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排列组合学习方法指导

排列组合学习方法指导
排列组合学习方法指导

排列与组合

一.数学思路方法

(一)化归思想

化归思想指的是变更转化的解题思想方法,即将条件或结论经过适当的转化,整个命题就可以变更为我们熟知的一些常见问题。

例 1 同室四人各写一张贺年片,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年片,则四张贺年片不同的分配方式有多少种?

分析:建立数学模型转化为数学问题,用1,2,3,4这4个数字组成无重复的四位数,其中1不在个位,2不在十位,3不在百位,4不在千位的四位数共有多少个?那么这个问题就同意解决了。

解法一:个位只能放2,3,4三种。在放过数字2后,十位只能放1,3,4三种,后两位已确定。类似地,当个位放数字3时,百位只能放1,2,4,其余也已确定。

∴共有3×3=9(种)

解法二:记四人为甲,乙,丙,丁,则甲送出的贺卡可以且只可以由乙,丙,丁三人之一收到,若乙收到,则有两种情形:

①甲收到乙送的卡片,则只有一种情况发生,即丙收丁,丁收丙。

②甲收到的不是乙送的,而是收到丙的卡片,则只能是丙收到乙的,丁收丙的,两种情况。

这就是说,甲送出的卡片被乙收到有三种情况。而甲送的卡片有三种收卡方式(乙、丙、丁)。

故共有3×3=9(种)

解法三:将四个数填入四个有序号的空格,共有44A 种方法。其中不合要求的有三类:

①四个空填写的数字都与格号相同:441C = ②恰有两个与填写的格号相同:246C =

③恰有一个与填写的格号相同:11

4

28C C ?= 所以所有方法种数为41124

44

244()9A C C C C -?++= 解法四: 具体填出所有可能情况,即

2143 2341 2413 3142 3421 3412 4123 4312 4321一共9种。

点评:①本题虽然属基本题,但她的背景是“乱坐问题”或“错排问题”。 ②本题考查的不是基本知识、排列组合公式,而是较深刻地考查考生的逻辑思维能力。应努力设法去解决问题,而不是想着如何套用公式。③若在考试中解题,解法四值得注意,采用列举法,醒目直观,简捷有效。 (二)对称思想

对称思想在数学中有广泛应用,挖掘数学问题中隐含的对称性,运用对称思想解

题,往往得到出人意料的简捷的解法。

【例2】 A ,B ,C ,D ,E 五人并排站成一排,若 B 必须站在 A 的右边(A ,B 可以相邻),那么不同排法共有多少种? 解法一:(分类法) ①A 在左边第一位时,有444!A =种排法 ②A 在左边第二位时,有123333!A A ?=?种排法

③A 在左边第三位时,有132323!A A ?=?种排法

④A 在左边第四位时,有333!A =种排法 所以共有4!33!23!3!60+?+?+=种排法。 解法二:(对称法)

不考虑限制,A ,B ,C ,D ,E 五人并排站成一排共55A 种排法,对限制条件可考虑对称性;B 在A 的右边与B 在A 的左边机会均等,便茅塞顿开,应得排法为

5

51602

A =

(三)分类思想

把一个复杂问题,通过正确划分,转化为若干小问题予以各个击破,这是高考中考查的最重要的数学思想方法之一。

【例3】 已知集合 A 和集合B 各含12个元素,A ∩B 含有4个元素,试求同时满足下面两个条件的集合的个数。 (1)()C A B ? ,且C 中含有2个元素; (2)C A ≠? (?表示空集)

分析:本题与“集合A 有12个元素,集合B 有8个元素,且A B ≠? ,求在集合A B 中取3个元素,其中至少含有A 的1个元素构成的集合C 的个数”等价。

解 ∵n (A ∪B )=n (A )+n (B )-n (A ∩B )(其中号n (a )表示集合a 中含元素的个数)。

∴n (A ∪B )=12+12-4=20

满足题设条件的集合C 的个数可划分三类:

第一类:A 中取1个元素,I C A B 中取2个元素有1212

8C C 第二类:A 中取2个元素,I C A B 中取1个元素有2112

8C C 第三类:A 中取3个元素,I C A B 中取0个元素有3012

8C C ∴满足题设的要求的集合C 的个数为

12

128

C C +21128C C +30

128C C =1084(个)

(四)逆反思想

很多问题正面求解往往困难重重,但若从反面思考,就会“柳暗花明”。

【例4】 一个小组共有10名同学,其中4名女同学,6名男同学。要从小组内选出3名代表,其中至少有1名女同学,求一共有多少种选法? 解 考虑其反面是“3名代表中没有女同学”,所以至少有1名女同学的选法有

3

3

106100C C -=(种)

(五)整体思想

把问题作为一个有机的整体,从整体上考察题中的数量关系和空间形式,对整体结构进行全面、深刻的分析和改造,以探求解题思路或优化和简化解题过程的思想方法。

【例5】3本不同的数学书与2本不同的语文书,排列在书架的一层上,使同类书不分开,有多少不同的排法?

解:因同类书不分开,故可视作2个整体有22A 种排法,又同类书之间课任意排列故有22322324A A A =种。

例6 6人站成一排,其中甲不能站在排头,乙不能站在排尾,有多少种不同的站法? 解法一:(特殊元素法)

第一类:甲先从中间四个位置选一个站好,有14A 种站法,,因乙不站排尾,

∴乙可以从除排尾之处的4个位置选一个站好,共有14A 种站法,其余四人任意

排,有种,

∴共有114

4

44A A A ??种。 第二类:甲站排尾,此时,乙不再特殊,∴共有55A 种站法。

由分类计数原理,共有55A +114

4

44A A A ??=504种 说明:此法是从特殊元素开始讨论故称特殊元素法。

解法二:(特殊位置法)

排头与排尾特殊,故可以从排头排尾入手。

第一类:选取除甲乙外的4人站排头、排尾,有2444A A ?种站法。 第二类:甲站排尾,,有55A 种站法。

第三类:乙站排头有55A 种站法,(其中重合一种乙排头,甲排尾)。 有分类计数原理,共有55A +55A +2444A A ?-44A =504种

说明:此法是从特殊位置入手,故称特殊位置法。 解法三:(间接法)

