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文檔簡介
1、學遠教育排列組合一、知識網(wǎng)絡(luò).組合數(shù)公式與®用二、高考考點1、兩個計數(shù)原理的掌握與應(yīng)用;2、關(guān)于排列與組合的定義的理解:關(guān)于排列與組合數(shù)公式的掌握:關(guān)于組合數(shù)兩個性 質(zhì)的掌握;3、運用排列與組合的意義與公式解決簡單的應(yīng)用問題(多為排列與組合的混合問題)三、知識要點一.分類計數(shù)原理與分步計算原理1分類計算原理(加法原理):完成一件事,有n類辦法,在第一類辦法中有皿種不同的方法,在第二類辦法中有叫 種不同的方法,在第n類辦法中有叫種不同的方法,那么完成這件事共有N=nh+ + a種不同的方法。2分步計數(shù)原理(乘法原理):完成一件事,需要分成n個步驟,做第1步有皿種不同的方法,做第2步有叫
2、種不同 的方法,做第n步有四種不同的方法,那么完成這件事共有N二m,X m:X-X m.種 不同的方法。3、認知:上述兩個原理都是研究完成一件事有多少種不同方法的計數(shù)依據(jù),它們的區(qū)別在于,加 法原理的要害是分類:將完成一件事的方法分成若干類,并且各類辦法以及各類辦法中的各 種方法相互獨立,運用任何一類辦法的任何一種方法均可獨立完成這件事:乘法原理的要害 是分步:將完成一件事分為若干步驟進行,各個步驟不可缺少,只有當各個步驟依次完成后 這件事才告完成(在這里,完成某一步的任何一種方法只能完成這一個步驟,而不能獨立完 成這件事)。二.排列1定義(1)從n個不同元素中取出m (潴*盟)個元素,按照一
3、定的順序排成一列,叫做從 n個不同元素中取出m個元素的一排列。(2)從n個不同元素中取出m (潴*盟)個元素的所有排列的個數(shù),叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數(shù),記為4 .2排列數(shù)的公式與性質(zhì)山(1)排列數(shù)的公式:& =n (n-1) (n-2)(n-m+l)二(劉一弘)! 特例:當m=n時,遙=n!二n (n-1) (n-2) -X3X2X1規(guī)定:0! =1(2)排列數(shù)的性質(zhì):雙©1 0 4占1 = 4町(I ) 4二題“(排列數(shù)上標、下標同時減1 (或加1)后與原排列數(shù)的聯(lián)系)<=+1 = Ci(H) 力一加 為一詡(排列數(shù)上標加1或下標減1后與原排列數(shù)的聯(lián)系
4、)(IH)眩=%月言+限】 (分解或合并的依據(jù))三.組合1定義(1)從n個不同元素中取出施儂工期 個元素并成一組,叫做從n個不同元 素中取出m個元素的一個組合(2)從n個不同元素中取出加儂“期 個元素的所有組合的個數(shù),叫做從n個不同元 素中取出m個元素的組合數(shù),用符號片表示。2組合數(shù)的公式與性質(zhì)(1)組合數(shù)公式:一 1)(左- 2)(g一的+1)(乘枳表示)特例:°; y=1= (,2 6 兇且郎 <n)'活陋一 .?。A乘表示)(2)組合數(shù)的主要性質(zhì):(上標變換公式)(II)+ c« = %。(楊輝恒等式)認知:上述恒等式左邊兩組合數(shù)的下標相同,而上標為相鄰
