两国领导人站在与中国领导人相邻的两侧,如果对其他领导人或代表所站的位置不做要求,那么不同的排法共有种(用排列组合表示).【反馈检测2】甲、乙两人要在一排8个空座上就坐,若要求甲、乙两人每人的两旁都空座,则有多少种坐法()A.10 B.16 C.20 D.24【例2】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,以免不合要求的元素占了这两个位置.先排末位共有种方法,然后排首位共有种方法,最后排其它位置共有种方法,由分步乘法原理得共有种方法.【点评】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.【反馈检测3】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3】七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学要站在一起,则不同的排法有______.【点评】(1)本题中乙、丙要站在一起,所以是相邻问题,所以可以把他们捆在一起,看做一个整体,捆他们的时候有种方法.(2)个元素要在一起,如果与顺序有关,就有种方法,如果与顺序无关,就只有1种方法.例:把5个学生分成两组,三个同学一组和两个同学一组,就有种方法.【反馈检测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.【例4】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?【解析】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.【点评】元素相离问题可先把没有位置要求的元素进行排列,再把不相邻元素插入中间.【反馈检测5】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?【例5】 7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法?【点评】缩倍法,一般是先把所有的元素安排好,再缩小一定的倍数.【反馈训练6】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【例6】从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同的取法共有()A.140种B.80种C.70种D.35种【解析】解析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种型号的电视机,故不同的取法共有种,选.解析2:至少要甲型和乙型电视机各一台可分两种情况:甲型1台乙型2台;甲型2台乙型1台;故不同的取法有台,选.【点评】(1)间接法,一般先考虑全部的排法,再排除不满足题意的排法.(2)使用间接法时,一般已知中有“至少”“不”等关键词.【反馈检测7】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?一般先分堆,再除以【例7】6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?【点评】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(为均分的组数)避免重复计数.【反馈检测8】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______将个相同的元素分成份(插入个元素排成一排的所有分法数为【例8】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?【解析】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.【点评】(1)将个相同的元素分成份(为正整数),每份至少一个元素,可以用块隔板,插入个元素排成一排的个空隙中,所有分法数为.(2)隔板法针对的是相同的元素.【反馈检测9】某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名额分配方案共种 .【例9】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【点评】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.【反馈检测10】将一个四棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,如果只有5种颜色可供使用,那么不同的染色方法的总数是_______.【反馈检测11】如图,用四种不同的颜色给图中的六个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色.则不同的涂色方法共().A.种 B.种 C.种 D.种参考答案【反馈检测1答案】【反馈检测2答案】【反馈检测2详细解析】(1)甲在前,乙在后:若甲在第位,则有种方法,若甲在第位,则有种方法,若甲在第位,则有种方法,若甲在第位,则有种方法,共计种方法.(2)同理,乙在前,甲在后,也有种方法.故一共有种方法.【反馈检测3答案】【反馈检测3详细解析】方法一:从后两项工作出发,采取位置分析法..方法二:分两类:若小张或小赵入选,则有选法;若小张、小赵都入选,则有选法,共有选法36种,选.【反馈检测4答案】.【反馈检测4详细解析】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.【反馈检测5答案】=10【反馈检测5详细解析】把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=10 种.【反馈训练6答案】【反馈训练6详细解析】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.【反馈检测7答案】=【反馈检测7详细解析】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=.【反馈检测8答案】【反馈检测8详细解析】由题得安排的方法总数为【反馈检测9答案】【反馈检测9详细解析】此例的实质是12个名额分配给8个班,每班至少一个名额,可在12个名额种的11个空当中插入7块闸板,一种插法对应一种名额的分配方式,故有种. 【反馈检测10答案】420【反馈检测11答案】【反馈检测11详细解析】首先考虑除外,相邻两端点不同色的情形:此时有种涂法,与相邻的点有种涂法,有种涂法,有种涂法,此时,有种涂法,有种涂法,因此共有(种).但是,这是有可能同色,且当同色,不同色时,同色.此时的涂法有同色的有种,对于点,点共有种,由对称性只有种涂法.所以共有(种).因此,符合题目要求的涂法有(种).故选.。

