(完整版)排列组合问题的解题方法与技巧的总结
排列组合解题的高效技巧与策略
排列组合解题的高效技巧与策略排列组合是数学中的一个重要概念,它在解决问题时可以帮助我们快速、高效地找出正确的答案。
本文将介绍一些排列组合解题的高效技巧与策略,帮助读者更好地应对相关问题。
1. 理解排列和组合的概念在开始讨论解题技巧之前,我们首先需要理解排列和组合的概念。
排列是指从一组元素中选取一部分元素按照一定的顺序进行排列,而组合是指从一组元素中选取一部分元素,不考虑顺序的情况下进行组合。
2. 利用公式计算排列组合数排列和组合问题的解答往往涉及到计算排列数和组合数。
针对不同的问题,我们可以利用相应的公式来计算。
例如,计算从n个元素中选取r个元素的排列数可以使用下面的公式:P(n,r) = n! / (n-r)!其中,n!表示n的阶乘,即n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 2 * 1。
3. 利用乘法原理和加法原理乘法原理和加法原理是解决排列组合问题的基本原理。
乘法原理指出,如果一个任务可以分为k个相互独立的子任务,每个子任务有n1、n2、...、nk种选择,则总的选择方式数为n1 * n2 * ... * nk。
而加法原理指出,如果一个任务可以通过两个步骤完成,第一步有n种选择,第二步有m种选择,则总的选择方式数为n + m。
4. 利用递推关系简化计算在解决排列组合问题时,有时可以利用递推关系简化计算过程,减少计算量。
例如,C(n, r) = C(n-1, r-1) + C(n-1, r)就是一个常见的递推关系。
通过利用递推关系,我们可以将原始问题转化为更小规模的子问题,从而简化计算过程。
5. 利用二项式定理求解复杂问题二项式定理是数学中的一个重要定理,它展示了如何将一个二次多项式展开成一个多项式的和。
利用二项式定理,我们可以求解复杂的排列组合问题。
例如,在计算(x + y)^n的展开式中,我们可以得到展开式中各个项的系数,进而能够解决一些特殊问题。
6. 善于应用化简的方法在解决排列组合问题时,有时候问题的描述较为复杂,难以直接进行计算。
☆排列组合解题技巧归纳总结
排列组合解题技巧归纳总结教学内容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n 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。
排列组合解题方法和策略总结
排列组合解题方法和策略总结排列组合是数学中一个重要的概念,它涉及到从n个不同元素中取出m个元素(n>m)进行排列或组合的问题。
排列组合问题在日常生活和科学研究中有着广泛的应用,因此掌握排列组合的解题方法和策略非常重要。
以下是排列组合解题方法和策略的总结:1.明确问题要求:在解决排列组合问题时,首先要明确问题的要求,确定是排列问题还是组合问题,以及具体的限制条件。
2.确定元素范围:根据问题要求,确定所选取元素的范围,明确哪些元素可以选取,哪些元素不能选取。
3.列出所有可能的排列或组合:根据排列组合的公式,列出所有可能的排列或组合,确保不遗漏任何一种可能性。
4.分类讨论:对于一些复杂的问题,需要进行分类讨论。
根据问题的特点,将问题分成若干个子问题,分别求解子问题的排列组合情况。
5.排除法:在某些情况下,可以通过排除法求解问题。
根据问题的限制条件,排除一些不可能的情况,从而减少计算量。
6.递推关系:对于一些具有递推关系的问题,可以利用递推关系求解。
通过递推关系,逐步推导出最终的排列组合情况。
7.容斥原理:容斥原理是解决排列组合问题的一种重要方法。
通过容斥原理,可以将多个排列或组合的情况合并为一个,从而简化计算过程。
8.实际应用:排列组合问题在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
通过实际应用,可以加深对排列组合概念的理解,并掌握解题方法和策略。
解决排列组合问题需要掌握一定的方法和策略。
通过明确问题要求、确定元素范围、分类讨论、排除法、递推关系、容斥原理等方法和策略,可以有效地解决各种排列组合问题。
同时,通过实际应用,可以加深对排列组合概念的理解,提高解题能力。
排列组合在日常生活和科学研究中有着广泛的应用,以下是其中一些典型的应用场景:1.生日庆祝:在生日庆祝中,排列组合可以用来确定不同的庆祝活动安排。
例如,如果有5个朋友参加生日派对,可以使用排列组合确定他们坐在一张圆桌上的不同方式。
2.彩票购买:在购买彩票时,可以使用排列组合来计算不同号码的组合。
(完整版)解排列组合应用题的解法技巧(可编辑修改word版)
(完整版)解排列组合应用题的解法技巧(可编辑修改word版)n n nn 解排列组合应用题的解法·技巧引言:1、本资料对排列、组合应用题归纳为 8 种解法、13 种技巧2、解排列组合问题的“16 字方针”:分类相加,分步相乘,有序排列,无序组合一般先选再排,即先组合再排列,先分再排。
弄清要完成什么样的事件是前提,解决这类问题通常有三种途径(1) 以元素为主,应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,再考虑其他位置即采用“先特殊后一般”的解题原则.(3) 先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数前两种方式叫直接解法,后一种方式叫间接(剔除)解法注:数量不大时可以逐一排出结果。
