文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 排列组合学习知识重点与方法归纳

排列组合学习知识重点与方法归纳

排列组合学习知识重点与方法归纳
排列组合学习知识重点与方法归纳

排列组合

一、知识网络

二、高考考点

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;

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)

三、知识要点

一.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+ m2+…+ 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m1种不同的方法,做第2步有m2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= m1× m2×…× m n种不同的方法。

3、认知:

上述两个原理都是研究完成一件事有多少种不同方法的计数依据,它们的区别在于,加法原理的要害是分类:将完成一件事的方法分成若干类,并且各类办法以及各类办法中的各种方法相互独立,运用任何一类办法的任何一种方法均可独立完成这件事;乘法原理的要害是分步:将完成一件事分为若干步骤进行,各个步骤不可缺少,只有当各个步骤依次完成后这件事才告完成(在这里,完成某一步的任何一种方法只能完成这一个步骤,而不能独立完成这件事)。

二.排列

1 定义

(1)从n个不同元素中取出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个元素的一排列。

(2)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 .

2 排列数的公式与性质

(1)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

(2)排列数的性质:

(Ⅰ) =(排列数上标、下标同时减1(或加1)后与原排列数的联系)

(Ⅱ)(排列数上标加1或下标减1后与原排列数的联系)

(Ⅲ)(分解或合并的依据)

三.组合

1 定义(1)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

(2)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。

2 组合数的公式与性质

(1)组合数公式:(乘积表示)

(阶乘表示)特例:

(2)组合数的主要性质:

(Ⅰ)(上标变换公式)

(Ⅱ)(杨辉恒等式)

认知:上述恒等式左边两组合数的下标相同,而上标为相邻自然数;合二为一后的右边组合数下标等于左边组合数下标加1,而上标取左边两组合数上标的较大者。

3 比较与鉴别

由排列与组合的定义知,获得一个排列需要“取出元素”和“对取出元素按一定顺序排成一列”两个过程,而获得一个组合只需要“取出元素”,不管怎样的顺序并成一组这一个步骤。

(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:

四、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 B.6种 C. 7种 D. 8种

分析:依题意“软件至少买3片,磁盘至少买2盒”,而购得3片软件和2盒磁盘花去320元,所以,只需讨论剩下的180元如何使用的问题。

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、已知集合M={-1,0,1},N={2,3,4,5},映射,当x∈M时,为奇数,则这样的映射的个数是() A.20 B.18 C.32 D.24

分析:由映射定义知,当x∈M时,

当x∈M时,这里的x可以是奇数也可以是偶数,但必须为奇数,因此,对M中x的对应情况逐一分析,分步考察:

第一步,考察x=-1的象,当x=-1时,,此时可取N中任一数值,即M中的元素-1与N中的元素有4种对应方法;

第二步,考察x=0的象,当x=0时,为奇数,故只有2种取法( =3或=5),即M中的元素0与N中的元素有2种对应方法;

第三步,考察x=1的象,当x=1时,为奇数,故可为奇数也可为偶数,可取N中任一数值,即M中的元素1与N中的元素有4种对应方法,于是由分步计数原理可知,映射共有4×2×4=32个。

例3、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?

解:根据题意,有相邻边的小三角形颜色不同,但“对角”的两个小三角形可以是相同颜色,于是考虑以对角的小三角形1、4同色与不同色为标准分为两类,进而在每一类中分步计算。

第一类:1与4同色,则1与4有5种涂法,2有4种涂法,3有4种涂法,故此时有N1=5×4×4=80种不同涂法。

第二类:1与4不同色,则1有5种涂法,4有4种涂法,2有3种涂法,3有3种涂法,故此时有N2=5×4×3×3=180种不同涂法。综上可知,不同的涂法共有80+180=260种。

点评:欲不重不漏地分类,需要选定一个适当的分类标准,一般地,根据所给问题的具体情况,或是从某一位置的特定要求入手分类,或是从某一元素的特定要求入手分类,或是从问题中某一事物符合条件的情形入手分类,或是从问题中有关事物的相对关系入手分类等等。

