排列组合应用题的类型及解题策略(共44页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上排列组合应用题的类型及解题策略 排列组合问题,通常都是出现在选择题或填空题中,或结合概率统计综合出题,它联系实际,生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握。实践证明,解决问题的有效方法是:题型与解法归类、识别模式、熟练运用。一处理排列组合应用题的一般步骤为:明确要完成的是一件什么事(审题) 有序还是无序 分步还是分类。二处理排列组合应用题的规律(1) 两种思路:直接法,间接法。(2) 两种途径:元素分析法,位置分析法。三、解决问题的入手点是:特殊元素优先考虑;特殊位置优先考虑。1、特殊优先法:对于存在特殊元素或者特殊位置的排列组合问题,我们可以从这些特殊的东西入手,先

2、解决特殊元素或特殊位置,再去解决其它元素或位置,这种解法叫做特殊优先法。例1(06上海春)电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,则共有 种不同的播放方式(结果用数值表示).解:分二步:首尾必须播放公益广告的有A22种;中间4个为不同的商业广告有A44种,从而应当填 A22A4448. 从而应填48 (3)对排列组合的混合题,一般先选再排,即先组合再排列。弄清要“完成什么样的事件”是前提。 三基本题型及方法: 1相邻问题(1)、全相邻问题,整体处理(捆邦法)例2、6名同学排成一排,其中甲,乙两人必须排在一起的不同排法有( C )种。A)7

3、20 B)360 C)240 D)120说明:从上述解法可以看出,所谓“捆邦法”,就是在解决对于某几个元素要求相邻问题时,可以整体考虑将相邻元素视作一个“大”元素。(2)、全不相邻问题,插空处理法例3、要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,问有多少不同的排法,解:先将6个歌唱节目排好,其中不同的排法有6!,这6个节目的空隙及两端共有七个位置中再排4个舞蹈节目有种排法,由乘法原理可知,任何两个舞蹈节目不得相邻的排法为种例4(06重庆卷)高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是

4、(A)1800 (B)3600 (C)4320 (D)5040解:不同排法的种数为3600,故选B说明:从解题过程可以看出,不相邻问题是指要求某些元素不能相邻,由其它元素将它隔开,此类问题可以先将其它元素排好,再将特殊元素插入,故叫插空法。(3)不全相邻排除法,排除处理例5五个人站成一排,其中甲、乙、丙三人有两人相邻,有多少排法?解:例6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解法一:前后各一个,有8122192种方法前排左、右各一人:共有44232种方法两人都在前排:两人都在前排左边的四个位置:乙可坐

5、2个位置乙可坐1个位置224112此种情况共有426种方法因为两边都是4个位置,都坐右边亦有6种方法,所以坐在第一排总共有6612种方法两人都坐在第二排位置,先规定甲左乙右甲左乙右总共有种方法同样甲、乙可互换位置,乙左甲右也同样有55种方法,所以甲、乙按要求同坐第二排总共有552110种方法。综上所述,按要求两人不同排法有 1923212110346种解法二:考虑20个位置中安排两个人就坐,并且这两人左右不相邻,4号座位与5号座位不算相邻(坐在前排相邻的情况有12种。),7号座位与8号座位不算相邻(坐在后排相邻的情况有22种。),共有种2、顺序一定,除法处理或分类法。例7、信号兵把红旗与白旗从

6、上到下挂在旗杆上表示信号,现有3面红旗、2面白旗,把5面旗都挂上去,可表示不同信号的种数是( )(用数字作答)。解:5面旗全排列有种挂,由于3面红旗与2面白旗的分别全排列均只能作一次的挂法,故有 说明:在排列的问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序问题,这类问题用缩小倍数的方法求解比较方便快捷 例8(06湖北卷)某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。那么安排这6项工程的不同排法种数是 。(用数字作答)解一:依题意,只需将剩余两个工程插在由甲、乙、丙、丁四个工程形成的5个空中(插一个或二个),可

7、得有30种不同排法。解二:=30例9、由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的6位数,其中个位数字小于十位的数字的共有( )A)210个 B)300个 C)464个 D)600个解: 故选(B)4、多元问题,分类法例10(06陕西卷)某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,则不同的选派方案共有 种解析:某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,可以分情况讨论, 甲、丙同去,则乙不去,有=240种选法;甲、丙同不去,乙去,有=240种选法;甲、乙、丙都不去,有种