3、解排列组合问题的依据是:分类相加(每类方法都能独立地完成这件事,它是相互独立的,一次的且每次得出的是最后的结果,只需一种方法就能完成这件事),分步相乘(一步得出的结果都不是最后的结果,任何一步都不能独立地完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事,各步是关联的),有序排列,无序组合.(一)排列组合应用题的解法排列组合应用题的解题方法既有一般的规律,又有很多特别的技巧,它要求我们要认真地审题,对题目中的信息进行科学地加工处理。
下面通过一些例题来说明几种常见的解法。
一. 运用两个基本原理二. 特殊元素(位置)优先三. 捆绑法四. 插入法五. 排除法六. 机会均等法七. 转化法八. 隔板法一. 运用两个基本原理加法原理和乘法原理是解排列组合应用题的最基本的出发点,可以说对每道应用题我们都要考虑在记数的时候进行分数或分步处理。
例 1:n 个人参加某项资格考试,能否通过,有多少种可能的结果?解法 1:用分类记数的原理,没有人通过,有 C 0 种结果;1 个人通过,有 C 1 种结 n n果,……;n 个人通过,有C n 种结果。
所以一共有C 0 + C 1 + +C n = 2n 种可能的结果。
排列组合解题技巧12法.
排列组合解题技巧12法首先,谈谈排列组合综合问题的一般解题规律:1〕使用"分类计数原理"还是"分步计数原理"要根据我们完成某件事时采取的方式而定,可以分类来完成这件事时用"分类计数原理",需要分步来完成这件事时就用"分步计数原理";那么,怎样确定是分类,还是分步骤?"分类"表现为其中任何一类均可独立完成所给的事件,而"分步"必须把各步骤均完成才能完成所给事件,所以准确理解两个原理强调完成一件事情的几类办法互不干扰,相互独立,彼此间交集为空集,并集为全集,不论哪类办法都能将事情单独完成,分步计数原理强调各步骤缺一不可,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,步与步之间互不影响,即前步用什么方法不影响后面的步骤采用的方法.2〕排列与组合定义相近,它们的区别在于是否与顺序有关.3〕复杂的排列问题常常通过试验、画 "树图 "、"框图"等手段使问题直观化,从而寻求解题途径,由于结果的正确性难于检验,因此常常需要用不同的方法求解来获得检验.4〕按元素的性质进行分类,按事件发生的连续性进行分步是处理排列组合问题的基本思想方法,要注意"至少、至多"等限制词的意义.5〕处理排列、组合综合问题,一般思想是先选元素〔组合〕,后排列,按元素的性质进行"分类"和按事件的过程"分步",始终是处理排列、组合问题的基本原理和方法,通过解题训练要注意积累和掌握分类和分步的基本技能,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏.6〕在解决排列组合综合问题时,必须深刻理解排列组合的概念,能熟练地对问题进行分类,牢记排列数与组合数公式与组合数性质,容易产生的错误是重复和遗漏计数.总之,解决排列组合问题的基本规律,即:分类相加,分步相乘,排组分清,加乘明确;有序排列,无序组合;正难则反,间接排除等.其次,我们在抓住问题的本质特征和规律,灵活运用基本原理和公式进行分析解答的同时,还要注意讲究一些解题策略和方法技巧,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方法和策略.一.特殊元素〔位置〕的"优先安排法":对于特殊元素〔位置〕的排列组合问题,一般先考虑特殊,再考虑其他.例1、用0,2,3,4,5,五个数字,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不能排首位,故0就是其中的"特殊"元素,应该优先安排,按0排在末尾和0不排在末尾分两类:1〕0排末尾时,有A42个,2〕0不排在末尾时,则有C21 A31A31个,由分数计数原理,共有偶数A42 + C21 A31A31=30个,选B.二.总体淘汰法:对于含否定的问题,还可以从总体中把不合要求的除去.如例1中,也可用此法解答:五个数字组成三位数的全排列有A53个,排好后发现0不能排首位,而且数字3,5也不能排末位,这两种排法要排除,故有A53--3A42+ C21A3 1=30个偶数.三.合理分类与准确分步含有约束条件的排列组合问题,按元素的性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,做到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏. 四.相邻问题用捆绑法:在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先整体考虑,将相邻的元素"捆绑"起来,看作一"大"元素与其余元素排列,然后再考虑大元素内部各元素间顺序的解题策略就是捆绑法.例2、有8本不同的书;其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本.若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有< >种.