5、自然數(shù):合二為一后的右邊 組合數(shù)下標等于左邊組合數(shù)下標加1,而上標取左邊兩組合數(shù)上標的較大者。3比較與鑒別由排列與組合的定義知,獲得一個排列需要“取出元素”和“對取出元素按一定順序排 成一列”兩個過程,而獲得一個組合只需要“取出元素”,不管怎樣的順序并成一組這一個 步驟。(1)排列與組合的區(qū)別在于組合僅與選取的元素有關(guān),而排列不僅與選取的元素有關(guān), 而且還與取出元素的順序有關(guān)。因此,所給問題是否與取出元素的順序有關(guān),是判斷這一問 題是排列問題還是組合問題的理論依據(jù)。(2)注意到獲得(一個)排列歷經(jīng)“獲得(一個)組合”和“對取出元素作全排列” 兩個步驟,故得排列數(shù)與組合數(shù)之間的關(guān)系:然 v .9
6、四、經(jīng)典例題例1、某人計劃使用不超過500元的資金購買單價分別為60、70元的單片軟件和盒裝 磁盤,要求軟件至少買3片,磁盤至少買2盒,則不同的選購方式是()A . 5種B. 6種C. 7種D. 8種分析:依題意“軟件至少買3片,磁盤至少買2盒”,而購得3片軟件和2盒磁盤花去 320元,所以,只需討論剩下的180元如何使用的問題。解:注意到購買3片軟件和2盒磁盤花去320元,所以,這里只討論剩下的180元如何 使用,可從購買軟件的情形入手分類討論: 第一類,再買3片軟件,不買磁盤,只有1 種方法;第二類,再買2片軟件,不買磁盤,只有1種方法;第三類,再買1片軟件,再買1盒磁盤或不買磁盤,有2種
7、方法;第四類,不買軟件,再 買2盒磁盤、1盒磁盤或不買磁盤,有3種方法;于是由分類計數(shù)原理可知,共有N=l+l+2+3=7種不同購買方法,應(yīng)選Co例 2、已知集合 M二&1, 0, 1, N=2, 3, 4, 5,映射,當 時,燈+成燈 為奇數(shù),則這樣的映射了的個數(shù)是() A. 20B. 18C. 32D. 24分析:由映射定義知,當x£M時,當x£M時,這里的x可以是奇數(shù)也可以是偶數(shù),但”,京»+叭月 必須為奇數(shù),因 此,對X中x的對應(yīng)情況逐一分析,分步考察:第一步,考察xi 的象,當 x=-i 時,x+ + VW=-i + /(-1)+ (-0/(-9
8、 = -1 ,此時?。?1)可取N中任一數(shù)值,即M中的元素-1與N中的元素有4種對應(yīng)方法;第二步,考察x=0的象,當歸0時,*+汽幻+蟲燈=八°)為奇數(shù),故了(口)只有2 種取法(了(口)=3或/(口)二5),即M中的元素0與N中的元素有2種對應(yīng)方法;第三步,考察X=1的象,當x=l時,x+"x)+(x)=l + 2/(l)為奇數(shù),故了可 為奇數(shù)也可為偶數(shù),/ 可取N中任一數(shù)值,即M中的元素1與N中的元素有4種對應(yīng)方 法,丁是由分步計數(shù)原理可知,映射f共有4X2X4=32個。例3、在中有4個編號為1, 2, 3, 4的小三角形,要在每一個小三角形中涂上紅、藍、黃、白、黑五種
9、顏色中的一種,使有相鄰邊的小三角形顏色不同,共有多少種不同 的涂法?解:根據(jù)題意,有相鄰邊的小三角形顏色不同,但“對角”的兩個小三角形可以是相同 顏色,于是考慮以對角的小三角形1、4同色與不同色為標準分為兩類,進而在每一類中分 步計算。第一類:1與4同色,則1與4有5種涂法,2有4種涂法,3有4種涂法,故此時 有'=5X4X4=80種不同涂法。第二類:1與4不同色,則1有5種涂法,4有4種涂法,2有3種涂法,3有3種涂法, 故此時有N2=5X4X3X3=180種不同涂法。綜上可知,不同的涂法共有80+180=260種。點評;欲不重不漏地分類,需要選定一個適當?shù)姆诸悩藴?,一般地,根?jù)所給