8、选法,共有600种不同的选派方案例11:(06全国卷I)设集合。选择I的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有A B C D解析:若集合A、B中分别有一个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有一个元素,集合B中有两个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有一个元素,集合B中有三个元素,则选法种数有=5种;若集合A中有一个元素,集合B中有四个元素,则选法种数有=1种;若集合A中有两个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有两个元素,集合B中有两个个元素,则选法种数有=5种;若集合A中有两个元素,集合B中有三个元素,则选法种数有=1种;若集

9、合A中有三个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有=5种;若集合A中有三个元素,集合B中有两个元素,则选法种数有=1种;若集合A中有四个元素,集合B中有一个元素,则选法种 数有=1种;总计有,选B.解法二:集合A、B中没有相同的元素,且都不是空集,从5个元素中选出2个元素,有=10种选法,小的给A集合,大的给B集合;从5个元素中选出3个元素,有=10种选法,再分成1、2两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有210=20种方法;从5个元素中选出4个元素,有=5种选法,再分成1、3;2、2;3、1两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有35=15种方法;从

10、5个元素中选出5个元素,有=1种选法,再分成1、4;2、3;3、2;4、1两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有41=4种方法;总计为10+20+15+4=49种方法。选B.例12(06天津卷)将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有()A10种B20种C36种 D52种解析:将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,分情况讨论:1号盒子中放1个球,其余3个放入2号盒子,有种方法;1号盒子中放2个球,其余2个放入2号盒子,有种方法

11、;则不同的放球方法有10种,选A 说明:元素多,取出的情况也多种,可按要求分成互不相容的几类情况分别计算,最后总计。5、交叉问题,集合法(二元否定问题,依次分类)。例13、从6名运动员中选出4名参加4100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法?解:设全集U=6人中任选4人参赛的排列,A=甲跑第一棒的排列,B=乙跑第四棒的排列,根据求集合元素的个数的公式可得参赛方法共有:card(U)-card(A)-card(B)+card(AB)=252例14、某天的课表要排入语文、数学、英语、物理、化学、体育共六门课程,且上午安排四节课,下午安排两节课。(1)若第一节不排体育

12、,下午第一节不排数学,一共有多少种不同的排课方法?(2)若要求数学、物理、化学不能排在一起(上午第四节与下午第一节不算连排),一共有多少种不同的排课方法?例15、同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送来的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有( )A)6种 B)9种 C)11种 D)23种解:此题可以看成是将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一数,且每个方格的标号与所填数字不同的填法问题。所以先将1填入2至4的3个方格里有3种填法;第二步把被填入方格的对应数字填入其它3个方格,又有3种填法;第三步将余下的两个数字填入余下的两格中只有一种填法,故共

13、有331=9种填法。故选B说明:求解二元否定问题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,依此即可完成。例16、(06湖北卷)安排5名歌手的演出顺序时,要求某名歌手不第一个出场,另一名歌手不最后一个出场,不同排法的总数是 .(用数字作答) 。(答:78种)说明:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素的个数的公式来求解。6、多排问题,单排法例17、两排座位,第一排有3个座位,第二排有5个座位,若8名学生入座(每人一座位),则不同的座法为A) B) C) D)解:此题分两排座可以看成是一排座,故有 种座法。选(D) 说明:把元素排成几排的问题,可归纳为一排考虑,再分

14、段处理。7、至少问题,分类法 或 间接法(排除处理)例18(06福建卷)从4名男生和3名女生中选出3人,分别从事三项不同的工作,若这3人中至少有1名女生,则选派方案共有(A)108种 (B)186种 (C)216种 (D)270种解析:从全部方案中减去只选派男生的方案数,合理的选派方案共有=186种,选B.例19(06辽宁卷)5名乒乓球队员中,有2名老队员和3名新队员.现从中选出3名队员排成1、2、3号参加团体比赛,则入选的3名队员中至少有一名老队员,且1、2号中至少有1名新队员的排法有_种.(以数作答) 【解析】两老一新时, 有种排法;两新一老时, 有种排法,即共有48种排法.【点评】本题考

