高二数学排列与组合(8)
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探析排列组合常见的十六种解题方法ʏ福建省泉州市第七中学 彭耿铃高考排列组合试题能有效地考查同学们的阅读判断能力㊁转化与化归处理能力及应用意识㊂这类试题新颖别致,联系社会实际,贴近生活,反映了排列组合应用领域的广阔,体现了数学的应用价值㊂本文特精选一些排列组合例题予以分类探析,旨在探究题型及解题方法,希望同学们能决胜于高考㊂求解排列㊁组合问题的常见方法有以下几种㊂(1)限制条件排除法:先求出不考虑限制条件的个数,然后排除不符合条件的个数,相当于减法原理;(2)相邻问题捆绑法:在特定条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整个问题排好之后再考虑它们 内部 的排列数,主要用于解决相邻问题;(3)插空法:先把不受限制的元素排列好,然后把特定元素插在它们之间或两端的空当中;(4)特殊元素㊁位置优先安排法:对问题中的特殊元素或位置优先考虑排列,然后排列其他一般元素或位置;(5)多元问题分类法:将符合条件的排列分为几类,根据分类计数原理求出排列总数;(6)元素相同隔板法:若把n 个不加区分的相同元素分成m 组,可通过n 个相同元素排成一排,在元素之间插入m -1块隔板来完成分组,此法适用于同元素分组问题;(7) 至多 ㊁ 至少 间接法: 至多 ㊁ 至少 的排列组合问题,需分类讨论且一般分类的情况较多,所以通常用间接法,即排除法,它适用于反面明确且易于计算的问题;(8)选排问题先取再排法:选排问题很容易出现重复或遗漏的错误,因此常先取出元素(组合)再排列,即先取再排;(9)定序问题消序法:甲㊁乙㊁丙顺序一定,采用消序法,即除法,用总排列数除以顺序一定的排列数;(10)有序分配逐分法:有序分配是指把元素按要求分成若干组,常采用逐分的方法求解㊂一㊁定位问题优先法(特殊元素和特殊位置优先考虑)例1 由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字的五位奇数?解析: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㊂先排末位共有C 13种方法;然后排首位共有C 14种方法;最后排其他位置共有A 34种方法㊂由分步计数原理得,有C 14C 13A 34=288(个)满足要求的数㊂例2 6个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有( )㊂A.192种 B .216种C .240种D .288种解析:若最左端排甲,其他位置共有A 55=120(种)排法;若最左端排乙,最右端共有4种排法,其余4个位置有A 44=24(种)排法㊂所以共有120+4ˑ24=216(种)排法,选B ㊂小结: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,再处理其他元素㊂若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其他位置㊂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他条件㊂二㊁相邻元素捆绑法例3 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?解析:可先将甲乙两个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,再与其他元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排㊂由分步计数原理可得,共有A55A22A22=480(种)不同的排法㊂例4某人射击了8枪,命中4枪,4枪命中且恰好有3枪连在一起的情形共有种㊂解析:命中的3枪捆绑在一起,与命中的另一枪插入到未命中4枪形成的5个空位,共有A25=20(种)情况㊂小结: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㊂即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其他元素一起进行排列,同时要注意合并元素内部也必须排列㊂三㊁不相邻问题插空法例5某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是()㊂A.72B.120C.144D.168解析:歌舞类节目设为a1,a2,a3,小品类节目设为b1,b2,相声类节目设为c㊂先排a1,a2,a3不相邻,顺序如ˑb1ˑb2ˑcˑ,共A33A34种方法,b1b2相邻前提下,ˑb1b2ˑcˑ插空法共A22A33A22种方法,所以同类节目不相邻的排法种数为A33A34-A22A33A22=A33㊃(A34-4)=6ˑ20=120,选B㊂例66把椅子摆成一排,3人随机就座,任何2人不相邻的坐法种数为()㊂A.144B.120C.72D.24解析:先把3把椅子隔开摆好,它们之间和两端有4个位置,再把3人带椅子插放在四个位置,共有A34=24(种)方法,故选D㊂例7(2022年新高考Ⅱ卷)有甲乙丙丁戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有()种㊂A.12B.24C.36D.48解析:因为丙丁要在一起,先把丙丁捆绑,看作一个元素,连同乙,戊看成三个元素排列,有A33种排列方式㊂为使甲不在两端,必须且只需甲在此三个元素的中间两个位置任选一个位置插入,有2种插空方式㊂注意到丙丁两人的顺序可交换,有2种排列方式,故安排这5名同学共有A33ˑ2ˑ2=24(种)不同的排列方式,选B㊂小结:元素相离问题可先把没有位置要求的元素进行排队,再把不相邻元素插入中间和两端㊂四㊁定序问题除序(去重复)㊁空位㊁插入法例87人排队,其中甲乙丙3人顺序一定,共有多少种不同的排法?解析:法一(除序法):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A77A33=840㊂法二(空位法):设想有7把椅子,让除甲乙丙以外的4人就座共有A47种方法,其余的三个位置甲乙丙共有1种坐法,则共有1ˑA47=840(种)方法㊂法三(插入法):先选三个座位让甲乙丙三人坐下,共有C37种方法,余下4个空座位让其余四人就座,共有A44种方法,则共有C37A44=840(种)方法㊂小结:定序问题可以用除序法,还可转化为空位法㊁插入法㊂五㊁重排问题求幂法例9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?解析: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间也有7种分法, ,由分步计数原理知共有76种不同的分法㊂小结:允许重复的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,可以逐一安排各个元素的位置㊂一般地,n个不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为m n ㊂六㊁环排问题线排法例10 8人围桌而坐,共有多少种坐法?解析: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1人并从此位置把圆形展成直线,其余7人共有(8-1)!=7!=5040(种)排法㊂小结:一般地,n 个不同元素作圆形排列,共有(n -1)!