<结果用数值表示>解:把3本数学书"捆绑"在一起看成一本大书,2本外语书也"捆绑"在一起看成一本大书,与其它3本书一起看作5个元素,共有A55种排法;又3本数学书有A 33种排法,2本外语书有A22种排法;根据分步计数原理共有排法A55 A33 A22= 1440<种>.注:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意"捆绑"起来的大元素内部的顺序问题.五.不相邻问题用"插空法":不相邻问题是指要求某些元素不能相邻,由其它元素将它们隔开.解决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.例3、用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻, 2与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻.这样的八位数共有< >个.<用数字作答>解:由于要求1与2相邻,2与4相邻,可将1、2、4这三个数字捆绑在一起形成一个大元素,这个大元素的内部中间只能排2,两边排1和4,因此大元素内部共有A22种排法,再把5与6也捆绑成一个大元素,其内部也有A22种排法,与数字3共计三个元素,先将这三个元素排好,共有A33种排法,再从前面排好的三个元素形成的间隙及两端共四个位置中任选两个,把要求不相邻的数字7和8插入即可,共有A42种插法,所以符合条件的八位数共有A22 A22 A33 A42=288<种>.注:运用"插空法"解决不相邻问题时,要注意欲插入的位置是否包含两端位置.六.顺序固定用"除法":对于某几个元素按一定的顺序排列问题,可先把这几个元素与其他元素一同进行全排列,然后用总的排列数除于这几个元素的全排列数.例4、6个人排队,甲、乙、丙三人按"甲---乙---丙"顺序排的排队方法有多少种?分析:不考虑附加条件,排队方法有A66种,而其中甲、乙、丙的A33种排法中只有一种符合条件.故符合条件的排法有A66 ÷A33 =120种.<或A63种>例5、4个男生和3个女生,高矮不相等,现在将他们排成一行,要求从左到右女生从矮到高排列,有多少种排法.解:先在7个位置中任取4个给男生,有A74 种排法,余下的3个位置给女生,只有一种排法,故有A74 种排法.<也可以是A77 ÷A33种>七.分排问题用"直排法":把几个元素排成若干排的问题,可采用统一排成一排的排法来处理.例6、7个人坐两排座位,第一排3个人,第二排坐4个人,则不同的坐法有多少种?分析:7个人可以在前两排随意就坐,再无其它条件,故两排可看作一排来处理,不同的坐法共有A77种.八.逐个试验法:题中附加条件增多,直接解决困难时,用试验逐步寻找规律. 例7.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的方格中,每方格填1个,方格标号与所填数字均不相同的填法种数有〔〕A.6 B.9 C.11 D.23解:第一方格内可填2或3或4,如第一填2,则第二方格可填1或3或4,若第二方格内填1,则后两方格只有一种方法;若第二方格填3或4,后两方格也只有一种填法.一共有9种填法,故选B九、构造模型 "隔板法":对于较复杂的排列问题,可通过设计另一情景,构造一个隔板模型来解决问题.例8、方程a+b+c+d=12有多少组正整数解?分析:建立隔板模型:将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成的11个间隙中任意插入3块隔板,把球分成4堆,每一种分法所得4堆球的各堆球的数目,对应为a、b、c、d的一组正整解,故原方程的正整数解的组数共有C113 .又如方程a+b+c+d=12非负整数解的个数,可用此法解.十.排除法:对于含"至多"或"至少"的排列组合问题,若直接解答多需进行复杂讨论,可以考虑"总体去杂",即将总体中不符合条件的排列或组合删除掉,从而计算出符合条件的排列组合数的方法.例9、从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有< >种.A.140种 B.80种 C.70种 D.35种解:在被取出的3台中,不含甲型或不合乙型的抽取方法均不合题意,因此符合题意的抽取方法有C93-C43-C53=70<种>,故选C.注:这种方法适用于反面的情况明确且易于计算的习题.十一.逐步探索法:对于情况复杂,不易发现其规律的问题需要认真分析,探索出其规律例10、从1到100的自然数中,每次取出不同的两个数,使它们的和大于100,则不同的取法种数有多少种.解:两个数相加中以较小的数为被加数,1+100>100,1为被加数时有1种,2为被加数有2种,…,49为被加数的有49种,50为被加数的有50种,但51为被加数有49种,52为被加数有48种,…,99为被捕加数的只有1种,故不同的取法有〔1+2 +3+…+50〕+〔49+48+…+1〕=2500种十二.一一对应法:例11.在100名选手之间进行单循环淘汰赛〔即一场失败要退出比赛〕最后产生一名冠军,要比赛几场?解:要产生一名冠军,要淘汰冠军以外的所有选手,即要淘汰99名选手,要淘汰一名就要进行一场,故比赛99场.。
(完整版)排列组合常见21种解题方法(可编辑修改word版)