甲站排头或乙站排尾的有552A ,甲站排头且乙站排尾的有44A , ∴共有6546542504A A A -+=种

解排列组合时主要应抓住是排列问题还是组合问题,其次要搞清楚需要分类,还是需要分步。

切记:排组分清(有序排列,无序组合),分类分不明确。

排列组合应用问题主要有三类:不带限制条件的排列或组合题;带限制条件的排列或组合题;排列组合综合题。

具体说。解排列组合的问题,通常有一下途径:

(1)以元素为主,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素——特殊元素法。

(2)以位置为主,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置——特殊位置法。

(3)先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减不合要求的排列数或组合数——间接法。

二、数学方法

一、特殊优先,一般在后

对于问题中的特殊元素、特殊位置要优先安排。在操作时,针对实际问题,有时“元素优先”,有时“位置优先”。

例1 0、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个? 解法一:(元素优先)分两类:第一类,含0,0在个位有A42种,0在十位有A21·A31种;第二类,不含0,有A21·A32种。 故共有(A42+A21A31)+A32A21=30。

注:在考虑每一类时,又要优先考虑个位。

解法二:(位置优先)分两类:第一类,0在个位有A42种;第二类,0不在个位,先从两个偶数中选一个放个位,再选一个放百位,最后考虑十位,有A21A31A31种。

故共有A42+A21A31A31=30。 练习1 (89年全国)由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有 个(用数字作答)。 答案:36

二、排组混合,先选后排

对于排列与组合的混合问题,宜先用组合选取元素,再进行排列。

例2 (95年全国)4个不同的小球放入编号为1、2、3、4的四个盒内,则恰有一个空盒的放法有几种?

解:由题意,必有一个盒内有2个球,同一盒内的球是组合,不同的球放入不同的盒子是排列。因此,有C42A43=144种放法。

练习2 由数字1,2,3,4,5,6,7组成有3个奇数字,2个偶数字的五位数,数字不重复的有多少个?

答案:有C43C32A55=1440(个) 三、元素相邻,整体处理

对于某些元素要求相邻排列的问题,可先将相邻元素捆绑成整体并看作一个元素再与其它元素进行排列,同时对相邻元素进行自排。

例3 5个男生3个女生排成一列,要求女生排一起,共有几种排法?

解:先把3个女生捆绑为一个整体再与其他5个男生全排列。同时,3个女生自身也应全排列。由乘法原理共有A66·A33种。

练习3 四对兄妹站一排,每对兄妹都相邻的站法有多少种?

答案:A44·24=384

四、元素间隔,分位插入

对于某些元素要求有间隔的排列,用插入法。

例4 5个男生3个女生排成一列,要求女生不相邻且不可排两头,共有几种排法?

解:先排无限制条件的男生,女生插在5个男生之间的4个空隙,由乘法原理共有A55A43种。

注意:①必须分清“谁插入谁”的问题。要先排无限制条件的元素,再插入必须间隔的元素;②数清可插的位置数;③插入时是以组合形式插入还是以排列形式插入要把握准。

练习4 4男4女站成一行,男女相间的站法有多少种?

答案:2A44·A44

例5 马路上有编号为1、2、3、…、9的9盏路灯,现要关掉其中的三盏,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,也不能关两端的路灯,则满足要求的关灯方法有几种?

解:由于问题中有6盏亮3盏暗,又两端不可暗,故可在6盏亮的5个间隙中插入3个暗的即可,有C53种。

练习5 从1、2、…、10这十个数中任选三个互不相邻的自然数,有几种不同的取法?

答案:C83。

五、元素定序,先排后除或选位不排或先定后插

对于某些元素的顺序固定的排列问题,可先全排,再除以定序元素的全排,或先在总位置中选出定序元素的位置而不参加排列,然后对其它元素进行排列。也可先放好定序的元素,再一一插入其它元素。

例6 5人参加百米跑,若无同时到达终点的情况,则甲比乙先到有几种情况?

解法一:先5人全排有A55种,由于全排中有甲、乙的全排种数A22,而这里只有1种是符合要求的,故要除以定序元素的全排A22种,所以有A55/A22=60种。

解法二:先在5个位置中选2个位置放定序元素(甲、乙)有C52种,再排列其它3人有A33,由乘法原理得共有C52A33=60种。

解法三:先固定甲、乙,再插入另三个中的第一人有3种方法,接着插入第二人有4种方法,最后插入第三人有5种方法。由乘法原理得共有3×4×5=60种。

练习6 要编制一张演出节目单,6个舞蹈节目已排定顺序,要插入5个歌唱节目,则共有几种插入方法?

答案:A1111/A66或C116A55=C115A55或7×8×9×10×11种

六、“小团体”排列,先“团体”后整体

对于某些排列问题中的某些元素要求组成“小团体”时,可先按制约条件“组团”并视为一个元素再与其它元素排列。

例7 四名男歌手与两名女歌手联合举行一场演唱会,演出的出场顺序要求两名女歌手之间有两名男歌手,则出场方案有几种?

解:先从四名男歌手中选2人排入两女歌手之间进行“组团”有A42A22种,把这个“女男男女”小团体视为1人再与其余2男进行排列有A33种,由乘法原理,共有A42A22A33种。

练习7 6人站成一排,其中一小孩要站在爸妈之间的站法有多少种?

答案:A22·A44

七、不同元素进盒,先分堆再排列

对于不同的元素放入几个不同的盒内,当有的盒内有不小于2个元素时,不可分批进入,必须先分堆再排入。

例8 5个老师分配到3个班搞活动,每班至少一个,有几种不同的分法?

解:先把5位老师分3堆,有两类:3、1、1分布有C53种和1、2、2分布有C51C42C22/A22种,再排列到3个班里有A33种,故共有(C53+C51C42C22/A22)·A33。

注意:不同的老师不可分批进入同一个班,须一次到位(否则有重复计数)。即“同一盒内的元素必须一次进入”。

练习8 有6名同学,求下列情况下的分配方法数:

①分给数学组3人,物理组2人,化学组1人;

②分给数学组2人,物理组2人,化学组2人;

③分给数学、物理、化学这三个组,其中一组3人,一组2人,一组1人;

④平均分成三组进行排球训练。

答案:①C63C32C11;②C62C42C22;③C63C32C11·A33;④C62C42C22/A33。

八、相同元素进盒,用档板分隔

例9 10张参观公园的门票分给5个班,每班至少1张,有几种选法?