例4、将字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有() A.6种 B.9种

C.11种

D.23种

解法一(采用“分步”方法):完成这件事分三个步骤。

第一步:任取一个数字,按规定填入方格,有3种不同填法;

第二步:取与填入数字的格子编号相同的数字,按规定填入方格,仍有3种不同填法;

第三步:将剩下的两个数字按规定填入两个格子,只有1种填法;

于是,由分步计数原理得,共有N=3×3×1=9种不同填法。

解法二:(采用“列举”方法):从编号为1的方格内的填数入手进行分类。

第一类:编号为1的方格内填数字2,共有3种不同填法:

2 4 1

3 2 1

4 3 2 3 4 1

第二类:编号1的方格内填数字3,也有3种不同填法:

3 1

4 2 3 4 1 2 3 4 2 1

第三类:编号为1的方格内填数字4,仍有3种不同填法:

4 1 2 3 4 3 1 2 4 3 2 1

于是由分类计数原理得共有N=3+3+3=9种不同填法,应选B

解法三(间接法):将上述4个数字填入4个方格,每格填一个数,共有N1=4×3×2×1=24种不同填法,其中不合条件的是(1)4个数字与4个格子的编号均相同的填法有1种;(2)恰有两个数字与格子编号相同的填法有6种;

(3)恰有1个数字与格子编号相同的填法有8种;因此,有数字与格子编号相同的填法共有N2=1+6+8=15种

于是可知,符合条件的填法为24-15=9种。

点评:解题步骤的设计原则上任意,但不同的设计招致计算的繁简程度不同,一般地,人们总是优先考虑特殊元素的安置或特殊位置的安排,以减少问题的头绪或悬念。

当正面考虑头绪较多时,可考虑运用间接法计算:不考虑限制条件的方法种数—不符合条件的方法种数=符合条件的方法种数。

在这里,直接法中的“分析”与间接法主体的“分类”,恰恰向人们展示了“分步”与“分类”相互依存、相互联系的辩证关系。

例5、用数字0,1,2,3,4,5组成无重复数字4位数,其中,必含数字2和3,并且2和3不相邻的四位数有多少个?

解:注意到这里“0”的特殊性,故分两类来讨论。

第一类:不含“0”的符合条件的四位数,首先从1,4,5这三个数字中任选两个作排列有种;进而将2和3分别插入前面排好的两个数字中间或首尾位置,又有种排法,

于是由分步计数原理可知,不含0且符合条件的四位数共有=36个。

第二类:含有“0”的符合条件的四位数,注意到正面考虑头绪较多,故考虑运用“间接法”:首先从1,4,5这三个数字中任选一个,而后与0,2,3进行全排列,这样的排列

共有个。

其中,有如下三种情况不合题意,应当排险:

(1)0在首位的,有个;(2)0在百位或十位,但2与3相邻的,有

(3)0在个位的,但2与3相邻的,有个

因此,含有0的符合条件的四位数共有 =30个

于是可知,符合条件的四位数共有36+30=66个

点评:解决元素不相邻的排列问题,一般采用“插空法”,即先将符合已知条件的部分元素排好,再将有“不相邻”要求的元素插空放入;解决元素相邻的排列问题,一般采用“捆绑法”,即先将要求相邻的元素“捆绑”在一起,作为一个大元素与其它元素进行排列,进而再考虑大元素内部之间的排列问题。

例6、某人在打靶时射击8枪,命中4枪,若命中的4枪有且只有3枪是连续命中的,那么该人射击的8枪,按“命中”与“不命中”报告结果,不同的结果有()

