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第 53 讲 排列与组合(第3课时-排列组合问题的处理策略)

第 53 讲 排列与组合(第3课时-排列组合问题的处理策略)
第 53 讲 排列与组合(第3课时-排列组合问题的处理策略)

第 53 讲 排列与组合-排列组合问题的处理策略

(第3课时)

⑴ 特殊元素的处理(优先安排)

应该先处理带有条件的元素或位置,然后再处理其余的元素或位置。也就是先处理“在与不在”或“含与不含”的问题。如果有必要,还可以自己制造特殊元素。

例.在3000到8000之间,有多少个没有重复数字且能被5整除的奇数?

分析:符合题意的数,要具有以下条件:①个位必须是5;②千位必须是3、4、6、7中的一个;③百位和十位上可以是余下的8个数字中的任意2个。综上所述,我们应该先排个位,其次排千位,最后排百位和十位。

解:个位必须是5,只有一种排法;

千位必须是3、4、6、7中的一个,有1

4C 种选法; 百位和十位有28A 种排法;

故合题意的奇数共有 1

4C 2247842

8=??=A 个。 例.求证:1

1-++=r n r n r n rA A A 。

分析:左边的r n A 1+表示从1+n 个元素中取出r 个的排列,设这1+n 个元素中有一个特殊元素X,那么r n A 1+由包含X和不包含X的两部分构成。先考虑包含X的,首先取出X放在某一个位置,那么还需要从剩下的n 个中取1-r 个,这有1-r n A 种排法,但因为X有r 个位置可以放,故包含X的排法有1-r n rA 种;再考虑不包含X的,显然有r n A 种,∴ 11-++=r n r n r n rA A A 。

⑵ 分类与分步的处理(合理分类,准确分步)

使用计数原理时,分类要合理,分步要准确,做到层次清楚,不重不漏。我们一般按照元素的性质进行分类,按照事件发生的连续过程分步。

例.从六个数字0、1、2、3、4、5 中,每次取出3个,可以组成多少个没有重复数字的三位偶数?

解法一(按百位上的数字来分类):

① 百位上是奇数时,个位可以从0、2、4 中任选一个,十位可以从余下的四个数中任选一

个,有排法 1

41313C C C 种;

② 百位上是偶数时,个位只能从余下的两个偶数中任选一个,十位可以从余下的四个数中任选一个,有排法 1

41212C C C 种;

综上所述,共可组成三位偶数 1

41

31

3C C C +5216361

41212=+=C C C 个。 解法二(按个位上的数字来分类):

① 个位放0:十位可以从1、2、3、4、5 中任选一个,有15A 种;百位从余下的四个数字中任选一个,有14A 种;故个位是0的三位偶数有1

5

A 2014=A 个。 ② 个位放2:十位可以从0、1、3、4、5 中任选一个,有1

5A 种;百位从余下的三个数字(已除开0)中任选一个,有13A 种;故个位是2的三位偶数有15

A 151

3=A 个。 ③ 个位放4:情况与个位放2完全相同,故个位是4的三位偶数有1

5A 1513=A 个。 综上所述,共可组成三位偶数 15

A 0513*******

4=++A A A A A 个。

这里比解法一怎么少了2种?我们以个位放2的情况为例进行分析,此时,如果十位上放的

数字是1、3、4、5 时,百位确实有1

3A 种放法,但若十位上放的数字是0时,百位上就有4种放法而不是31

3

=A 种放法,这四种放法是:102、302、402、502,也就是说漏掉了一种。个位放4时同样也漏掉了一种。

所以最终答案应为 15A 14A +15

A ++113A 15A 52113=+A 个。 点评:显然,解法一的分类方法优于解法二的分类方法。

⑶ 排列组合混合问题的处理(先选后排)

对于排列与组合的混合问题,可采取先选出元素,后进行排列的策略。

例(1995年高考理科题) .4个不同的小球放入编号为1、2、3、4的四个盒子,则恰有一个空盒的放法有_______种。

分析:这是一个排列与组合的混合问题。因恰有一个空盒,所以必有一个盒子要放2个球。故可分三步进行:第一步,从4个球中任选2个球,有2

4C 种选法;第二步,从4个盒子中选出3个,有34C 种选法;第三步,把选出的2个球视为一个元素,与其余的2个球共3个元素对选出的3个盒子作全排列,有33A 种排法。所以满足条件的放法共有 24C 34C 3

3A =144种。

⑷ 正面下手不易的处理(逆向思维,等价转换)

如果从正面下手情况复杂,不易解决时,可考虑从反面下手,将其等价转化为一个较简单的问题来处理。

例.马路上有编号为1、2、3…、9的9只路灯,为节约用电,现要求把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,也不能关掉两端的路灯,则满足条件的关灯方法共有_______种。

分析:从编号为2、3…、8的7只路灯中关掉一只灯的方法有7种,再关哪一只灯,就要分类讨论,情况比较复杂。不如换一个角度,因为“关掉三只灯”等价为“在6只亮灯中插入3只暗灯”。插入时,任何两只暗灯不相邻,且暗灯不在两端,也就是在6只亮灯所形成的5个间隙中选3个插入3只暗灯,其方法有35C =10种,故满足条件的关灯的方法共有10种。

⑸ 必须相邻元素的处理(捆绑法) 对于某几个元素要求相邻的排列问题,可以先把必须相邻的元素看成一个整体(即一个元素)来与其他元素进行排列,得出结果后,再来考虑那几个相邻元素的内部排列问题。

例.文艺晚会有12个节目,如果其中有三个节目一定要排在一起,共有多少种排法?

解:把三个一定要排在一起的节目看成一个节目,那么共有10个节目参与安排,有10

10A 种排法,三个一定要排在一起的节目内部有排法33A 种,故满足条件的排法共有1010

A 108864003

3=A 种。

⑹ 不能相邻元素的处理(插空法)

对于某几个元素不能相邻的排列问题,可以先把那些没有规定不能相邻的元素安置好,再把不能相邻的那些元素分隔开插入到已排好的元素之间及两端的空隙中。

例.文艺晚会有12个节目,如果其中有两个节目不能排在一起,共有多少种排法?