解:这里只是票数而已,与顺序无关,故可把10张票看成10个相同的小球放入5个不同的盒内,每盒至少1球,可先把10球排成一列,再在其中9个间隔中选4个位置插入4块“档板”分成5格(构成5个盒子)有C94种方法。

注:档板分隔模型专门用来解答同种元素的分配问题。

练习9 从全校10个班中选12人组成排球队,每班至少一人,有多少种选法?

答案:C119

九、两类元素的排列,用组合选位法

例10 10级楼梯,要求7步走完,每步可跨一级,也可跨两级,问有几种不同的跨法?

解:由题意知,有4步跨单级,3步跨两级,所以只要在7步中任意选3步跨两级即可。故有C73种跨法。

注意:两类元素的排列问题涉及面很广,应予重视。

练习10 3面红旗2面黄旗,全部升上旗杆作信号,可打出几种不同的信号?

答案:C52

例11 沿图中的网格线从顶点A到顶点B,最短的路线有几条?

解:每一种最短走法,都要走三段“|”线和四段“—”线,这是两类元素不分顺序的排列问题。故有C74或C73种走法。

例12 从5个班中选10人组成校篮球队(无任何要求),有几种选法?

解:这个问题与例12有区别,虽仍可看成4块“档板”将10个球分成5格(构成5个盒子),是球与档板两类元素不分顺序的排列问题。但某些盒子中可能没有球,故4块“档板”与10个球一样也要参与排成一列而占位置,故有C144种选法。

练习11 (a+b+c+d)10的展开式有几项?

提示:因为每一项都是由a,b,c,d中的一个或多个相乘而得到的10次式,所以可以看成是10个球与3块档板这两类元素不分顺序的排列,故共有C133项。

注意:怎样把问题等价转化为“两类元素的排列”问题是解题的关键。

十、个数不少于盒子编号数,先填满再分隔

例13 15个相同的球放入编号为1、2、3的盒子内,盒内球数不少于编号数,有几种不

同的放法?

解:先用6个球按编号数“填满”各盒(符合起码要求),再把9个球放入3个盒内即可,可用2块档板与9个球一起排列(即为两类元素的排列问题),有C112种。

十一、多类元素组合,分类取出。

例14 车间有11名工人,其中4名车工,5名钳工,AB 二人能兼做车钳工。今需调4名车工和4名钳工完成某一任务,问有多少种不同调法?

解:不同的调法按车工分为如下三类:第一类调4车工4钳工;第二类调3车工4钳工,从AB 中调1人作车工;第二类调2车工4钳工,把AB 二人作为车工。故共有C44C74+C43C21C64+C42C22C54=185种不同调法。

注:本题也可按钳工分类。若按A 、B 分类,会使问题变得复杂

浅谈排列组合中的分组问题(一)

一、 审题要清,搞清楚是哪类分组问题

例如:8本不同的书,按照以下要求分配,各有多少种不同的分法?⑴一堆1本, 一堆2本, 一堆5本;⑵甲得1本,乙得2本,丙得5本;⑶甲、乙、丙三人, 一人1本, 一人2本, 一人5本;⑷平均分给甲、乙、丙、丁四人;⑸平均分成四堆;⑹分成三堆,一堆4本,一堆2本,一堆2本;⑺给三人一人4本, 一人2本, 一人2本。

解析:小题⑴属非平均分组问题,仅仅分组, 分组与顺序无关,是组合问题,共有

1

12

35

8C C C 种不同的分法;小题⑵属非平均分组定向分配问题,先分组,再分配, 但是是定向

分配不涉及排序,共有1

12358C C C 种不同的分法;小题⑶属非平均分组不定向分配问题,先分组,再分配, 与顺序有关,需排序,共有3

31

12

35

8A C C C 种不同的分法;小题⑷属平均分组不定向分配问题,先分组有

4

4

2

2

2

42

62

8A C C C C 种分法,再分配, 与顺序有关, 有44A 种排列,共有

4

44

4

2

2

242628)(

A A C C C C 种不同的分配方法;小题⑸属平均分组问题, 分组与顺序无关,是组合问

题,有

4

4

2

2

2

42

628A C C C C 种不同分法;小题⑹属部分平均分组问题,分组与顺序无关,有

2

2

2

22

44

8

A C C C

种不同分法;小题⑺属部分平均分组不定向分配问题,先分组,再分配,与顺序有关,

有3

322

2

22448

)(A A

C C C

种不同分法。

二、 用好两个原理

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在进行分类或分步处理,数据计算都是以这两个原理为理论根据。在分组问题中用好这两

个原理,思路就会变得很清晰。

例如:3名医生和6名护士被分配到3所学校为学生体检,每校分配1名医生和2名护士,不同的分配方法种数共有多少?

解析:用分步计数的原理,分两大步:

第一大步:先把 3名医生分配到3所学校共有1

11213C C C 种(分三小步) ;

第二大步:再把6名护士分配到3所学校共有222426C C C 种(分三小步) ;

根据分步计数原理可得540222426111213=C C C C C C (种)

。 例如:6名旅客安排在3个房间,每个房间至少安排一名旅客,则不同的安排方法种数共有多少?

解析:整体分三类:

①先把6名旅客分成1,1,4三组,有2

2

1

11

24

6

A C C C

种分法,再分配到3个房间有33A 种情

况,由分步计数原理可得有90)(3

32

2

1

11246

=A A C C C

种安排方法;

②先把6名旅客分成1,2,3三组,有3

32

51

6C C C 种分法,再分配到3个房间有3

3A 种情

况,由分步计数原理可得有360)(3

3332516=A C C C 种安排方法;

③先把6名旅客分成2,2,2三组,有

33

2

2

2426A

C C C 种分法,再分配到3个房间有3

3A 种情

况,由分步计数原理可得有90)(

3

333

2

2

2426=A A

C C C 种安排方法;

由分类计数原理,知共有不同的安排种数为90+360+90=540(种)。 三、 通过笨办法让学生理解巧方法

许多学生不理解平均分组(包括全平均分组和部分平均分组)为什么要除以平均分组的组

数的全排列数,仅仅是通过套题型的方法去解决问题,导致对这部分知识的理解不透彻。在教学时老师可以把一个例子中的所有的排列和组合(包括重复的)都罗列出来,学生一看就明白了,同时也告诉一种理解此类问题的方法。只要通过这种笨办法找出分组中的重复情况,从而清楚的理解一个问题,其它的问题也就迎刃而解了。

例如:把A 、B 、C 、D 四个小球平均分成两组,有多少种分法?