种排法㊂如果从n 个不同元素中取出m 个元素作圆形排列,共有1nA mn ㊂七㊁排列组合混合问题先选后排法例11 有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少种不同的装法解析:第一步从5个球中选出2个组成复合元素,共有C 25=10(种)方法;再把4个元素(包含一个复合元素)装入4个不同的盒内,有A 44=24(种)方法㊂根据分步计数原理,装球的方法共有C 25A 44=240(种)㊂例12 (2021年全国乙卷)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰㊁短道速滑㊁冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )㊂A.60种 B .120种C .240种D .480种解析:根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,可以先从5名志愿者中任选2人组成一个小组,有C 25种选法;然后连同其余3人,看成4个元素,4个项目看成4个不同的位置,4个不同的元素在4个不同的位置的排列方法数为A 44㊂根据乘法原理,完成这件事共有C 25ˑA 44=240(种)不同的分配方案,选C ㊂例13 (2020年全国Ⅱ卷)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有种㊂解析:因为4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,所以先取2名同学看作一组,选法有C 24种㊂现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有A 33种㊂根据分步乘法原理,可得不同的安排方法有C 24A 33=6ˑ6=36(种)㊂小结:解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想,此法与相邻元素捆绑策略相似㊂八㊁元素相同问题隔板法例14 有10个运动员名额,分给7个班,每班至少1人,有多少种分配方案?解析:10个名额没有差别,把它们排成一排,相邻名额之间形成9个空隙㊂在9个空隙中选6个位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给7个班级,每一种插板方法对应一种分法,共有C 69=84(种)分法㊂小结:将n 个相同的元素分成m 份(n ,m 为正整数),每份至少一个元素,可以用m -1块隔板,插入n 个元素排成一排的n -1个空隙中,所有分法数为C m -1n -1㊂九㊁正难则反总体淘汰法例15 从1,3,5,7,9这5个数中,每次取出2个不同的数分别记为a ,b ,共可得到l g a -l gb 的不同值的个数是( )㊂A.9 B .10 C .18 D .20解析:l g a -l g b =l gab,从1,3,5,7,9中任取2个数分别记为a ,b ,共有A 25=20(种)结果㊂其中l g13=l g 39,l g 31=l g 93,故共可得到不同值的个数为20-2=18,选C ㊂例16 某学校安排甲㊁乙㊁丙㊁丁4位同学参加数学㊁物理㊁化学竞赛,要求每位同学仅报一科,每科至少有一位同学参加,且甲㊁乙不能参加同一学科,则不同的安排方法有种㊂解析:把4位同学分成3组,有C 24=6(种)方法,然后进行全排列,即有C 24A 33=36(种)方法,去掉甲㊁乙在一个组的情况,当甲㊁乙在一个组时,参加的方法有A 33=6(种)㊂故符合题意的安排方法有36-6=30(种)㊂小结:有些排列组合问题,正面直接考虑比较复杂,而它的反面往往比较简捷,可以先求出它的反面,再从整体中淘汰㊂十㊁平均分组问题除法例17将5名同学分到甲㊁乙㊁丙3个小组,若甲小组至少2人,乙㊁丙组至少1人,则不同的分配方案种数为()㊂A.80B.120C.140D.50解析:先将5名同学分成3组,有两种分配方案,一是3组人数分别为2,2,1,分组方法有C25C23C11A22=15(种),然后将有2人的两组分给甲㊁乙或甲㊁丙,分配方法是15ˑ(A22+ A22)=60(种);二是3组人数分别为3,1,1,分组方法有C35C12C11A22=10(种),然后将有1人的两组分给乙㊁丙两组,分配方法有10ˑA22 =20(种)㊂共有60+20=80(种)方案,选A㊂小结:平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后一定要除以A n n(n为平均分的组数)避免重复计数㊂十一㊁合理分类与分步法例18甲㊁乙两人进行乒乓球比赛,先赢3局者获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有()㊂A.10种B.15种C.20种D.30种解析:由题意知比赛局数至少为3局,至多为5局㊂当局数为3局时,情况为甲或乙连赢3局,共2种㊂当局数为4局时,若甲赢,则前3局中甲赢2局,最后一局甲赢,共有C23=3(种)情况㊂同理,若乙赢,也有3种情况,共有3+3=6(种)情况㊂当局数为5局时,前4局,甲㊁乙各赢2局,最后1局胜出的人赢,共有2C24=12(种)情况㊂综上可知,共有2+6+12=20(种)情况㊂选C㊂十二㊁构造模型法例19马路上有编号为1,2,3,4,5, 6,7,8,9的9盏路灯,现要关掉其中的3盏,但不能关掉相邻的2盏或3盏,也不能关掉两端的2盏,求满足条件的关灯方法有多少种㊂解析:把此问题当作一个排队模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮的灯有C35 =10(种)㊂小结:一些不易理解的排列组合题如果能转化为非常熟悉的模型,如占位填空模型,排队模型,装盒模型等,可使问题直观解决㊂十三㊁分解与合成法例2030030能被多少个不同的偶数整除?解析:先把30030分解成质因数的乘积形式30030=2ˑ3ˑ5ˑ7ˑ11ˑ13,依题意可知偶因数必先取2,再从其余5个因数中任取若干个组成乘积,所有的偶因数有C05+C15+C25+C35+C45+C55=32(个)㊂例21正方体的8个顶点可连成多少对异面直线解析:我们先从8个顶点中任取4个顶点构成四面体,共有C48-12=58(个),每个四面体有3对异面直线,正方体中的8个顶点可连成3ˑ58=174(对)异面直线㊂例22从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60ʎ的共有()㊂A.24对B.30对C.48对D.60对解析:(1)方法一:与正方体的一个面上的一条对角线成60ʎ角的对角线有8条,故共有8对,正方体的12条面对角线共有8ˑ12 =96(对),且每对均重复计算一次,故共有962 =48(对)㊂选C㊂方法二:正方体的面对角线共有12条,两条为一对,共有C212=66(对)㊂同一个面上的对角线不满足题意,对面中的对角线也不满足题意,一组平行平面共有6对不满足题意的对角线对数,所以不满足题意的共有3ˑ6=18(对)㊂从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60ʎ的共有66-18=48(对)㊂选C㊂小结:分解与合成策略是排列组合问题的一种最基本的解题策略,把一个复杂问题分解成几个小问题逐一解决,然后依据问题分解后的结构,用分类计数原理和分步计数原理将问题合成,从而得到问题的答案,每个比较复杂的问题都要用到这种解题策略㊂十四㊁复杂问题化归法例2325人排成5ˑ5方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种?