解:可以相邻的节目有10个,有10

10A 种排法,可以用来安排那两个不能相邻的节目的空隙有11个,那两个不能相邻的节目的排法有 211A 种,那么共有排法 1010A ×3991680001103628800211=?=A 种。

⑺ 定序问题的处理(做除法)

如果参与排列的某几个元素要求固定顺序,那么可以先不考虑这一点,求出其排列数;然后再求出这几个元素的全排列数,将前者除以后者即可得出结果。

例.有7名学生,站成一排,其中甲、乙、丙三人从左至右的顺序不变,共有多少种排列方法?

解:不考虑甲、乙、丙三人的顺序时,有排法A 77种;甲、乙、丙三人的全排列有A 3

3种;

故共有排法 33

7

7A A = 840种。

例.六个学生围坐成一圈,一共有多少种坐法?

分析:围成一圈和站成一排的情况是不相同的,围成一圈时就没有首尾的区别了。站成一排

时,因排首不同的排法有1

6A 种,现在排首不存在,那么共有排法12016

66 A A 种。

⑻ 多排问题的处理(看成一排)

把若干个元素排成前后若干排的排列问题,若没有其他特殊要求,那么它们的结果与排成一排的方法是相同的。

例(1989年高考文科题) 两排座位,第一排3个座位,第二排5个座位,若8名学生每人一个座位,则不同的坐法种数是 ( )。

A . 3858C C ;

B . 585812

C C C ; C . 3858C A ;

D . 88A 。 分析:因8名学生可在前后两排的8个座位中随意入坐,再无其他条件,所以两排座位可

看作一排来处理,其不同的坐法种数是8

8A ,故应选D 。

⑼ “小集体”问题的处理(先整体后局部)

对于“小集体”排列问题,可先将“小集体”看作一个元素与其余元素排列,最后再进行“小集体”内部的排列。

例 三名男歌唱家和两名女歌唱家联合举行一场音乐会,演出的出场顺序要求两名女歌唱家之间恰有一名男歌唱家,其出场方案共有 ( )。

A . 36种;

B . 18种;

C . 12种;

D . 6种。 分析:按要求出场顺序中必须有一个小集体“女、男、女”,因此先在三名男歌唱家中选一名(有1

3C 种选法)与两名女歌唱家组成一个小集体,将这个小集体视为一个元素,与其余2名男歌唱家排列有33A 种排法,最后小集体内2名女歌唱家排列有22A 种排法,共有13C 33A 2

2A = 36种

出场方案,故应选A 。

点评:“两名女歌唱家之间恰有一名男歌唱家”与“两名女歌唱家不能连排”不等价,所以不能使用前述的“插空法”来解。

同的排法?

2.四男三女排成一排照相,要求女生不连排,共有多少种排法?

3.学生要从六门课程中选学两门,但这六门课程中有两门是在同一时间上课,问有几种选法?

4.某帆船上有8名选手,要把他们安排在船的左右两侧,每侧四人,其中2名水手只会划左侧桨,1名水手只会划右侧桨,共有多少种排法?

5*.某校准备组建一个18人的足球队,这18人由高一年级10个班的学生组成,每个班级至少1人,名额分配方案共有种。

6.有3名男生,4名女生,站成一排,其中男生必须站在一起,共有多少种排列方法?

7.有3名男生,4名女生,站成一排,其中任何两个男生不能站在一起,共有多少种排列方法?

8.(1991年三南高考题) 由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,其中个位数小于十位数字的共有()

A. 210个;

B. 300个;

C. 464个;

D. 600个。

9.四个男生四个女生坐成前后两排,每排4人,

⑴前排3人,后排4人,有几种坐法?

⑵每排必须有女生,有几种坐法?

10.有3名男生,4名女生,排成一行,甲、乙两人中间必须间隔3人,共有多少种排列方法?

11*.20个不加区别的小球放入编号为1、2、3的三个盒子中,要求每个盒内的球数不小于它的编号数,求不同的放法种数。

DS 25 02,03 排列组合问题的处理策略 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1.特殊元素的处理 √

2.分类与分步的处理

√ √ 3.排列组合混合问题的处理 √ 4.正面下手不易的处理 √ √ 5.必须相邻元素的处理 √ 6.不能相邻元素的处理 √ 7.定序问题的处理 √ 8.分排问题的处理

√ 9.“小集体” 问题的处理 √

1.五人排成一列,其中甲不能站排头,乙不能站排尾,丙不能站正中间。问共有多少种不同的排法?

解法一:若无限制,应有5

5A 种排法。

甲不站排头、乙不站排尾、丙不站正中间分别各有44A 种排法。

44A 中的重复如下:甲站排头同时乙站排尾、甲站排头同时丙站正中间、乙站排尾同时丙站正中间分别各有3

3A 种排法。

33A 中的重复如下:甲站排头同时乙站排尾且丙站正中间有2

2A 种排法。故共有排法 55A -443A +333A -642

2

=A 种。 点评:设无限制时的排列为全集I ,甲站排头的为A 集,乙站排尾

的为B 集,丙站正中间的为C 集,则画出集合图如右图。利用此图即可

清楚地看出上面的重复关系。

2.四男三女排成一排照相,要求女生不连排,共有多少种排法?

解:把三个女生安排在4个男生之间的五个空位(含首尾)上有3

5A 种方法,此外4个男生之间也可以变换位置,有44A 种,故共有排法 35A 4

4A 种。

错解:7人排成一排有方法7

7A 种;

把三女看成一个整体,那么7个位置就相当于5个,把这三个女生放到这5个位置上有排法55A 种,三女内部还可以排,有33A 种,故三女连排有55A 33A 种;

同理,两女连排有6

62223A A C ??种;

故共有排法 77A -55A 33A -662223A A C ?? 种。(结果略)

错误原因:三女连排与两女连排中有重复。

3.学生要从六门课程中选学两门,但这六门课程中有两门是在同一时间上课,问有几种选法?

解:如果不考虑时间冲突,共有2

6C 种选法,其中有一种选法正好是两门有冲突的,故实际

只有选法 1412

6=-C 种。

解题错误:误为1

214C C 。

4.某帆船上有8名选手,要把他们安排在船的左右两侧,每侧四人,其中2名水手只会划左侧桨,1名水手只会划右侧桨,共有多少种排法?