解析:先取两个24C ,再取两个22C ,如果先取的是AC ,剩下BD ,或者先取的是BD ,剩下AC ,而

?

??

AC BD

BD AC 这两种分法对于分组是同

一种;同理

???AD BC

BC AD 这两种分法对于分组是同一种;?

??

AB CD

CD AB

这两种分法对于分组是同一种;所以,共有

322

2

22

4=A C C (种)。

浅谈排列组合中的分组问题(二)

一、 提出分组与分配问题,澄清模糊概念

n 个不同元素按照某些条件分配给k 个不同得对象,称为分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;将n 个不同元素按照某些条件分成k 组,称为分组问题.分组问题有不平均分组、平均分组、和部分平均分组三种情况。分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的;而后者即使2组元素个数相同,但因对象不同,仍然是可区分的.对于后者必须先分组后排列。

二、基本的分组问题

例1 六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?

(1)每组两本.

(2)一组一本,一组二本,一组三本. (3)一组四本,另外两组各一本.

分析:(1)分组与顺序无关,是组合问题。分组数是624222

C C C =90(种) ,这90种分组实

际上重复了6次。我们不妨把六本不同的书写上1、2、3、4、5、6六个号码,考察以下两种分法:(1,2)(3,4)(5,6)与(3,4)(1,2)(5,6),由于书是均匀分组的,三组的本数一样,又与顺序无关,所以这两种分法是同一种分法。以上的分组方法实际上加入了组的顺序,因此还应取消分组的顺序,即除以组数的全排列数3

3

A ,所以分法是

222

642

33

C C C A

=15(种)。(2)先

分组,方法是615233C C C ,那么还要不要除以3

3A ?我们发现,由于每组的书的本数是不一样

的,因此不会出现相同的分法,即共有615233C C C =60(种) 分法。

(3)分组方法是642111

C C C =30(种) ,

那么其中有没有重复的分法呢?我们发现,其中两组的书的本数都是一本,因此这两组有了顺序,而与四本书的那一组,由于书的本数不一样,不可能重复。所以实际分法是

4

1

1

621

2

2C C C A

=15(种)。

通过以上三个小题的分析,我们可以得出分组问题的一般方法。

结论1: 一般地,n 个不同的元素分成p 组,各组内元素数目分别为m 1,m 2,…,

m p ,其中k 组内元素数目相等,那么分组方法数是

3

211

12

p

p

m

m m m n

n m n m m m k k

C

C

C

C A

---?。

三、基本的分配的问题 (一)定向分配问题

例 2 六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?

(1) 甲两本、乙两本、丙两本. (2) 甲一本、乙两本、丙三本. (3) 甲四本、乙一本、丙一本.

分析:由于分配给三人,每人分几本是一定的,属分配问题中的定向分配问题,由分布

计数原理不难解出:分别有222642C C C =90(种),615233

C C C =60(种), 411621C C C =30(种)。

(二)不定向分配问题

例3六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?

(1) 每人两本.

(2) 一人一本、一人两本、一人三本. (3) 一人四本、一人一本、一人一本.

分析:此组题属于分配中的不定向分配问题,是该类题中比较困难的问题。由于分配给三人,同一本书给不同的人是不同的分法,所以是排列问题。实际上可看作“分为三组,再将这三组分给甲、乙、丙三人”,因此只要将分组方法数再乘以3

3

A ,即

222

642

33

C C C A

3

3A =90(种),

61

5233C C C 33

A =360(种) 4

1

1

621

2

2

C C C A 3

3A =90(种)。

结论2. 一般地,如果把不同的元素分配给几个不同对象,并且每个不同对象可接受的元素个数没有限制,那么实际上是先分组后排列的问题,即分组方案数乘以不同对象数的全排列数。

通过以上分析不难得出解不定向分配题的一般原则:先分组后排列。 例4 六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,每人至少一本,有多少种分法?

分析:六本书和甲、乙、丙三人都有“归宿”,即书要分完,人不能空手。因此,考虑先分组,后排列。先分组,六本书怎么分为三组呢?有三类分法(1)每组两本(2)分别为一本、二本、三本(3)两组各一本,另一组四本。所以根据加法原理,分组法是

2

2

2

642

33C C C A

+61523

3C C C +411

621

22

C C C A

=90(种)。再考虑排列,即再乘以33A 。所以一共有540种不

同的分法。

四、分配问题的变形问题

例5 四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,恰有一个空盒的放法有多少种?

分析:恰有一个空盒,则另外三个盒子中小球数分别为1,1,2。实际上可转化为先将四个不同的小球分为三组,两组各1个,另一组2个,分组方法有

1

1

2

432

22C C C A

(种),然后将这

三组(即三个不同元素)分配给四个小盒(不同对象)中的3个的排列问题,即共有

1

1

2

432

22

C C C A 3

4A =144(种)。

例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,不同的选法有多少种?

分析:先考虑分组,即10人中选4人分为三组,其中两组各一人,另一组二人,共有

1

1

2

1098

22C C C A

(种)分法。再考虑排列,甲任务需2人承担,因此2人的那个组只能承担甲任

务,而一个人的两组既可承担乙任务又可承担丙任务,所以共有112

1098

2

2

C C C A 2

2A =2520(种)

不同的选法。

例7设集合A={1,2,3,4},B={6,7,8},A 为定义域,B 为值域,则从集合A 到集合B 的不同的函数有多少个?

分析:由于集合A 为定义域,B 为值域,即集合A 、B 中的每个元素都有“归宿”,而集合B 的每个元素接受集合A 中对应的元素的数目不限,所以此问题实际上还是分组后分配的问题。先考虑分组,集合A 中4个元素分为三组,各组的元素数目分别为1、1、2,则共有

1

1

2

432

2

2C C C A

(种)分组方法。再考虑分配,即排列,再乘以3

3

A ,所以共有112

432

22

C C C A

3

3A =36(个)

不同的函数。

浅谈排列组合中的分组问题(三)

分组问题,由于涉及的面比较广,所以是排列、组合中的难点,如果只是断章取义的去教学,不从根本上去加以理解、归纳,那么就很难正确的解答各类题型,下面通过例题予以浅谈。 一、非均匀分组

所谓“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。

例1. 七个人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法?