A.720种

B.480种

C.24种

D.20种

分析:首先,对未命中的4枪进行排列,它们形成5个空挡,注意到未命中的4枪“地位平等”,故只有一种排法,其次,将连中的3枪视为一个元素,与命中的另一枪从前面5

个空格中选2个排进去,有种排法,于是由乘法原理知,不同的报告结果菜有

点评:这里的情形与前面不同,按照问题的实际情况理解,未命中的4枪“地位平等”,连续命中的3枪亦“地位平等”。因此,第一步排法只有一种,第二步的排法种数也不再乘

以。解决此类“相同元素”的排列问题,切忌照搬计算相同元素的排列种数的方法,请读者引起注意。

例7、

(1);

(2)若,则n= ;

(3);

(4)若,则n的取值集合为;

(5)方程的解集为;

解:

(1)注意到n满足的条件

∴原式==

(2)运用杨辉恒等式,已知等式

所求n=4。

(3)根据杨辉恒等式

原式= =

==

(4)注意到这里n满足的条件n≥5且n∈N*①

在①之下,

原不等式

∴由①、②得原不等式的解集为{5,6,7, (11)

(5)由注意到当y=0时,无意义,原方程组可化为

由此解得经检验知

是原方程组的解。

例8、用红、黄、绿3种颜色的纸做了3套卡片,每套卡片有写上A、B、C、D、E字母的卡片各一张,若从这15张卡片中,每次取出5张,则字母不同,且3种颜色齐全的取法有多少种?

解:符合条件的取法可分为6类

第一类:取出的5张卡片中,1张红色,1张黄色,3张绿色,有种取法;

第二类:取出的5张卡片中,1张红色,2张黄色,2张绿色,有种取法;

第三类:取出的5张卡片中,1张红色,3张黄色,1张绿色,有种取法;

第四类:取出的5张卡片中,2张红色,1张黄色,2张绿色,有种取法;

第五类:取出的5张卡片中,2张红色,2张黄色,1张绿色,有种取法;

第六类:取出的5张卡片中,3张红色,1张黄色,1张绿色,有种取法;

于是由分类计数原理知,符合条件的取法共有

点评:解决本题的关键在于分类,分类讨论必须选择适当的分类标准,在这里,以红色卡片选出的数量进行主分类,以黄色卡片选出的数量进行次分类,主次结合,确保分类的不重不漏,这一思路值得学习和借鉴。

例9、(1)从5双不同的袜子中任取4只,则至少有2只袜子配成一双的可能取法种数是多少?

(2)设有编号为1,2,3,4,5的五个小球和编号为1,2,3,4,5的五个盒子,将五个小球放入五个盒子中(每个盒子中放一个小球),则至少有两个小球和盒子编号相同的放法有多少种?

(3)将四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,则恰有一个空盒的放法共多少种?

(4)某产品共有4只次品和6只正品,每只产品均不相同,现在每次取出一只产品测试,直到4只次品全部测出为止,则最后一只次品恰好在第五次测试时被发现的不同情况有多少种?

解:

(1)满足要求的取法有两类,一类是取出的4只袜子中恰有2只配对,这只要从5双袜子中任取1双,再从其余4双中任取2双,并从每双中取出1只,共有种选

法;另一类是4只袜子恰好配成两双,共有种选法,于是由加法原理知,符合要求的取

法为种。

(2)符合条件的放法分为三类:

第一类:恰有2个小球与盒子编号相同,这只需先从5个中任取两个放入编号相同的盒子中,有种放法,再从剩下的3个小球中取出1个放入与其编号不同的盒子中,有种

方法,则最后剩下的两个小球放入编号不同的盒中只有1种放法,故此类共有

种不同方法;

第二类:恰有3个小球与盒子编号相同,这只需先从5个中任取三个放入编号相同的盒

子中,有种放法,则最后剩下的两个小球放入编号不同的盒中只有1种放法,故此类共

有种不同方法;

第三类:恰有5个小球与盒子编号相同,这只有1种方法;于是由分类计数原理得,共有N=20+10+1=31种不同方法。

(3)设计分三步完成:

第一步,取定三个空盒(或取走一个空盒),有种取法;