解:先把那2名只会划左侧桨的水手安排在左侧,把那1名只会划右侧桨的水手安排在右侧,

再从剩下的5人中选出2人安排在左侧,有25C 种方法;余下3人安排在右侧,对左侧四人进行

全排列,有44A 种方法;对右侧四人进行全排列,有44A 种方法;故共有排法 25C 44A 4

4A =5760种。

点评:本题是排列组合混合题,先选后排。

5*.某校准备组建一个18人的足球队,这18人由高一年级10个班的学生组成,每个班级至少1人,名额分配方案共有 种。

分析:取18枚棋子(表示名额)排成一行,在形成的17个间隙中选取9个间隙插入隔板,从而将18枚棋子分隔成10个区间,第i (1≤i≤10)个区间的棋子数对应第i 个班级分配的名额,

因此名额分配方案的种数与隔板插入的方法数相等。因隔板插入的方法数为9

17C ,故名额分配方

案共有917C = 24310种。

点评:如果使用常规解法,先给每班分配一个名额,剩下8个名额(元素),分配给10个班(位置)。可以分为若干类,第一类从10个位置中任选8个来放置元素,每个位置放一个;第二类从10个位置中任选7个来放置元素,每个位置放一个,剩下的1个放入10个位置中的任一个;第二类从10个位置中任选6个来放置元素,每个位置放一个,剩下的2个放入10个位置中的任一个或任两个;……此时已能发现够麻烦的。

如果把剩下8个名额视作位置,班级视作元素,也可以分为若干步,第一步从10个班中任选一个放入第1个位置,有101C 种,第二步从10个班中任选一个放入第2个位置,有1

01C 种,……第八步从10个班中任选一个放入第8个位置,有101C 种,则分配方案共有101C 101C 101C 101C 101C 101C 101C 101C 种。但是这一结果有重复,只要把题目简化成4人足球队,从2个班选队员,就可发现,使用这种算法时,“甲班1人,乙班1人”与“乙班1人,甲班1人”算成了不同的结果。

6.有3名男生,4名女生,站成一排,其中男生必须站在一起,共有多少种排列方法? 解:将男生看成一个整体,即相当于5名学生来排,有A 55种排法;而男生内部实际上可以

有A 33种排法;故共有排法A 55A 3

3=720种。

7.有3名男生,4名女生,站成一排,其中任何两个男生不能站在一起,共有多少种排列方法?

解:先排好男生,有A 33排法;然后将女生插入男生中的四个空位,有A 4

4种排法;故共有排法A 33A 4

4=144种。

7.(1991年三南高考题) 由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,其中个位数小于十位数字的共有 ( )

A . 210个;

B . 300个;

C . 464个;

D . 600个。

分析:若不考虑附加条件,组成的六位数共有1

5A 55A 个,而其中个位数字与十位数字的22A 种排法中只有一种符合条件,故符合条件的六位数共有1

5A 55A ÷22A = 300个,故应选B 。

点评:本题是定序排列问题。

9.四个男生四个女生坐成前后两排,每排4人, ⑴ 前排3人,后排4人,有几种坐法? ⑵ 每排必须有女生,有几种坐法?

解:⑴ 与坐成一排的情况等价,故共有坐法 403208

8

=A 种。 ⑵ 解法一:⑴ 一排1女,另1排3女的坐法有 4

4443414

2A A C C 种,每排2女的坐法有 44442424A A C C 种,故共有坐法 3916824

444242444443414=+A A C C A A C C 种。

解法二:总的坐法有88A 种,女的都在前排有44A 44A 种,女的都在后排有44A 4

4A 种,故合题意的有 4

44488

2A A A - 解题错误:第⑵小题出错。

10.有3名男生,4名女生,排成一行,甲、乙两人中间必须间隔3人,共有多少种排列方

法?

解法一(作为“小集团”处理):把甲、乙中间间隔的那3人看成一个元素,即有排法5

5A ,

甲、乙中间间隔的那3人的排法有33A 种,故共有排法 55A 3

3A =720种。

解法二:从除甲、乙以外的5人中选3人排在甲、乙中间的排法有A 35种,甲、乙和其余2

人排成一排且甲、乙相邻的排法有A 2

3A 33.最后再把选出的3人的排列插入到甲、乙之间即可.共有A 35×A 22×A 33。

点评:解法一使用“小集团”处理。

11*.20个不加区别的小球放入编号为1、2、3的三个盒子中,要求每个盒内的球数不小于它的编号数,求不同的放法种数。

解:先把2号盒中放入1个球,3号盒中放入2个球,那么原问题转化为等价问题“17个不加区别的小球放入编号为1、2、3的三个盒子中,要求每个盒内至少有1个球,求不同的放法种数”。

把余下的17个球排成1行,用两块隔板插如这17个球中间的16个空,这样就把17个球分

成三部分,然后把每一部分依次放入每一个盒子即可。故共有放法 1202

15

162

16=?=

C 种。

第十三章:干燥

通过本章的学习,应熟练掌握表示湿空气性质的参数,正确应用空气的H–I 图确定空气的状态点及其性质参数;熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。

二、本章思考题

1、工业上常用的去湿方法有哪几种?

态参数?

11、当湿空气的总压变化时,湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H 相同的条件下,提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?

12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器?

13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料,被除去的水分是结合水还是非结合水?为什么?

14、干燥过程分哪几种阶段?它们有什么特征?

15、什么叫临界含水量和平衡含水量?

16、干燥时间包括几个部分?怎样计算?

17、干燥哪一类物料用部分废气循环?废气的作用是什么?

18、影响干燥操作的主要因素是什么?调节、控制时应注意哪些问题?

三、例题

例题13-1:已知湿空气的总压为101.3kN/m2 ,相对湿度为50%,干球温度为20o C。试用I-H图求解:

(a)水蒸汽分压p;

(b)湿度H;

(c)热焓I;

(d)露点t d;

(e)湿球温度tw ;

(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117o C,求所需热量Q。

解:

由已知条件:P=101.3kN/m2,Ψ0=50%,t0=20o C在I-H图上定出湿空气的状态点A点。

(a)水蒸汽分压p

过预热器气所获得的热量为

每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为

例题13-2:在一连续干燥器中干燥盐类结晶,每小时处理湿物料为1000kg,经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度H1为0.009kg水?kg-1绝干气,离开干燥器时湿度H2为0.039kg水?kg-1绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求:

(1)水分蒸发是q m,W(kg水?h-1);

(2)空气消耗q m,L(kg绝干气?h-1);

原湿空气消耗量q m,L’(kg原空气?h-1);

(3)干燥产品量q m,G2(kg ?h -1)。 解:

q mG 1=1000kg/h, w 1=40℃, w 2=5% H 1=0.009, H 2=0.039

q mGC =q mG1(1-w 1)=1000(1-0.4)=600kg/h x 1=0.4/0.6=0.67, x 2=5/95=0.053

①q mw =q mGC (x 1-x 2)=600(0.67-0.053)=368.6kg/h ②q mL (H 2-H 1)=q mw

7.12286009

.0039.06

.368H H q q 12mw mL =-=-=

q mL’=q mL (1+H 1)=12286.7(1+0.009)=12397.3kg/h ③q mGC =q mG2(1-w 2) ∴h /6kg .63105

.01600

w 1q q 2mGC mG2=-=-=

解排列组合问题的17种基本方法(第一课时)

解排列组合问题的17种基本方法(第一课时) 教学目的: 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;能使用解题策略解决简单的综合应用题。 提升学生解决问题分析问题的水平 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 教学重点:掌握解决排列组合问题的常用策略;能使用解题策略解决简单的综合应用题。 教学难点:学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 教具:多媒体 教学过程: 一、复习巩固: 1分类、分步计数原理。 2 分类计数原理分步计数原理区别。 3. 解决排列组合综合性问题的一般过程 二、讲练结合: (一)特殊元素和特殊位置优先法. 问题: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中,问有多少不同的种法? 练习:7个人排成一排照像,甲不站在中间也不站在两端,问可照多少张不同的照片? (二)相邻问题捆绑法 问题: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:停车场上有一排七个停车位,现有四辆汽车需要停放,若要使三个空位连在一起,则停放方法数() (三)不相邻问题插空法 问题:7人排成一排.甲、乙两人不相邻,有多少种不同的排法? 练习:一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种? (四)定序问题倍缩、空位插入法 问题:7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: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)多排问题直排法 问题:12个人排成三排,每排4人,问; (1)有多少种不同的排法? (2)甲只能站在中间一排,乙只能站在最后一排,有多少种不同的排法? 练习: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? (六)重排问题求幂法 问题: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: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,下电梯的方法有()种。 (七)环排问题线排法 问题:5人围桌而坐,共有多少种坐法? 练习:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈? 四、小结: 本节课,我们对相关排列组合的几种常见的解题策略加以复习巩固。排列组合历来是学习中的难点,通过我们平时做的练习题,不难发现排列组合题的特点是条件隐晦,不易挖掘,题目多变,解法独特,数字庞大,难以验证。同学们只有对基本的解题策略熟练掌握。根据它们的条件,我们就能够选择不同的技巧来解决问题.对于一些比较复杂的问题,我们能够将几种策略结合起来应用把复杂的问题简单化,举一反三,触类旁通,进而为后续学习打下坚实的基础。 五、课后作业:作业手册

排列组合问题的解题策略

排列组合问题的解题策略 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: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。 二、不相临问题——选空插入法 例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法? 解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 . 评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。 三、复杂问题——总体排除法 在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。 例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个. 解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.

四、特殊元素——优先考虑法 对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。 例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种. 解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法. 例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种. 解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种. 五、多元问题——分类讨论法 对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。 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 ) A.42 B.3 0 C.20 D.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A62种;2.相临:共有A22A61种。故不同插法的种数为:A62 +A22A61=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

☆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

排列组合教案

数学广角 《课题一排列组合》教学设计 教学内容: 《义务教育课程标准实验教科书·数学(二年级上册)》第99页的的内容---排列、组合。 教材分析: 课标中指出数学不仅是人们生活和劳动必不可少的工具,通过学习数学还能提高人的推理能力和抽象能力。排列与组合的思想方法不仅应用广泛,而且是后面学习概率统计知识的基础,同时也是发展学生抽象能力和逻辑思维能力的好素材。本节课我试图在渗透数学思想方法方面探索和研究,通过学生日常生活中简单的事例呈现出来,并运用操作、演示等直观手段解决问题。在向学生渗透这些数学思想和方法的同时,初步培养学生有顺序地、全面地思考解决问题的意识。教学目标: 1使学生通过观察、猜测实验等活动,找出最简单的事物排列数和组合数。 2培养学生初步的观察能力、分析能力及推理能力 3初步培养学生有序的全面思考问题的意识。 情感态度与价值观:通过解决生活中的一些实际问题,感受数学与生活的密切联系培养学生积极思维的品质。 教学重点:有序排列的思想和方法 过程与方法:通过实践活动,经历找排列数与组合数的过程,体验排

列与组合的思想方法。 课时:1课时 教学设计 情景导入 师:同学们喜欢去广场吗?为什么? 走进新课 师:今天我们也要到一个有意思的地方,哪呢?课件(数学广角)对,那里没有好吃的,好玩的,但是那里有趣的数学问题等待我们开动我们聪明的小脑袋瓜儿解决他们,想去吗? 在去之前,我们先打扮一下自己,穿上漂亮的衣服,老师这有四件衣服(课件)你喜欢那套衣服,同学们有这么多的选择。那到底能搭配多少套呢?拿出手中的学具摆摆看。 学生分组讨论 汇报交流 同学们表现的真不错,你喜欢那一套,我们就在心理穿上你喜欢的衣服去数学广角了。 展开活动 1、开启大门 数学广角的大门是由1和2 这两个数字摆成的两位数,这道 门的密码可能是那些数? 生;12、21。 师:这两个数字有什么不同?

高三复习:排列组合问题的解题方法

排列组合问题的解题方法 一、特殊元素(或位置) “优先法”:排列组合问题无外乎“元素”与“位置”的关系问题,即某个元素排在什么位置或某个位置上排什么元素的问题.因此,对于有限制条件的排列组合问题,可从限制元素(或位置)入手,优先考虑. 例1、在由数字0、1、2、3、4、5所组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有( )个. 解1:(元素优先法)根据所求四位数对0和5两个元素的特殊要求将其分为四类:① 含0不含5,共有1324C A =48(个);②含5不含0,共有1334C A =72(个);③含0也含5,共有112224C C A =48(个);④不合0也不含5,共有4 4 A =24(个).所以,符合条件的四位数共有48+72+48+24=192(个). 解2:(位置优先法)根据所求四位数对首末两位置的特殊要求可分三步:第一步:排 个位,有14C 种方法;第二步;排首位,有14C 种方法;第三步:排中间两位,有2 4A 种方法.所以符合条件的四位数共有14C 14C 24 A =192(个). 二、相邻问题“捆绑法”:对于元素相邻的排列问题,可先将相邻元素“捆绑”起来看作一个元素(整体),先与其它元素排列,然后相邻元素之间再进行排列. 例2、6个人排成一排,甲、乙二人必须相邻的排法有多少种? 解:将甲、乙二人“捆绑”起来看作一个元素与其它4个元素一起排列,有A 55 种,甲、乙二人的排列有A 22 种,共有A 22·A 5 5=240种. 三、不相邻问题“插空法”:对元素不相邻问题,可先不考虑限制条件先排其它元素,再将不相邻元素插入已排好元素的空隙中(包括两端)即可. 例3、用1,2,3,4,5,6,7,8组成没有重复数字的八位数,其中1与2相邻、3与4相邻、5与6相邻、7与8不相邻的八位数共有 个. 解:先“相邻”排列成三个“大元素”,再三个“大元素”排列,最后7与8“插空”, 共有22232 22234576A A A A A 种. 四、有序问题“无序法”:对于元素顺序一定的排列问题,可先考虑没有顺序元素的排列,然后除以有顺序的几个元素的全排列即可. 例4、3男3女排成一排,若3名男生身高不相等,则按从高到低的一种顺序站的站法有多少种? 解:6个人的全排列有A 66 种,3名男生不考虑身高的顺序的站法有A 3 3种,而由高到低又可从左到右,或从右到左(这是两种不同的站法),故共有不同站法2A 66÷A 3 3 =240种. 五、分排问题“直排法”:n 个元素分成m (m <n )排,即为n 个元素的全排列. 例5、将6个人排成前后两排,每排3人,有多少种排法. 解:6个人中选3个人排在前排有A C 33 36种,剩下3人排在后排有A 3 3种,故共有

排列组合解题策略

排列组合解题策略 2.A、36种B、120种C、720种D、1440种 前后两排可看成一排的两段,因此本题可看成6个不同的元素排成一排,共66720A =种,选C 3.把15人分成前后三排,每排5人,不同的排法种数为() (A)510515A A (B)3355510515A A A A (C)1515A (D)3355510515A A A A ÷答案:C 4.8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某1个元素排在后排,有多少种不同排法? 解:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,有24A 种,某1个元素排在后半段的四个位置中选一个有14A 种,其余5个元素任排5个位置上有55A 种,故共有1254455760A A A =种排法. 5.10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法?4 9C 解:从0、0、0、1、2、3…100中插入三个隔板即可3103C 。 7.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。 解: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 8.有20个不加区别的小球放入编号为1,2,3的三个盒子里,要求每个盒子内的球数不少编号数,问有多少种不同的方法? 解: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1202 16=C 种。 9.(a+b+c+d)15有多少项?

解:当项中只有一个字母时,有种(即 a.b.c.d 而指数只有15故;当项中有2个字母时,有 而指数和为15,即将15分配给2个字母时,如何分,闸板法一分为2,即;当项中有3个字母 时指数15分给3个字母分三组即可;当项种4个字母都在时 四者都相加即可.10.将4个相同的白球、5个相同的黑球、6个相同的红球放入4各不同的盒子中的3个 中,使得有一个空盒且其他盒子中球的颜色齐全的不同放法有多少种? 解:1、先从4个盒子中选三个放置小球有3 4C 种方法;2、注意到小球都是相同的,我们可以采用隔板法。为了保证三个盒子中球的颜色齐全,可以在4个相同的白球、5个相同的黑球、6个相同的红球所产生的3个、4个5个空挡中分别插入两个板。各有23C 、24C 、25C 种方法;3、由分步计数原理可得34C 23C 24C 25C =720种。 11.用不同的5种颜色分别为ABCDE 五部分着色,相邻部分不能用同一颜色,但同一种颜色可以反复使用也可以不用,则符合这种要求的不同着色种数.(540)第11题第12题第13题第14题 12.四个区域坐定4个单位的人,有四种不同颜色的服装,每个单位的观众必须穿同种颜色的服装,且相邻两区域的颜色不同,不相邻区域颜色相同,不相邻区域颜色相同与否不受限制,那么不同的着色方法是种(84) 13.某城市中心广场建造一个花圃,花圃6分为个部分(如图),现要栽种4种颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同一样颜色的话,不同的栽种方法有种(以数字作答).(120) 秒杀秘籍:合并单元格解决染色问题 例3.如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同 一颜色,现有四种颜色可供选择,则不同的着色方法共有种(以数字作答)。 解:分情况讨论: (ⅰ)当3、4颜色相同且1、5颜色不同时,将3、4合并成一个单元格,此时不同的 着色方法相当于4个元素的全排列数4 4A (ⅱ)当3、4颜色不同且1、5颜色相同时,与情形(ⅰ)类似同理可得44A 种着色法. (ⅲ)当3、4与1、5分别同色时,将3、4,1、5分别合并,这样仅有三个单元格,从4种颜色中选3种来着色这三个单元格,计有3334A C 种方法.由加法原理知:不同着色方法共有3 334442A C A +=48+24=72(种) 例4.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 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_______. 解:可把这个问题转化成相邻区域不同色问题,如图, 若恰用三种颜色,可先从五种颜色中任选一种染顶点S,再从余下的四种颜色中任 选两种涂A、B、C、D 四点,此时只能A 与C、B 与D 分别同色,故有125460C A =种方法。 (2)若恰用四种颜色染色,可以先从五种颜色中任选一种颜色染顶点S,再从余下的四种颜色中任选两种染A 与B,由于A、B 颜色可以交换,故有24A 种染法;再从余下的两种颜色中任选一种染D 或C,而D 与C,而D 与C 中另一个只需染与其相对顶点同色即可,故有12115422240C A C C =种方法。 (3)若恰用五种颜色染色,有55120A =种染色法综上所知,满足题意的染色方法数为60+240+120=420种。涂色问题的常用方法有:(1)可根据共用了多少种颜色分类讨论;(2)根据相对区域是否同色分类讨论; (3)将空间问题平面化,转化成平面区域涂色问题。54321

(完整版)人教版高中数学《排列组合》教案

排列与组合 一、教学目标 1、知识传授目标:正确理解和掌握加法原理和乘法原理 2、能力培养目标:能准确地应用它们分析和解决一些简单的问题 3、思想教育目标:发展学生的思维能力,培养学生分析问题和解决问题的能力 二、教材分析 1.重点:加法原理,乘法原理。解决方法:利用简单的举例得到一般的结论. 2.难点:加法原理,乘法原理的区分。解决方法:运用对比的方法比较它们的异同. 三、活动设计 1.活动:思考,讨论,对比,练习. 2.教具:多媒体课件. 四、教学过程正 1.新课导入 随着社会发展,先进技术,使得各种问题解决方法多样化,高标准严要求,使得商品生产工序复杂化,解决一件事常常有多种方法完成,或几个过程才能完成。排列组合这一章都是讨论简单的计数问题,而排列、组合的基础就是基本原理,用好基本原理是排列组合的关键.