解析:将这个问题退化成9人排成3ˑ3方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,有多少种选法㊂这样每行必有1人,从其中的一行中选取1人后,把这人所在的行列都划掉,如此继续下去㊂从3ˑ3方队中选3人的方法有C13C12C11=6(种)㊂再从5ˑ5方阵选出3ˑ3方阵便可解决问题㊂从5ˑ5方队中选取3行3列,有C35C35=100(种)选法,所以从5ˑ5方阵选不在同一行也不在同一列的3人,有C35C35C13C12C11=600(种)选法㊂例24用a代表红球,b代表蓝球,c 代表黑球,由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+a b表示出来,如: 1 表示一个球都不取㊁ a 表示取出一个红球,而 a b 表示把红球和蓝球都取出来㊂以此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球㊁5个无区别的蓝球㊁5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是()㊂A.(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)㊃(1+c)5B.(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C.(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)㊃(1+c5)D.(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)解析:分三步:第一步,5个无区别的红球可能取出0个,1个, ,5个,则有(1+a+ a2+a3+a4+a5)种不同的取法;第二步,5个无区别的蓝球都取出或都不取出,则有(1+b5)种不同的取法;第三步,5个有区别的黑球看作5个不同色,从5个不同色的黑球任取0个,1个, ,5个,有(1+c)5种不同的取法㊂所以所求的取法种数为(1+a+a2+ a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5,选A㊂小结:处理复杂的排列组合问题时可以把一个问题退化成一个简单的问题,通过先解决这个简单问题,从而下一步解决原来的问题㊂十五㊁数字排序问题查字典法例25用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有()㊂A.144个B.120个C.96个D.72个解析:首位填4时,比40000大的偶数有2ˑ4ˑ3ˑ2=48(个);首位填5时,比40000大的偶数有3ˑ4ˑ3ˑ2=72(个)㊂故共有48+72=120(个)数满足题意,选B㊂小结:数字排序问题可用查字典法,查字典的法应从高位向低位查,依次求出其符合要求的个数,根据分类计数原理求出其总数㊂十六㊁住店法例267名学生争夺五项冠军,每项冠军只能由一人获得,获得冠军的可能的种数为㊂解析:因同一学生可以同时夺得n项冠军,故学生可重复排列,将7名学生看作7家 店 ,五项冠军看作5名 客 ,每个 客 有7种住宿法,由乘法原理知有75种可能㊂小结:解决 允许重复排列问题 要注意区分两类元素:一类元素可以重复,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 ,再利用乘法原理直接求解㊂排列组合历来是高中学习中的难点,同学们只要对基本的解题策略熟练掌握,就可以选取不同的技巧来解决问题㊂对于一些比较复杂的问题,我们可以将几种策略结合起来应用,把复杂的问题简单化㊂请同学们对以上排列组合的几种常见的解题策略加以复习巩固,能举一反三,触类旁通,进而为后续的概率学习打下坚实的基础㊂(责任编辑徐利杰)。
高二数学排列和组合知识点排列与组合是高中数学中的重要内容,它们在解决实际问题时具有广泛的应用。
本文将详细介绍排列和组合的基本概念、公式以及解题方法,帮助学生掌握这一知识点。
基本概念排列和组合都是从一组元素中选择一定数量的元素进行分析的数学方法。
排列强调元素的顺序,而组合则不考虑元素的顺序。
排列1. 排列数公式:从n个不同元素中取出m个元素的所有排列的个数,记作A_{n}^{m},计算公式为:\[ A_{n}^{m} = \frac{n!}{(n-m)!} \]其中n!表示n的阶乘,即从1乘到n。
2. 举例说明:假设有5本不同的书,我们要选出2本来阅读。
如果考虑阅读的顺序,那么第一天读哪本书,第二天读哪本书是有区别的。
这里就有A_{5}^{2}种不同的排列方式。
组合1. 组合数公式:从n个不同元素中取出m个元素的所有组合的个数,记作C_{n}^{m},计算公式为:\[ C_{n}^{m} = \frac{n!}{m!(n-m)!} \]同样,这里的n!表示n的阶乘。
2. 举例说明:继续上述的例子,如果我们只关心选出哪2本书来阅读,而不关心阅读的顺序,那么这就是一个组合问题。
计算方法为C_{5}^{2}。
解题方法1. 区分排列与组合:首先要明确问题是要求排列还是组合。
如果问题中涉及到元素的顺序,那么就是排列问题;如果不涉及顺序,则是组合问题。
2. 公式运用:根据问题的具体要求,选择合适的排列或组合公式进行计算。
3. 实际应用:排列和组合的知识可以应用于许多实际问题,如概率计算、统计分析等。
在解题时,要结合实际情况,灵活运用所学知识。
练习题1. 有7个人排队,其中甲必须排在乙的前面,问有多少种排队的排列方式?2. 一个班级有10个男生和5个女生,从中选出3个代表,其中至少有1个女生的组合有多少种?通过以上介绍和练习题,相信学生可以更好地理解和掌握排列与组合的概念、公式及解题方法。
在实际解题过程中,要注意区分排列和组合的不同,并正确运用公式,这样才能有效地解决问题。
排列与组合的共同点是从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素,而不同点是排列是按照一定的顺序排成一列,组合是无论怎样的顺序并成一组,因此“有序”与“无序”是区别排列与组合的重要标志.下面通过实例来体会排列与组合的区别.【例题】判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出种数.(1)高二年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?(2)高二数学课外活动小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?(3)有2、3、5、7、11、13、17、19八个质数:①从中任取两个数求它们的商,可以有多少个不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积?(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲、乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法?【思考与分析】(1)①由于每两人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关,是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手、乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析.