10、問題的具 體情況,或是從某一位置的特定要求入手分類,或是從某一元素的特定要求入手分類,或是 從問題中某一事物符合條件的情形入手分類,或是從問題中有關(guān)事物的相對關(guān)系入手分類等 等。例4、將字1、2、3、4填入標號為1、2、3、4的四個方格里,每格填一個數(shù),則每個 方格的標號與所填數(shù)字均不相同的填法有()A.6種B.9種C. H 種I). 23 種解法-(采用“分步”方法):完成這件事分三個步驟。第一步:任取一個數(shù)字,按規(guī)定填入方格,有3種不同填法;第二步:取與填入數(shù)字的格子編號相同的數(shù)字,按規(guī)定填入方格,仍有3種不同填法:第三步:將剩下的兩個數(shù)字按規(guī)定填入兩個格子,只有1種填法;于是,由分步計數(shù)
11、原理得,共有N=3X3X1=9種不同填法。解法二:(采用“列舉”方法:從編號為1的方格內(nèi)的填數(shù)入手進行分類。第一類:編號為1的方格內(nèi)填數(shù)字2,共有3種不同填法:I2 | 4 | 1 | 3 '| 2 | 1 | 4 | 3 |2 | 3 | 4 | 1第二類:編號1的方格內(nèi)填數(shù)字3,也有3種不同填法:1314234123421第三類:編號為1的方格內(nèi)填數(shù)字4,仍有3種不同填法:412343124321于是由分類計數(shù)原理得共有N=3+3+3=9種不同填法,應(yīng)選B解法三(間接法):將上述4個數(shù)字填入4個方格,每格填一個數(shù),共有吊=4X3X2X1=24 種不同填法,其中不合條件的是(1M個數(shù)
12、字與1個格子的編號均相同的填法有1種;(2) 恰有兩個數(shù)字與格子編號相同的填法有6種:(3)恰有1個數(shù)字與格子編號相同的填法有8種:因此,有數(shù)字與格子編號相同的填法共有N廣1+6+8=15種于是可知,符合條件的填法為24-15=9種。點評:解題步驟的設(shè)計原則上任意,但不同的設(shè)計招致計算的繁簡程度不同,一般地, 人們總是優(yōu)先考慮特殊元素的安置或特殊位置的安排,以減少問題的頭緒或懸念。當正而考慮頭緒較多時,可考慮運用間接法計算:不考慮限制條件的方法種數(shù)一不符合 條件的方法種數(shù);符合條件的方法種數(shù)。在這里,直接法中的“分析”與間接法主體的“分類”,恰恰向人們展示了 “分步”與 “分類”相互依存、相互
13、聯(lián)系的辯證關(guān)系。例5、用數(shù)字0, 1, 2, 3, 4, 5組成無重復數(shù)字4位數(shù),其中,必含數(shù)字2和3,并且 2和3不相鄰的四位數(shù)有多少個?解:注意到這里“0”的特殊性,故分兩類來討論。第一類:不含“0”的符合條件的四位數(shù),首先從1,4, 5這三個數(shù)字中任選兩個作排 列有另 種:進而將2和3分別插入前面排好的兩個數(shù)字中間或首尾位置,又有國 種排法, 于是由分步計數(shù)原理可知,不含0且符合條件的四位數(shù)共有年另二36個。第二類:含有“0”的符合條件的四位數(shù),注意到正面考慮頭緒較多,故考慮運用“間 接法”:首先從1,4, 5這三個數(shù)字中任選一個,而后與0, 2, 3進行全排列,這樣的排列 共有用父個。