2.新课 我们先看下面两个问题. (l)从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以乘轮船.一天中,火车有4班,汽车有 2班,轮船有 3班,问一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法? 板书:图 因为一天中乘火车有4种走法,乘汽车有2种走法,乘轮船有3种走法,每一种走法都可以从甲地到达乙地,因此,一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有 4十2十3=9种不同的走法.一般地,有如下原理: 加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有m n种不同的方法.那么完成这件事共有N=m1十m2十…十m n种不同的方法. (2) 我们再看下面的问题: 由A村去B村的道路有3条,由B村去C村的道路有2条.从A 村经B村去C村,共有多少种不同的走法? 板书:图 这里,从A村到B村有3种不同的走法,按这3种走法中的每一

排列组合常见题型及解题策略(详解)

排列组合常见题型及解题策略 一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复, 把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类 问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,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 、3 8C 【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军 看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种不同的 结果。所以选A 二.相邻问题捆绑法: 题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 【例1】,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有 【解析】:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A 种 【例2】(2009四川卷理)3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女 生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是( ) A. 360 B. 188 C. 216 D. 96 【解析】: 间接法 6位同学站成一排,3位女生中有且只有两位女生相邻的排法有, 22223242C A A A =432种, 其中男生甲站两端的有1 222223232A C A A A =144,符合条件的排法故共有288 三.相离问题插空法 :元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列, 再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 【例1】七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是

排列组合问题的解答技巧和记忆方法

排列组合问题的解题策略 关键词:排列组合,解题策略 ①分堆问题; ②解决排列、组合问题的一些常用方法:错位法、剪截法(隔板法)、捆绑法、剔除法、插孔法、消序法(留空法). 一、相临问题——捆绑法 例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法? 解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。 评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。 二、不相临问题——选空插入法 例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法? 解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 . 评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。 三、复杂问题——总体排除法 在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。 例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个. 解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个. 四、特殊元素——优先考虑法 对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。

例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种. 解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法. 例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种. 解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种. 五、多元问题——分类讨论法 对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。 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 ) A.42 B.30 C.20 D.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A62种;2.相临:共有A22A61种。故不同插法的种数为:A62 +A22A61=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多少种?(以数字作答) 解:区域1与其他四个区域相邻,而其他每个区域都与三个区域相邻,因此,可以涂三种或四种颜色.用三种颜色着色有=24种方法, 用四种颜色着色有=48种方法,从而共有24+48=72种方法,应填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() A.种B.种

排列组合解题策略大全(十九种模型)

排列组合解题策略大全 一、合理分类与分步 1、五个人排成一排,其中甲不在排头,乙不在排尾,不同的排法有多少种? 四位上,则有1 31333A A A 种排法,由分类计数原理,排法共有7813133344 =+A A A A (种) 解法二(排除法):甲在排头:44A ,乙在排尾: 44A ,甲在排头且乙在排尾: 3 3A ,故符合题意的不同的排法为: 5443544378A A A A --+=.注: 甲在排头和乙在排尾都包含甲在排头的同时乙在排位,所以多减了要补回来. 2、从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案? 解析:因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,有以下四种情况: ① 若甲乙都不参加,则有派遣方案48A 种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有3 8A 方法, 所以共有383A ;③若乙参加而甲不参加同理也有3 83A ④(同例1)若甲乙都参加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两个城市有28A 种,共有287A 方法.所以共有不同的派遣方法总数4332 88883374088A A A A +++=(种) 二、特殊元素和特殊位置优先法 1、0,1,2,3,4,5能够组成多少个没有重复数字的五位奇数? 分析:特殊元素:0,1,3,5;特殊位置:首位和末位 先排末位:13C ,再排首位:14C ,最后排中间三位:34A 共有:13C 14C 3 4A =288 2、7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法? 先种这两种特殊的花在除中间和两端外剩余的3个位置:24A ;再在其余5个位置种剩余的5种花:55A ;总共:24A 55A =1440 三、排列组合混合问题先选后排法 1、4个不同小球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,恰有一空盒的方法有多少种? 解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想。

排列组合基础知识及解题技巧

排列组合基础知识及习题分析 排列、组合的本质是研究“从n个不同的元素中,任取m (m≤n)个元素,有序和无序摆放的各种可能性”.区别排列与组合的标志是“有序”与“无序”. 解答排列、组合问题的思维模式有二: 其一是看问题是有序的还是无序的?有序用“排列”,无序用“组合”; 其二是看问题需要分类还是需要分步?分类用“加法”,分步用“乘法”. 分类:“做一件事,完成它可以有n类方法”,这是对完成这件事的所有办法的一个分类.分类时,首先要根据问题的特点确定一个适合于它的分类标准,然后在这个标准下进行分类;其次,分类时要注意满足两条基本原则:①完成这件事的任何一种方法必须属于某一类;②分别属于不同两类的两种方法是不同的方法. 分步:“做一件事,完成它需要分成n个步骤”,这是说完成这件事的任何一种方法,都要分成n个步骤.分步时,首先要根据问题的特点,确定一个可行的分步标准;其次,步骤的设置要满足完成这件事必须并且只需连续完成这n个步骤后,这件事才算最终完成. 在解决排列与组合的应用题时应注意以下几点: 1.有限制条件的排列问题常见命题形式: “在”与“不在” “邻”与“不邻” 在解决问题时要掌握基本的解题思想和方法: ⑴“相邻”问题在解题时常用“合并元素法”,可把两个以上的元素当做一个元素来看,这是处理相邻最常用的方法. ⑵“不邻”问题在解题时最常用的是“插空排列法”. ⑶“在”与“不在”问题,常常涉及特殊元素或特殊位置,通常是先排列特殊元素或特殊位置. ⑷元素有顺序限制的排列,可以先不考虑顺序限制,等排列完毕后,利用规定顺序的实情求出结果. 2.有限制条件的组合问题,常见的命题形式: “含”与“不含” “至少”与“至多” 在解题时常用的方法有“直接法”或“间接法”. 3.在处理排列、组合综合题时,通过分析条件按元素的性质分类,做到不重、不漏,按事件的发生过程分步,正确地交替使用两个原理,这是解决排列、组合问题的最基本的,也是最重要的思想方法. ***************************************************************************** 习题 1、三边长均为整数,且最大边长为11的三角形的个数为( C ) (A)25个 (B)26个 (C)36个 (D)37个 2、(1)将4封信投入3个邮筒,有多少种不同的投法? (2)3位旅客,到4个旅馆住宿,有多少种不同的住宿方法? (3)8本不同的书,任选3本分给3个同学,每人一本,有多少种不同的分法? 3、七个同学排成一横排照相. (1)某甲不站在排头也不能在排尾的不同排法有多少种?(3600) (2)某乙只能在排头或排尾的不同排法有多少种?(1440) (3)甲不在排头或排尾,同时乙不在中间的不同排法有多少种?(3120) (4)甲、乙必须相邻的排法有多少种?(1440) (5)甲必须在乙的左边(不一定相邻)的不同排法有多少种?(2520)