高中 排列组合 知识点+例题 全面分类

高中 排列组合 知识点+例题 全面分类

辅导讲义―排列组合教学内容1.分类加法计数原理完成一件事有n类不同的方案,在第一类方案中有m1种不同的方法,在第二类方案中有m2种不同的方法,……,在第n类方案中有m n种不同的方法,则完成这件事共有N=m1+m2+…+m n种不同的方法.2.分步乘法计数原理完成一件事需要分成n个不同的步骤,完成第一步有m1种不同的方法,完成第二步有m2种不同的方法,……,完成第n步有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×…×m n种不同的方法.3.分类加法计数原理与分步乘法计数原理,都涉及完成一件事的不同方法的种数.它们的区别在于:分类加法计数原理与分类有关,各种方法相互独立,用其中的任一种方法都可以完成这件事;分步乘法计数原理与分步有关,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成.1.三个人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过3次传递后,毽子又被踢回给甲.则不同的传递方式共有()A.5种B.2种C.3种D.4种2.用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为()A.243 B.252 C.261 D.2793.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为()A.14 B.13 C.12 D.104.用数字2,3组成四位数,且数字2,3至少都出现一次,这样的四位数共有________个.(用数字作答)题型一分类加法计数原理的应用例1高三一班有学生50人,男生30人,女生20人;高三二班有学生60人,男生30人,女生30人;高三三班有学生55人,男生35人,女生20人.(1)从高三一班或二班或三班中选一名学生任学生会主席,有多少种不同的选法?分类计数原理与分步计数原理(2)从高三一班、二班男生中,或从高三三班女生中选一名学生任学生会体育部长,有多少种不同的选法?在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有多少个?题型二分步乘法计数原理的应用例2有六名同学报名参加三个智力竞赛项目,在下列情况下各有多少种不同的报名方法?(不一定六名同学都能参加)(1)每人恰好参加一项,每项人数不限;(2)每项限报一人,且每人至多参加一项;(3)每项限报一人,但每人参加的项目不限.思维升华(1)利用分步乘法计数原理解决问题要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.(2)分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步确保连续,逐步完成.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},若a,b,c∈M,则:(1)y=ax2+bx+c可以表示多少个不同的二次函数;(2)y=ax2+bx+c可以表示多少个图象开口向上的二次函数.题型三两个原理的综合应用例3如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法总数.如图,正五边形ABCDE中,若把顶点A、B、C、D、E染上红、黄、绿三种颜色中的一种,使得相邻顶点所染颜色不相同,则不同的染色方法共有()A.30种B.27种C.24种D.21种方法与技巧1.分类加法和分步乘法计数原理,区别在于:分类加法计数原理针对“分类”问题,其中各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对“分步”问题,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了才算完成这件事.2.分类标准要明确,做到不重复不遗漏.3.混合问题一般是先分类再分步.4.要恰当画出示意图或树状图,使问题的分析更直观、清楚,便于探索规律.失误与防范1.切实理解“完成一件事”的含义,以确定需要分类还是需要分步进行.2.分类的关键在于要做到“不重不漏”,分步的关键在于要正确设计分步的程序,即合理分类,准确分步.3.确定题目中是否有特殊条件限制.A 组 专项基础训练1.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( ) A .3 B .4 C .6 D .82.小明有4枚完全相同的硬币,每个硬币都分正反两面.他想把4个硬币摆成一摞,且满足相邻两枚硬币的正面与正面不相对,不同的摆法有( ) A .4种 B .5种 C .6种 D .9种3.集合P ={x,1},Q ={y,1,2},其中x ,y ∈{1,2,3,…,9},且P ⊆Q .把满足上述条件的一对有序整数对(x ,y )作为一个点的坐标,则这样的点的个数是( ) A .9 B .14 C .15 D .214.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( ) A .9 B .10 C .18 D .205.从-2、-1、0、1、2、3这六个数字中任选3个不重复的数字作为二次函数y =ax 2+bx +c 的系数a 、b 、c ,则可以组成顶点在第一象限且过原点的抛物线条数为( ) A .6 B .20 C .100 D .120. B 组 专项能力提升1.已知集合M ={1,2,3},N ={1,2,3,4},定义函数f :M →N .若点A (1,f (1))、B (2,f (2))、C (3,f (3)),△ABC 的外接圆圆心为D ,且DA →+DC →=λDB →(λ∈R ),则满足条件的函数f (x )有( ) A .6种 B .10种 C .12种 D .16种2.直角坐标xOy 平面上,平行直线x =n (n =0,1,2,…,5)与平行直线y =n (n =0,1,2,…,5)组成的图形中,矩形共有( )A .25个B .36个C .100个D .225个3.如图,一环形花坛分成A ,B ,C ,D 四块,现有4种不同的花供选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为( ) A .96 B .84 C .60 D .484.五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,则报名方法的种数为________.五名学生争夺四项比赛的冠军(冠军不并列),获得冠军的可能性有________种.1.排列与组合的概念名称定义排列从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素按照一定的顺序排成一列组合合成一组2.排列数与组合数(1)排列数的定义:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用A m n表示.(2)组合数的定义:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用C m n表示.3.排列数、组合数的公式及性质公式(1)A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=n!(n-m)!(2)C m n=A m nA m m=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)m!=n!m!(n-m)!性质(1)0!=1;A n n=n!.(2)C m n=C n-mn;C m n+1=C m n+C m-1n.1.用数字1、2、3、4、5组成的无重复数字的四位偶数的个数为()A.8 B.24 C.48 D.1202.6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为()A.144 B.120 C.72 D.243.将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有()4.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有________种.排列组合题型一排列问题例1有4名男生、5名女生,全体排成一行,问下列情形各有多少种不同的排法?(1)甲不在中间也不在两端;(2)甲、乙两人必须排在两端;(3)男女相间.由0,1,2,3,4,5这六个数字组成的无重复数字的自然数,求:(1)有多少个含有2,3,但它们不相邻的五位数?(2)有多少个数字1,2,3必须由大到小顺序排列的六位数?题型二组合问题例2某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?从10位学生中选出5人参加数学竞赛.(1)甲必须入选的有多少种不同的选法?(2)甲、乙、丙不能同时都入选的有多少种不同的选法?题型三排列与组合的综合应用问题例34个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒内.(1)恰有1个盒不放球,共有几种放法?(2)恰有1个盒内有2个球,共有几种放法?(3)恰有2个盒不放球,共有几种放法?思维升华排列、组合综合题目,一般是将符合要求的元素取出(组合)或进行分组,再对取出的元素或分好的组进行排列.其中分组时,要注意“平均分组”与“不平均分组”的差异及分类的标准.(1)将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中.若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的放法共有()A.12种B.18种C.36种D.54种(2)(2014·重庆)某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是()A.72 B.120C.144 D.168排列、组合问题计算重、漏致误典例:有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法有________种.温馨提醒(1)排列、组合问题由于其思想方法独特,计算量庞大,对结果的检验困难,所以在解决这类问题时就要遵循一定的解题原则,如特殊元素、位置优先原则、先取后排原则、先分组后分配原则、正难则反原则等,只有这样我们才能有明确的解题方向.同时解答组合问题时必须心思细腻,考虑周全,这样才能做到不重不漏,正确解题.(2)“至少、至多”型问题不能利用分步乘法计数原理求解,多采用分类求解或转化为它的对立事件求解.方法与技巧1.对于有附加条件的排列、组合应用题,通常从三个途径考虑:(1)以元素为主考虑,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;(2)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)先不考虑附加条件,计算出排列数或组合数,再减去不合要求的排列数或组合数.2.排列、组合问题的求解方法与技巧:(1)特殊元素优先安排;(2)合理分类与准确分步;(3)排列、组合混合问题先选后排;(4)相邻问题捆绑处理;(5)不相邻问题插空处理;(6)定序问题排除法处理;(7)分排问题直排处理;(8)“小集团”排列问题先整体后局部;(9)构造模型;(10)正难则反,等价条件.失误与防范求解排列与组合问题的三个注意点:(1)解排列与组合综合题一般是先选后排,或充分利用元素的性质进行分类、分步,再利用两个原理做最后处理.(2)解受条件限制的组合题,通常用直接法(合理分类)和间接法(排除法)来解决,分类标准应统一,避免出现重复或遗漏.(3)对于选择题要谨慎处理,注意等价答案的不同形式,处理这类选择题可采用排除法分析选项,错误的答案都有重复或遗漏的问题.A组专项基础训练1.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()A.192种B.216种C.240种D.288种2.将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有()A.12种B.10种C.9种D.8种3.10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()A.C27A55B.C27A22C.C27A25D.C27A354.某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前两位,节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位.该台晚会节目演出顺序的编排方案共有()A.36种B.42种C.48种D.54种5.如图所示,要使电路接通,开关不同的开闭方式有()1。

高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略(完整版)

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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。

排列组合的21种经典题型及解法

排列组合的21种经典题型及解法

排列组合的21种经典题型及解法1. 单选题:单选题要求考生从给定的选项中选出一个最佳答案。

解法:根据题目的问题和给定的选项,仔细分析,排除干扰,找出最佳答案。

2. 多选题:多选题要求考生从给定的选项中选出多个最佳答案。

解法:根据题目的问题和给定的选项,仔细分析,排除干扰,找出最佳答案,并判断是否有多个最佳答案。

3. 判断题:判断题要求考生根据题目的问题和给定的信息,判断给出的答案是正确还是错误。

解法:根据题目的问题和给定的信息,仔细分析,排除干扰,判断出正确答案。

4. 填空题:填空题要求考生根据题目的问题和给定的信息,填入正确的答案。

解法:根据题目的问题和给定的信息,仔细分析,排除干扰,填入正确的答案。

5. 问答题:问答题要求考生根据题目的问题和给定的信息,给出详细的答案。

解法:根据题目的问题和给定的信息,仔细分析,排除干扰,给出详细的答案。

6. 排序题:排序题要求考生根据题目的问题和给定的信息,按照要求的顺序进行排列。

解法:根据题目的问题和给定的信息,仔细分析,排除干扰,按照要求的顺序进行排列。

7. 计算题:计算题要求考生根据题目的问题和给定的信息,运用数学计算得出答案。

解法:根据题目的问题和给定的信息,仔细分析,排除干扰,运用数学计算得出答案。

8. 简答题:简答题要求考生根据题目的问题和给定的信息,给出简短的答案。

解法:根据题目的问题和给定的信息,仔细分析,排除干扰,给出简短的答案。

9. 完形填空:完形填空要求考生根据文章的内容,从文中空缺处填入正确的单词或词组。

解法:根据文章的内容,仔细分析,排除干扰,从文中空缺处填入正确的单词或词组。

10. 阅读理解:阅读理解要求考生根据文章的内容,回答问题或做出判断。

解法:根据文章的内容,仔细分析,排除干扰,回答问题或做出判断。

11. 词汇题:词汇题要求考生根据题目的问题和给定的单词,找出正确的答案。

解法:根据题目的问题和给定的单词,仔细分析,排除干扰,找出正确的答案。

高中数学排列组合难题二十一种方法(含答案)

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。

高中数学排列组合问题的类型及解答

高中数学排列组合问题的类型及解答

高中数学排列组合问题的类型及解答一、相邻问题捆绑法例16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()种A. 720B. 360 C. 240D. 120解:因甲、乙两人要排在一起,故将甲、乙两人捆在一起视作一人,与其余四人进行全排列有种排法;甲、乙两人之间有种排法。

由分步计数原理可知,共有=240种不同排法,选C。

评注:从上述解法可以看出,所谓“捆绑法”,就是在解决对于某几个元素相邻的问题时,可整体考虑将相邻元素视作一个“大”元素。

二、相离问题插空法例2 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)解:先将6个歌唱节目排好,其不同的排法为种;这6个歌唱节目的空隙及两端共7个位置中再排4个舞蹈节目,有种排法。

由分步计数原理可知,任何两个舞蹈节目不得相邻的排法为种。

评注:从解题过程可以看出,不相邻问题是要求某些元素不能相邻,由其它元素将它们隔开。

此类问题可以先将其它元素排好,再将所指定的不相邻的元素插入到它们的间隙及两端位置,故称插空法。

三、定序问题缩倍法例3 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)。

解:5面旗全排列有种挂法,由于3面红旗与2面白旗的分别全排列均只能算作一次的挂法,故共有不同的信号种数是=10(种)。

评法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序称为定序问题。

这类问题用缩小倍数的方法求解比较方便快捷。

四、标号排位问题分步法例4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种解:此题可以看成是将数字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,且每个方格的标号与所填数不同的填法问题。