14、其中,有如下三種情況不合題意,應(yīng)當排險:(1)0在首位的,有4層 個:(2) 0在百位或十位,但2與3相鄰的,有2國國 個(3) 0在個位的,但2與3相鄰的,有其個因此,含有0的符合條件的四位數(shù)共有屋£一(及俅二30個于是可知,符合條件的四位數(shù)共有36+30=66個點評:解決元素不相鄰的排列問題,一般采用“插空法”,即先將符合已知條件的部分 元素排好,再將有“不相鄰”要求的元素插空放入:解決元素相鄰的排列問題,一般采用“搠 綁法”,即先將要求相鄰的元素“捆綁”在一起,作為一個大元素與其它元素進行排列,進 而再考慮大元素內(nèi)部之間的排列問題o例6、某人在打靶時射擊8槍,命中4槍,若命中的
15、4槍有且只有3槍是連續(xù)命中的,那么該人射擊的8槍,按“命中”與“不命中”報告結(jié)果,不同的結(jié)果有()A.720 種B.480 種C. 24 種D. 20 種分析:首先,對未命中的4槍進行排列,它們形成5個空擋,注意到未命中的4槍“地 位平等”,故只有一種排法,其次,將連中的3槍視為一個元素,與命中的另一槍從前面5 個空格中選2個排進去,有種排法,于是由乘法原理知,不同的報告結(jié)果菜有月?=加 種點評:這里的情形與前而不同,按照問題的實際情況理解,未命中的4槍“地位平等”,連續(xù)命中的3槍亦“地位平等”.因此,第一步排法只有一種,第二步的排法種數(shù)也不再乘 以國。解決此類“相同元素”的排列問題,切忌照搬
16、計算相同元素的排列種數(shù)的方法,請 讀者引起注意。例7、*3«-1 .2 . jr-rl7»(1)+ C12+» +4.+2A =.(2)若 = %。+,則 口=;(3) 2個+98+12學 + 5蔣=;112c (4)若可 °; 或,則n的取值集合為e=碟(5)方程“的解集為解:17 -d(1)注意到n滿足的條件w*,原式二C;h Cll +C17 +(2)運用楊輝恒等式,已知等式O'修=+=0cm屋寸OC;+2 = C;一3M一4=032 2,且M£jr)="4 所求"4。廣用. z-vW-1(3)根據(jù)楊輝恒等式。
17、田=% '%原式二2(管+球)+ 7(琢+ C:) +5吹+瑞二2(隨+匾)+ 5(。射+ %)% 2(咫+ 2)儂 + 1)37)24(4)注意到這里n滿足的條件n25且nCM在之下,3!4!2x5!原不等式<孔G?- 1)(?3- 2) 雙冏-1)(?- 2)格-3)死G?- l)(z? - 2)(?- 3)(4-4)_ 3 (為一 3)(為-4)40<=>m2 -llu-12 <0=-1<足<12,由、得原不等式的解集為5, 6, 7,,11)(5)由8=像得丁 = 2丁或01 = 0或1=3注意到當y=0時,始】無意義,原方程組可化為7C7&
18、quot; - -CyJLx = 3y='_ 7)8+1) 2 2貫2y + l)=9由此解得y=3>=9*經(jīng)檢驗知b=3是原方程組的解。例8、用紅、黃、綠3種顏色的紙做了 3套卡片,每套卡片有寫上R、B、C、D、E字母 的卡片各一張,若從這15張卡片中,每次取出5張,則字母不同,且3種顏色齊全的取法 有多少種?解:符合條件的取法可分為6類第一類:取出的5張卡片中,1張紅色,1張黃色,3張綠色,種取法;第二類:取出的5張卡片中,1張紅色,2張黃色,2張綠色,種取法:第三類:取出的5張卡片中,1張紅色,3張黃色,1張綠色,有感燧解種取法;第四類:取出的5張卡片中,2張紅色,1張黃色