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,以免不合要求的元素占了这N = m 1 ⨯ m 2 ⨯ ⨯ m nN = m 1 + m 2 + + m n344 4 3 4AC 5 2 2 5 6 5 6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两两个位置.先排末位共有C 1 然后排首位共有C 1 最后排其它位置共有 A 3由分步计数原理得C 1C 1A 3 = 28844 3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。
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n n nn 解排列组合应用题的解法·技巧引言:1、本资料对排列、组合应用题归纳为 8 种解法、13 种技巧2、解排列组合问题的“16 字方针”:分类相加,分步相乘,有序排列,无序组合一般先选再排,即先组合再排列,先分再排。
弄清要完成什么样的事件是前提,解决这类问题通常有三种途径(1) 以元素为主,应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,再考虑其他位置即采用“先特殊后一般”的解题原则.(3) 先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数 前两种方式叫直接解法,后一种方式叫间接(剔除)解法 注:数量不大时可以逐一排出结果。
3、解排列组合问题的依据是:分类相加(每类方法都能独立地完成这件事,它是相互独立的,一次的且 每次得出的是最后的结果,只需一种方法就能完成这件事),分步相乘(一步得出的结果都不是最后的结果, 任何一步都不能独立地完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事,各步是关联的),有序排列, 无序组合.(一)排列组合应用题的解法排列组合应用题的解题方法既有一般的规律,又有很多特别的技巧,它要求我们要认真地审题,对题目中的信息进行科学地加工处理。
下面通过一些例题来说明几种常见的解法。
一. 运用两个基本原理二. 特殊元素(位置)优先 三. 捆绑法 四. 插入法 五. 排除法 六. 机会均等法 七. 转化法 八. 隔板法一. 运用两个基本原理加法原理和乘法原理是解排列组合应用题的最基本的出发点,可以说对每道应用题我们都要考虑在记数的时候进行分数或分步处理。
例 1:n 个人参加某项资格考试,能否通过,有多少种可能的结果?解法 1:用分类记数的原理,没有人通过,有 C 0 种结果;1 个人通过,有 C 1 种结 n n果,……;n 个人通过,有C n 种结果。
所以一共有C 0 + C 1 + +C n = 2n 种可能的结果。
完整版☆排列组合解题技巧归纳总结计划
摆列组合解题技巧概括总结教课内容1. 分类计数原理 ( 加法原理 )达成一件事,有n类方法,在第 1类方法中有m1 种不一样的方法,在第 2类方法中有m2 种不一样的方法,⋯,在第n类方法中有m n 种不一样的方法,那么达成这件事共有:N m m L m1 2 n种不一样的方法.2. 分步计数原理〔乘法原理〕达成一件事,需要分红n 个步骤,做第 1 步有m1 种不一样的方法,做第 2 步有m2 种不一样的方法,⋯,做第n 步有m n 种不一样的方法,那么达成这件事共有:N m m L m1 2 n种不一样的方法.3. 分类计数原理分步计数原理差别分类计数原理方法互相独立,任何一种方法都能够独立地达成这件事。
分步计数原理各步互相依存,每步中的方法达成事件的一个阶段,不可以达成整个事件.解决摆列组合综合性问题的一般过程以下 :1.仔细审题弄清要做什么事2. 如何做才能达成所要做的事 , 即采纳分步仍是分类, 或是分步与分类同时进行 , 确立分多少步及多少类。
3. 确立每一步或每一类是摆列问题( 有序 )仍是组合 ( 无序 )问题, 元素总数是多少及拿出多少个元素.4. 解决摆列组合综合性问题,常常类与步交错,所以一定掌握一些常用的解题策略一. 特别元素和特别地点优先策略例 1. 由 0,1,2,3,4,5 能够构成多少个没有重复数字五位奇数 .解: 因为末位和首位有特别要求 ,应当优先安排 , 免得不合要求的元素占了这两个地点 .先排末位共有 13C而后排首位共有 1 4C最后排其余地点共有 3A4由分步计数原理得 1 1 3C4C3 A4 2881 C4 A 3 14 C3练习题:7 种不一样的花种在排成一列的花盆里 , 假定两种葵花不种在中间,也不种在两头的花盆里,问有多少不一样的种法?二. 相邻元素捆绑策略例 2. 7 人站成一排 , 此中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不一样的排法 .解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并当作一个复合元素,同时丙丁也当作一个复合元素,再与其它元素进行摆列,同时对相邻元素内部进行自排。
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344 4 3 4A C 5 2 2 5 排列组合解题技巧归纳总结教学内容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,以免不合要求的元素占了这两个位置.先排末位共有C 1 然后排首位共有C 1 最后排其它位置共有 A 3由分步计数原理得C 1C 1A 3 = 288443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。