高三数学排列组合20种解题方法汇总(含例题及解析)

高三数学排列组合20种解题方法汇总(含例题及解析)
排列组合是高考必考内容但却是学生心目中难题有的学生很难理解现特附上数学排列组合20种解题方法汇总文档里面交待了常见的排列组合研究方法并给以习题练习希望对于广大考生有帮助
高三数学排列组合20种解题方法汇总(含例题及解析)
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高中排列组合基础题 (含答案)

高中排列组合基础题 (含答案)

排列、组合问题基本题型及解法同学们在学习排列、组合的过程中,总觉得抽象,解法灵活,不容易掌握.然而排列、组合问题又是历年高考必考的题目.本文将总结常见的类型及相应的解法.一、相邻问题“捆绑法”将必须相邻的元素“捆绑”在一起,当作一个元素进行排列. 例1 甲、乙、丙、丁四人并排站成一排,如果甲、乙必须站在一起,不同的排法共有几种? 分析:先把甲、乙当作一个人,相当于三个人全排列,有33A =6种,然后再将甲、乙二人全排列有22A =2种,所以共有6×2=12种排法. 二、不相邻问题“插空法”该问题可先把无位置要求的元素全排列,再把规定不相邻的元素插入已排列好的元素形成的空位中(注意两端).例2 7个同学并排站成一排,其中只有A 、B 是女同学,如果要求A 、B 不相邻,且不站在两端,不同的排法有多少种?.分析:先将其余5个同学先全排列,排列故是55A =120.再把A 、B 插入五个人组成的四个空位(不包括两端)中,(如图0×0×0×0×0“×”表示空位,“0”表示5个同学)有24A =2种方法.则共有5254A A =440种排法.三、定位问题“优先法”指定某些元素必须排(或不排)在某位置,可优先排这个元素,后排其他元素.例3 6个好友其中只有一个女的,为了照像留念,若女的不站在两端,则不同的排法有 种.分析:优先排女的(元素优先).在中间四个位置上选一个,有14A 种排法.然后将其余5个排在余下的5个位置上,有55A 种方法.则共1545A A =480种排法.还可以优先排两端(位置优先). 四、同元问题“隔板法”例4 10本完全相同的书,分给4个同学,每个同学至少要有一本书,共有多少种分法? 分析:在排列成一列的10本书之间,有九个空位插入三块“隔板”.如图: ×× × ××× ××××一种插法对应于一种分法,则共有39C =84种分法. 五、先分组后排列对于元素较多,情形较复杂的问题,可根据结果要求,先分为不同类型的几组,然后对每一组分别进行排列,最后求和.例5 由数字0,1,2,3,4,5组成无重复数字的六位数,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个分析:由题意知,个位数字只能是0,1,2,3,4共5种类型,每一种类型分别有55A 个、113433A A A 个、113333A A A 个、113233A A A 个、1333A A 个,合计300个,所以选B例6 用0,1,2,3,…,9这十个数字组成五位数,其中含有三个奇数数字与两个偶数数字的五位数有多少个?【解法1】考虑0的特殊要求,如果对0不加限制,应有325555C C A 种,其中0居首位的有314544C C A 种,故符合条件的五位数共有325314555544C C A C C A =11040个.【解法2】按元素分类:奇数字有1,3,5,7,9;偶数字有0,2,4,6,8. 把从五个偶数中任取两个的组合分成两类:①不含0的;②含0的.①不含0的:由三个奇数字和两个偶数字组成的五位数有325545C C A 个;②含0的,这时0只能排在除首位以外的四个数位上,有14A 种排法,再选三个奇数数与一个偶数数字全排放在其他数位上,共有31415444C C A A 种排法.综合①和②,由分类计数原理,符合条件的五位数共有325545C C A +31415444C C A A =11040个. 例8 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字,比20000大,且百位数字不是3的自然数?【解】设A ={满足题设条件,且百位数字是3的自然数},B ={满足题设条件,且比20000大的自然数},则原题即求()card U B A ,画韦恩图如图,阴影部分 即UBA ,从图中看出()()card card UBA B AB =-.又A BB ,由性质2,有()()()card card card .B A B B A B -=-()card B 即由数字1,2,3,4,5组成无重复数字,且比20000大的自然数的个数,易知()1444card A A B =.()card A B 即由数字1,2,3,4,5组成无重复数字、比20000大,且百位数字是3的自然数的个数,易知()1333card A A AB =,所以()14134433card A A A A UB A =-=78.即可组成78个符合已知条件的自然数.典型例题例1 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?解法1:当个位数上排“0”时,千位,百位,十位上可以从余下的九个数字中任选3个来排列,故有39A 个;当个位上在“2、4、6、8”中任选一个来排,则千位上从余下的八个非零数字中任选一个,百位,十位上再从余下的八个数字中任选两个来排,按乘法原理有281814A A A ⋅⋅(个).∴ 没有重复数字的四位偶数有2296179250428181439=+=⋅⋅+A A A A 个.例2 排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。

高中数学排列组合典型题大全含答案

高中数学排列组合典型题大全含答案

排列组合典型题大全一.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A1、4封信投到3个信箱当中,有多少种投法?2、4个人争夺3项冠军,要求冠军不能并列,每个人可以夺得多项冠军也可以空手而还,问最后有多少种情况?3、4个同学参加3项不同的比赛(1)每位同学必须参加一项比赛,有多少种不同的结果?(2)每项竞赛只许一名同学参加,有多少种不同的结果?4、5名学生报名参加4项比赛,每人限报1项,报名方法的种数有多少?又他们争夺这4项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少?5、甲乙丙分10瓶汽水的方法有多少种?6、(全国II 文)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共(A)10种(B) 20种(C) 25种(D) 32种7、5位同学报名参加并负责两个课外活动小组,每个兴趣小组只能有一个人来负责,负责人可以兼职,则不同的负责方法有多少种?8、4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,不同的分法有多少种?思考:4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,每班至少一个人的不同的分法有多少种?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. 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。

高中数学排列组合总结及例题解析

高中数学排列组合总结及例题解析

高中数学排列组合总结及例题解析内容总结:一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。

2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。

注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。

二.排列:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个元素,按照一定的顺序排成一.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A mn -=+---=…… 2. 规定:0!1= (1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+(2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。

1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m n mn m m m==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 nn n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,,①;②;③;④11112111212211r r r r r r r r r r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注:若12m m 1212m =m m +m n nn C C ==则或 四、二项式定理.1. ⑴二项式定理:n n n r r n r n n n n nn b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- . 展开式具有以下特点:① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n n C C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开.⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b aC T rr n r n r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等; ②二项展开式的中间项二项式系数.....最大. I. 当n是偶数时,中间项是第12+n项,它的二项式系数2nn C 最大; II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,它们的二项式系数2121+-=n nn n C C 最大.③系数和:1314201022-=++=+++=+++n n n n n n n n n n n C C C C C C C C典例分类讲解: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。

wupenghui高中排列组合例题及其解法

wupenghui高中排列组合例题及其解法

高中数学:排列组合解题方法刘奥申一、常规问题逐分法二、可重排列求幂法三、特殊元素优先法四、交叉问题集合法五、相邻问题捆绑法六、相离问题插空法七、全员分配组配法八、同元分配隔板法九、定序均分用除法十、部合条件排除法十一、标号排位分步法十二、圆排多排单排法十三、对应等价转化法十四、多元问题分类法一.常规问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法.1.有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是21110872520C C C=种. 解析:先从10人中选出2人承担甲项任务,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21110872520C C C=种.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4441284C C C种.3.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?解析: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。

4.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?解析:将5个空位看作元素,而将乘客看作位置,则④变成了③,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.可重排列求幂法:允许重复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,可逐一安排元素的位置,一般地n个不同元素排在m个不同位置的排列数有nm种方法.1.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.2.5名运动员争夺3个项目的冠军(没有并列),所以可能的结果有多少种?解析:因为同一运动员可以同时夺得几项冠军,故运动员可以重复排列,将5名运动员看作五个信箱,3项冠军看成3封信,每封信可以投进五个信箱,有5种投递方法。