第二步,将4个小球分为3堆,一堆2个,另外两堆各一个,有种分法;

第三步,将分好的3堆小球放入取定的3个空盒中,有种放法;

于是由乘法原理得共有:种不同方法。

(4)分两步完成:

第一步,安排第五次测试,由于第五次测试测出的是次品,故有种方法;

第二步,安排前4次测试,则在前四次测试中测出3只次品和1只正品的方法种数为。

于是由分布计数原理可知,共有种测试方法。

点评:为了出现题设条件中的“巧合”,我们需要考虑对特殊情形的“有意设计”,本例(1)则是这种“有意设计”的典型代表,而这里的(3),则是先“分堆”后“分配”的典型范例。

五、高考真题

(一)选择题

1、过三棱柱任意两个顶点的直线共15条,其中异面直线有()

A、18对

B、24对

C、30对

D、36对

分析:注意到任一四面体中异面直线的对数是确定的,所以,这里欲求异面直线的对数,首先确定上述以单直线可构成的四面体个数。由上述15条直线可构成个四面

体,而每一四面体有3对异面直线,故共有36对异面直线,应选D。

2、不共面的四个定点到平面α的距离都相等,这样的平面共有()

A、3个

B、4个

C、6个

D、7个

分析:不共面的四点可构成一个四面体,取四面体各棱中点,分别过有公共顶点的三棱中点可得到与相应底面平行的4个截面,这4个截面到四个定点距离相等;又与三组对棱分别平行且等距的平面有3个,故符合条件的平面共7个,应选D。

3、北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作,若每天排早、中、晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为()

A、 B、 C、 D、

分析:排班工作分三步完成:

第一步,从14人中选出12人,有种选法;第二步,将第一步选出的12人平均分成三组,有种分法;

第三步,对第二步分出的3组人员在三个位置上安排,有种排法;

于是由乘法原理得不同的排班种数为,应选A

4、从6人中选4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个城市各一人游览,每人只游览一个城市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,则不同的选择方案共有()

A、300种

B、240种

C、114种

D、96种

分析:注意到甲、乙两人不去巴黎,故选人分三类情况

(1)不选甲、乙,不同方案有种;(2)甲、乙中选1人,不同方方案有种;

(3)甲、乙均入选,不同方案有种;于是由加法原理得不同的方案总

数为24+144+72=240,应选B。

5、4位同学参加某种形式的竞赛,竞赛规则规定:每位同学必须从甲、乙两道题中任选一题作答,选甲题答对得100分,答错得-100分;选乙题答对得90分,答错得-90分,若4位同学的总分为0,则这四位同学不同的得分情况的种数是()

A、48

B、36

C、24

D、18

分析:注意到情况的复杂,故考虑从“分类”切入

第一类:四人全选甲题,2人答对,2人答错,有种情况;

第二类:2人选甲题一对一错,2人选乙题一对一错,有种情况;

第三类:四人全选乙题,2对2错,有种情况。

于是由加法原理得不同得分情况共有种,应选B。

6、四棱锥的8条棱代表8种不同的化工产品,有公共点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是危险的,没有公共顶点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是安全的,现打算用编号为①、②、③、④的4个仓库存放这8种化工产品,那么安全存放的不同方法种数为()

A、96

B、48

C、24

D、0

分析:本题的关键是找“异面直线对”的个数,设四棱锥为

S-ABCD,没有公共顶点的棱只能分成4组,每组两条棱(否则三

条棱必有公共点),每8条棱分成4组,每组两条无公共点的棱

仅有下面两种情况:

(1)SA—CD;SB—AD;SC—AB;SD—BC (本组中同一棱

不重复出现)

(2)SA—BC;SB—CD;SC—AD;SD—AB (本组中同一

条棱不重复出现)