(1)分成三组,分别为1人、2人、4人;

(2)选出5个人再分成两组,一组2人,另一组3人。

解:(1)选出1人的方法有种,再由剩下的6个人中选出2人的方法有种,剩下的4人为一组有种,依分步计数原理得分组的方法有

(种)

(2)可直接从7人中选出2人的方法有种,再由余下的5个人中选3人的方法有种,所以依分步计数原理,分组的方法有:(种)。

也可先选取5人,再分为两组有(种)。

二、均匀分组

所谓“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。1. 全部均匀分组

例2. 从7个参加义务劳动的人中,选出6个人,分成两组,每组都是3人,有多少种不同的分法?

分析:记7个人为a、b、c、d、e、f、g写出一些组来考察

表1

由表1可见,把abc,def看作2个元素顺序不同的排列有种,而这只能算一种分组方法。

解:选3人为一组有种,再选3人为另一组有种,依分步计数原理,又每种分法只能算一种,所以不同的分法有(种)。

也可以先选再分组为=70(种)

2. 部分均匀分组

例3. 将十个不同的零件分成四堆,每堆分别有2个、2个、2个、4个,有多少种不同的分法?

分析:记十个零件为a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、h 、i 、j 写出一些组来考察

表2

由表可见,把ab 、cd 、ef 看作三个元素顺序不同的排列时有种排法,而这种只能算一种

分法。

解:因为分成2个、2个、2个、4个元素的四个堆,分别为种,由分

步计数原理及每

中只能算一种不同的分组方法得

(种)

由此可见,不论全部均匀分组还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是均匀的,都有种顺序不同的排法只能算一种分法。 三、编号分组 1. 非均匀编号分组

例4. 从7个参加义务劳动的人中选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法? 解:分组的方法有

(种)

注:由于分组后各组要担任不同的工作,这就将不编号的组变为编号的组,只需乘以组数的全排列即可。

2. 部分均匀编号分组

例5. 有5本不同的书全部分给3人,每人至少一本,有多少种不同的分法?

分析:5本不同的书全部分给3人有两类情况,一类是一人得3本;另外两人各得1本;另一类是一人得1本,另外两人各得2本。

解:(1)将书分成3本、1本、1本三组,再分给三个人的方法有:

(种)

(2)将书分成2本、2本、1本三组,再分给三人共有:

(种)

所以,总的分组方法有

60+90=150(种)

注:此类题型只要先分组再排列即可。

四、综合归类练习

例6. 已知集合A含有4个元素,集合B含3个元素,现建立从A到B的映射f:A→B,使B中的每个元素在A中都有原象的映射有多少个?

解:先把A中的4个元素分成3组,即2个、1个、1个,所有分组方法有种。再把B中的3个元素看成3个位子,然后在3个位子全排有

因此使B中的元素都有原象的映射有36个。

例7. 将5个编号不同的小球放入3个盒,使每个盒子都不空的投法有多少种?

解:先将5个小球分成3组,只有两种分法,即3个,1个,1个;2个,2个,1个。其分组种数分别为,再把它们分别在3个盒子全排即得:

=(10+15)×6=180(种)。

注:这两道题都属于部分均匀分组再排列问题,可见组合问题应用面广,题型多变,需结合前面所讲加深理解。

例8. 现有6本不同的书分给甲、乙、丙三人

(1)甲得1本、乙得2本、丙得3本,共有多少种不同的分法?

(2)甲、乙、丙三人均得2本有多少种不同的分法?

(3)一人得1本、一人得2本、一人得3本,共有多少种不同的分法?

(4)三人中的一人得1本、另外两人各得1本,共有多少种不同的分法?

答案:(1)=60(种)(属非均匀分组)

(2)(种)(属均匀编号分组)

(3)=360(种)(属非均匀编号分组)

(4)(种)(属部分均匀编号分组)

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与通用方法 1. 相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,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,则不同的排法有( ) A 、60 种 B 、48 种 C 、36 种 D 、24 种 2. 相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几 个元素全排列,再把规定的相离的 几个元素插入上述几个元素的空位和两端 ? 例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是( ) A 、1440 种 B 、3600 种 C 、4820 种 D 、4800 种 3. 定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法 例3.A,B,C,D,E 五人并排站成一排,如果 B 必须站在A 的右边(A, B 可以不相邻)那么不同的排法有 ( ) 4. 标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上, 可 先把某个元素按规定排入, 第二步再排另一个元素, 如 此继续下去,依次即可完成 ? 例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,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 5. 有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法 例5.( 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 6. 全员分配问题分组法: 例6.( 1)4名优秀学生全部保送到 3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种? A 、24 种 B 、60 种 C 、90 种 D 、 120 种 4人,则不同的分配方案有( 4 4 4 C 12C 8C 4 种 4 4 3C 12C 8C C 、 C 12C 8 A 3 种

排列组合常用方法总结

排列组合常用方法总结 排列组合是组合学最基本的概念。所谓排列,就是指从给定个数的元素中取出指定个数的元素进行排序。组合则是指从给定个数的元素中仅仅取出指定个数的元素,不考虑排序。下面是,请参考! 一、排列组合部分是中学数学中的难点之一,原因在于 (1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力; (2)限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解; (3)计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大; (4)计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。 二、两个基本计数原理及应用 (1)加法原理和分类计数法 1.加法原理 2.加法原理的集合形式 3.分类的要求 每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务;两类不同办法中的具体方法,互不相同(即分类不重);完成此任务的任何

一种方法,都属于某一类(即分类不漏) (2)乘法原理和分步计数法 1.乘法原理 2.合理分步的要求 任何一步的一种方法都不能完成此任务,必须且只须连续完成这n步才能完成此任务;各步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此事的方法也不同 [例题分析]排列组合思维方法选讲 1.首先明确任务的意义 例1. 从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列,这样的不同等差数列有________个。 分析:首先要把复杂的生活背景或其它数学背景转化为一个明确的排列组合问题。 设a,b,c成等差,∴ 2b=a+c, 可知b由a,c决定。 又∵ 2b是偶数,∴ a,c同奇或同偶,即:从1,3,5,……,19或2,4,6,8,……,20这十个数中选出两个数进行排列,由此就可确定等差数列,因而本题为2=180。 例2. 某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的间距相同,如图。若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进,则从M到N有多少种不同的走法? 分析:对实际背景的分析可以逐层深入 (一)从M到N必须向上走三步,向右走五步,共走八步。