15、查了有限制条件的排列组合问题以及分类讨论思想.例20(06重庆卷)将5名实习教师分配到高一年级的个班实习,每班至少名,最多名,则不同的分配方案有 (A)种(B)种 (C)种(D)种解析:将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则将5名教师分成三组,一组1人,另两组都是2人,有种方法,再将3组分到3个班,共有种不同的分配方案,选B.说明:含“至多”或“至少”的排列组合问题,是需要分类问题,或排除法。排除法,适用于反面情况明确且易于计算的情况。8、部分符合条件淘汰法例21四面体的顶点各棱中点共有10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有 ( ) A)150种 B)1

16、47种 C)144种 D)141种解:10个点取4个点共有 种取法,其中面ABC内的6个点中任取4个点必共面,这样的面共有6个,又各棱中点共6个点,有四点共面的平面有3个,故符合条件不共面的平面有 选D说明:在选取总数中,只有一部分符合条件,可从总数中减去不符合条件数,即为所求。9分组问题与分配问题分组问题:均匀分组,除法处理;非均匀分组,组合处理例22。有9个不同的文具盒:(1)将其平均分成三组;(2)将其分成三组,每组个数2,3,4。上述问题各有多少种不同的分法?分析:(1)此题属于分组问题:先取3个为第一组,有 种分法,再取3个不第二组,有种分法,剩下3个为第三组,有 种分法,由于三组之

17、间没有顺序,故有种分法。(2)同(1),共有种分法,因三组个数各不相同,故不必再除以。练习:12个学生平均分成3组,参加制作航空模型活动,3个教师各参加一组进行指导,问有多少种分组方法?分配问题: 定额分配,组合处理; 随机分配,先组后排。例23。有9本不同的书:(1)分给甲2本,乙3本,丙4本;(2)分给三个人,分别得2本,3本,4本。上述问题各有多少种不同的分法?(1)此题是定额分配问题,先让甲选,有种;再让乙选,有种;剩下的给丙,有种,共有种不同的分法(2)此题是随机分配问题:先将9本书分成2本,3本,4本共有三堆,再将三堆分给三个人,共有种不同的分法。例24:对某种产品的6件不同正品和

18、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次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?解:第5次必测出一次品,余下3件次品在前4次被测出,从4件中确定最后一件次品有种方法,前4次中应有1件正品、3件次品,有种,前4次测试中的顺序有种,由分步计数原理即得:()576。【评述】本题涉及一类重要问题:问题中既有元素的限制,又有排列的问题,一般是先选元素(即组合)后排列练习:1。3名教师分配到6个班里,各人教不同的班级,若每人教2个班,有多少种分配方法? 2将10本不同的专著分成3本,3本,3本和1本,分别交给4位学者阅读,问有多少种不同的分法?例25(06湖南卷)某外

19、商计划在四个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有 ( )A.16种 B.36种 C.42种 D.60种解析:有两种情况,一是在两个城市分别投资1个项目、2个项目,此时有, 二是在在两个城市分别投资1,1,1个项目,此时有, 共有=60, 故选 (D)10隔板法:隔板法及其应用技巧 在排列组合中,对于将不可分辨的球装入到可以分辨的盒子中,每盒至少一个,求方法数的问题,常用隔板法。见下例:例26.求方程x+y+z=10的正整数解的个数。(即:10个相同的小球分给三人,每人至少1个,有多少种方法?) 分析:将10个球排成一排,球与球之间形成9个空隙

20、,将两个隔板插入这些空隙中(每空至多插一块隔板),规定由隔板分成的左、中、右三部分的球数分别为 x.y.z之值(如图) 则隔板与解的个数之间建立了一一对立关系,故解的个数为 个。实际运用隔板法解题时,在确定球数、如何插隔板等问题上形成了一些技巧。下面举例说明:技巧一:添加球数用隔板法。 例27求方程x+y+z=10 的非负整数解的个数。分析:注意到x 、y 、z 可以为零,故上题解法中的限定“每空至多插一块隔板”就不成立了。怎么办呢?只要添加三个球,给 x、 y、z 各一个球。这样原问题就转化为求x+y+z=13 的正整数解的个数了,故解的个数为=66个。 【小结】本例通过添加球数,将问题转化

