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1、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,A B C D E,A BBA排法种数有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
2、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 3.五人并排站成一排,如果必须站在的右边(可以不相邻)那,A B C D EBA,A B么不同的排法种数是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、,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、种 B、种 C、种 D、种4441284C C C44412843C C C4431283C C A444128
4、433C C CA6. 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?名师资料总结 - - -精
5、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 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(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
6、,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 ABn An Bn ABUI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?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。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?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,
7、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(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,有多少种不同排法?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14. 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
8、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?(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?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(2)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A、150种 B、147 种 C、144种 D、141 种16. 圆排问题线排法 : 把
9、个不同元素放在圆周个无编号位置上的排列,顺序(例如按nn顺时钟)不同的排法才算不同的排列,而顺序相同(即旋转一下就可以重合)的排法认为是相同的,它与普通排列的区别在于只计顺序而首位、末位之分,下列个普通n排列:在圆排列中只算一种,因为旋转后可以重12323411,;,;,nnnna aaa aa aaaaaLLLL名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - 合,故认为相同,个元素的圆排列数有种. 因此可将某个元素固定展成线排
10、,其它n!nn的元素全排列 .1n例 16.5 对姐妹站成一圈,要求每对姐妹相邻,有多少种不同站法?17. 可重复的排列求幂法 : 允许重复排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可逐一安排元素的位置,一般地个不同元素排在个不同位置的排列数nm有种方法 .nm例 17. 把 6 名实习生分配到7 个车间实习共有多少种不同方法?18. 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?19. 元素个数较少的排列组合问题可以考虑枚举法:例 19. 设有编号
11、为 1,2,3,4,5 的五个球和编号为1,2,3,4,5 的盒子现将这 5 个球投入 5 个盒子要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的号码与盒子号码相同,问有多少种不同的方法?20. 复杂的排列组合问题也可用分解与合成法:例 20. (1)30030 能被多少个不同偶数整除?(2)正方体 8 个顶点可连成多少队异面直线?21. 利用对应思想转化法 : 对应思想是教材中渗透的一种重要的解题方法,它可以将复杂的问题转化为简单问题处理.例 21. (1)圆周上有 10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点最多有多少个?(2)某城市的街区有12 个全等的矩形组成,其中实线表示马路,从到的最短路AB
12、径有多少种?AB答案1. 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,,A BBA种,答案:.4424AD2. 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55A26A排法种数是种,选.52563600A AB3. 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BABA排列数的一半,即种,选.551602AB名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - 4. 解
13、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.B5. 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.21110872520C C CC6. 答案:.A7. 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24C33A共有种方法 .234336C A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.8. 答案:.B9
14、. 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.6984C10. 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: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48A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38A383A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 人到另外两383A个城市有种,共有方法. 所以共有不同的派遣方法总数为28A
15、287A种.433288883374088AAAA11. 解析:按题意,个位数字只可能是0、1、2、3 和 4 共 5 种情况,分别有、55A、113433A A A113333A A A和个,合并总计 300 个, 选.113233A A A1333A AB12. 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 147,14,21,98AL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1,2,3,4,100IALe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
16、一个共有A214CAIAe,两种情形共符合要求的取法有种.111486C C2111414861295CC C13. 解析:将分成四个不相交的子集,能被4整除的数集1,2,3,100IL;能被 4 除余 1 的数集,能被 4 除余 2 的数集4,8,12,100AL1,5,9,97BL名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - ,能被 4 除余 3 的数集,易见这四个集合中每一个有2,6,98CL3,7,11,99DL25
17、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A,B DC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.211225252525CC CC14, 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.( )()( )()n In An Bn AB43326554252AAAA. 法;所以共有种.143472A A16. 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.C17. 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
18、,某 1 个元24A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14A55A共有种排法 .1254455760A A A18. 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.33394570CCCC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.2112545470C CC CC19. 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24C四个盒中每次排 3 个有种,故共有种.34A2344144C
19、 A20. 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2254C C22A法,故共有种.222542120C C A21. 解析:正方体 8 个顶点从中每次取四点,理论上可构成四面体,但 6 个表面和48C6 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个.481258C22. 解析: 10 个点中任取 4 个点共有种,其中四点共面的有三种情况:在四面体410C的四个面上,每面内四点共面的情况为,四个面共有个;过空间四边形各边46C464C中点的平行四边形共3 个;过棱上三点与对棱中点的三角形共6 个. 所以四点不共面的情况的种数是种.4410643614
20、1CC名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - 23. 解析:首先可让 5 位姐姐站成一圈,属圆排列有种,然后在让插入其间,每位44A均可插入其姐姐的左边和右边,有2 种方式,故不同的安排方式种不同站524 2768法.说明:从个不同元素中取出个元素作圆形排列共有种不同排法 .nm1mnAm24. 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
21、,依次类推,由分步计数原理知共有种不同方案 .6725. 解析: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 盏不亮的灯种方法 , 所以满足条件的关灯方案有10 种.35C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.26. 解析:从 5 个球中取出 2 个与盒子对号有种,还剩下 3 个球与 3 个盒子序号不25C能对应,利用枚举法分析,如果剩下3,4,5 号球与 3,4,5 号盒子时, 3 号球不能装入 3 号盒子,当 3 号球装入 4 号盒子时, 4,5 号球只有 1 种装法, 3 号球装入 5 号盒子时, 4,5
22、号球也只有 1 种装法,所以剩下三球只有2 种装法,因此总共装法数为种.25220C27. 解析:先把 30030 分解成质因数的形式: 30030=2 3571113 ;依题意偶因数 2 必取, 3,5,7,11,13 这 5 个因数中任取若干个组成成积,所有的偶因数为个.01234555555532CCCCCC28 解析:因为四面体中仅有3 对异面直线,可将问题分解成正方体的8 个顶点可构成多少个不同的四面体,从正方体8 个顶点中任取四个顶点构成的四面体有个,所以 8 个顶点可连成的异面直线有358=174 对.481258C29. 解析:因为圆的一个内接四边形的两条对角线相交于圆内一点,
23、一个圆的内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10 个点可以确定多少个不同的四边形,显然有个,所以圆周上有 10 点,以这些点为端点的弦相410C交于圆内的交点有个.410C30. 解析:可将图中矩形的一边叫一小段,从到最短路线必须走 7 小段,其中:向AB东 4 段,向北 3 段;而且前一段的尾接后一段的首,所以只要确定向东走过4 段的走法,便能确定路径,因此不同走法有种.47C名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - -