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(好)高中数学排列组合问题常用的解题方法

发布时间:2020-03-02 13:39:25 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

排列组合常用的解题方法

一、相邻问题捆绑法

题目中规定相邻的几个元素并为一个组(当作一个元素)参与排列. 例1 五人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法种数有 种。

分析:把甲、乙视为一人,并且乙固定在甲的右边,则本题相当于4人4的全排列,A424种。

二、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,再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端.

例2 七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是 。

52 分析:除甲乙外,其余5个排列数为A5种,再用甲乙去插6个空位有A652种,不同的排法种数是A5A63600种。

三、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顺序,可用缩小倍数的方法. 例3 A、B、C、D、E五个人并排站成一排,如果 B必须站A的右边(A、B可不相邻),那么不同的排法种数有 。

分析:B在A的右边与B在A的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即

15A560种。

2四、标号排位问题分步法

把元素排到指定号码的位置上,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

分析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法。

五、有序分配问题逐分法

有序分配问题是指把元素按要求分成若干组,可用逐步下量分组法。 例5 有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有 。

分析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有211C10C8C72520种。

六、多元问题分类法

元素多,取出的情况也有多种,可按结果要求,分成不相容的几类情况分别计算,最后总计。

例6 由数字 0,1,2,3,4,5组成且没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有 个。

分析:按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,分别有511311311313个,A4A5A3A3,A3A3A3,A2A3A3,A3A3个,合并总计300个。

七、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 9 从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法?

分析:设全集Ⅰ={6人中任取4人参赛的排列},A={甲第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有:

n(Ⅰ)-n(A)- n(B)+n(A∩B)=P64P53P53P42=252(种).

八、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(几个)元素,再排其他元素。

例10 1名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则有不同的排法有_______ _种。

41分析:老师在中间三个位置上选一个有A3种,4名同学在其余4个位置上有A4 2 14种方法;所以共有A3A472种。

九、多排问题单排法

把元素排成几排的问题,可归结为一排考虑,再分段处理。

例11 6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是 。

分析: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6成一排,共A6720种。

例12 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个元素要排在后排,有多少种排法?

2分析:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,有A4种,某11个元素排在后半段的四个位置中选一个有A4种,其余5个元素任排5个位置上5125有A5种,故共有A4A4A55760种排法。

十、“至少”问题间接法

关于“至少”类型组合问题,用间接法较方便。

例13 从4台甲型和5台乙型电视机中任取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同取法共有 种。

分析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种

333型号的电视机,故不同的取法共有C9C4C570种。

分析2:至少要甲型和乙 型电视机各一台可分两种情况:甲型1台乙型2台;

2112甲型2台乙型1台;故不同的取法有C5C4C5C470种。

十一、选排问题先取后排法

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,可用先取后排法。

例14 四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有_____ ___种

2分析:先取四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法有C4种,再排:在323四个盒中每次排3个有A4种,故共有C4A4144种。

3 例15 9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行混合双打训练,有多少种不同分组法?

22分析:先取男女运动员各2名,有C52C4种,这四名运动员混和双打练习有A2222中排法,故共有C5C4A2120种。

十二、部分合条件问题排除法

在选取总数中,只有一部分合条件,可从总数中减去不合条件数,即为所求。

例16 以一个正方体顶点为顶点的四面体共有 个。

分析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成C84四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面体,所以四面体实际共有C841258个。

例17 四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有 种。

4分析:10个点中任取4个点共有C10种,其中四点共面的有三种情况:①在44四面体的四个面上,每面内四点共面的情况为C6,四个面共有4C6个;②过空间四边形各边中点的平行四边形共3个;③过棱上三点与对棱中点的三角形共6

44个;所以四点不共面的情况的种数是C104C636141种。

十三、复杂排列组合问题构造模型法

例18马路上有编号为1,2,3„9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?

分析:把此问题当作一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮3的灯C5种方法。所以满足条件的关灯方案有10种。

说明:一些不易理解的排列组合题,如果能转化为熟悉的模型如填空模型,排队模型,装盒模型可使问题容易解决。

十四、利用对应思想转化法

例19 圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有多少个? 分析:因为圆的一个内接四边形的两条对角线相交于圆内一点,一个圆的内

4 接四边形就对应着两条弦相交于圆内的一个交点,于是问题就转化为圆周上的

410个点可以确定多少个不同的四边形,显然有C10个,所以圆周上有10点,以4这些点为端点的弦相交于圆内的交点有C10个。

一、相邻问题捆绑法

例1 五人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法种数有 种。

二、相离问题插空法

例2 七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是 。

三、定序问题缩倍法

例3 A、B、C、D、E五个人并排站成一排,如果 B必须站A的右边(A、B可不相邻),那么不同的排法种数有 。

四、标号排位问题分步法

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

五、有序分配问题逐分法

例5 有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有 。

六、多元问题分类法

例6 由数字 0,1,2,3,4,5组成且没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有 个。

七、交叉问题集合法

例 7 从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法?

八、定位问题优先法

例8 1名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则 6 有不同的排法有_______ _种。

九、多排问题单排法

例9 6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是 。

十、“至少”问题间接法

例10 从4台甲型和5台乙型电视机中任取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同取法共有 种。

十一、选排问题先取后排法

例11 四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有_____ ___种

十二、部分合条件问题排除法

例12 以一个正方体顶点为顶点的四面体共有 个。 十

三、复杂排列组合问题构造模型法

例13 马路上有编号为1,2,3„9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?

十四、利用对应思想转化法

例14 圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有多少个?

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