(完整word版)排列组合的二十种解法总结,推荐文档
超全的排列组合解法排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
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。
排列与组合问题的解题方法
排列与组合问题的解题方法排列与组合是数学中重要的组合数学问题,常用于解决计数和选择问题。
在排列与组合中,排列是指从一组元素中选取若干个按特定顺序排列的方式;而组合则是指从一组元素中选取若干个无序的方式。
解决排列与组合问题的方法有很多,下面将介绍一些常用的解题方法。
一、排列问题的解题方法1. 全排列方法:全排列是指对给定的一组元素进行全面排列,确保每个元素都排在不同的位置上。
全排列问题可以通过递归算法来解决。
具体步骤如下:1)选取第一个元素作为排列的首位;2)将剩余的元素进行全排列;3)将选取的元素与全排列的结果进行组合。
2. 循环方法:循环方法是指通过循环遍历的方式来求解排列问题。
具体步骤如下:1)确定排列的元素个数和位置;2)通过循环遍历的方式确定每个位置上的元素。
3. 递归方法:递归方法是指通过递归函数的调用来求解排列问题。
递归方法可以将一个问题分解为更小的子问题,并通过递归调用来解决子问题。
具体步骤如下:1)选取第一个元素作为排列的首位;2)将剩余的元素进行递归调用,求解子问题的排列;3)将选取的元素与子问题的排列进行组合。
二、组合问题的解题方法1. 递推公式法:递推公式法是一种求解组合问题的常用方法。
通过递推公式,可以将大的组合问题分解为更小的子问题,并通过递归调用来解决子问题。
具体步骤如下:1)确定组合的元素个数和位置;2)通过递推公式计算每个位置上的元素。
2. 数学公式法:数学公式法是指通过数学公式来求解组合问题。
常用的组合公式有排列组合公式、二项式定理等。
通过应用数学公式,可以快速计算组合问题的解。
具体步骤如下:1)确定组合的元素个数和位置;2)通过数学公式计算每个位置上的元素。
3. 动态规划法:动态规划法是一种求解组合问题的高效算法。
通过定义递推关系和初始条件,可以通过动态规划的方式求解组合问题。
具体步骤如下:1)定义递推关系和初始条件;2)通过递推公式计算每个位置上的元素。
总结:排列与组合问题的解题方法有很多种,选择合适的方法取决于具体的问题和求解的要求。
(完整版)排列组合知识点总结+典型例题及答案解析
排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.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 m n -=+---=……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 nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n n 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 r r 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 +++++-+++-++-+++++=++++=+++=L L L 注:若12m m 1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1.①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。
排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)58958
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:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
(完整版)☆排列组合解题技巧归纳总结
排列组合解题技巧归纳总结教学内容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n 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?443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。
排列组合问题17种方法解读
多排问题直排策略 8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在 前排,丁在后排,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.2 先在前4个位置排甲乙两 A4 种,再排后4个位置上的 个特殊元素有____ 1 特殊元素有_____ 5个位置 A4 种,其余的5人在 2 1 5 5 A A 上任意排列有____ 4A A5 种,则共有_________ 4 5 种.