解:(1)①是排列问题,共通了=110(封);②是组合问题,共需握手==55(次)(2)①是排列问题,共有=10×9=90(种)不同的选法;②是组合问题,共=45(种)不同的选法;(3)①是排列问题,共有=8×7=56(个)不同的商;②是组合问题,共有=28(个)不同的积;(4)①是排列问题,共有=56(种)不同的选法;②是组合问题,共有=28(种)不同的选法.【反思】区分排列与组合的关键是“有序”与“无序”.排列与组合的概念与计算公式1.排列及计算公式从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m(m≤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p(n,m)表示.p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1).2.组合及计算公式一个组合;从n 个不同元素中取出m(m ≤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c(n,m) 表示.c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,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=p(n,r)/r=n!/r(n-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c(m+k-1,m). 排列的计算公式:第一位的可能性×第二位的可能性×....×第N 位的可能性例如5个人排队,第三个人的位置不变,那么第一位置的可能性是4,第二位置的可能性是3,第三位置的可能性是1,第四位置的可能性是2,第五位置的可能性是1,那么共有5×4×1×2×1=40种组合的公式: 我举例来说吧第一规则:从五个事物里取三种事物组合 与 从五个事物里取二种事物组合是相同的 第二种规则:从五个事物里取三种事物组合的组合数 (5×4×3)÷(3×2×1)从五个事物里取二种事物组合的组合数 (5×4)÷(2×1)从十里取八与从十里取二相同(10×9×8×7...取几个数就依次乘几个数)÷(8的阶乘) 备注:8阶乘就是从8依次乘到1数学补差(4)———计数原理1. 将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法种数有A .81 B .64 C .12 D .14 2.5个人排成一排,其中甲、乙两人至少有一人在两端的排法种数有A .33AB .334AC .523533A A A -D .2311323233A A A A A +3.,,,,a b c d e 共5个人,从中选1名组长1名副组长,但a 不能当副组长,不同的选法总数是 A.20 B .16 C .10 D .64.现有男、女学生共8人,从男生中选2人,从女生中选1人分别参加数学、物理、化学三科竞赛,共有90种不同方案,那么男、女生人数分别是A .男生2人女生6人B .男生3人女生5人C .男生5人女生3人D .男生6人女生2人.5.在82x ⎛ ⎝的展开式中的常数项是A.7 B .7- C .28 D .28- 6.5(12)(2)x x -+的展开式中3x 的项的系数是A.120 B .120- C .100 D .100-7.22nx ⎫⎪⎭展开式中只有第六项二项式系数最大,则展开式中的常数项是A .180B .90C .45D .3608.由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有 A .60个 B .48个 C .36个 D . 24个9.3张不同的电影票全部分给10个人,每人至多一张,则有不同分法的种数是A .1260B .120C .240D .720 10.n N ∈且55n <,则乘积(55)(56)(69)n n n ---L 等于A .5569n n A --B .1569n A -C .1555n A -D .1469n A - 11.从不同号码的5双鞋中任取4只,其中恰好有1双的取法种数为A .120B .240C .280D .6012.把10)x -把二项式定理展开,展开式的第8项的系数是A .135B .135-C .-D .13.2122nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,2x 的系数是224,则21x 的系数是A.14 B .28C .56 D .112 14.不共面的四个定点到面α的距离都相等,这样的面α共有几个A .3 B .4 C .6 D .715.4名男生,4名女生排成一排,女生不排两端,则有 种不同排法.16.在220(1)x -展开式中,如果第4r 项和第2r +项的二项式系数相等,则r = ,4r T = .17.在1,2,3,...,9的九个数字里,任取四个数字排成一个首末两个数字是奇数的四位数,这样的四位数有_________________个.18.用1,4,5,x 四个不同数字组成四位数,所有这些四位数中的数字的总和为288,则x = .19.n 个人参加某项资格考试,能否通过,有 种可能的结果?20.已知集合{}1,0,1S =-,{}1,2,3,4P =,从集合S ,P 中各取一个元素作为点的坐标,可作出不同的点共有_____个.21.2345(1)(1)(1)(1)(1)x x x x x ---+---+-的展开式中的3x 的系数是___________22.{}1,2,3,4,5,6,7,8,9A =,则含有五个元素,且其中至少有两个偶数的子集个数为_____. 23.8张椅子排成,有4个人就座,每人1个座位,恰有3个连续空位的坐法共有多少种?_______ 24.50.991的近似值(精确到0.001)是多少?25.7个人排成一排,在下列情况下,各有多少种不同排法? (1)甲排头:(2)甲不排头,也不排尾:(3)甲、乙、丙三人必须在一起: (4)甲、乙之间有且只有两人: (5)甲、乙、丙三人两两不相邻: (6)甲在乙的左边(不一定相邻):(7)甲、乙、丙三人按从高到矮,自左向右的顺序: (8)甲不排头,乙不排当中:26.已知5025001250(2),a a x a x a x =++++L 其中01250,,,a a a a L 是常数,计算220245013549()()a a a a a a a a ++++-++++L L15、8640 16、1530204,C x - 17、840 18、2 19、n220、 23 21、15 22、105 23、480 24、0.95625.解:(1)甲固定不动,其余有66720A =,即共有66720A =种;(2)甲有中间5个位置供选择,有15A ,其余有66720A =,即共有16563600A A =种;(3)先排甲、乙、丙三人,有33A ,再把该三人当成一个整体,再加上另四人,相当于5人的全排列,即55A ,则共有5353720A A =种;(4)从甲、乙之外的5人中选2个人排甲、乙之间,有25A ,甲、乙可以交换有22A , 把该四人当成一个整体,再加上另三人,相当于4人的全排列,则共有224524960A A A =种;(5)先排甲、乙、丙之外的四人,有44A ,四人形成五个空位,甲、乙、丙三人排这五个空位,有35A ,则共有34541440A A =种;(6)不考虑限制条件有77A ,甲在乙的左边(不一定相邻),占总数的一半, 即77125202A =种; (7)先在7个位置上排甲、乙、丙之外的四人,有47A ,留下三个空位,甲、乙、丙三人按从高到矮,自左向右的顺序自动入列,不能乱排的,即47840A =(8)不考虑限制条件有77A ,而甲排头有66A ,乙排当中有66A ,这样重复了甲排头,乙排当中55A 一次,即76576523720A A A -+=6.