(完整版)高中数学完整讲义——排列与组合7排列组合问题的常用方法总结1,推荐文档

m m m n ! n m 知识内容 1. 基本计数原理 ⑴加法原理 分类计数原理:做一件事,完成它有 n 类办法,在第一类办法中有 m 1 种不同的方法,在第二类办法中 有 m 2 种方法,……,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.又称加法原理. ⑵乘法原理 分步计数原理:做一件事,完成它需要分成 n 个子步骤,做第一个步骤有 m 1 种不同的方法,做第二个 步骤有 m 2 种不同方法,……,做第 n 个步骤有 m n 种不同的方法.那么完成这件事共有 种不同的方法.又称乘法原理. ⑶加法原理与乘法原理的综合运用 如果完成一件事的各种方法是相互独立的,那么计算完成这件事的方法数时,使用分类计数原理.如果完成一件事的各个步骤是相互联系的,即各个步骤都必须完成,这件事才告完成,那么计算完成这件事的方法数时,使用分步计数原理. 分类计数原理、分步计数原理是推导排列数、组合数公式的理论基础,也是求解排列、组合问题的基本思想方法,这两个原理十分重要必须认真学好,并正确地灵活加以应用. 2. ⑴排列:一般地,从 n 个不同的元素中任取 m (m ≤ n ) 顺序排成一列,叫做从 n 个不同元素中取出 个元素的一个排列.(其中被取的象叫做元素) 排列数:从 n 个不同的元素中取出个元素的排列数,用符号 个元素的所有排列的个数,叫做从 n 个不同元素中取出 排列数公式: , m , n ∈ N + ,并且 m ≤ n . 全排列:一般地, n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做 个不同元素的一个全排列. n 的阶乘:正整数由1 到 n 的连乘积,叫作 n 的阶乘,用 ⑵组合:一般地,从 n 个不同元素中,任意取出个元素的一个组合. 表示.规定: 0! = 1 . 个元素并成一组,叫做从 n 个元素中任取个 组合数:从 n 个不同元素中,任意取出任意取出 m 个元素的组合数,用符号 表示. 元素的所有组合的个数,叫做从 n 个不同元素中, 组合数公式: , m , n ∈ N + ,并且 m ≤ n . 1 / 20 排列组合问题的常用方法总 结 1 m (m ≤ n ) m ! C m n = n (n - 1)(n - 2) (n - m + 1) = n C m n ! m !(n - m )! (m ≤n ) m (m ≤ n ) N = m 1 ? m 2 ? ? m n N = m 1 + m 2 + + m n A m n 表示. A m = n (n - 1)(n - 2) (n - m + 1) n

计数原理与排列组合经典题型

计数原理与排列组合题型解题方法总结 计数原理 一、知识精讲 1、分类计数原理: 2、分步计数原理: 特别注意:两个原理的共同点:把一个原始事件分解成若干个分事件来完成。 不同点:如果完成一件事情共有n类办法,这n类办法彼此之间相互独立的,无论哪一类办法中的哪一种方法都能单独完成这件事情,求完成这件事情的方法种数,就用分类计数原理。分类时应不重不漏(即任一种方法必须属于某一类且只属于这一类) 如果完成一件事情需要分成n个步骤,各个步骤都是不可缺少的,需要依次完成所有的步骤,才能完成这件事,而完成每一个步骤各有若干种不同的方法,求完成这件事情的方法种数就用分步计数原理。各步骤有先后,相互依存,缺一不可。 3、排列 (1)排列定义,排列数 (2)排列数公式: (3)全排列列: 4.组合 (1)组合的定义,排列与组合的区别; (2)组合数公式: (3)组合数的性质 二、.典例解析 题型1:计数原理 例1.完成下列选择题与填空题 (1)有三个不同的信箱,今有四封不同的信欲投其中,则不同的投法有种。 (2)四名学生争夺三项冠军,获得冠军的可能的种数是( ) (3)有四位学生参加三项不同的竞赛, ①每位学生必须参加一项竞赛,则有不同的参赛方法有 ; ②每项竞赛只许有一位学生参加,则有不同的参赛方法有 ;

③每位学生最多参加一项竞赛 , 每项竞赛只许有一位学生参加 ,则不同的参赛方法有。 例2(1)如图为一电路图,从A到B共有条不同的线路可通电。 例3: 把一个圆分成3块扇形,现在用5种不同的颜色给3块扇形涂色,要求相邻扇形的颜色互不相同,问有多少钟不同的涂法?若分割成4块扇形呢? 例4、某城在中心广场造一个花圃,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样颜色的花,不同的栽种方法有 ________ 种.(以数字作答) 例5、四面体的顶点和各棱的中点共10个,在其中取4个不共面的点,问共有多少种不同的取法? 例6、(1)电视台在”欢乐今宵”节目中拿出两个信箱,其中存放着先后两次竞猜中成绩优秀的观众来信,甲信箱中有30封,乙信箱中有20封.现有主持人抽奖确定幸运观众,若先确定一名幸运之星,再从两信箱中各确定一名幸运伙伴,有多少种不同的结果? (2)三边均为整数,且最大边长为11的三角形的个数是

排列组合方法归纳大全

排列组合方法归纳大全 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. 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. 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 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 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

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 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 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 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 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 六.环排问题线排策略 例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈 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 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

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与通用方法 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,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,则不同的排法有() A、60种 B、48种 C、36种 D、24种 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是() A、1440种 B、3600种 C、4820种 D、4800种 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法. 例3.A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(,A B可以不相邻)那么不同的排法有()A、24种 B、60种 C、90种D、120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4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,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 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例5.(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 、44412 8 4 C C C 种 B 、44412 8 4 3C C C 种 C 、44312 8 3 C C A 种 D 、 4441284 33 C C C A 种

排列组合常用方法总结

/////////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。

排列组合典型例题(带详细答案)

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 例2三个女生和五个男生排成一排 (1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法 (2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法 (3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法 (4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法 例3 排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。 (1)任何两个舞蹈节目不相邻的排法有多少种 (2)歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的方法有多少种 例4某一天的课程表要排入政治、语文、数学、物理、体育、美术