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 种会原定的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 8 ( ) 7
练习题
1.7种不同的花种在排成一列的花盆里,若 两种葵花不种在中间,也不种在两端的 花盆里,问有多少不同的种法?
解一:分两步完成;
3
第一步选两葵花之外的花占据两端和中间的位置有A5 种排法 3 4 第二步排其余的位置: 有A4 种排法 共有 A 4 5A 4 种不同的排法 2 有A4 种排法 第二步由其余元素占位: 解二:第一步由葵花去占位: 5 2 5 有A5 种排法 共有A4 A5 种不同的排法 小结:当排列或组合问题中,若某些元素或某些位置有特殊要 求 的时候,那么,一般先按排这些特殊元素或位置,然后再 按排其它元素或位置,这种方法叫特殊元素(位置)分析法。
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. 排列与组合的关键是问题与次序有无关系。 3.排列数公式:
排列组合解题技巧归纳总结
排列组合解题技巧归纳总结一、排列组合解题概述排列组合解题是一种常见的数学解题方法,它是从实际问题中抽象出的数学思路,即利用数学的思想研究问题的中可能的不同情况。
它是指将从某概念领域中抽出的元素,按一定规则进行排列组合,以求出符合要求的所有可能情况,并且再对这些可能情况进行比较选择。
二、关于排列组合解题的技巧1、熟悉必要的知识排列组合解题一般有四种情形,分别是无重复排列,有重复排列,无重复组合,有重复组合。
读者在学习排列组合解题技巧时要先熟练掌握这四种情形的基本概念。
2、理解问题为正确解决排列组合解题,必须结合问题本身,仔细阅读题干,弄清所求的具体内容,讨论其间的联系和规律,并把握到全局。
3、合理分类将题目中的个体或要素,按某种形式或方法进行分类,这样就可以有效地缩小解题范围,把问题转化成容易求解的形式。
4、计算概率排列组合解题究竟有多少种可能,有时可以利用数学概率公式,计算概率,从而辅助解题,快速缩小解题步骤,提高解题效率。
5、模拟实验在排列组合解题过程中,可以采用模拟实验的方法,通过模拟试验来找出具体的结果情况,以有效节约解题时间。
6、求解问题求解排列组合解题有三种方法:因式分解法、基本计算法和穷举法。
因式分解法是把问题分解为几个不同的小问题进行全面求解;基本计算法就是用一定的数学计算技巧,用必要的算式和穷举函数,来对复杂的问题进行求解;穷举法就是把所有可能的情况都列出来,逐一筛查出正确的结果。
三、总结排列组合的解题方法,是从实际问题中抽象出的数学思路,它可以帮助我们把复杂的问题转化为容易解答的数学计算。
其具体解题技巧也有很多,这就要求读者先有足够的数学知识,精确把握问题,合理地分类,根据题意来确定使用穷举法、因式分解法、基本计算法等,以最短时间最高效地解决问题。
(完整版)排列组合问题常用方法(二十种)
解排列组合问题常用方法(二十种)一、定位问题优先法(特殊元素和特殊位置优先法)例1、由01,2,3,4,5,可以组成多少个没有重复数字五位奇数? 分析:特殊元素和特殊位置有特殊要求,应优先考虑。
末位和首位有特殊要求。
先排末位,从1,3,5三个数中任选一个共有13C 种组合;然后排首位,从2,4和剩余的两个奇数中任选一个共有14C 种组合;最后排中间三个数,从剩余四个数中任选三个共有34A 种排列。
由分步计数原理得113344288C C A =。
变式1、7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?分析:先种两种不同的葵花在不受限制的四个花盒中共有24A 种排列,再种其它葵花有55A 种排列。
由分步计数原理得25451440A A =。
二、相邻问题捆绑法例2、7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻,共有多少种不同的排法?分析:分三步。
先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,将丙丁两元素也捆绑成整体看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时在两对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理得522522480A A A =。
变式2、某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 。
分析:命中的三枪捆绑成一枪,与命中的另一枪插入未命中四枪形成的五个空位,共有25A 种排列。
三、相离问题插空法例3、一个晚会节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈不能连续出场,则节目出场顺序有多少种?分析:相离问题即不相邻问题。
分两步。
第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种排列,第二步将4个舞蹈插入第一步排好后形成的6个空位中(包含首尾两个空位)共有46A 种排列,由分步计数原理得545643200A A =。
变式3、某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目,如果将这两个新节目插入原节目单中且不相邻,那么不同插法的种数为 。
☆排列组合解题技巧归纳总结
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?