排列组合教学设计

数学广角——排列组合 绩溪县实验小学 吴晓秋 教学内容: 人教版数学三年级上册P112例1、例2。 教学分析: 排列与组合不仅是组合数学的最初步知识和学习概率统计的基 础,而且也是日常生活中应用比较广泛的数学知识。在二年级上册教 材中,学生已经接触了一点排列与组合知识,学生通过观察、猜测、 操作可以找出最简单的事物的排列数和组合数。本册教材就是在学生 已有知识和经验的基础上,继续让学生通过观察、猜测、实验等活动 找出事物的排列数和组合数。 教学目标: 1、学生通过观察、猜测、操作、合作交流等活动,找出简单事 物的排列数和组合数。 2、初步培养有序地全面地思考问题的能力,发展学生的符号感。 3、学生在丰富的生活情境中感受数学与生活的紧密联系,增强 对数学学习的兴趣和用数学的眼光观察生活的数学素养。 教学重点: 经历探索简单事物排列与组合规律的过程,能有序地找出简单事 物的排列数和组合数。 教学难点:培养学生有序地、全面地思考问题的能力。 教具、学具准备: 课件、数字卡片

教学过程: 一、激情引趣 想和我一起去数学广角吗?相信凭借你们的智慧,今天一定会玩的非常开心! 二、操作探究 1、破译密码——体会排列。 (1)初步体会 课件出示:请输入密码 密码提示:用1、2、3组成的三位数。 有多少种可能性? (2)深入探究 用手中的数字卡片摆一摆,共有几种可能?一人摆数字卡片,一人写在答题卡上。 学生活动,教师巡视。 实物投影仪展示不同写法。 (3)比较优化:你喜欢哪一种?为什么? (4)输入密码,开启数学广角 2、握手庆贺——体会组合 (1)实际感知 同桌互相握手庆贺合作愉快。 两个人握手几次?如果每两个人握一次手,三人一共要握手多少次呢?猜猜看? 现在四人一小组,请小组长作指挥,小组内的另外三个同学握一握,看看一共握手多少次? 学生活动,教师巡视。选择小组上台展示有序握手的方法。 (2)提炼符号 有没有好方法把这个结果简单而有条理地记录下来呢?用自己喜

排列与组合.版块七.排列组合问题的常用方法总结1.学生版

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1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种方法,……,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.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1m 种不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同方法,……,做第n 个步骤有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.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. 排列与组合 ⑴排列:一般地,从n 个不同的元素中任取()m m n ≤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.(其中被取的对象叫做元素) 排列数:从n 个不同的元素中取出()m m n ≤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,用符号A m n 表示. 排列数公式:A (1)(2) (1)m n n n n n m =---+,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n 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!n 表示.规定:0!1=. ⑵组合:一般地,从n 个不同元素中,任意取出m ()m n ≤个元素并成一组,叫做从n 个元素中任取m 个元素的一个组合. 组合数:从n 个不同元素中,任意取出m ()m n ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中,任意取出m 个元素的组合数,用符号C m n 表示. 组合数公式:(1)(2)(1)! C !!()! m n n n n n m n m m n m ---+= =-,,m n +∈N ,并且m n ≤. 知识内容 排列组合问题的常用方法总 结1