解:设50()(2)f x =-,令1x =,得5001250(2a a a a ++++=L令1x =-,得5001250(2a a a a -+-+=L220245013549()()a a a a a a a a ++++-++++=L L50500125001250()()(2(21a a a a a a a a ++++-+-+==L L4.已知21nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中的二项式系数的和比7(32)a b +展开式的二项式系数的和大128,求21nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中的系数最大的项和系数量小的项.5.(2)n⎛⎝的展开式奇数项的二项式系数之和为128, 则求展开式中二项式系数最大项。
高中数学排列组合教案高中数学排列组合教案(精选篇1)教学内容:简单的排列和组合教学目标:1.知识能力目标:①通过观察、猜测、比较、实验等活动,找出最简单的事物的排列数和组合数。
②初步培养有序地全面地思考问题的能力。
③培养初步的观察、分析、及推理能力。
2.情感态度目标:①感受数学与生活的密切联系,激发学习数学、探索数学的浓厚兴趣。
②初步培养有顺序地、全面地思考问题的意识。
③使学生在数学活动中养成与人合作的良好习惯。
教学重点:经历探索简单事物排列与组合规律的过程。
教学难点:初步理解简单事物排列与组合的不同。
教学准备:多媒体课件、数字卡片、1角、2角、5角的人民币。
教学过程:一、创设情境,引发探究师:今天老师带你们去一个很有趣的地方,哪呢?我们今天要到“数学广角”里去走一走、看一看。
二、操作探究,学习新知。
(一)组合问题l、看一看,说一说师:今天老师给大家带来了几件漂亮的衣服,你们来挑选吧。
(课件出示主题图)师引导思考:这么多漂亮的衣服,你们用一件上装在搭配一件下装可以怎么穿呢?(指名学生说一说)2、想一想,摆一摆(l)引导讨论:有这么多种不同的穿法,那怎样才能做到不遗漏、不重复呢?①学生小组讨论交流,老师参与小组讨论。
②学生汇报(2)引导操作:小组同学互相合作,把你们设计的穿法有序的贴在纸板上。
(要求:小组长拿出学具衣服图片、纸板。
)①学生小组合作操作摆,教师巡视参与小组活动。
②学生展示作品,介绍搭配方案。
③生生互相评价。
(3)师引导观察:第一种方案(按上装搭配下装)有几种穿法?(4种)第二种方案(按下装搭配上装)有几种穿法? (4种)师小结:不管是用上装搭配下装,还是用下装搭配上装,只要做到有序搭配就能够不重复、不遗漏的把所有的方法找出来。
在今后的学习和生活中,我们还会遇到许多这样的问题,我们都可以运用有序的思考方法来解决它们。
、操作探究,学习新知。
(二)排列问题1、初步感知排列(1)师:我们穿上漂亮的衣服,来到了数学广角,可是这有一扇密码门,(出示课件:密码门)我们只要说对密码,就可以到数学广角游玩了。
排列组合问题在实际应用中是非常广泛的,并且在实际中的解题方法也是比较复杂的,下面就通过一些实例来总结实际应用中的解题技巧。
1.排列的定义:从n个不同元素中,任取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个元素的一个排列。
2.组合的定义:从n个不同元素中,任取m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。
3.排列数公式:4.组合数公式:5.排列与组合的区别与联系:与顺序有关的为排列问题,与顺序无关的为组合问题。
例1 学校组织老师学生一起看电影,同一排电影票12张。
8个学生,4个老师,要求老师在学生中间,且老师互不相邻,共有多少种不同的坐法?分析此题涉及到的是不相邻问题,并且是对老师有特殊的要求,因此老师是特殊元素,在解决时就要特殊对待。
所涉及问题是排列问题。
解先排学生共有种排法,然后把老师插入学生之间的空档,共有7个空档可插,选其中的4个空档,共有种选法。
根据乘法原理,共有的不同坐法为种。
结论1 插入法:对于某两个元素或者几个元素要求不相邻的问题,可以用插入法。
即先排好没有限制条件的元素,然后将有限制条件的元素按要求插入排好元素的空档之中即可。
例2 、5个男生3个女生排成一排,3个女生要排在一起,有多少种不同的排法?分析此题涉及到的是排队问题,对于女生有特殊的限制,因此,女生是特殊元素,并且要求她们要相邻,因此可以将她们看成是一个元素来解决问题。
解因为女生要排在一起,所以可以将3个女生看成是一个人,与5个男生作全排列,有种排法,其中女生内部也有种排法,根据乘法原理,共有种不同的排法。
结论2 捆绑法: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可以作排列。
例3 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。
高二排列组合知识点总结排列组合是高中数学中的重要内容,涉及到许多基本概念和重要定理。
本文将对高二阶段学习的排列组合知识点进行总结,以帮助学生复习和加深对该知识领域的理解。
一、排列与组合的基本概念1. 排列:从给定的元素集合中,选取若干个元素按照一定的顺序排列组成不同的序列。
2. 组合:从给定的元素集合中,选取若干个元素组成一个集合,不考虑元素的排列顺序。
3. 排列数:表示从n个不同元素中,按一定顺序选取k个元素进行排列的方法数,用符号A(n,k)表示,计算公式为A(n,k) =n!/(n-k)!。
4. 组合数:表示从n个不同元素中,选取k个元素组成一个集合的方法数,用符号C(n,k)表示,计算公式为C(n,k) = n!/[(n-k)!k!]。
二、排列与组合的性质与应用1. 乘法原理:若某事件发生的方式有m种,每种方式发生的次数有n1、n2、...、nm次,则该事件发生的总次数为n1 * n2 * ... * nm。
2. 加法原理:若某件事情的发生可以分成两个互斥事件A和B,则事件A发生的次数与事件B发生的次数之和等于该事情发生的总次数。
3. 逆排列:将n个元素的排列倒序排列,得到的新排列称为逆排列,用符号A(n)*表示。
4. 重复排列:当选取元素中存在相同元素时,不同元素之间的排列方式是不同的,需要考虑重复排列的问题。
5. 标志多项式:指数为n的标志多项式的系数表示从n个元素中选取k个元素排列的方法数,用符号P(n,k)表示。
三、排列组合的常见问题类型1. 从给定元素中选取特定元素进行排列与组合的问题。
例:从10个人中选取3个人进行排队的方式有多少种?解:根据排列数的计算公式,A(10,3) = 10!/(10-3)! = 10*9*8 = 720种方式。
2. 简化条件下的排列与组合问题。
例:3个不同的小球放入2个不同的盒子,每个盒子至少放1个小球,共有多少种放法?解:根据组合数的计算公式,C(3,1) = 3!/(3-1)!1! = 3种方式。
排列组合高二练习题及答案一、排列组合的基本概念和计算方法排列组合是数学中的一个重要概念,在高二数学课程中经常会出现相关的练习题。
下面是一些排列组合的基本概念和计算方法。
1.1 排列的概念排列是从一组元素中选取若干个元素按照一定的次序排列成一列,其中每个元素只能使用一次。