共六节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有多少种不同的排课程表的方法. 例 5 现有3辆公交车、3位司机和3位售票员,每辆车上需配1位司机和1位售票员.问车辆、司机、售票员搭配方案一共有多少种 例6下是表是高考第一批录取的一份志愿表.如果有4所重点院校,每所院校有3个专业是你较为满意的选择.若表格填满且规定学校没有重复,同一学校的专业也没有重复的话,你将有多少种不同的填表方法 例7 7名同学排队照相. (1)若分成两排照,前排3人,后排4人,有多少种不同的排法 (2)若排成两排照,前排3人,后排4人,但其中甲必须在前排,乙必

须在后排,有多少种不同的排法 (3)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法 (4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,女生不能相邻,有多少种不面的排法 例8计算下列各题: (1) 2 15 A ; (2) 66 A ; (3) 1 1 11------?n n m n m n m n A A A ; 例9 f e d c b a ,,,,,六人排一列纵队,限定a 要排在b 的前面(a 与b 可以相邻,也可以不相邻),求共有几种排法. 例10 八个人分两排坐,每排四人,限定甲必须坐在前排,乙、丙必须坐在同一排,共有多少种安排办法 例11 计划在某画廊展出10幅不同的画,其中1幅水彩画、4幅油画、

排列组合问题的解题方法与技巧的总结(完整版)

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“隔板”)共有2 C种插法,即有15种分 6 法。 2、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

排列组合问题经典题型#精选.

排列组合问题经典题型与通用方法 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,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,则不同的排法有() A、60种 B、48种 C、36种 D、24种 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是() A、1440种 B、3600种 C、4820种 D、4800种 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法. 例3.A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(,A B可以不相邻)那么不同的排法有()A、24种 B、60种 C、90种 D、120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4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,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 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例5.(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、 444 1284 C C C 种 B、 444 1284 3C C C 种 C、 443 1283 C C A 种 D、 444 1284 3 3 C C C A种 6.全员分配问题分组法: 例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种? (2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为() A、480种 B、240种 C、120种 D、96种 7.名额分配问题隔板法: 例7:10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案? 8.限制条件的分配问题分类法: 例8.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案? 9.多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数再相加。 例9(1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有()A、210种 B、300种 C、464种 D、600种 (2)从1,2,3…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种? (3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种?

☆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: 12n N m m m =++ + 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 12n N m m m =?? ? 种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有1 3C 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113 4 34288C 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522 5 22480A 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? C 14A 34C 1 3

排列组合知识点汇总及典型例题(全)

排列组合知识点汇总及典型例题(全)

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 m n 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 n m n m m m ==--+= -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;④ 111 12111212211r 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 +++++-+++-++-+++++=+++ +=++ +=注: 若1 2 m 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。 2.解排列、组合题的基本策略 (1)两种思路:①直接法; ②间接法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。这是解决排列组合应用题时一种常用的解题方法。 (2)分类处理:当问题总体不好解决时,常分成若干类,再由分类计数原理得出结论。注意:分类不重复不遗漏。即:每两类的交集为空集, 所有各类的并集为全集。 (3)分步处理:与分类处理类似,某些问题总体不好解决时,常常分成若干步,再由分步计数原理解决。在处理排列组合问题时,常常既要分 类,又要分步。其原则是先分类,后分步。 (43.排列应用题: (1)穷举法(列举法):将所有满足题设条件的排列与组合逐一列举出来; (2)、特殊元素优先考虑、特殊位置优先考虑; (3).相邻问题:捆邦法: 对于某些元素要求相邻的排列问题,先将相邻接的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其余元素排列,然后再对相邻元素内部进行排列。 (4)、全不相邻问题,插空法:某些元素不能相邻或某些元素要在某特殊位置时可采用插空法.即先安排好没有限制条件的元素,然后再将不相 邻接元素在已排好的元素之间及两端的空隙之间插入。 (5)、顺序一定,除法处理。先排后除或先定后插 解法一: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。即先全排,再除以定序元素的全排列。 解法二:在总位置中选出定序元素的位置不参加排列,先对其他元素进行排列,剩余的几个位置放定序的元素,若定序元素要求从左到右或从右到左排列,则只有1种排法;若不要求,则有2种排法; (6)“小团体”排列问题——采用先整体后局部策略 对于某些排列问题中的某些元素要求组成“小团体”时,可先将“小团体”看作一个元素与其余元素排列,最后再进行“小团体”内部的排列。 (7)分排问题用“直排法”把元素排成几排的问题,可归纳为一排考虑,再分段处理。 (8).数字问题(组成无重复数字的整数) ① 能被2整除的数的特征:末位数是偶数;不能被2整除的数的特征:末位数是奇数。②能被3整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数; ③能被9整除的数的特征:各位数字之和是9的倍数④能被4整除的数的特征:末两位是4的倍数。 ⑤能被5整除的数的特征:末位数是0或5。 ⑥能被25整除的数的特征:末两位数是25,50,75。 ⑦能被6整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数的偶数。 4.组合应用题:(1).“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法: (2). “含”与“不含” 用间接排除法或分类法: 3.分组问题: 均匀分组:分步取,得组合数相乘,再除以组数的阶乘。即除法处理。 非均匀分组:分步取,得组合数相乘。即组合处理。 混合分组:分步取,得组合数相乘,再除以均匀分组的组数的阶乘。 4.分配问题: 定额分配:(指定到具体位置)即固定位置固定人数,分步取,得组合数相乘。

排列组合知识点与方法归纳 (1)

排列组合知识点与方法归纳 一、知识要点 (1)分类计数原理与分步计算原理 (1)分类计算原理(加法原理): 完成一件事,有n类办法,在第一类办法中有m 1 种不同的方法,在第二类办法 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N= m 1+ m 2 +…+ m n 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N= m 1 × m 2×…× m n 种不同的方法。 (2)排列 a)定义 从n个不同元素中取出m()个元素的所有排列的个数,叫做从n个不 同元素中取出m个元素的排列数,记为 . b)排列数的公式与性质 a)排列数的公式: =n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=