排列组合的解题策略 陈莉

排列组合的解题策略陈莉 发表时间:2014-04-01T17:09:56.750Z 来源:《新疆教育》2013年第5期供稿作者:陈莉 [导读] 排列组合作为高中代数课本的一个独立分支,因为极具抽象性而成为“教”与“学”难点。 重庆市江津区第八中学陈莉 排列组合作为高中代数课本的一个独立分支,因为极具抽象性而成为“教”与“学”难点。有相当一部分题目教者很难用比较清晰简洁的语言讲给学生听,有的即使教者觉得讲清楚了,但是由于学生的认知水平,思维能力在一定程度上受到限制,还不太适应。从而导致学生对题目一知半解,甚至觉得“云里雾里”。针对这一现象,笔者在日常教学过程中经过尝试总结出一些个人的想法跟各位同行交流一下。笔者认为之所以学生“怕”学排列组合,主要还是因为排列组合的抽象性,那么解决问题的关键就是将抽象问题具体化,我们不妨将原题进行一下转换,让学生走进题目当中,成为“演员”,成为解决问题的决策者。这样做不仅激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,还充分发挥学生的主体意识和主观能动性,能让学生从具体问题的分析过程中得到启发,逐步适应排列组合题的解题规律,从而做到以不变应万变。当然,在具体的教学过程中一定要注意题目转换的等价性,可操作性。 怎样分析排列组合综合题?使用“分类计数原理”还是“分步计数原理”要根据我们完成某事件时采取的方式而定,分类来完成这件事时用“分类计数原理”,分步来完成这件事时就用“分步计数原理”,怎样确定分类,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“分步骤”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,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。排列与组合定义相近,它们的区别是在于是否与顺序有关。复杂的排列问题常常通过试验、画简图、小数字化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,亦常常需要用不同的方法求解来获得检验。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。处理排列、组合综合性问题,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、组合问题基本方法和原理,通过解题训要注意积累分类和分步的基本技能。在解决排列、组合综合性问题时,必须深刻理解排列组合的概念,能熟练确定问题是排列问题还是组合问题,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。 下面笔者将就教学过程中的两个难点通过两个特例作进一步的说明:第一,占位子问题例1:将编号为1、2、3、4、5 的5 个小球放进编号为1、2、3、4、5 的5 个盒子中,要求只有两个小球与其所在的盒子编号相同,问有多少种不同的方法?①仔细审题:在转换题目之前先让学生仔细审题,从特殊字眼小球和盒子都已“编号”着手,清楚这是一个“排列问题”,然后对题目进行等价转换。②转换题目:在审题的基础上,为了激发学生兴趣进入角色,我将题目转换为:让学号为1、2、3、4、5 的学生坐到编号为1、2、3、4、5 的五张凳子上(已准备好放在讲台前),要求只有两个学生与其所坐的凳子编号相同,问有多少种不同的坐法? ③解决问题:这时我在选另一名学生来安排这5 位学生坐位子(学生争着上台,积极性已经得到了极大的提高),班上其他同学也都积极思考(充分发挥了学生的主体地位和主观能动性),努力地“出谋划策”,不到两分钟的时间,同学们有了统一的看法:先选定符合题目特殊条件“两个学生与其所坐的凳子编号相同”的两位同学,有C 种方法,让他们坐到与自己编号相同的凳子上,然后剩下的三位同学不坐编号相同的凳子有2 种排法,最后根据乘法原理得到结果为2×C =20(种)。 这样原题也就得到了解决。④学生小结:接着我让学生之间互相讨论,根据自己的分析方法对这一类问题提出一个好的解决方案。(课堂气氛又一次活跃起来)⑤老师总结:对于这一类占位子问题,关键是抓住题目中的特殊条件,先从特殊对象或者特殊位子入手,再考虑一般对象,从而最终解决问题。 第二,分组问题例2:从1、3、5、7、9 和2、4、6、8 两组数中分别选出3 个和2 个数组成五位数,问这样的五位数有几个?(本题我是先让学生计算,有很多同学得出的结论是P ×P )①仔细审题:先由学生审题,明确组成五位数是一个排列问题,但是由于这五个数来自两个不同的组,因此是一个“分组排列问题”,然后对题目进行等价转换。②转换题目:在学生充分审题后,我让学生自己对题目进行等价转换,有一位同学A 将题目转换如下:从班级的第一组(12 人)和第二组(10 人)中分别选3 位和2 位同学分别去参加苏州市举办的语文、数学、英语、物理、化学竞赛,问有多少种不同的选法?③解决问题:接着我就让同学A 来提出选人的方案同学A 说:先从第一组的12 个人中选出3 人参加其中的3 科竞赛,有P×P 种选法;再从第二组的10 人中选出2 人参加其中2 科竞赛有P×P 种选法;最后由乘法原理得出结论为(P×P)×(P×P)(种)。(这时同学B 表示反对)同学B 说:如果第一组的3个人先选了3 门科目,那么第二组的2 人就没有选择的余地。所以第二步应该是 P×P(. 同学们都表示同意,但是同学 C 说太蘩)同学 C说:可以先分别从两组中把5 个人选出来,然后将这5 个人在5 门学科中排列,他列出的计算式是C×C×P(种)。(再次通过互相讨论,都表示赞赏)这样原题的解答结果就“浮现”出来C×C×P(种)。④老师总结:针对这样的“分组排列”题,我们多采用“先选后排”的方法:先将需要排列的对象选定,再对它们进行排列。 以上是我一节课两个例题的分析过程,旨在通过这种方法的尝试(教学效果比较明显),进一步活跃课堂气氛,更全面地调动学生的学习积极性,发挥教师的主导作用和学生的主体作用,让学生在互相讨论的过程中学会自己分析转换问题,解决问题。

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

排列组合基础知识及解题技巧

排列组合基础知识及习题分析 在介绍排列组合方法之前 我们先来了解一下基本的运算公式! 35C =(5×4×3)/(3×2×1) 26 C =(6×5)/(2×1) 通过这2个例子 看出 n m C 公式 是种子数M 开始与自身连续的N 个自然数的降序乘积做为分子。 以取值N 的阶层作为分母 35P =5×4×3 66P =6×5×4×3×2×1 通过这2个例子 n m P =从M 开始与自身连续N 个自然数的降序乘积 当N =M 时 即M 的阶层 排列、组合的本质是研究“从n 个不同的元素中,任取m (m≤n)个元素,有序和无序摆放的各种可能性”.区别排列与组合的标志是“有序”与“无序”. 解答排列、组合问题的思维模式有二: 其一是看问题是有序的还是无序的?有序用“排列”,无序用“组合”; 其二是看问题需要分类还是需要分步?分类用“加法”,分步用“乘法”. 分 类:“做一件事,完成它可以有n 类方法”,这是对完成这件事的所有办法的一个分类.分类时,首先要根据问题的特点确定一个适合于它的分类标准,然后在这个 标准下进行分类;其次,分类时要注意满足两条基本原则:①完成这件事的任何一种方法必须属于某一类;②分别属于不同两类的两种方法是不同的方法. 分步:“做一件事,完成它需要分成n 个步骤”,这是说完成这件事的任何一种方法,都要分成n 个步骤.分步时,首先要根据问题的特点,确定一个可行的分步标准;其次,步骤的设置要满足完成这件事必须并且只需连续完成这n 个步骤后,这件事才算最终完成. 两 个原理的区别在于一个和分类有关,一个与分步有关.如果完成一件事有n 类办法,这n 类办法彼此之间是相互独立的,无论那一类办法中的那一种方法都能单独完 成这件事,求完成这件事的方法种数,就用加法原理;如果完成一件事需要分成n 个步骤,缺一不可,即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,求完成这件事的方法种类就用乘法原理. 在解决排列与组合的应用题时应注意以下几点: 1.有限制条件的排列问题常见命题形式: “在”与“不在” “邻”与“不邻” 在解决问题时要掌握基本的解题思想和方法: ⑴“相邻”问题在解题时常用“合并元素法”,可把两个以上的元素当做一个元素来看,这是处理相邻最常用的方法.

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