若有n个元素,要从中选取k个元素进行排列,那么排列的数目为P(n,k),公式为P(n,k) = n! / (n - k)!1.2 组合的概念组合是从一组元素中选取若干个元素无序地组成一组,其中每个元素只能使用一次。
若有n个元素,要从中选取k个元素进行组合,那么组合的数目为C(n,k),公式为C(n,k) = n! / (k! * (n - k)!)1.3 阶乘的概念阶乘是指从1乘到该数的连续自然数的乘积。
例如,5的阶乘表示为5!,其计算方法为5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120。
1.4 排列组合的计算方法在计算排列组合的过程中,需要用到阶乘的概念。
对于较大的数值,可以使用计算器或数学软件进行计算。
二、排列组合高二练习题现在,我们来看一些高二排列组合的练习题,帮助你巩固所学的知识。
2.1 题目一某班有10个学生,要从中选择3个学生组成一个小组,问有多少种不同的选择方法?答案:根据组合的计算方法,可得到C(10,3) = 10! / (3! * (10 - 3)!) = 120 种不同的选择方法。
2.2 题目二10个人依次排队,他们要按照以下条件进行排队:- 男生必须站在女生的前面- 同性别中按字母顺序排队问有多少种不同的排队方法?答案:根据条件,首先将10个人分成男生和女生两组,分别为5个男生和5个女生。
对于同性别中的排队,可以计算出男生的排队方式为P(5,5) = 5! = 120种,女生的排队方式也是一样。
因此,根据乘法原理,男女生排队的不同方法数为P(5,5) * P(5,5) = 120 * 120 = 14400种。
高二数学难点《排列组合》题型大全1.排队问题1.你帅,你帅,你天下最帅,头顶一窝白菜,身披一条麻袋,腰缠一根海带,你以为你是东方不败,其实你是傻瓜二代。
2你的一笑,狼都上吊,你的一叫,鸡飞狗跳,你的一站,臭味弥漫,你一出汗,虱子灾难,你不打扮,比鬼难看,你一打扮,鬼吓瘫痪7人站成一排拍照,共有______种排法.答案:(1)甲必须站在中间的排法_______种. 答案:(2)甲、乙两人必须站在两端的排法_______种. 答案:(3)甲、乙两人必须相邻的排法_______种. 答案:(4)甲、乙不能相邻的排法_______种. 答案:(5)若甲、乙、丙三人必须相邻的排法______种. 答案:(6)其中3人站在前排,4人站在后排的排法_______种. 答案:(7)其中甲、乙、丙站前排,其余4人站后排的排法_______种. 答案:(8)甲、乙不能站两端的排法_______种. 答案:(9)甲、乙均不与丙相邻的排法_______种. 答案:,即分丙站两端和丙不站两端计算(10)最高者站中间,其余6人按从中间到两端依次降低站在两边的排法_______种. 答案:(11)若甲、乙、丙顺序一定,则共有_______种排法. 答案:3377A A (12)若7人站成一圈,有_______种站法. 答案:(固定起点)或777A 2.几何问题 直线、线段、有向线段、射线、弦问题、平面个数、交线条数、交点个数、对角线条数、四面体个数(1)从-11,-7,0,1,2,3,5这七个数中每次选三个作为直线的系数,,C ,且斜率小于0的直线有_______条.答案:70(2)平面内有10个点,可确定_______条线段,_______条有向线段. 答案:(3)空间八个点最多确定_______个平面,_______个四面体. 答案:(4)平面内n 条线段最多有_______个交点. 答案:(5)空间n 个平面最多有_______条交线. 答案:(6)以正方体的八个顶点为顶点的三棱锥有_______个. 答案:(7)以正方形的四个顶点、四边中点、中心共九个点中的三个点可作_______个三角形. 答案:76,即(8)四面体的一个顶点为A ,从其它顶点与各棱中点中取3个点,使它们和点A 在同一平面上,不同取法有_______个. 答案:33,即(9)正方体有_______对异面的棱;棱与对角线异面的有_______对;_______对异面的面对角线;面对角线与体对角线异面的有_______对. 答案:24;24;30;24(10)如果∠AOB 的两边上分别有3个点和4个点,则过这八个点(含点)可作_______个三角形. 答案:42,即,先算不含的,再算含的,(11)从正方体的六个面中选三个面,其中有两个面不相邻的选法_______个. 答案:12(12)过圆周上的2n 个等分点可作_______个直角三角形. 答案:(13)从正四面体的四个顶点及各棱中点共10个点中,任取4个不共面的点的取法有_______种. 答案:141,即3.概率问题(去序法)(1)5名运动员参加100米跑,如每人到达终点的顺序各不同,则甲比乙先到达终点的可有 ________种. 答案:60,即255A (2) A 、B 、C 、D 、E 五人站在一排,若A 必须站在B 的左边(A 、B 可以不相邻),那么不同的排法有_______种. 答案:60,即255A (3)用1、2、3、4、5可以组成_______个无重复数字的三位数,偶数有_______个. 答案:60;24,即4.人民币币值:(通法1:按最大币值考虑;通法2:按每种币值的的拿法考虑)(1)现有壹元、贰元、伍元、拾元人民币各一张,可组成_______种币值. 答案:15,即(2)有1角硬币3枚,贰元币6张,百元币6张,共组成_______种币值. 答案:195,(3)有壹元、贰元、拾元人民币数张,现要支付20元,有_______种支付方法. 答案:18(4)有壹元硬币6枚,伍元币3张,拾元币3张,伍拾元币3张,可组成_______种不同的币值. 答案:201(5)现有壹元币一张、贰元币两张、伍元和拾元人民币各一张,可组成_______种币值. 答案:205.集合映射个数问题(1)集合有个元素,则集合的子集中含有3个元素的集合有_______个;集合共有_______个子集;_______个真子集. 答案:(2)集合,集合,则从→的映射有_______个,从→的映射有_______个. 答案:(3)若集合,,则从A →B 的映射有_______个. 答案:(4)若集合,,若中不同的元素在中有不同的象,则这样从A →B 的映射有_______个. 答案:60,即(5)集合,,则中的元素在中都有原象的映射有_______个. 答案:(6),映射:→,则使的映射有_______个. 答案:7(7),,对中任意元素x ,使均为偶数,则从→映射有_______个. 答案:126.多面手问题(1)9名翻译中,6人懂英语,4人懂日语,既懂英语又懂日语的1人,从中选3名英语,2名日语,有多少种不同选法. 答案:90,即按多面手分类:;按英语翻译分类:(2)11名工人,5人只会排版,4人只会印刷,2人都会,选出4人排版,4人印刷,有多少种不同选法. 答案:185,即按排版工人情况:7.约数问题(1)12有______个约数,60有______个约数(含1和其本身). 答案:6;12(2)一个正整数的最大约数为24,则它有______个约数. 答案:8(3)数2n ×3m ×有____________个约数. 答案:8.分组分配问题(平均分组、部分均匀分组、非均匀分组)6本不同的书分给3个人,按以下要求有多少种不同的分法?(1)平均分给甲、乙、丙三人;答案:(2)分成三份,每份两本;答案:33222426A C C C(3)分给甲一本,乙两本,丙三本;答案:(4)分成三份,一份一本,一份两本,一份三本;答案:(5)分给三个人,一人一本,一人两本,一人三本;答案:(6)分给甲四本,乙、丙各一本;(7)分成三份,一份四本,其余两份各一本; 答案:22111246A C C C 或 (8)分给三个人,一人四本,其余两人各一本;答案:或或2233111246A A C C C (9)分给甲乙丙三人,每人至少一本. 