高中数学排列组合习题及解析

高中数学排列组合习题及解析

排列组合问题在实际应用中是非常广泛的,并且在实际中的解题方法也是比较复杂的,下面就通过一些实例来总结实际应用中的解题技巧。

1。

排列的定义:从n个不同元素中,任取m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。

2.组合的定义:从n个不同元素中,任取m个元素,并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.3.排列数公式:4。

组合数公式:5.排列与组合的区别与联系:与顺序有关的为排列问题,与顺序无关的为组合问题。

例1 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,要求老师在学生中间,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,共有种选法。

根据乘法原理,共有的不同坐法为种。

结论1 插入法:对于某两个元素或者几个元素要求不相邻的问题,可以用插入法。

即先排好没有限制条件的元素,然后将有限制条件的元素按要求插入排好元素的空档之中即可。

例2 、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,有种排法,其中女生内部也有种排法,根据乘法原理,共有种不同的排法。

结论2 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3 高二年级8个班,组织一个12个人的年级学生分会,每班要求至少1人,名额分配方案有多少种?分析此题若直接去考虑的话,就会比较复杂。

高三数学排列组合20种解题方法汇总(含例题及解析,Word版)

高三数学排列组合20种解题方法汇总(含例题及解析,Word版)

排列组合解法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。

排列组合题型方法总结

排列组合题型方法总结

排列组合题型方法总结排列组合是高中数学中的一个重要概念,是组合数学的一部分。

在实际问题中,排列组合经常用于解决具体的计数问题。

在本文中,我将总结一些常见的排列组合题型及解题方法。

一、排列题型排列是指将一组元素按照一定的顺序进行排列,其中每个元素只能使用一次。

在排列题中常见的有以下几个题型:1. 线性排列:将不同的元素排成一列,求出排列的总数。

解题方法:根据要求确定对应的元素个数,并使用乘法法则计算排列的总数。

2. 圆排列:将不同的元素排成一个圆,求出排列的总数。

解题方法:将圆转成线性排列问题,然后使用相应的公式计算总数。

3. 重复排列:将一组相同的元素排列,求出排列的总数。

解题方法:根据相同元素的个数和元素总数使用组合计数的方法求解。

4. 位置固定:将一组元素排列,其中有一些元素的位置是固定的,求出排列的总数。

解题方法:先将固定位置的元素排列,再将剩余的元素排列,最后将两部分排列的总数相乘。

二、组合题型组合是指从一组元素中选取一部分元素进行组合,其中元素的顺序不重要。

在组合题中常见的有以下几个题型:1. 选取固定元素数量:从一组元素中选取固定数量的元素,求出组合的总数。

解题方法:根据选取数量使用排列计数的方法求解,然后除以固定元素的排列数。

2. 选取至少/至多元素数量:从一组元素中选取至少或至多数量的元素,求出组合的总数。

解题方法:分别计算满足要求的最少元素数量和最多元素数量的组合数,再将两者相加。

3. 选取按顺序:从一组元素中按照一定的顺序选取元素,求出组合的总数。

解题方法:根据顺序确定每个元素的选取范围,然后使用乘法法则计算总数。

4. 选取排除元素:从一组元素中选取一部分元素,其中不能包含某些特定的元素,求出组合的总数。

解题方法:先计算从总元素中选取的组合数,再计算不包含特定元素的组合数,最后将两者相减。

三、应用题在实际问题中,排列组合常常用于解决具体的计数问题。

下面列举几个常见的排列组合应用题:1. 手环问题:将不同颜色的手环依次戴在手上,求出不同戴法的总数。

高中数学排列组合题讲义和答案(分难易程度)

高中数学排列组合题讲义和答案(分难易程度)