19、,2張綠色,種取法:第五類:取出的5張卡片中,2張紅色,2張黃色,1張綠色,種取法:第六類:取出的5張卡片中,3張紅色,1張黃色,1張綠色,種取法;于是由分類計數(shù)原理知,符合條件的取法共有點評:解決本題的關(guān)鍵在于分類,分類討論必須選擇適當?shù)姆诸悩藴剩谶@里,以紅色 卡片選出的數(shù)量進行主分類,以黃色卡片選出的數(shù)量進行次分類,主次結(jié)合,確保分類的不 重不漏,這一思路值得學習和借鑒。例9、(1)從5雙不同的襪子中任取4只,則至少有2只襪子配成一雙的可能取法種數(shù)是多少?(2)設(shè)有編號為1, 2, 3, 4, 5的五個小球和編號為1, 2, 3, 4, 5的五個盒子,將 五個小球放入五個盒子中(每個盒子
20、中放一個小球),則至少有兩個小球和盒子編號相同的 放法有多少種?(3)將四個不同的小球放入編號為1, 2, 3, 4的四個盒子中,則恰有一個空盒的放法 共多少種?(4)某產(chǎn)品共有4只次品和6只正品,每只產(chǎn)品均不相同,現(xiàn)在每次取出一只產(chǎn)品測 試,直到4只次品全部測出為I匕則最后一只次品恰好在第五次測試時被發(fā)現(xiàn)的不同情況有 多少種?解:(1)滿足要求的取法有兩類,一類是取出的4只襪子中恰有2只配對,這只要從5雙 襪子中任取1雙,再從其余4雙中任取2雙,并從每雙中取出1只,共有四種選 法:另一類是4只襪子恰好配成兩雙,共有8種選法,于是由加法原理知,符合要求的取 法為備口+出=130種。(2)符合條
21、件的放法分為三類:第一類:恰有2個小球與盒子編號相同,這只需先從5個中任取兩個放入編號相同的盒 子中,有變 種放法,再從剩下的3個小球中取出1個放入與其編號不同的盒子中,有用 種 方法,則最后剩下的兩個小球放入編號不同的盒中只有1種放法,故此類共有6=20 種不同方法;第二類:恰有3個小球與盒子編號相同,這只需先從5個中任取三個放入編號相同的盒 子中,有或種放法,則最后剩下的兩個小球放入編號不同的盒中只有1種放法,故此類共 有砥=10種不同方法;第三類:恰有5個小球與盒子編號相同,這只有1種方法: 于是由分類計數(shù)原理得, 共有N=20+10+1=31種不同方法。(3)設(shè)計分三步完成:第一步,取
22、定三個空盒(或取走一個空盒),有點(或以)種取法:第二步,將4個小球分為3堆,一堆2個,另外兩堆各一個,有一 種分法;第三步,將分好的3堆小球放入取定的3個空盒中,有&種放法;Cl -(受棗£) .盧=國=144于是由乘法原理得共有:21種不同方法。(4)分兩步完成:第一步,安排第五次測試,由于第五次測試測出的是次品,故有四種方法:第二步,安排前4次測試,則在前四次測試中測出3只次品和1只正品的方法種數(shù)為于是由分布計數(shù)原理可知,共有加=心月14 = 576種測試方法。點評:為了出現(xiàn)題設(shè)條件中的“巧合”,我們需要考慮對特殊情形的“有意設(shè)計”,本 例(1)則是這種“有意設(shè)計”的典
23、型代表,而這里的(3),則是先“分堆”后“分配”的 典型范例。五、高考真題(一)選擇題1、過三棱柱任意兩個頂點的直線共15條,其中異面直線有()A、18 對B、24 對C、30 對D、36 對分析:注意到任一四而體中異而直線的對數(shù)是確定的,所以,這里欲求異面直線的對數(shù), 首先確定上述以單直線可構(gòu)成的四面體個數(shù)。由上述15條直線可構(gòu)成,*3 = 12個四面 體,而每一四而體有3對異面直線,故共有36對異而直線,應(yīng)選D。2、不共面的四個定點到平而«的距離都相等,這樣的平而共有()A、3個B、4個C、6個D、7個分析:不共而的四點可構(gòu)成一個四面體,取四而體各棱中點,分別過有公共頂點的三棱