21、为如例1中的典型的隔板法问题。 技巧二:减少球数用隔板法。 例28将20个相同的小球放入编号分别为1,2,3,4的四个盒子中,要求每个盒子中的球数不少于它的编号数,求放法总数。 分析1:先在编号1,2,3,4的四个盒子内分别放0,1,2,3个球,有1种方法;再把剩下的14个球,分成4组,每组至少1个,由例25知有 =286 种方法。 分析2:第一步先在编号1,2,3,4的四个盒子内分别放1,2,3,4个球,有1种方法;第二步把剩下的10个相同的球放入编号为1,2,3,4的盒子里,由例26知有 =286 种方法。 【小结】两种解法均通过减少球数将问题转化为例25、例26中的典型问题。 技巧三:先

22、后插入用隔板法。例29。为构建和谐社会出一份力,一文艺团体下基层宣传演出,准备的节目表中原有4个歌舞节目,如果保持这些节目的相对顺序不变,拟再添2个小品节目,则不同的排列方法有多少种? 分析:记两个小品节目分别为A、B。先排A节目。根据A节目前后的歌舞节目数目考虑方法数,相当于把4个球分成两堆,由例26知有 种方法。这一步完成后就有5个节目了。再考虑需加入的B节目前后的节目数,同上理知有 种方法。故由乘法原理知,共有 种方法。 【小结】对本题所需插入的两个隔板采取先后依次插入的方法,使问题得到巧妙解决。11数字问题(组成无重复数字的整数) 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

23、特征:末位数是奇数。能被3整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数;能被9整除的数的特征:各位数字之和是9的倍数。 能被4整除的数的特征:末两位是4的倍数。 能被5整除的数的特征:末位数是0或5。 能被25整除的数的特征:末两位数是25,50,75。 能被6整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数的偶数。例30(06北京卷)在这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有(A)36个 (B)24个 (C)18个 (D)6个解:依题意,所选的三位数字有两种情况:(1)3个数字都是奇数,有种方法(2)3个数字中有一个是奇数,有,故共有24种方法,故选B例31。(06天津卷)用数字0,

24、1,2,3,4组成没有重复数字的五位数,则其中数字1,2相邻的偶数有24个(用数字作答)12分球入盒问题例32:将5个小球放到3个盒子中,在下列条件下,各有多少种投放方法? 小球不同,盒子不同,盒子不空解:将小球分成3份,每份1,1,3或1,2,2。再放在3个不同的盒子中,即先分堆,后分配。有小球不同,盒子不同,盒子可空 解:种小球不同,盒子相同,盒子不空解:只要将5个不同小球分成3份,分法为:1,1,3;1,2,2。共有=25种小球不同,盒子相同,盒子可空本题即是将5个不同小球分成1份,2份,3份的问题。共有种小球相同,盒子不同,盒子不空解:(隔板法)。0 00 00 ,有种方法小球相同,盒

25、子不同,盒子可空解一:把5个小球及插入的2个隔板都设为小球(7个球)。7个球中任选两个变为隔板(可以相邻)。那么2块隔板分成3份的小球数对应于 相应的3个不同盒子。故有=21解:分步插板法。小球相同,盒子相同,盒子不空解:5个相同的小球分成3份即可,有3,1,1;2,2,1。 共 2种小球相同,盒子相同,盒子可空解:只要将将5个相同小球分成1份,2份,3份即可。分法如下:5,0,0; 4,1,0;3,2,0; 3,1,1; 2,2,1。例33、有4个不同的小球,放入4个不同的盒子内,球全部放入盒子内654321(1)共有几种放法?(答:)(2)恰有1个空盒,有几种放法?(答:)(3)恰有1个盒

26、子内有2个球,有几种放法?(答:)(4)恰有2个盒子不放球,有几种放法?(答:)13、涂色问题:(1)用计数原理处理的问题,需要关注图形的特征:多少块?多少色? (2)以涂色先后分步,以色的种类分类。例34、(2003全国)某城市在中心广场建造一个花圃,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要能栽种同种颜色的花,则不同的栽种方法有 120 种?例35、将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端异色,若只有五种颜色可供使用,则不同的染色种数为 420 应该指出的是,上述所介绍的适用不同要求的各种方法并不是绝对的,对于同一问题有时会有多种方法,这

27、时要认真思考和分析,灵活选取最佳方法。二项式定理应用题的类型及解题策略1正确运用二项式定理,解决与之相关的恒等式证明问题,进一步熟悉二项展开式通项公式,灵活地应用于复杂的多项式中,求某些项系数的问题.2.会利用二项式定理解决某些整除性问题1二项式定理及其特例:(1),(2).2二项展开式的通项公式: 3求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性 4二项式系数表(杨辉三角)展开式的二项式系数,当依次取时,二项式系数表,表中每行两端都是,除以外的每一个数都等于它肩上两个数的和5二项式系数的性质:展开式的二项式系数是,可以看成以为自变量的函数,

28、定义域是,例当时,其图象是个孤立的点(如图)(1)对称性与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等()直线是图象的对称轴(2)增减性与最大值:当是偶数时,中间一项取得最大值;当是奇数时,中间两项,取得最大值(3)各二项式系数和:,令,则 二、讲解范例:例1计算: 计算:分析:本例是二项式定理的逆用.若正用二项式定理,亦可求解,但过程较繁.解: 例2 证明恒等式:分析:本题的证明方法值得注意,它是对二项式定理中的、取某些特殊值.证明:左边右边引伸:化简 解: 例3 求证能被64整除.分析:考虑到用二项式定理证明,就需要多项式展开后的各项尽量多的含有的式子.因此,可将化成再进行展开,化简即可证得.证

29、明:多项式展开后的各项含有能被64整除.引伸:求证能被10整除;求除以9的余数.例4. 求的展开式中的系数. 解:利用通项公式,则的通项公式, 的通项公式,令,则或或, 从而的系数为引伸:求的展开式中的系数. ( 答案:207 )例5 求的展开式中的常数项和有理项.解:设展开式中的常数项为第项,则 (*)由题意得,解得,所以展开式中的常数项为第7项.由题意可得,即是6的倍数,又因为,所以=0,6,12故展开式中的有理项为,.例6已知:的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大(1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项解:令,则展开式中各项系数和为,又展开式中二项式系数和为

30、,(1),展开式共项,二项式系数最大的项为第三、四两项,(2)设展开式中第项系数最大,则,即展开式中第项系数最大,插板法处理相同元素分配问题时间: 关键词 插板法 处理 相同元素 分配 例:8本相同的书分到编号为1、2、3的三个阅览室,按下列要求各有多少种分配方案? 每个阅览室至少有一本书; 每个阅览室分到的书不少于其编号数; 每个阅览室分到的书不限。 分析:引入隔板模型,将书放成一排,插入2个隔板关键词 插板法 处理 相同元素 分配例:8本相同的书分到编号为1、2、3的三个阅览室,按下列要求各有多少种分配方案?每个阅览室至少有一本书;每个阅览室分到的书不少于其编号数;每个阅览室分到的书不限。

31、分析:引入隔板模型,将书放成一排,插入2个隔板分成3部分依次分给1、2、3号阅览室。插法种数就是分配方案数。相同元素的分配问题是排列、组合中常见的一种题型。处理此类问题一般有两种方法:一是按要求先分组,然后再分配;二是引入隔板模型,利用“插板法”。一、先分组,再分配解:分组为(6、1、1),(5、2、1),(4、3、1),(4、2、2),(3、3、2)。符合条件的分配方案有C13+C13C12+C13C12+C13+C23=21种。先将每个阅览室放入与其编号相同数的书,然后将剩下的2本书进行分组,再分配。分组为(2、0、0),(1、1、0)。符合条件的分配方案有C13+C23=6种。分组为(8

32、、0、0),(7、1、0),(6、2、0),(6、1、1),(5、3、0),(5、2、1),(4、4、0),(4、3、1),(4、2、2),(3、3、2)。符合条件的分配方案有C13+C13C12+C13C12+C13+C13C12+C13C12+C23+C13C12+C13+C23=45种。二、插板法解:为保证三部分都有书,隔板只能向8本书中间的7个空插。共有C25=21种插法;方法一:为保证第一部分至少有1本书,第三部分至少有3本书,从第1本书后到倒数第三本书前共有5个空,有C25种插法,由于两隔板相邻的插法(中间部分只有1本书)不符合要求,有4种。满足条件的插法共有C25-4=6种。方法