选修2-3第一章第二节和第三节 排列组合一、排列.1. 排列定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......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.2. 排列数:从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号表示.3. 排列数公式:注意: 规定0! = 1规定 二、组合.2. 组合定义:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.2. 组合数公式:3. 两个公式:① ②①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有一类是不含红球的选法有)②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n个元素中再取m-1个元素,所以有C ,如果不取这一元素,则需从剩余n个元素中取出m 个元素,所以共有C 种,依分类原理有.三、排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系.四、几个常用组合数公式m n A ),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m ∈≤-=+--=Λ!)!1(!n n n n -+=⋅111--++=⋅+=m nm n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 10==n n n C C )!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m n m m m n m n-=+--==Λ;m n n m n C C -=m n m n m n C C C 11+-=+1m n 111m n C C C --=⋅m n C 1-m n m n m n m n m n C C C 11+-=+n n nn n n C C C 2210=+++Λλ五、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型:①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有.⑦隔板法:常用于解正整数解组数的问题.II. 排列组合常见解题策略:①特殊元素优先安排策略;②合理分类与准确分步策略;③排列、组合混合问题先选后排的策略(线组合再排列);④间接法;⑤相邻问题插空处理策略;⑥不相邻问题插空处理策略;⑦ “小集团”排列问题中先整体后局部的策略;2. 组合问题中分组问题和分配问题.①均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,假定其中r 组元素个数相等,不管是否分尽,其分法种数为(其中A 为非均匀不编号分组中分法数).如果再有K 组均匀分组应再除以. ②非均匀编号分组: n 个不同元素分组,各组元素数目均不相等,且考虑各组间的顺序,其分法种数为 ③均匀编号分组:n 个不同元素分成m 组,其中r 组元素个数相同且考虑各组间的顺序,其分法种数为. 例题(简单)例1. 5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n k n m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nC kC C C C C C C C C C C C ΛΛΛkk n nn n k n kn A C C C Λ)1(-⋅rr A A /k kA m mA A ⋅m mrr A A A ⋅/不同的报名方法共有( )A.10种B.20种C.25种D.32种例2.用数字1,2,3,4,5可以组成的无重复数字的四位偶数的个数为( ) A.8 B.24 C.48 D.120例3. 6名同学排成1排照相,要求同学甲既不站在最左边又不站在最右边,共有种站法.例题(稍难)例1. 某学校为了迎接市春季运动会,从5名男生和4名女生组成的田径运动队中选出4人参加比赛,要求男、女生都有,则男生甲与女生乙至少有1人入选的方法种数为()A.85 B.86 C.91 D.90例2. 在30瓶饮料中,有3瓶已过了保质期.从这30瓶饮料中任取2瓶,则至少取到1瓶已过保质期饮料的概率为 .例3. 将7个相同的小球放入4个不同的盒子中.(1)不出现空盒子时放入方式共有种.(2)可出现空盒时的放入方法共有种.例题(难)例1. 从0,1,2,3,4,5,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.300 B.216 C.180 D.162例2. 用数字0,1,2,3,4,5,6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.例题(很难)例1. 国家教育部为了发展贫困地区的教育,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个免费培养的教育专业师范毕业生要平均分到3所学校去任教,有种不同的分派方法. 例2. 将6本不同的书分给甲、乙、丙、丁4个人,每人至少1本的不同分法共有种.例3. 将6名教师分到3所学校任教,一所1名,一所2名,一所3名,则有种不同的分法.例4. 有甲、乙、丙3项任务,任务甲需要2人承担,任务乙、丙各需要1人承担,从10人中选派4人承担这3项任务,不同的选法共有种. 例5. 4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的4个盒子中,恰好有1个空盒子的放法有种.例6. 如图所示的花圃中的5个区域中种入4种不同颜色的花,要求相邻区域不同色,有________种不同的种法.同步基础排列1.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2.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3.一生产过程有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4.某次文艺汇演,要将A、B、C、D、E、F这六个不同节目编排成节目单,如下表:如果A、B排序方式有( )A.192种B.144种C.96种D.72种5.某中学一天的课表有6节课,其中上午4节,下午2节,要排语文、数学、英语、信息技术、体育、地理6节课,要求上午第一节课不排体育,数学必须排在上午,则不同排法共有( )A.600种B.480种C.408种D.384种6.5人排成一排照相,要求甲不排在两端,不同的排法共有________种.(用数字作答)7.有4张分别标有数字1,2,3,4的红色卡片和4张分别标有数字1,2,3,4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张卡片所标的数字之和等于10,则不同的排法共有________种(用数字作答).8.由0,1,2,3,4,5六个数字可以组成________个数字不重复含2,3且2,3相邻的四位数.9.用数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的四位数,(1)可组成多少个不同的四位数?(2)可组成多少个四位偶数?(3)将(1)中的四位数按从小到大的顺序排成一数列,问第85项是什么?10.用0、1、2、3、4、5这六个数字组成无重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的六位数的个数是多少个?组合1.50名学生参加甲、乙两项体育活动,每人至少参加了一项,参加甲项的学生有30名,参加乙项的学生有25名,则仅参加了一项活动的学生人数为( )A.50B.45 C.40 D.352.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3.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.484.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5.某市拟从4个重点项目和6个一般项目中各选2个项目作为本年度启动的项目,则重点项目A和一般项目B至少有一个被选中的不同选法种数是( )A.15 B.45 C.60 D.756.从0,1,2,3,4,5中任取3个数字,组成没有重复数字的三位数,其中能被5整除的三位数共有________个.(用数字作答)7.从甲、乙等10名同学中挑选4名参加某校公益活动,要求甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有________种.8.某校要求每位学生从7门课程中选修4门,其中甲、乙两门课程不能都选,则不同的选课方案有________种.(以数字作答)9.有5个男生和3个女生,从中选取5人担任5门不同学科的科代表,求分别符合下列条件的选法数:(1)有女生但人数必须少于男生.(2)某女生一定要担任语文科代表.(3)某男生必须包括在内,但不担任数学科代表.(4)某女生一定要担任语文科代表,某男生必须担任科代表,但不担任数学科代表.10.一个口袋里有4个不同的红球,6个不同的白球(球的大小均一样)(1)从中任取3个球,恰好为同色球的不同取法有多少种?(2)取得一个红球记为2分,一个白球记为1分.从口袋中取出五个球,使总分不小于7分的不同取法共有多少种?过关训练1.从5名学生中选出4名分别参加数学、物理、化学、外语竞赛,其中A不参加物理、化学竞赛,则不同的参赛方案种数为( )A.24 B.48 C.120 D.72 2.已知集合A={5},B={1,2},C={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构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.33 B.34 C.35 D.36 3.从5名志愿者中选派4人在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有一人参加,星期六有两人参加,星期日有一人参加,则不同的选派方法共有( )A.120种 B.96种 C.60种 D.48种4.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5.某外商计划在四个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有( )A.16种 B.36种 C.42种 D.60种6.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植.不同的种植方法共有________种.7.安排3名支教教师去4所学校任教,每校至多2人,则不同的分配方案共有________种.8.某校安排5个班到4个工厂进行社会实践,每个班去一个工厂,每个工厂至少安排一个班,不同的安排方法共有________种.(用数字作答)9.某小组学生举行毕业联欢会,人员到齐后大家彼此握手,其中有2名学生各握了3次手后提前离开,其他学生都彼此握了手.若知握手的总次数为83次,试问该小组共有多少名学生?10.在一张节目表上原有6个节目,如果保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,求共有多少种安排方法?自我超越1. 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,若其他人的相对顺序不变,则不同的调整方法的种数是( )A. 168B. 20 160C. 840D. 5602. 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数是( )A. C28C26C24A44A44B. A28A26A24A44C. C28C26C24A44D. C28C26C243. 五个工程队承建某项工程的五个不同的子项目,每个工程队承建1项,其中甲工程队不能承建1号子项目,则不同的承建方案共有( )A. C14C44种 B. C14A44种 C. C44种 D. A44种4. 从45名男生和15名女生中按分层抽样的方法,选出8人参加国庆活动.若此8人站在同一排,则不同的排法种数为( )A. C645C215B. C645C215A88C. C545C315D. C545C315A885. 某校在高二年级开设选修课,其中数学选修课开三个班.选课结束后,有四名学生要求改修数学,但每班至多可再接收两名学生,那么不同的分配方案有( )A. 72种B. 54种C. 36种D. 18种6. 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).7. 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________.8. (创新题)在一次文艺演出中,需要给舞台上方安装一排完全相同的彩灯15只,以不同的点亮方式增加舞台效果,设计要求如下:恰好有6只是关的,且相邻的灯不能同时被关掉,两端的灯必须点亮,则不同的点亮方式为________种.9. 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).10. 将6位志愿者分成4组,其中两个组各2人,另两个组各1人,分赴世博会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有________种(用数字作答).11. 现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是( )A. 54B. 90C. 126D. 15212.甲乙两人一起去游“2011西安世园会”,他们约定,各自独立地从1到6号景点中任选4个进行游览,每个景点参观1小时,则最后一小时他们同在一个景点的概率是()A.136B.19C.536D.1613. 两人进行乒乓球比赛,先赢三局着获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有()A. 10种B.15种C. 20种D. 30种超级挑战1. 把1个圆分成4个扇形,依次记为D1,D2,D3,D4,每个扇形都可以用3种不同颜色中任何1种涂色,要求相邻的扇形颜色不同,则共有 种不同涂色方法.2. 某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分,如图,现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同颜样色的花,不同的栽种方法有3. 集合A ∪B ∪C={a 1,a 2,a 3,a 4,a 5},且A ∩B={ a 1,a 2},求,A ,B ,C 的所有可能组合的个数.4. 如图,ABCD 为海上的四个小岛,要建三座桥将这四个小岛连接起来,则不同的剑桥方案共有( ).A .8种 B.12种 C .16种 D .20种5. 甲、乙、丙、丁四个做互相传球练习,第一次传给除甲外其他三人中的一人,第二次由拿球者再传给其他三人中的一人,这样共传了4次,则第四次仍传回到甲的概率是( ).A.277B. 275C. 87D. 6421 6. 一楼梯共12级,每步可以向上跨1级或2级,共有 种上楼梯方法.。

排列组合问题经典题型解析含答案

排列组合问题经典题型解析含答案

排列组合问题经典题型解析含答案排列组合问题经典题型解析排列组合问题是高中数学中常见且重要的数学问题类型之一。

本文将从基本概念入手,逐步解析几个经典的排列组合问题,并附带解答。

# 1. 排列问题排列是指从给定的一组对象中选出若干个进行有序的排列。

下面以“abcd”为例,演示几个经典的排列问题。

## 1.1 无重复元素的排列问题描述:从元素集合{a, b, c, d}中,选取3个元素进行排列。

解答思路:首先来分析问题中的条件和要求。

问题中给出了四个元素{a, b, c, d},要求选取其中的三个元素进行排列,即考虑顺序。

根据排列的定义,我们知道从n个元素中选取k个元素进行排列,共有A(n, k)种情况。

其中,A(n, k)表示从n个元素中选取k个元素的排列数,计算公式为:A(n, k) = n! / (n-k)!对于本问题,选取3个元素进行排列,即A(4, 3),计算结果为:A(4, 3) = 4! / (4-3)! = 4! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24。

因此,从元素集合{a, b, c, d}中选取3个元素进行排列,共有24种情况。

## 1.2 有重复元素的排列问题描述:从元素集合{a, b, b, c}中,选取3个元素进行排列。

解答思路:与上一个问题类似,只是在元素集合中存在重复元素。

排列问题的解法是一样的,只是在计算结果时需要考虑重复元素。

对于本问题,选取3个元素进行排列,即A(4, 3),计算结果为:A(4, 3) = 4! / 2! = 4 * 3 * 2 * 1 / 2 * 1 = 12。

因此,从元素集合{a, b, b, c}中选取3个元素进行排列,共有12种情况。

# 2. 组合问题组合是指从给定的一组对象中选取若干个进行无序的组合。

下面以“abcd”为例,演示几个经典的组合问题。

## 2.1 无重复元素的组合问题描述:从元素集合{a, b, c, d}中,选取3个元素进行组合。

高中排列组合题型及解题方法

高中排列组合题型及解题方法

高中排列组合题型及解题方法高中排列组合题型及解题方法排列和组合是高中数学中比较重要的一部分,也是经常会被考到的题型。

排列组合题的解题方法也比较多样,下面我们就来详细讲解一下高中排列组合题型及解题方法。

一、排列排列是指从一定个数中取出一部分进行排序,其顺序不同,则排列也不同。

简单来说,就是“从n个不同元素中取出m个元素进行排列”的问题,排列的计算公式是P(n,m)=n*(n-1)*(n-2)*...*(n-m+1)。

下面就来看一个具体的实例:在有10个人中挑选三个人排队,问有多少种排法?解题思路:从10个人中取出3人进行排列,共有P(10,3)种排列方法,即P(10,3)=10 * 9 * 8 = 720 种方案。