24、中點可得到與相應(yīng)底面平行的4個截而,這4個截而到四個定點距離相等:又與三組對棱分 別平行且等距的平而有3個,故符合條件的平面共7個,應(yīng)選D。3、北京財富全球論壇期間,某高校有14名志愿者參加接待工作,若每天排早、中、 晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,則開幕式當天不同的排班種數(shù)為()分析:排班工作分三步完成:第一步,從14人中選出12人,有,;:種選法;第二步,將第一步選出的12人平均分C:2c衿 成三組,有力:種分法;第三步,對第二步分出的3組人員在三個位置上安排,有另 種排法;(,L4-3 為=128于是由乘法原理得不同的排班種數(shù)為兩,應(yīng)選A4、從6人中選4人分別到巴黎、倫敦、悉尼、莫
25、斯科四個城市游覽,要求每個城市各 一人游覽,每人只游覽一個城市,且這6人中甲、乙兩人不去巴黎游覽,則不同的選擇方案 共有()A、300 種B、240 種 C、114 種 D、96 種分析:注意到甲、乙兩人不去巴黎,故選人分三類情況(1)不選甲、乙,不同方案有4:=': =24種:(2)甲、乙中選1人,不同方方 案有?,敚? 144 種;(3)甲、乙均入選,不同方案有(GC;)(2 國)= 72種:于是由加法原理得不同的方案總數(shù)為 24+144+72=240,應(yīng)選 B。5、4位同學參加某種形式的競賽,競賽規(guī)則規(guī)定:每位同學必須從甲、乙兩道題中任 選一題作答,選甲題答對得100分,答錯得T
26、OO分;選乙題答對得90分,答錯得-90分, 若4位同學的總分為0,則這四位同學不同的得分情況的種數(shù)是()A、 48B、 36C、 24D、 18分析:注意到情況的復雜,故考慮從“分類”切入第一類:四人全選甲題,2人答對,2人答錯,有°; .考 種情況:第二類:2人選甲題一對一錯,2人選乙題一對一錯,有U巖).仁:度)=或名另 種 情況:第三類:四人全選乙題,2對2錯,有°:青 種情況。于是由加法原理得不同得分情況共有20;日+或再用=36種,應(yīng)選Bj6、四棱錐的8條棱代表8種不同的化工產(chǎn)品,有公共點的兩條棱代表的化工產(chǎn)品放在 同一倉庫是危險的,沒有公共頂點的兩條棱代表的化
27、工產(chǎn)品放在同一倉庫是安全的,現(xiàn)打算 用編號為、的4個倉庫存放這8種化工產(chǎn)品,那么安全存放的不同方法種數(shù)為 ( )A、 96B、 48C、 24D、 0分析:本題的關(guān)犍是找“異而直線對"的個數(shù),設(shè)四棱錐為 ,S-ABCD,沒有公共頂點的棱只能分成4組,每組兩條棱(否則三條棱必有公共點),每8條棱分成4組,每組兩條無公共點的棱/ : yx.僅有下而兩種情況:/他、(l)SACD: SBAD: SCAB: SDBC(本組中同一棱 / 一以不重復出現(xiàn))k(2) SABC: SBCD; SCAD; SDAB(本組中同一,B條棱不重復出現(xiàn))于是問題可轉(zhuǎn)化為:四種不同產(chǎn)品放入4個不同倉庫的排列問題
28、,故不同的安排分法是2/種,應(yīng)選人(二)填空題1、在由數(shù)字0, 1,2, 3, 4, 5所組成的沒有重復數(shù)字的四位數(shù)中,不能被5整除的 數(shù)共有()個。分析:考慮直接解法:這樣四位數(shù)的個位數(shù)為1, 2, 3, 4中的一個,有®種法,千 位從余下的4個非零數(shù)當中任取一個是凡種排法:中間兩位是反 種排法,于是由分步計 數(shù)原理知, 共是:4團* =1"種不同排法,應(yīng)填192。2、用1、2、3、4、5、6、7、8組成沒有重復數(shù)字的八位數(shù),要求1與2相鄰,3與4 相鄰,5與6相鄰,而7與8不相鄰,這樣的八位數(shù)共有()個(用數(shù)字作答)。分析: 第一步,將1與2, 3與4, 5與6組成3個