于是问题可转化为:四种不同产品放入4个不同仓库的

排列问题,故不同的安排分法是种,应选B。

(二)填空题

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。

分析:考虑直接解法:这样四位数的个位数为1,2,3,4中的一个,有种法,千位从余下的4个非零数当中任取一个是种排法;中间两位是种排法,于是由分步计

数原理知,共是:种不同排法,应填192。

2、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,3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)。

分析:第一步,将1与2,3与4,5与6组成3个大元素进行排列,是种排法;

第二步,将7与8插入上述3个大元素队列的间隙或两端,是种方法;

第三步,对3个大元素内部进行全排列,各是种方法;

于是由分步计数原理得共有个,应填576。

3、从集合{O、P、Q、R、S}与{0、1、2、3、

4、

5、

6、

7、

8、9}中各任取2个元素排成一排(字母与数字均不能重复)。每排中字母O、Q和数字0至多只出现一个的不同排法种

数是( )

分析:考虑分类计算

第一类:字母O 、Q 和数字0均不出现,是

种排法; 第二类:字母O 、Q 出现一个,数字0不出现,是

种排法; 第三类:字母O 、Q 不出现,数字0出现,是 种排法;

于是分类计数原理知共是2592+5184+648=8424种不同排法,应填8424。

点评:以受限制的字母O 、Q 和数字0出现的情况为主线进行分类,在每一类中又合理地设计步骤,是分解题的关键所在,以某些特殊元素为主线进行分类是解决复杂的排列组合问题的基本策略。

方法归纳

1 重复排列“住店法”

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。

例1 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。选(A )。

[评述]类似问题较多。如:将8封信放入3个邮筒中,有多少种不同的结果?这时8封信是“客”,3个邮筒是“店”,故共有83种结果。要注意这两个问题的区别。 2 特色元素“优先法”

某个(或几个)元素要排在指定位置,可优先将它(们)安排好,后再安排其它元素。 例2乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名参加比赛,3名主力队员要安排在第一、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(用数字作答)。

[解析]3名主力的位置确定在一、三、五位中选择,将他们优先安排,有3

3A 种可能;然后从其余7名队员选2名安排在第二、四位置,有27A 种排法。因此结果为2733A A =252种。

例3 5个“1”与2个“2”可以组成多少个不同的数列?

[解析]按一定次序排列的一列数叫做数列。由于7个位置不同,故只要优先选两个位置安排好“2”,剩下的位置填“1”(也可先填“1”再填“2”)。因此,一共可以组成2227C C =21个不同的数列。 3 相邻问题“捆绑法”

把相邻的若干特殊元素“捆绑”为一个“大元素”,与其余普通元素全排列,是为“捆绑法”,又称为“大元素法”。不过要注意“大元素”内部还需要进行排列。

例4有8本不同的书,其中数学书3本,外文书2本,其他书3本,若将这些书排成一列放在书架上,则数学书恰好排在一起,外文书也恰好排在一起的排法共有____________种(结果用数字表示)。

[解析]将数学书与外文书分别捆在一起与其它3本书一起排,有55A 种排法,再将3本数学书之间交换有33A 种,2本外文书之间交换有22A 种,故共有2

23355A A A =1440种排法。

[评述]这里需要说明的是,有一类问题是两个已知元素之间有固定间隔时,也用“捆绑法”解决。如:7个人排成一排,要求其中甲乙两人之间有且只有一人,问有多少种不同的排法?可将甲乙两人和中间所插一人“捆绑”在一起做“大元素”,但甲乙两人位置可对调,

而且中间一人可从其余5人中任取,故共有1200552215=A A C 种排法。 4 相间问题“插空法”

元素不相邻问题,先安排好其他元素,然后将不相邻的元素按要求插入排好的元素之间的空位和两端即可。

例5 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,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 ( )

A 6

B 12

C 15

D 30

[解析]原来的5个节目中间和两端可看作分出6个空位。将两个新节目不相邻插入,相

当于从6个位置中选2个让它们按顺序排列,故有3026=A 种排法,选(D )。

[评述]本题中的原有5个节目不需要再排列,这一点要注意。请练习以下这道题:马路上有编号为1、2、3、···10的十盏路灯,为节约用电又能照明,现准备把其中的三盏灯,但不能关掉相邻的两盏或三盏,两端的灯也不许关掉,求不同的关灯方式有多少种?可得结果为3

6C =20种。你能很快求解吗? 5 多元问题“分类法”

对于多个元素问题,有时有多种情况需要进行分类讨论,然后根据分类计数原理将各种可能性相加即得。需要注意的是,分类时要不重复不遗漏。

例6 在一块并排10垄的田地中,选择2垄分别种植A 、B 两种作物,每种作物种植一垄。为有利于作物生长,要求A 、B 两种作物的间隔不小于6垄,则不同的选垄方法共有____________种(用数字作答)。

[解析]先考虑A 种在左边的情况,有三类:A 种植在最左边第一垄上时,B 有三种不同的种植方法;A 种植在左边第二垄上时,B 有两种不同的种植方法;A 种植在左边第三垄上时,B 只有一种种植方法。又B 在左边种植的情况与A 在左边时相同。故共有)123(2++?=12种不同的选垄方法。

例7 有11名翻译人员,其中5名英语翻译员,4名日语翻译员,另2人英语、日语都精通。从中找出8人,使他们组成两个翻译小组,其中4人翻译英文,另4人翻译日文,这两个小组能同时工作。问这样的分配名单共可开出多少张?

[解析]假设先安排英文翻译,后安排日文翻译。第一类,从5名只能翻译英文的人员中选4人任英文翻译,其余6人中选4人任日文翻译(若“多面手”被选中也翻译日文),则

有4

645C C ;第二类,从5名只能翻译英文的人员中选3人任英文翻译,另从“多面手”中选1人任英文翻译,其余剩下5人中选4人任日文翻译,有451235C C C ;第三类,从5名只能翻译英文的人员中选2人任英文翻译,另外安排2名“多面手”也任英文翻译,其余剩下4人全部任日文翻译,有442225C C C 。三种情形相加即得结果185(张)。

[评述]本题当然也可以先安排日文翻译再安排英文翻译,请大家自己列式看看。 6 分球问题“隔板法”

计数问题中有一类“分球问题”,说的是将相同的球分到不同的盒中。如:将10个相同的球放入编号为1、2、3、4的四个盒子中,要求每个盒中至少一个球,问有多少种不同的放法?这时可以用“隔板法”解题。即将10个相同的球排成一排,中间看作有9个空,从中选出3个不同的空插入3个“隔板”,则每一种插法对应一种球的放法,因此共有39C =84种不同的放法。用“隔板法”可很快地解决以下问题。

例8 已知两个实数集合},,,{10021a a a A ???=与},,,{5021b b b B ???=,若从A 到B 的映射f 使得B 中每一个元素都有原象,且)()()(10021a f a f a f ≤???≤≤,则这样的映射共有 ( )

A 50100C

B 5099

C C 49100C

D 4999C

[解析]本题可以将A 中的100个元素按10021,,,a a a ???的顺序排成一排,中间有99个空,从中选出49个插上隔板就是结果,即49

99C ,选(D )。 7 正难则反“排除法”

有些问题从正面考虑较为复杂而不易得出答案,这时,从反面入手考虑,往往会取得意想不到的效果。

例9 以一个正方体的顶点为顶点的四面体共有 ( )

A 70个

B 64个

C 58个

D 52个

[解析]直接统计较繁,可从反面入手。从8个顶点中任取4个有4

8C 种取法,而四点共

面的情况有6个表面和6个对角面,因此结果为581248=-C 个,选(C )。 例10 四面体的顶点和各棱的中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法有 ( )

A 150种

B 147种

C 144种

D 141种

[解析]10个点任取4个有410C 种取法。其中同一个面内6个点中任意4点共面,有464C 种;又每条棱上3点与对棱中点四点共面,有6种;且各棱中点中4点共面的情形有3种。

故10点中取4点,不共面的取法有14136446410=---C C 种,选(D )。

8先选后排“综合法”

“先选后排”是解排列组合问题的一个重要原则。一般地,在排列组合综合问题中,我们总是先从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定位置上。

例11 对某产品的6件不同正品和4件不同次品一一进行测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第5次时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?