二、组合组合是指从一定个数中取出一部分,其顺序不同,则组合相同。

简单来说,就是“从n个不同元素中取出m个元素”的问题,组合的计算公式是C(n,m)=n!/m!(n-m)!。

下面就来看一个具体的实例:有8个人排成一行,现需从中选出5个人组成小组,请问有多少种组合方式?解题思路:从8个人中选出5人组成小组,共有C(8,5)种组合方法,即C(8,5)=8!/5!3!=56种方案。

三、排列组合计数法排列组合计数法是指通过组合、排列的计算,求解相关方案数的方法。

其中常见的方法有加法原理、乘法原理以及容斥原理。

1. 加法原理加法原理是指,在计算某个事件发生的总次数时,如果该事件可以被分解成m个互不相交的子事件,且每个子事件的发生次数分别为n1,n2,...,nm,则该事件发生的总次数为n1+n2+...+nm。

下面举例说明:一件工作分成两个阶段,第一阶段有4种做法,第二阶段有3种做法,则整个工作的做法有4+3=7种。

2. 乘法原理乘法原理是指,在计算某个事件发生的总次数时,如果该事件可以被分解成m个独立的子事件,且第一子事件有n1种发生方式,第二子事件有n2种发生方式,..., 第m个子事件有nm种发生方式,则该事件发生的总次数为n1*n2*...*nm。

2024年高考数学专项复习排列组合12种题型归纳(解析版)

2024年高考数学专项复习排列组合12种题型归纳(解析版)