29、大元素進行排列,是國 種排法;第二步,將7與8插入上述3個大元素隊列的間隙或兩端,是國 種方法:第三步,對3個大元素內(nèi)部進行全排列,各是另 種方法;于是由分步計數(shù)原理得共有城高.(考田國”576個,應(yīng)填576。3、從集合0、P、Q、R、S與0、1、2、3、4、5、6、7、8、9中各任取2個元素排成 一排(字母與數(shù)字均不能重復)。每排中字母0、Q和數(shù)字。至多只出現(xiàn)一個的不同排法種數(shù)是()分析:考慮分類計算第一類:字母0、Q和數(shù)字。均不出現(xiàn),是c£c;M= 2592種排法:第二類:字母0、Q出現(xiàn)一個,數(shù)字。不出現(xiàn),是必 種排法;第三類:字母0、Q不出現(xiàn),數(shù)字0出現(xiàn),是(肉或)國=648種
30、排法:于是分類計數(shù)原理知共是2592+5184+648=8424種不同排法,應(yīng)填8424。點評:以受限制的字母0、Q和數(shù)字。出現(xiàn)的情況為主線進行分類,在每一類中又合理 地設(shè)計步驟,是分解題的關(guān)鍵所在,以某些特殊元素為主線進行分類是解決復雜的排列組合 問題的基本策略。方法歸納1重復排列“住店法”重復排列問題要區(qū)分兩類元素:一類可以重復,另一類不能重復。把不能重復的元素看 作“客”,能重復的元素看作“店”,則通過“住店法”可順利解題C例1 8名同學爭奪3項冠軍,獲得冠軍的可能性有 ()A 83 B 3s C DC;解析冠軍不能重復,但同一個學生可獲得多項冠軍。把8名學生看作8家“店”,3 項冠軍看
31、作3個“客”,他們都可住進任意一家“店”,每個客有8種可能,因此共有8,種 不同的結(jié)果。選(A)o評述類似問題較多。如:將8封信放入3個郵筒中,有多少種不同的結(jié)果?這時8 封信是“客”,3個郵筒是“店”,故共有寸種結(jié)果。要注意這兩個問題的區(qū)別。2特色元素“優(yōu)先法”某個(或幾個)元素要排在指定位置,可優(yōu)先將它(們)安排好,后再安排其它元素。例2乒乓球隊的10名隊員中有3名主力隊員,派5名參加比賽,3名主力隊員要安排 在第一、三、五位置,其余7名隊員選2名安排在第二、四位置,那么不同的出場安排共有 種(用數(shù)字作答)。解析3名主力的位置確定在一、三、五位中選擇,將他們優(yōu)先安排,有用種可能;然后從其余
32、7名隊員選2名安排在第二、四位置,有A;種排法。因此結(jié)果為=252種。例3 5個“1”與2個“2”可以組成多少個不同的數(shù)列?解析按一定次序排列的一列數(shù)叫做數(shù)列。由于7個位置不同,故只要優(yōu)先選兩個位置 安排好“2”,剩下的位置填“1”(也可先填“1”再填"2”)。因此,一共可以組成仁。各21 個不同的數(shù)列。3相鄰問題“捆綁法”把相鄰的若干特殊元素“捆綁”為一個“大元素”,與其余普通元素全排列,是為“搠 綁法”,又稱為“大元素法”。不過要注意“大元素”內(nèi)部還需要進行排列。例4有8本不同的書,其中數(shù)學書3本,外文書2本,其他書3本,若將這些書排成一 列放在書架上,則數(shù)學書恰好排在一起,外文