[解析]第5次必测出一个次品,其余3个次品在前4次中被测出。从4个中确定最后一个次品有14C 种可能;前4次中应有1个正品3个次品,有3

316C C 种;前4次测试中的顺序

有44A 种。由分步计数原理得576)(44331614=?A C C C 种。 例12 四个不同的小球放入编号为1、2、3、4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有___________种(用数字作答)。

[解析]先从4个盒中选1个成为空盒有14C 种。再把4个球分成3组每组至少1个,即

分为2,1,1的三组,有2211

1224A C C C 种。最后将三组球放入三个盒中,进行全排列有3

3A 种。因此,放法共有144331

42211

1224=??A C A C C C 种。

[评述]本题涉及到了“分组问题”,这是组合中一种重要的题型,它有三种情况:不均匀分组;均匀分组;部分均匀分组。以“将6本不同的书分成3组”为例,一是分为1、2、3,是不均匀分组,结果为332516C C C ;一是分为2、2、2,是均匀分组,结果为

33222426A C C C ;一是分为4、1、1,是部分均匀分组,结果为22111246A C C C

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。

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 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 12111212211 r 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。

(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

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。

排列组合解题技巧归纳总结

排列组合解题技巧归纳总结 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。 教学内容 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有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1 4C 最后排其它位置共有34A 由分步计数原理得113 4 34288C C A =

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

(完整版)排列组合知识点与方法归纳

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+ m2+…+ 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m1种不同的方法,做第2步有 m2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= m1× m2×…× m n种不同的方法。 2.排列 (1)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 . (2)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 (1)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。 (2)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 B.6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

高中数学排列组合公式大全_高中数学排列组合重点知识

高中数学排列组合公式大全_高中数学排列组合重点知识 1.排列及计算公式 从n个不同元素中,任取mm≤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;从n个不同元素中取出mm≤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 pn,m表示. pn,m=nn-1n-2……n-m+1= n!/n-m!规定0!=1. 2.组合及计算公式 从n个不同元素中,任取mm≤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;从n个不同元素中取出mm≤n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 cn,m 表示. cn,m=pn,m/m!=n!/n-m!*m!;cn,m=cn,n-m; 3.其他排列与组合公式 从n个元素中取出r个元素的循环排列数=pn,r/r=n!/rn-r!. n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为 n!/n1!*n2!*...*nk!. k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为cm+k-1,m. 排列Pnmn为下标,m为上标 Pnm=n×n-1....n-m+1;Pnm=n!/n-m!注:!是阶乘符号;Pnn两个n分别为上标和下标=n!;0!=1;Pn1n为下标1为上标=n 组合Cnmn为下标,m为上标 Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!n-m!;Cnn两个n分别为上标和下标 =1 ;Cn1n为下标1为上标=n;Cnm=Cnn-m 加法乘法两原理,贯穿始终的法则。与序无关是组合,要求有序是排列。 两个公式两性质,两种思想和方法。归纳出排列组合,应用问题须转化。 排列组合在一起,先选后排是常理。特殊元素和位置,首先注意多考虑。