排列组合12种题型归纳1.排列与组合的概念名称定义区别排列从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素按照一定的顺序排成一列排列有序,组合无序组合合成一组2.排列数与组合数定义计算公式性质联系排列数从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有不同排列的个数,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A m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)=n !(n -m )!(n ,m ∈N *,且m ≤n )(1)A n n =n !;(2)0!=1C m n =A m nm !组合数从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有不同组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数.用符号“C m n ”表示C m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)m !=n !m !(n -m )!(n ,m ∈N *,且m ≤n )(1)C n n =C 0n =1;(2)C m n =C n -m n ;(3)C m n +1=C mn +C m -1n【题型一】人坐座位模型1:捆绑与插空【典例分析】1.有四男生,三女生站一排,其中只有俩个女生相邻:2.有四男生,4女生站一排,女生若相邻,则最多2个女生相邻:2024年高考数学专项复习排列组合12种题型归纳(解析版)【变式演练】1.在某班进行的歌唱比赛中,共有5位选手参加,其中3位女生,2位男生.如果2位男生不能连着出场,且女生甲不能排在第一个,那么出场顺序的排法种数为A.30B.36C.60D.722.某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是()A.144B.120C.72D.483.2021年4月15日,是第六个全民国家安全教育日,教育厅组织宣讲团到某市的六个不同高校进行国家安全知识的宣讲,时间顺序要求是:高校甲必须排在第二或第三个,且高校甲宣讲结束后需立即到高校丁宣讲,高校乙、高校丙的宣讲顺序不能相邻,则不同的宣讲顺序共有()A.28种B.32种C.36种D.44种【题型二】人坐座位模型2:染色(平面)【典例分析】如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区涂色,规定每个区域只能涂一种颜色,相邻区域颜色不同,则A、C区域颜色不相同的概率是A.1/7 b.2/7 c.3/7 D.4/7【变式演练】1.正方体六个面上分别标有A、B、C、D、E、F六个字母,现用5种不同的颜色给此正方体六个面染色,要求有公共棱的面不能染同一种颜色,则不同的染色方案有()种.A.420B.600C.720D.7802.如图,某伞厂生产的太阳伞的伞篷是由太阳光的七种颜色组成,七种颜色分别涂在伞篷的八个区域内,且恰有一种颜色涂在相对区域内,则不同颜色图案的此类太阳伞最多有().A .40320种B .5040种C .20160种D .2520种3.如图,用四种不同的颜色给图中的A ,B ,C ,D ,E ,F ,G 七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有()A .192B .336C .600D .以上答案均不对【题型三】人坐座位模型3:染色(空间):【典例分析】如图所示的几何体由三棱锥P ABC -与三棱柱111ABC A B C -组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面涂色(底面111A B C 不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的涂色方案共有()A .6种B .9种C .12种D .36种【变式演练】1.如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法种数是()A.420B.210C.70D.352.在如图所示的十一面体ABCDEFGHI中,用3种不同颜色给这个几何体各个顶点染色,每个顶点染一种颜色,要求每条棱的两端点异色,则不同的染色方案种数为__________.3.用五种不同颜色给三棱台ABC DEF的六个顶点染色,要求每个点染一种颜色,且每条棱的两个端点染不同颜色.则不同的染色方法有___________种.【题型四】书架插书模型【典例分析】有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,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数是()A.168B.260C.840D.560【变式演练】A aB bC cD d1.从A,B,C,D,a,b,c,d中任选5个字母排成一排,要求按字母先后顺序排列(即按(),(),(),()先后顺序,但大小写可以交换位置,如AaBc或aABc都可以),这样的情况有__________种.(用数字作答)2..在一张节目表上原有6个节目,如果保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,求共有多少种安排方法3.书架上有排好顺序的6本书,如果保持这6本书的相对顺序不变,再放上3本书,则不同的放法共有().A.210种B.252种C.504种D.505种【题型五】球放盒子模型1:球不同,盒子也不同【典例分析】已知有5个不同的小球,现将这5个球全部放入到标有编号1、2、3、4、5的五个盒子中,若装有小球的盒子的编号之和恰为11,则不同的放球方法种数为()A.150B.240C.390D.1440【变式演练】1.将5个不同的小球放入3个不同的盒子,每个盒子至少1个球,至多2个球,则不同的放法种数有()A.30种B.90种C.180种D.270种2.将编号分别为1,2,3,4,5的5个小球分别放入3个不同的盒子中,每个盒子都不空,则每个盒子中所放小球的编号奇偶性均不相同的概率为A.17B.16C.625D.7243.将A,B,C,D四个小球放入编号为1,2,3的三个盒子中,若每个盒子中至少放一个球且A,B不能放入同一个盒子中,则不同的放法种数为()A.15B.30C.20D.42【题型六】球放盒子模型2:球相同,盒子不同【典例分析】把1995个不加区别的小球分别放在10个不同的盒子里,使得第i 个盒子中至少有i 个球(1,2,...,10i ),则不同放法的总数是A .101940C B .91940C C .101949C D .91949C 【变式演练】1.将7个相同的球放入4个不同的盒子中,则每个盒子都有球的放法种数为()A .22B .25C .20D .482.把20个相同的小球装入编号分别为①②③④的4个盒子里,要求①②号盒每盒至少3个球,③④号盒每盒至少4个球,共有种方法.A .39C B .319C C .3494C AD .143205C C 3.将7个相同的小球放入A ,B ,C 三个盒子,每个盒子至少放一球,共有()种不同的放法.A .60种B .36种C .30种D .15种【题型七】相同元素排列模型1:数字化法【典例分析】如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓才加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为A.24B.18C.12D.9【变式演练】1.一只小蜜蜂位于数轴上的原点处,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飞行一个单位或者两个单位距离的能力,且每次飞行至少一个单位.若小蜜蜂经过5次飞行后,停在数轴上实数3位于的点处,则小蜜蜂不同的飞行方式有多少种?A .5B .25C .55D .752.跳格游戏:如图,人从格子外只能进入第1个格子,在格子中每次可向前跳1格或2格,那么人从格子外跳到第8个格子的方法种数为A .8种B .13种C .21种D .34种3.如图所示,甲、乙两人同时出发,甲从点A 到B ,乙从点C 到D ,且每人每次都只能向上或向右走一格.则甲、乙的行走路线没有公共点的概率为().A .37B .57C .514D .1321【题型八】相同元素排列模型2:空车位停车等【典例分析】1.某单位有8个连在一起的车位,现有4辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位中恰好有3个连在一起,则不同的停放方法的种数为()A.240B.360C.480D.7202.马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的9盏路灯,为节约用电,可以把其中的三盏路灯关掉,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,也不能关掉两端的路灯,满足条件的关灯办法有种【变式演练】1.某公共汽车站有6个候车位排成一排,甲、乙、丙三个乘客在该汽车站等候228路公交车的到来,由于市内堵车,228路公交车一直没到站,三人决定在座位上候车,且每人只能坐一个位置,则恰好有2个连续空座位的候车方式的种数是A.48B.54C.72D.842.现有一排10个位置的空停车场,甲、乙、丙三辆不同的车去停放,要求每辆车左右两边都有空车位且甲车在乙、丙两车之间的停放方式共有_________种.3.地面上有并排的七个汽车位,现有红、白、黄、黑四辆不同的汽车同时倒车入库.当停车完毕后,恰有两个连续的空车位,且红、白两车互不相邻的情况有________种.【题型九】相同元素排列模型3:上楼梯等【典例分析】欲登上第10级楼梯,如果规定每步只能跨上一级或两级,则不同的走法共有A.34种B.55种C.89种D.144种【变式演练】1.斐波那契数列,又称黄金分割数列.因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…..,在数学上,斐波那契数列以如下被递推的方法定义:()11f =,()21f =,()()()()122,f n f n f n n n N *=-+-≥∈.这种递推方法适合研究生活中很多问题.比如:一六八中学食堂一楼到二楼有15个台阶,某同学一步可以跨一个或者两个台阶,则他到二楼就餐有()种上楼方法.A .377B .610C .987D .15972.从一楼到二楼共有12级台阶,可以一步迈一级也可以一步迈两级,要求8步走完,则从一楼到二楼共有走法.A .12B .8C .70D .663.某人从上一层到二层需跨10级台阶.他一步可能跨1级台阶,称为一阶步,也可能跨2级台阶,称为二阶步,最多能跨3级台阶,称为三阶步.从一层上到二层他总共跨了6步,而且任何相邻两步均不同阶.则他从一层到二层可能的不同过程共有()种.A .6B .8C .10D .122010年全国高中数学联赛山东赛区预赛试题【题型十】多事件限制重叠型【典例分析】班班会准备从含甲、乙、丙的7名学生中选取4人发言,要求甲、乙两人至少有一个发言,且甲、乙都发言时丙不能发言,则甲、乙两人都发言且发言顺序不相邻的概率为A .217B .316C .326D .328【变式演练】1.某同学计划用他姓名的首字母,T X ,身份证的后4位数字(4位数字都不同)以及3个符号,,αβθ设置一个六位的密码.若,T X 必选,且符号不能超过两个,数字不能放在首位和末位,字母和数字的相对顺序不变,则他可设置的密码的种数为()A .864B .1009C .1225D .14412.2019年11月19日至20日,北京师范大学出版集团携手北师大版数学教材编写组在广东省珠海市联合举办了以“新课程,我们都是追梦人”为主题的北师大版中小学数学教材交流研讨会,会议期间举办了一场“互动沙龙”,要求从6位男嘉宾,2位女嘉宾中随机选出4位嘉宾进行现场演讲,且女嘉宾至少要选中1位,如果2位女嘉宾同时被选中,她们的演讲顺序不能相邻,那么不同演讲顺序的种数是()A .1860B .1320C .1140D .10203.有2辆不同的红色车和2辆不同的黑色车要停放在如图所示的六个车位中的四个内,要求相同颜色的车不在同一行也不在同一列,则共有______种不同的停放方法.(用数字作答)【题型十一】多重限制分类讨论【典例分析】高一新生小崔第一次进入图书馆时看到了馆内楼梯(图1),她准备每次走1级或2级楼梯去二楼,并在心中默默计算这样走完25级楼梯大概有多少种不同的走法,可是当她走上去后发现(图2)原来在13级处有一宽度达1.5米的平台,这样原来的走楼梯方案需要调整,请问,对于剩下的15级()123+楼梯按分2段的走法与原来一次性走15级的走法相比较少了______种.【变式演练】1.市内某公共汽车站有7个候车位(成一排),现有甲,乙,丙,丁,戊5名同学随机坐在某个座位上候车,则甲,乙相邻且丙,丁不相邻的不同的坐法种数为______;(用数字作答)3位同学相邻,另2位同学也相邻,但5位同学不能坐在一起的不同的坐法种数为______.(用数字作答)2.2021年某地电视台春晚的戏曲节目,准备了经典京剧、豫剧、越剧、粤剧、黄梅戏、评剧6个剧种的各一个片段.对这6个剧种的演出顺序有如下要求:京剧必须排在前三,且越剧、粤剧必须排在一起,则该戏曲节目演出顺序共有()种.A .120B .156C .188D .2403.甲、乙、丙、丁等六名退休老党员相约去观看党史舞台剧《星火》.《星火》的票价为50元/人,每人限购一张票.甲、乙、丙三人各带了一张50元钞,其余三人各带了一张100元钞.他们六人排成一列到售票处买票,而售票处一开始没有准备50元零钱,那么他们六人共有多少种不同排队顺序能使购票时售票处不出现找不出钱的状态.()A .720B .360C .180D .90【题型十二】综合应用【典例分析】设十人各拿一只水桶,同到水龙头前打水,设水龙头注满第i (i =1,2,…,10)个人的水桶需Ti 分钟,假设Ti 各不相同,当水龙头只有一个可用时,应如何安排他(她)们的接水次序,使他(她)们的总的花费时间(包括等待时间和自己接水所花费的时间)最少()A .从Ti 中最大的开始,按由大到小的顺序排队B .从Ti 中最小的开始,按由小到大的顺序排队C .从靠近Ti 平均数的一个开始,依次按取一个小的取一个大的的摆动顺序排队D .任意顺序排队接水的总时间都不变【变式演练】1.由1,2,3,4,5组成的没有重复数字的五位数,从中任意抽取一个,则其恰好为“前3个数字保持递减,后3个数字保持递增”(如五位数“43125”,前3个数字“431”保持递减,后3个数字“125”保持递增)的概率是()A .120B .112C .110D .162.设A 是集合{}12345678910,,,,,,,,,的子集,只含有3个元素,且不含相邻的整数,则这种子集A 的个数为()A .32B .56C .72D .843.为迎接第24届冬季奥林匹克运动会,某校安排甲、乙、丙、丁、戊共五名学生担任冰球、冰壶和短道速滑三个项目的志愿者,每个比赛项目至少安排1人.则学生甲不会被安排到冰球比赛项目做志愿者的概率为()A.34B.23C.56D.12【经典题专练】1.如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不同,则,A C区域涂色不相同的概率为()A.17B.27C.37D.472.将一个四棱锥S ABCD的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法的总数是A.540B.480C.420D.3603.清明节前夕,某校团委决定举办“缅怀革命先烈,致敬时代英雄”主题演讲比赛,经过初赛,共有10人进入决赛,其中高一年级3人,高二年级3人,高三年级4人,现采用抽签方式决定演讲顺序,则在高二年级3人相邻的前提下,高一年级3人不相邻的概率为()A.512B.712C.914D.5144.10名同学合影,站成前排4人后排6人,现摄影师要从后排6人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A .2263C A B .2666C A C .2266C AD .2265C A 5.将编号为1、2、3、4、5、6的小球放入编号为1、2、3、4、5、6的六个盒子中,每盒放一球,若有且只有两个盒子的编号与放入的小球的编号相同,则不同的放法种数为()A .90B .135C .270D .3606.现有9个相同的球要放到3个不同的盒子里,每个盒子至少一个球,各盒子中球的个数互不相同,则不同放法的种数是()A .28B .24C .18D .167.某单位有7个连在一起的车位,现有3辆不同型号的车需停放,如果要求剩余的4个车位中恰好有3个连在一起,则不同的停放方法的种数为A .16B .18C .32D .728.校园某处并排连续有6个停车位,现有3辆汽车需要停放,为了方便司机上下车,规定:当有汽车相邻停放时,车头必须同向;当车没有相邻时,车头朝向不限,则不同的停车方法共有__________种.(用数学作答)9.如图,在某城市中,M 、N 两地之间有整齐的方格形道路网,其中1A 、2A 、3A 、4A 是道路网中位于一条对角线上的4个交汇处.今在道路网M 、N 处的甲、乙两人分别要到N 、M 处,他们分别随机地选择一条沿街的最短路径,以相同的速度同时出发,直到到达N 、M 处为止.则下列说法正确的是()A .甲从M 到达N 处的方法有120种B .甲从M 必须经过2A 到达N 处的方法有64种C .甲、乙两人在2A 处相遇的概率为81400D .甲、乙两人相遇的概率为1210.有一道楼梯共10阶,小王同学要登上这道楼梯,登楼梯时每步随机选择一步一阶或一步两阶,小王同学7步登完楼梯的概率为___________.11.2020年疫情期间,某县中心医院分三批共派出6位年龄互不相同的医务人员支援武汉六个不同的方舱医院,每个方舱医院分配一人.第一批派出一名医务人员的年龄为1P ,第二批派出两名医务人员的年龄最大者为2P ,第三批派出三名医务人员的年龄最大者为3P ,则满足123P P P <<的分配方案的概率为()A .13B .23C .120D .3412.如图,在某海岸P 的附近有三个岛屿Q ,R ,S ,计划建立三座独立大桥,将这四个地方连起来,每座桥只连接两个地方,且不出现立体交叉形式,则不同的连接方式有().A .24种B .20种C .16种D .12种13.现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加2022年杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,以下说法正确的是()A .每人都安排一项工作的不同方法数为54B .每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,则不同的方法数为4154A C C .如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排一人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为()3122352533C CC C A +D .每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是1232334333C C A C A +14.罗马数字是欧洲在阿拉伯数字传入之前使用的一种数码,它的产生标志着一种古代文明的进步.罗马数字的表示法如下:数字123456789形式ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ其中“Ⅰ”需要1根火柴,“Ⅴ”与“X”需要2根火柴,若为0,则用空位表示.(如123表示为,405表示为)如果把6根火柴以适当的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示的不同的三位数的个数为()A .87B .95C .100D .10315.如图为33⨯的网格图,甲、乙两人均从A 出发去B 地,每次只能向上或向右走一格,并且乙到达任何一个位置(网格交点处)时向右走过的格数不少于向上走过的格数,记甲、乙两人所走路径的条数分别为M、 的值为()N,则M NA.10B.14C.15D.16排列组合12种题型归纳1.排列与组合的概念名称定义区别排列从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素按照一定的顺序排成一列排列有序,组合无序组合合成一组2.排列数与组合数定义计算公式性质联系排列数从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,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A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=n!(n-m)!(n,m∈N*,且m≤n)(1)A n n=n!;(2)0!=1C m n=A m nm!组合数从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.用符号“C m n”表示C m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)m!=n!m!(n-m)!(n,m∈N*,且m≤n)(1)C n n=C0n=1;(2)C m n=C n-m n;(3)C m n+1=C m n+C m-1n【题型一】人坐座位模型1:捆绑与插空【典例分析】1.有四男生,三女生站一排,其中只有俩个女生相邻:2.有四男生,4女生站一排,女生若相邻,则最多2个女生相邻:解答(1):先捆绑俩女生,再排列捆绑女生,然后排列四个男生,两个“女生”插孔即可,2242 3245 C A A A(2)分类讨论24422422243445224542451; (2); (3)2C A A A A A C A A A ()都不相邻:A 两队各自相邻:一对两人相邻:!【方法技巧】人坐座位模型:特征:1.一人一位;2、有顺序;3、座位可能空;4、人是否都来坐,来的是谁;5、必要时,座位拆迁,剩余座位随人排列。