33、書也恰好排在一起的排法共有 種(結(jié)果用數(shù)字表示)。解析將數(shù)學書與外文書分別捆在一起與其它3本書一起排,有封種排法,再將3本數(shù)學書之間交換有用種,2本外文書之間交換有A;種,故共有A;用用二1440種排法。評述這里需要說明的是,有一類問題是兩個已知元素之間有固定間隔時,也用“捆綁 法”解決。如:7個人排成一排,要求其中甲乙兩人之間有且只有一人,問有多少種不同的 排法?可將甲乙兩人和中間所插一人“捆綁”在一起做“大元素”,但甲乙兩人位置可對調(diào),而且中間一人可從其余5人中任取,故共有= 1200種排法。4相間問題“插空法”元素不相鄰問題,先安排好其他元素,然后將不相鄰的元素按要求插入排好的元素之間
34、的空位和兩端即可。例5某班新年聯(lián)歡會原定的5個節(jié)目已排成門目單,開演前又增加了兩個新節(jié)目。如 果將這兩個節(jié)目插入原節(jié)目單中,且兩個新節(jié)目不相鄰,那么不同插法的種數(shù)為 ()A 6 B 12 C 15 D 30解析原來的5個在目中間和兩端可看作分出6個空位。將兩個新節(jié)目不相鄰插入,相 當于從6個位置中選2個讓它們按順序排列,故有力:=30種排法,選(D)。評述本題中的原有5個節(jié)目不需要再排列,這一點要注意。請練習以下這道題:馬路 上有編號為1、2、3、10的十盞路燈,為節(jié)約用電又能照明,現(xiàn)準備把其中的三部燈, 但不能關(guān)掉相鄰的兩盞或三盆,兩端的燈也不許關(guān)掉,求不同的關(guān)燈方式有多少種?可得結(jié) 果為C
35、;=20種。你能很快求解嗎?5多元問題“分類法”對于多個元素問題,有時有多種情況需要進行分類討論,然后根據(jù)分類計數(shù)原理將各種 可能性相加即得。需要注意的是,分類時要不重復不遺漏。例6在一塊并排10壟的田地中,選擇2壟分別種植A、B兩種作物,每種作物種植一 壟。為有利于作物生長,要求A、B兩種作物的間隔不小于6壟,則不同的選壟方法共有 種(用數(shù)字作答)。解析先考慮A種在左邊的情況,有三類:A種植在最左邊第一壟上時,B有三種不同 的種植方法:A種植在左邊第二壟上時,B有兩種不同的種植方法;A種植在左邊第三壟上時,B只有一種種植方法。又B在左邊種植的情況與A在左邊時相同。故共有2x(3+2 + 1)
36、=12 種不同的選壟方法。例7有11名翻譯人員,其中5名英語翻譯員,4名日語翻譯員,另2人英語、日語都 精通。從中找出8人,使他們組成兩個翻譯小組,其中4人翻譯英文,另4人翻譯日文,這 兩個小組能同時工作。問這樣的分配名單共可開出多少張?解析假設(shè)先安排英文翻譯,后安排日文翻譯。第一類,從5名只能翻譯英文的人員中 選4人任英文翻譯,其余6人中選4人任日文翻譯(若“多面手”被選中也翻譯日文),則有第二類,從5名只能翻譯英文的人員中選3人任英文翻譯,另從“多而手”中選1人任英文翻譯,其余剩下5人中選4人任日文翻譯,有第三類,從5名只能翻 譯英文的人員中選2人任英文翻譯,另外安排2名“多面手”也任英文翻譯,其余剩下4 人全部任日文翻譯,有三種情形相加即得結(jié)果185 (張)。評述本題當然也可以先安排日文翻譯再安排英文翻譯,請大家自己列式看看。6分球問題“隔板法”計數(shù)問題中有一類“分球問題”,說的是將相同的球分到不同的盒中。如:將10個相同 的球放入編號為1、2、3、4的
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