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

两个计数原理与排列组合知识点及例题

两个计数原理与排列组合知识点及例题两个计数原理内容 1、分类计数原理: 完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法……在第n类办法中有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. 2、分步计数原理: 完成一件事,需要分n个步骤,做第1步骤有m1种不同的方法,做第2步骤有m2种不同的方法……做第n步骤有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. 例题分析 例1 某学校食堂备有5种素菜、3种荤菜、2种汤。现要配成一荤一素一汤的套餐。问可以配制出多少种不同的品种? 分析:1、完成的这件事是什么? 2、如何完成这件事?(配一个荤菜、配一个素菜、配一汤) 3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成) 4、运用哪个计数原理? 5、进行计算. 解:属于分步:第一步配一个荤菜有3种选择 第二步配一个素菜有5种选择 第三步配一个汤有2种选择 共有N=3×5×2=30(种) 例2 有一个书架共有2层,上层放有5本不同的数学书,下层放有4本不同的语文书。 (1)从书架上任取一本书,有多少种不同的取法? (2)从书架上任取一本数学书和一本语文书,有多少种不同的取法? (1)分析:1、完成的这件事是什么? 2、如何完成这件事? 3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成) 4、运用哪个计数原理? 5、进行计算。 解:属于分类:第一类从上层取一本书有5种选择 第二类从下层取一本书有4种选择 共有N=5+4=9(种) (2)分析:1、完成的这件事是什么? 2、如何完成这件事? 3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成) 4、运用哪个计数原理? 5、进行计算. 解:属于分步:第一步从上层取一本书有5种选择 第二步从下层取一本书有4种选择 共有N=5×4=20(种) 例3、有1、2、3、4、5五个数字. (1)可以组成多少个不同的三位数? (2)可以组成多少个无重复数字的三位数? (3)可以组成多少个无重复数字的偶数的三位数? (1)分析: 1、完成的这件事是什么? 2、如何完成这件事?(配百位数、配十位数、配个位数) 3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成) 4、运用哪个计数原理? 5、进行计算. 略解:N=5×5×5=125(个) 【例题解析】 1、某人有4条不同颜色的领带和6件不同款式的衬衣,问可以有多少种不同的搭配方法?

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,有类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2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: 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2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.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 然后排首位共有 最后排其它位置共有 由分步计数原理得 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,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种不同的排法 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必须排列. 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个独唱共有种,第二步将4舞蹈插入

高中数学排列组合知识点

高中数学排列组合知识 点 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

排列组合 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: 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m 种不同 的方法,…,做第n 步有n m 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. 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有1 3C 然后排首位共有1 4C 最后排其它位置共有3 4A 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522522480A A A =种不同的排法 三.不相邻问题插空策略 例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出 场顺序有多少种 解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好 的6个元素中间包含首尾两个空位共有种4 6A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不 同顺序共有54 56A A 种 四.定序问题倍缩空位插入策略 例4. 7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法 解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进 行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种 数是:73 73/A A

排列组合常用方法总结

排列组合常用方法总结 导读: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。下面是排列组合常用方法总结,请参考! 排列组合常用方法总结 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?

最新高中数学排列组合知识点

排列组合 1 复习巩固 2 1.分类计数原理(加法原理) 3 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 4 同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法, 5 种不同的方法. 6 2.分步计数原理(乘法原理) 7 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1 m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方8 法,…,做第n 步有n m 9 法. 10 3.分类计数原理分步计数原理区别 11 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。 12 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. 13 一.特殊元素和特殊位置优先策略 14 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. 15 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, . 16 先排末位共有13C 17 然后排首位共有14C 18 最后排其它位置共有34A 19 由分步计数原理得113 4 34288C C A = 20 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21 花盆里,问有多少不同的种法? 22 23 二.相邻元素捆绑策略 24 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. 25 4 4 3

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,26 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27 522522480A A A 种不同的排法 28 29 三.不相邻问题插空策略 30 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31 场顺序有多少种? 32 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33 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34 5456A A 种 35 四.定序问题倍缩空位插入策略 36 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 37 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一38 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 39 是:73 73/A A 40 (空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有4 7A 种方法,其余的三 41 个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有47A 种方法。 42 五.重排问题求幂策略 43 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 44 解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车45 间也有7种分依此类推,由分步计数原理共有67种不同的排法 46 六.环排问题线排策略 47 例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法? 48 解:围桌而坐与坐成一排的不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人44A 并从此49 位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即7! 50 51

相关文档
相关文档 最新文档