答案:++9.空位连续问题(1)一人射击8枪,4枪命中,其中3枪连在一起的方法有______种. 答案:20,即(2)停车场划出一排12个停车位置,今有8辆车需停放,要求空位连在一起,则停车方法______.答案:9(3)马路上有8盏路灯,为省电,可熄灭其中的3盏,但不能连续熄灭两盏,两头的灯不能熄灭,则熄灭的方法有______种. 答案:4,即(4)在一块并排10垄的田地种,选择两垄分别种植2种作物,每种作物种植一垄,为有利于作物生长,要求A 、B 两种作物之间的间隔不小于6垄,则不同的选垄方法有______种. 答案:1210.贺卡问题(1) 标号为1、2、3的卡片放入标号为1、2、3的三个盒子里,且每个盒子的标号与卡片标号均不同的放法有______种. 答案:2(2) 室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿出一张别人送出的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方法有______种. 答案:9,即(3) 数字为1、2、3、4、5填到标号为1、2、3、4、5的格子里,且所填数字与其格子的标号均不同的填法有______种. 答案:44,即递推式D (n )=(n-1)[D(n-1)+D(n-2)](4)某团支部进行换届选举,从甲、乙、丙、丁中选出三人分别担任班长、书记和宣传委员,规定上届任职的甲、乙、丙不能连任原职,则不同的任职方案______种. 答案:1111.巧插“隔板”问题(特点:要分配的元素是没有差别的)(1)要从6个班选出10个人参加校篮球比赛,每班都要有人参加的选法有______种. 答案:(2)方程的正整数解的个数,自然数解的个数各多少?答案:()(3)将10个相同的球放入9个不同的盒子,且每盒都不空的放法有_____种,放入6个不同盒子有_____种. 答案:(4)将10个相同的球放入3个不同的盒子,盒子的编号为1、2、3,要使放入的球输不小于编号数的放法有_____种. 答案:12.数字问题常识:最高次位不能为0;奇数、偶数取决于末位是否被2整除;若一个正整数每一位上的数字之和能被3整除,则此数能被3整除;末位数为0和5的整数可被5整除.用0、1、2、3、4、5这六个数,(1)可以组成多少个五位数;答案:(2)可以组成多少个无重复数字的五位数;答案:(3)可以组成多少个无重复数字的五位奇数;答案:(4)可以组成多少个无重复数字的五位偶数;答案: (5)可以组成多少个比32000大的无重复数字的五位数;答案: (6)可以组成多少个比32451大的无重复数字的五位数;答案: (7)可以组成多少个能被5整除的无重复数字的五位数;答案: (8)可以组成多少个能被25整除的无重复数字的五位数;答案: (9)可以组成多少个能被3整除的无重复数字的五位数;答案: (10)可以组成多少个能被6整除的无重复数字的五位数;答案: (11)可以组成多少个能被4整除的无重复数字的五位数;答案: (12)求组成的无重复数字的五位数的个位数字之和;答案: (13)求组成的无重复数字的五位数的和. 13. 鞋子成双、单只问题(技巧:先取“双”,再取“只”) 10双互不相同的鞋子混装在一只口袋中,从中任取4只,求满足下列要求的情况数 (1)4只没有成双;答案:,即 (2)4只恰成两双;答案:45,即 (3)4只鞋子2只成双,2只不成双;答案:1440, 14.球队比赛问题 双循环赛(排列)、单循环赛(组合)、淘汰赛、对抗赛 (1)4支队进行淘汰赛以决出冠军共举行______场比赛. 答案:3 (2)现有8支球队,平均分成2个小组,每组4支队分别举行双循环赛决出前两名,再由他们举行淘汰赛决出冠军,共举行______场比赛. 答案:27,即 15.涂色问题(技巧:先涂相邻区域多的,该分类时再分类)(1)将3种颜色涂在如图方格中,相邻不涂相同颜色。
一些典型的排列与组合问题的处理方法一、要求某元素排在某固定位置或不排在某固定位置的方法:先特殊后一般。
即特殊元素法—先排特殊的元素,再排余下的元素;或特殊位置法先排特殊的位置,再排余下的位置。
对念有“不”字的还可用排除法。
当有多个限制条件时不妨设计一个顺序。
例1:有四名男生,五名女生,(1)全体排成一列,甲只能排在中间,有多少种不同排法?(2)全体排成一列,甲不能排在中间,有多少种不同排法?(3)全体排成一列,甲只能排在中间或两头,有多少种不同排法?(4)全体排成一列,甲、乙两人必须排在两头,有多少种不同排法?(5)全体排成一列,甲不在排头,且乙不在排尾,有多少种不同排法?(6)排成二排,前排4人,后排5人,且甲在前排,乙、丙在后排,有多少种不同排法?例2:用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复数字的四位数,(1)奇数数字必须在奇数位的有多少个?(2)奇数位只排奇数数字的有多少个?(3)奇数数字不排在奇数位的有多少个?例3:6人划船,其中2人只能划右桨,1人只能划左桨,若要求左、右边各3人,则有几种不同的划法?例4:某天的课程表排入政治、语文、数学、外语、劳技、体育6门课,1门排课1节。
若第一节不能排体育,第6节不能排数学,则共有几种不同排法?例5:由0,1,2,3,4,5这六个数字组成的无重复数字的三位数中,奇数个数与偶数个数之比为多少?二、要求某几个元素排在一起的排法:将这几个元素当成一个元素,与剩下的各元素进行排列,再乘以这几个元素的全排列。
例1:用数字1,2,3,4,5能组成多少个数字不重复的三位奇数字连在一起的五位数?例2:7位同学站成一排,甲、乙两人必须,且丙不站在排头和排尾,有多少种不同排法?例3:赛前将4对乒乓球双打选手介绍给观众,每对选手要连着介绍,则介绍这8位选手的不同顺序共有多少种方法?三、要求某两个元素不在一起的排法:法一:由不受限制条件的排列数减去两元素排在一起的排列数。
排列组合
一、选择题
1.有A 、B 、C 、D 、E 共5人并排站在一起,如果A 、B 必须相邻,并在B 在A 的右边,那么不同的排法有
( )
A .60种
B .48种
C .36种
D .24种
2.从1、2、3、4、5这五个数字中任取3个组成无重复数字的三位数,当三个数字有2和3时,则2需排在3的前面(不一定相邻),这样
的三位数有 ( )
A .9个
B .15个
C .45个
D .51个
3. AB 和CD 为平面内两条相交直线,AB 上有m 个点,CD 上有n 个点,且两直线上各有一个与交点重合,则以这m+n-1个点为顶点的三角形的个数是
( )
A .2
121m n n m C C C C +
B .2
1211n
m m n C C C C +-
C .2
1211n m n m C C C C +- D .2
1
11211---+m n n m
C C C C 4.如图,用5种不同颜色给图中标有1、2、3、4各部分涂色,每部分只涂一种颜色,且相邻两部分涂不同颜色.则不同的涂色方法共有( )
A .160种
B .240种
C .260种
D .360种
5.从5个中国人、4个美国人、3个日本人中各选一人的选法有( )
A .12种
B .24种
C .48种
D .60种
6.用1、2、3、4四个数字组成含有重复数字的四位数,其个数是 ( )
A .265个
B .232个
C .128个
D .24个
7.4名学生报名参加语、数、英兴趣小组,每人选报1种,,则不同方法有 ( )
A .43种
B .34种
C .