(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
定序问题可以用倍缩
练习法题:,10 还人身可高转各不化相为等占,排位成前插后排,每排 5 人,要求从左至右身高逐渐增加,
排法.如果从 n 个不同元素中取出 m 个元素作圆形
练习排题:列6共颗颜有色不同的钻石,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
A
2 4
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 A43 由分步计数原理得 C41C31A43 288
C
1 4
A34
C 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
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?
法 78
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
A
4 4
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 !
C
D
B
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学员数学科目第次个性化教案授课时间教师姓名备课时间学员年级高二课题名称排列组合问题的解题策略课时总数共课时教育顾问学管邱老师教学目标1、两个计数原理的掌握与应用;2、关于排列与组合的定义的理解;关于排列与组合数公式的掌握;关于组合数两个性质的掌握;3、运用排列与组合的意义与公式解决简单的应用问题(多为排列与组合的混合问题)教学重点1、两个计数原理的掌握与应用;2、关于排列与组合的定义的理解;关于排列与组合数公式的掌握;关于组合数两个性质的掌握;教学难点运用排列与组合的意义与公式解决简单的应用问题(多为排列与组合的混合问题)教学过程教师活动一、作业检查与评价(第一次课程)二、复习导入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。
三、内容讲解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nm种不同的方法,那么完成这件事共有:12nN m m m=+++L种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成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nm种不同的方法,那么完成这件事共有:12nN m m m=⨯⨯⨯L种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.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排列组合问题的解题策略一、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: n 站成一排,其中某m 个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有N M M N M M A A --种排法。
练习: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?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:2565A A 种 .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.若N 个人站成一排,其中M 个人不相邻,可用“插空”法解决,共有 种排法。
练习: 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.三、复杂问题--总体排除法或排异法有些问题直接法考虑比较难比较复杂,或分类不清或多种时,而它的反面往往比较简捷,可考虑用“排除法”,先求出它的反面,再从整体中排除.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.练习: 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?分析 此题若是直接去考虑的话,就要将问题分成好几种情况,这样解题的话,容易造成各种情况遗漏或者重复的情况.而如果从此问题相反的方面去考虑的话,不但容易理解,而且在计算中也是非常的简便.这样就可以简化计算过程.解 43人中任抽5人的方法有 种,正副班长,团支部书记都不在内的抽法有 种,所以正副班长,团支部书记至少有1人在内的抽法有 种.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3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。