33、二:中间部分给编号为1的阅览室,左、右两部分分别给编号为2、3的阅览室。左边第二本书后到右边倒数第三本书前共有4个空,有C24=6种插法。方法三:先分别放入比阅览室编号小1的书(1号不放,2号放1本,3号放2本),然后再向剩下的5本书中间4个空插入2个隔板,C24=6种插法。方法一:从8本书的9个空插入2个隔板有C29种插法,但不包含两隔板插在一起(中间部分没有书)的情况,9个空有9种插法。满足条件的插法共有C29+9=45种。方法二:先在8本书9个空插入一隔板,然后再在8本书及一隔板共10个空插入另一隔板,由于两隔板无序,满足条件的插法有12910=45种。排列组合之“捆绑法”、“插空法”、

34、“插板法”高考数学复习 解排列组合应用题的21种策略排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略.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1.五人并排站成一排,如果必须相邻且在的右边,那么不同的排法种数有A、60种 B、48种 C、36种 D、24种解析:把视为一人,且固定在的右边,则本题相当于4人的全排列,种,答案:.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,

35、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种解析:除甲乙外,其余5个排列数为种,再用甲乙去插6个空位有种,不同的排法种数是种,选.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3.五人并排站成一排,如果必须站在的右边(可以不相邻)那么不同的排法种数是A、24种 B、60种 C、90种 D、120种解析:在的右边与在的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即种,选.4.标号排位问题分步法:把元素排

36、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种解析: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331=9种填法,选.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

37、选法种数是A、1260种 B、2025种 C、2520种 D、5040种解析: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,不同的选法共有种,选.(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、种 B、种 C、种 D、种答案:.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?解析:把四名学生分成3组有种方法,再把三组学生分配到三所学校有种,故共有种方法.说明:分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时常用先分组再分配.(2

38、)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种答案:.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?解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个相同的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分配方案,故共有不同的分配方案为种.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?解析:

39、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:若甲乙都不参加,则有派遣方案种;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方法,所以共有;若乙参加而甲不参加同理也有种;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种,共有方法.所以共有不同的派遣方法总数为种.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,最后总计.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种解析:按题意,个位数字只可能是0

40、、1、2、3和4共5种情况,分别有、和个,合并总计300个,选.(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?解析:被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集I,能被7整除的数的集合记做共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做共有86个元素;由此可知,从中任取2个元素的取法有,从中任取一个,又从中任取一个共有,两种情形共符合要求的取法有种.(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?解析:将分成四个不相交的子集,能被

41、4整除的数集;能被4除余1的数集,能被4除余2的数集,能被4除余3的数集,易见这四个集合中每一个有25个元素;从中任取两个数符合要;从中各取一个数也符合要求;从中任取两个数也符合要求;此外其它取法都不符合要求;所以符合要求的取法共有种.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.例10.从6名运动员中选出4人参加4100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?解析:设全集=6人中任取4人参赛的排列,A=甲跑第一棒的排列,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:种.11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指

42、定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。例11.1名老师和4名获奖同学排成一排照相留念,若老师不站两端则有不同的排法有多少种?解析:老师在中间三个位置上选一个有种,4名同学在其余4个位置上有种方法;所以共有种.12.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12.(1)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A、36种 B、120种 C、720种 D、1440种解析:前后两排可看成一排的两段,因此本题可看成6个不同的元素排成一排,共种,选.(2)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

43、不同排法?解析:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,有种,某1个元素排在后半段的四个位置中选一个有种,其余5个元素任排5个位置上有种,故共有种排法.13.“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:抽取两类混合元素不能分步抽.例13.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同的取法共有A、140种 B、80种 C、70种 D、35种解析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种型号的电视机,故不同的取法共有种,选.解析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;甲型2台乙型1台;故不同的取法有台,选.14.

44、选排问题先取后排:从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定的位置上,可用先取后排法.例14.(1)四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法有多少种?解析:“先取”四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法有种,“再排”在四个盒中每次排3个有种,故共有种.(2)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,有多少种不同的分组方法?解析:先取男女运动员各2名,有种,这四名运动员混和双打练习有中排法,故共有种.15.部分合条件问题排除法:在选取的总数中,只有一部分合条件,可以从总数中减去不符合条件数,即为所求.例15.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有A、70种 B、64种 C、58种 D、52种解析:正方体8个

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