特例:当m=n时, =n!=n(n-1)(n-2)…×3×2×1规定:0!=1 b)排列数的性质: (Ⅰ) =(Ⅱ)(Ⅲ) (3)组合 a)定义 a)从n个不同元素中取出个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m 个元素的一个组合 b)从n个不同元素中取出个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元 素中取出m个元素的组合数,用符号表示。 b)组合数的公式与性质 a)组合数公式:(乘积表示) (阶乘表示) 特例: b)组合数的主要性质: (Ⅰ)(Ⅱ)

(4)排列组合的区别与联系 (1)排列与组合的区别在于组合仅与选取的元素有关,而排列不仅与选取的元素有关,而且还与取出元素的顺序有关。因此,所给问题是否与取出元素的顺序有关,是判断这一问题是排列问题还是组合问题的理论依据。 (2)注意到获得(一个)排列历经“获得(一个)组合”和“对取出元素作全排列”两个步骤,故得排列数与组合数之间的关系: 二、经典例题 例1、某人计划使用不超过500元的资金购买单价分别为60、70元的单片软件和盒装磁盘,要求软件至少买3片,磁盘至少买2盒,则不同的选购方式是() A .5种种 C. 7种 D. 8种 解:注意到购买3片软件和2盒磁盘花去320元,所以,这里只讨论剩下的180元如何使用,可从购买软件的情形入手分类讨论:第一类,再买3片软件,不买磁盘,只有1种方法;第二类,再买2片软件,不买磁盘,只有1种方法; 第三类,再买1片软件,再买1盒磁盘或不买磁盘,有2种方法;第四类,不买软件,再买2盒磁盘、1盒磁盘或不买磁盘,有3种方法;于是由分类计数原理可知,共有N=1+1+2+3=7种不同购买方法,应选C。 例2、在中有4个编号为1,2,3,4的小三角形,要在每一个小三角形中涂上红、蓝、黄、白、黑五种颜色中的一种,使有相邻边的小三角形颜色不同,共有多少种不同的涂法?

排列组合典型例题

排列组合典型例题

典型例题一 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? 分析:这一问题的限制条件是:①没有重复数字;②数字“0”不能排在千位数上;③个位数字只能是0、2、4、6、8、,从限制条件入手,可划分如下: 如果从个位数入手,四位偶数可分为:个位数是“0”的四位偶做,个位数是 2、4、6、8的四位偶数(这是因为零不能放在千位数上).由此解法一与二. 如果从千位数入手.四位偶数可分为:千位数是1、3、5、7、9和千位数是2、4、6、8两类,由此得解法三. 如果四位数划分为四位奇数和四位偶数两类,先求出四位个数的个数,用排除法,得解法四. 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3 A个; 9 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2 8181 4 A A A ??(个). ∴ 没有重复数字的四位偶数有 2296 179250428181439=+=??+A A A A 个. 解法2:当个位数上排“0”时,同解一有3 9 A 个;当个位数上排2、4、6、8中之一时,千位,百位,十位上可从余下9个数字中任选3个的排列数中减去千位数是“0”排列数得:) (28391 4 A A A -?个 ∴ 没有重复数字的四位偶数有 2296 1792504)(28391439=+=-?+A A A A 个. 解法3:千位数上从1、3、5、7、9中任选一个,个位数上从0、2、4、6、8中任选一个,百位,十位上从余下的八个数字中任选两个作排列有 2 81 515A A A ??个 干位上从2、4、6、8中任选一个,个位数上从余下的四个偶数中任意选一个(包括0在内),百位,十位从余下的八个数字中任意选两个作排列,有 2 81414A A A ??个 ∴ 没有重复数字的四位偶数有

完整版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. 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 i 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: N m i m 2 L m n 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步有叶种不同的方法,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: N mi m 2 L m n 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 ; 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 4C ;A ; 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。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 练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里 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 A 3 ,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,冋有 A 5 A 2 A 2 480种不同的

高中数学排列组合典型例题精讲

概念形成 1、元素:我们把问题中被取的对象叫做元素 2、排列:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)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n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.... 。 说明:(1)排列的定义包括两个方面:①取出元素,②按一定的顺序排列(与位置有关) (2)两个排列相同的条件:①元素完全相同,②元素的排列顺序也相同 合作探究二 排列数的定义及公式 3、排列数:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出 m 元素的排列数,用符号m n A 表示 议一议:“排列”和“排列数”有什么区别和联系? 4、排列数公式推导 探究:从n 个不同元素中取出2个元素的排列数2n A 是多少?3n A 呢?m A n 呢? )1()2)(1(+-?--=m n n n n A m n (,,m n N m n *∈≤) 说明:公式特征:(1)第一个因数是n ,后面每一个因数比它前面一个少1,最后一个 因数是1n m -+,共有m 个因数; (2),,m n N m n *∈≤ 即学即练: 1.计算 (1)410A ; (2)25A ;(3)3355A A ÷ 2.已知101095m A =???,那么m = 3.,k N +∈且40,k ≤则(50)(51)(52)(79)k k k k ----用排列数符号表示为( ) A .5079k k A -- B .2979k A - C .3079k A - D .3050k A - 例1. 计算从c b a ,,这三个元素中,取出3个元素的排列数,并写出所有的排列。 5 、全排列:n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的全排列。 此时在排列数公式中, m = n 全排列数:(1)(2)21!n n A n n n n =--?=(叫做n 的阶乘). 即学即练:口答(用阶乘表示):(1)334A (2)44A (3))!1(-?n n 排列数公式的另一种形式: )! (!m n n A m n -= 另外,我们规定 0! =1 .

排列组合问题经典题型

排列组合问题经典题型与通用方法 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 例1.D C B A ,,,五人并排站成一排,如果B A ,必须相邻且B 在A 的右边,则不同的排法有多少种? 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个 元素插入上述几个元素的空位和两端. 例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是多少种? 3.定序问题等机会法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法. 例3.A,B,C,D,E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(B A ,可以不相邻)那么不同的排法有多少种? 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4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字 均不相同的填法有多少种? 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例5.(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 的选法种数有多少种? (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多少种? 6.全员分配问题分组法: 例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种? (2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法有多少种? 7.名额分配问题隔板法: 例7:10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案? 8.限制条件的分配问题分类法: 例8.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案? 9.多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数再相加。 例9(1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有多少种? (2)从1,2,3…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺 序)共有多少种? (3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种? 10.交叉问题集合法:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式()()()()n A B n A n B n A B ?=+-? 例10.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的 参赛方案? 11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。

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