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排列组合题型及其解法
一. 特殊元素(位置)用优先法
把有限制条件的元素(位置)称为特殊元素(位置),对于这类问题一般采取特殊元素(位置)优先安排的方法。

例1. 6人站成一横排,其中甲不站左端也不站右端,有多少种不同站法?
分析:解有限制条件的元素(位置)这类问题常采取特殊元素(位置)优先安排的方法。

解法1:(元素分析法)因为甲不能站左右两端,故第一步先让甲排在左右两端之间的任一位置上,有种站法;第二步再让其余的5人站在其他5个位置上,有种站法,故站法共有:=480(种)
解法2:(位置分析法)因为左右两端不站甲,故第一步先从甲以外的5个人中任选两人站在左右两端,有种;第二步再让剩余的4个人(含甲)站在中间4个位置,有种,故站法共有:(种)
二. 相邻问题用捆绑法
对于要求某几个元素必须排在一起的问题,可用“捆绑法”:即将这几个元素看作一个整体,视为一个元素,与其他元素进行排列,然后相邻元素内部再进行排列。

例2. 5个男生和3个女生排成一排,3个女生必须排在一起,有多少种不同排法?
解:把3个女生视为一个元素,与5个男生进行排列,共有种,然后女生内部再进行排列,有种,所以排法共有:(种)。

三. 相离问题用插空法
元素相离(即不相邻)问题,可以先将其他元素排好,然后再将不相邻的元素插入已排好的元素位置之间和两端的空中。

例3. 7人排成一排,甲、乙、丙3人互不相邻有多少种排法?
解:先将其余4人排成一排,有种,再往4人之间及两端的5个空位中让甲、乙、丙插入,有种,所以排法共有:(种)
四. 定序问题用除法
对于在排列中,当某些元素次序一定时,可用此法。

解题方法是:先将n个元素进行全排列有种,个元素的全排列有种,由于要求m个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到调序的作用,即若n个元素排成一列,其中
m个元素次序一定,则有种排列方法。

例4. 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六位数有多少个?
解:不考虑限制条件,组成的六位数有种,其中个位与十位上的数字一定,所以所求的六位数有:
(个)
五. 分排问题用直排法
对于把几个元素分成若干排的排列问题,若没有其他特殊要求,可采取统一成一排的方法求解。

例5. 9个人坐成三排,第一排2人,第二排3人,第三排4人,则不同的坐法共有多少种?
解:9个人可以在三排中随意就坐,无其他限制条件,所以三排可以看作一排来处理,不同的坐标共有种。

六. 复杂问题用排除法
对于某些比较复杂的或抽象的排列问题,可以采用转化思想,从问题的反面去考虑,先求出无限制条件的方法种数,然后去掉不符合条件的方法种数。

在应用此法时要注意做到不重不漏。

例6. 四面体的顶点和各棱中点共有10个点,取其中4个不共面的点,则不同的取法共有()
A. 150种
B. 147种
C. 144种
D. 141种
解:从10个点中任取4个点有种取法,其中4点共面的情况有三类。

第一类,取出的4个点位于四面体的同一个面内,有种;第二类,取任一条棱上的3个点及该棱对棱的中点,这4点共面,有6种;第三类,由中位线构成的平行四边形(其两组对边分别平行于四面体相对的两条棱),它的4个点共面,有3种。

以上三类情况不合要求应减掉,所以不同的取法共有:(种)。

七. 多元问题用分类法
按题目条件,把符合条件的排列、组合问题分成互不重复的若干类,分别计算,最后计算总数。

例7. 已知直线中的a,b,c是取自集合{-3,-2,-1,0,1,2,3}中的3个不同的元素,并且该直线的倾斜角为锐角,求符合这些条件的直线的条数。

解:设倾斜角为,由为锐角,得,即a,b异号。

(1)若c=0,a,b各有3种取法,排除2个重复(,,),故有:3×3-2=7(条)。

(2)若,a有3种取法,b有3种取法,而同时c还有4种取法,且其中任意两条直线均不相同,故这样的直线有:3×3×4=36(条)。

从而符合要求的直线共有:7+36=43(条)
八. 排列、组合综合问题用先选后排的策略
处理排列、组合综合性问题一般是先选元素,后排列。

例8. 将4名教师分派到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分派方案共有多少种?
解:可分两步进行:第一步先将4名教师分为三组(1,1,2),(2,1,1),(1,2,1),共有:(种),第二步将这三组教师分派到3种中学任教有种方法。

由分步计数原理得不同的分派方案共有:(种)。

因此共有
36种方案。

九. 隔板模型法
常用于解决整数分解型排列、组合的问题。

例9. 有10个三好学生名额,分配到6个班,每班至少1个名额,共有多少种不同的分配方案?
解:6个班,可用5个隔板,将10个名额并排成一排,名额之间有9个空,将5个隔板插入9个空,每一种插法,对应一种分配方案,故方案有:(种)。

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