3
4
A 种
D .3
4C 种
8.从单词“ctbenjin ”中选取5个不同字母排成一排,含有“en ”(其中“en ”相连且顺序不变)的不同排列共有( )
A .120个
B .480个
C .720个
D . 840个 9.6个人排成一排,其中甲、乙两人中间至少有一人的排法有 ( )
A .480种
B .720种
C .240种
D . 360种
10.5个身高不等的学生站成一排合影,从中间到两边一个比一个矮的排法有 ( )
A .6种
B .8种
C .10种
D . 12种
二、填空题
11.从10件产品(其中含2件次品)中任取5件,其中含有次品的抽法有 种.
12.从10个学生中挑选若干人组成一组,如果必含其中某人的组合数等于必不含某人的组合数,则这样的一个组合的人数有
___________________个.
13.以正三棱柱的顶点为顶点的四面体共有____________个.
14.3个人坐在一排8个座位上,若每个人的两边都需要有空位,则不同的坐法种数为 . 三、解答题
15.平面上有9个点,其中4个点在同一条直线上,此外任三点不共线.
(1)过每两点连线,可得几条直线? (2)以每三点为顶点作三角形可作几个?
(3)以一点为端点作过另一点的射线,这样的射线可作出几条? (4)分别以其中两点为起点和终点,最多可作出几个向量?
16. 6个人进两间屋子,(1)每屋都进3人;(2)每屋内至少进1人,问各有多少种分配方法?
17. 20个不加区别的小球放入编号为1、2、3的三个盒子中,要求每个盒内的球数不小于它的编号数,求不同的放法种数.
18.一个口袋内装有4个不同的红球,6个不同的白球,若取出一个红球记2分,取出一个白球记1分,从口袋中取5个球,使总分不小于7分的取法有多少种?
19.有3名男生,4名女生,在下列不同要求下,求不同的排列方法总数.
(1)全体排成一行,其中甲只能在中间或者两边位置.
(2)全体排成一行,其中甲不在最左边,乙不在最右边.
(3)全体排成一行,其中男生必须排在一起.
(4)全体排成一行,男、女各不相邻.
(5)全体排成一行,男生不能排在一起.
(6)全体排成一行,其中甲、乙、丙三人从左至右的顺序不变.
(7)排成前后二排,前排3人,后排4人.
(8)全体排成一行,甲、乙两人中间必须有3人.
20.一条铁路原有n个车站,为适应客运需要新增加了m个车站(m>1),客车车票增加了62种,问原有多少个车站?现有多少个车站?
参考答案(八)
11. 196 12.5 13.12 14. 120 三、解答题(本大题共6题,共76分) 15.(12分)解:(1)条311242
6
=+-C C ; (2)803
439=-C C
(3)不共线的五点可连得2
5A 条射线,共线的四点中,外侧两点各可得到1条射线,内部两点各可得到2条射线;而在不共线的五点中取一点,共线的四点中取一点而形成的射线有2
21514A C C 条. 故共有:6622122
2151425=+⨯+⨯+A C C A 条射线.
(4)任意两点之间,可有方向相反的2个 向量各不相等,则可得到722
9
=A 个向量.
16.(12分)
17.(12分)解: 首先按每个盒子的编号放入1个、2个、3个小球,然后将剩余的14个小球排成一排,如图,|O|O|O|O|O|O|O|O|O|O|O|O|O|O|,有15个空档,其中“O ”表示小球,“|”表示空档.将求小球装入盒中的方案数,可转化为将三个小盒插入15个空档的排列数.对应关系是:以插入两个空档的小盒之间的“O ”个数,表示右侧空档上的小盒所装有小球数.最左侧的空档可以同时插入两个小盒.而其余空档只可插入一个小盒,最右侧空档必插入小盒,于是,若有两个小盒插入最左侧空档,有C 2
3种;若恰有一个小盒插入最左侧空档,有1
131
3C C 种;若没有小盒插入最左侧空档,有C 2
13种.由加法原理,有N =2
13113132
3C C C C ++=120种排列方案,即有120种放法.
18.(12分) 解:设取x 个红球,y 个白球,于是:572{=+≥+y x y x ,其中6
040{≤≤≤≤y x , 14
{
23{32{======∴y x y x y x 或或 因此所求的取法种数是:1
64426343
6
24C C C C C C ++=186(种)
19.(14分)解:(1)利用元素分析法,甲为特殊元素,故先安排甲左、右、中共三个位置可供甲选择.有A 1
3种,其余6人全排列,有A 6
6种.由乘法原理得A 1
3A 6
6=2160种.
(2)位置分析法.先排最右边,除去甲外,有A 1
6种,余下的6个位置全排有A 6
6种,但应剔除乙在最右边的排法数A 1
5A 5
5种.则符合条件的排法共有A 1
6A 6
6-A 1
5A 5
5=3720种.
(3)捆绑法.将男生看成一个整体,进行全排列.再与其他元素进行全排列.共有A 3
3A 5
5=720种. (4)插空法.先排好男生,然后将女生插入其中的四个空位,共有A 3
3A 4
4=144种. (5)插空法.先排女生,然后在空位中插入男生,共有A 4
4A 3
5=1440种.
(6)定序排列.第一步,设固定甲、乙、丙从左至右顺序的排列总数为N ,第二步,对甲、乙、丙进行全排列,则为七个人的全排列,因此
A 7
7
=N ×A 3
3,∴N =
33
77
A A = 840
(7)与无任何限制的排列相同,有A 7
7=5040种.
(8)从除甲、乙以外的5人中选3人排在甲、乙中间的排法有A 3
5
种,甲、乙和其余2人排成一排且甲、乙相邻的排法有A 2
3A 3
3.最后再把选
出的3人的排列插入到甲、乙之间即可.共有A 3
5×A 2
2×A 33=720种.
20.(14分)解:原有车票A n 2种,现有A m+n 2种车票,A m+n 2-A n 2
=62
即 (m+n)(m+n-1)-n(n-1)=62,∴n =
m 31-2
1(m-1).∴ 62>m 2-m . 即 m 2
-m-62<0.而m >1,1<m <
2
249
1+ ∴ 1<m ≤8当m =2时,n =15.当m =3,4,5,6,7,8时,N n ∉.∴ 原有车站15个,既有车站17个.。