例6.(2003年北京春招)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( )A .42B .30C .20D .12解:增加的两个新节目,可分为相临与不相临两种情况:1.不相临:共有 种;2.相临:共有种。
故不同插法的种数为:26A + 22A 16A =42 ,故选A 。
例7.(2003年全国高考试题)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻地区不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种.(以数字作答)解:由题意,选用3种颜色时,C 43种颜色,必须是②④同色,③⑤同色,与①进行全排列,涂色方法有C 43A 33=24种4色全用时涂色方法:是②④同色或③⑤同色,有2种情况,涂色方法有C 21A 44=48种所以不同的着色方法共有48+24=72种;故答案为72六、混合问题--先选后排法对于排列组合的混合应用题,可采取先选取元素,后进行排列的策略.例8.(2002年北京高考)12名同学分别到三个不同的路口进行车流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案共有()种A. B.3种 C. 种 D.解:本试题属于均分组问题。
则12名同学均分成3组共有种方法,分配到三个不同的路口的不同的分配方案共有:种,故选A。
例9.(2003年北京高考试题)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()A.24种B.18种C.12种 D.6种解:黄瓜必选,故再选2种蔬菜的方法数是C32种,在不同土质的三块土地上种植的方法是A33,∴种法共有C32A33=18,故选B.七.相同元素分配--档板分隔法例10.把10本相同的书发给编号为1、2、3的三个学生阅览室,每个阅览室分得的书的本数不小于其编号数,试求不同分法的种数。
请用尽可能多的方法求解,并思考这些方法是否适合更一般的情况?本题考查组合问题。
解一:先让2、3号阅览室依次分得1本书、2本书;再对余下的7本书进行分配,保证每个阅览室至少得一本书,这相当于在7本相同书之间的6个“空档”内插入两个相同“I”(一般可视为“隔C种插法,即有15种分法。
板”)共有262、解二:由于书相同,故可先按阅览室的编号分出6本,此时已保证各阅览室所分得的书不小于其编号,剩下的4本书有以下四种分配方案:①某一阅览室独得4本,有种分法;②某两个阅览室分别得1本和3本,有种分法;③某两个阅览室各得2本,有种分法;④某一阅览室得2本,其余两阅览室各得1本,有种分法.由加法原理,共有不同的分法3+=15种.八.转化法:对于某些较复杂的、或较抽象的排列组合问题,可以利用转化思想,将其化归为简单的、具体的问题来求解。
例11 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.但如果我们将其转换为等价的其他问题,就会显得比较清楚,方法简单,结果容易理解.解:此题可以转化为:将12个相同的白球分成8份,有多少种不同的分法问题,因此须把这12个白球排成一排,在11个空档中放上7个相同的黑球,每个空档最多放一个,即可将白球分成8份,显然有种不同的放法,所以名额分配方案有种.九.剩余法:在组合问题中,有多少取法,就有多少种剩法,他们是一一对应的,因此,当求取法困难时,可转化为求剩法.例12 袋中有5分硬币23个,1角硬币10个,如果从袋中取出2元钱,有多少种取法?分析此题是一个组合问题,若是直接考虑取钱的问题的话,情况比较多,也显得比较凌乱,难以理出头绪来.但是如果根据组合数性质考虑剩余问题的话,就会很容易解决问题.解把所有的硬币全部取出来,将得到0.05×23+0.10×10=2.15元,所以比2元多0.15元,所以剩下0.15元即剩下3个5分或1个5分与1个1角,所以共有2种取法.十.对等法:在有些题目中,它的限制条件的肯定与否定是对等的,各占全体的二分之一.在求解中只要求出全体,就可以得到所求.例13 期中安排考试科目9门,语文要在数学之前考,有多少种不同的安排顺序?分析对于任何一个排列问题,就其中的两个元素来讲的话,他们的排列顺序只有两种情况,并且在整个排列中,他们出现的机会是均等的,因此要求其中的某一种情况,能够得到全体,那么问题就可以解决了.并且也避免了问题的复杂性.解不加任何限制条件,整个排法有种,“语文安排在数学之前考”,与“数学安排在语文之前考”的排法是相等的, 所以语文安排在数学之前考的排法共有种.十一.平均分组问题:例14.6本不同的书,按下列要求各有多少种不同的选法:(1)分给甲、乙、丙三人,每人2本;(2)分为三份,每份2本;(3)分为三份,一份1本,一份2本,一份3本;(4)分给甲、乙、丙三人,一人1本,一人2本,一人3本;(5)分给甲、乙、丙三人,每人至少1本。
解:1.C2/6xC2/4=90;2.(C2/6xC2/4)/A3/3=15;3.C1/6xC2/5=60;4.C1/6xC2/5xA3/3=360;5.【(C2/6xC2/4)/A3/3+C1/6xC2/5+C1/6xC1/5/A2/2】xA3/3=540.总之,排列、组合应用题的解题思路可总结为:排组分清,加乘明确;有序排列,无序组合;分类为加,分步为乘。