十二个技巧速解排列组合题
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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)。
解排列组合问题的十二种技巧排列组合是高中数学的重点和难点之一,也是进一步学习概率的基础,因此排列组合问题成了近几年高考的必考内容之一,而且题量逐渐增大。
学习和总结此类问题的解题原则、掌握其规律,对培养学生的逻辑思维能力、开发智力、提高素质都非常重要。
学习中除了灵活运用基本原理和公式外,还必须讲究一些基本策略和方法,抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
下面以例题分析的形式,说明解排列组合问题的十二种技巧,望大家在理解的基础上将其掌握。
例1 7人按下列要求站成一排,分别有多少种不同的排列方法?1)甲不在排头,也不在排尾;2)甲不在排头,乙不在排尾;3)甲、乙、丙三人一定相邻;4)甲、乙、丙不相邻;5)甲在乙的左边;6)甲、乙、丙顺序固定;7)甲、乙之间恰隔2人。
1 特殊元素(位置)法对于有要求的特殊元素的排列组合问题,一般应优先安排。
分析:例题的第1)问中,甲不在排头也不在排尾,则先安排甲有15P 种排法,其余有66P 种方法,共有15P 66P =3600种方法(特殊元素法),或:甲不在排头,也不在排尾,谁来当排头和排尾呢?从剩下的6人中选2 人有26P 种方法,其余全排列55P 种,则共有26P 55P =3600种方法(特殊位置法)。
2 总体淘汰法对于含有否定字眼的问题还可以从总体中把不符合要求的除去,此时注意既不能多减也不能少减。
分析:例题的第1)问中7人可先做全排列有77P 种方法,站好后发现甲在排头不符合题意除掉,甲在排尾也不符合要求,则有77P -266P =3600种方法。
在第2)问中甲在排头有66P 种方法;乙在排尾有66P 种方法;甲在排头乙在排尾,有55P 种方法;则共有77P -266P +55P =3700种方法。
3 分类法与分步法解含有约束条件的排列组合问题,应按元素的性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,做到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。
分析:在第2)问中还可以进行分类考虑:第一类:甲在排尾,此时乙无任何要求和其它5个共6个元素进行全排列,有66P 种方法。
排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)教学目标:1.理解和应用分类计数原理和分步计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略,能够解决简单的综合应用题,提高解决问题分析问题的能力。
3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题。
复巩固:1.分类计数原理(加法原理):完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法。
在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+。
+mn种不同的方法。
2.分步计数原理(乘法原理):完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法。
做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×。
×mn种不同的方法。
3.分类计数原理和分步计数原理的区别:分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件。
解决排列组合综合性问题的一般过程如下:1.认真审题弄清要做什么事。
2.确定采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合问题(无序),元素总数是多少及取出多少个元素。
4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略。
一、特殊元素和特殊位置优先策略:例1:由0、1、2、3、4、5可以组成多少个没有重复数字五位奇数。
解: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。
先排末位共有C3,然后排首位共有C4,最后排其它位置共有A4^3,由分步计数原理得C4×C3×A4^3=288.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,再处理其它元素。
若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。
数学排列题型解题技巧
数学排列题型是数学中的基本题型之一,主要涉及数字的排列组合,以达到一定的数学目的。
下面是一些排列题型的解题技巧:
1. 观察特征,迅速找到解题关键。
对于排列题型,需要先仔细观察题目特征,理解题意,找到解题关键。
例如,题目中的某个数字或者顺序是关键信息,需要通过它来推导出其他信息。
2. 分类讨论,避免遗漏。
排列题型中常常出现多种不同的排列方式,需要分类讨论,避免遗漏。
例如,对于一组数字的排列,需要考虑全排列、顺序排列、逆序排列等不同的情况。
3. 利用组合,简化计算。
组合数学是排列题型的重要工具,它可以帮助简化计算,降低解题难度。
例如,对于一组数字的排列,可以利用组合数学的知识,计算出其中某一项的概率,或者计算出一组数字中所有可能排列方式的数量。
4. 善于联想,拓宽思路。
排列题型中常常出现一些隐含的条件或者信息,需要善于联想,拓宽思路,从而找到解题的关键。
例如,在排列题型中,需要特别注意题目中的隐含条件,它们可能会对解题产生重要的影响。
5. 多做练习,提高解题能力。
排列题型需要不断的练习才能提高解题能力。
可以通过做更多的排列题型,来加深对排列题型的理解和认识,提高自己的解题能力。
排列组合常见21种解题方法排列组合是高中数学中的重要知识点,也是考试中常见的题型。
在解决排列组合问题时,我们可以运用多种方法来求解,下面将介绍常见的21种解题方法。
1. 直接法,根据排列组合的定义,直接计算排列或组合的个数。
2. 公式法,利用排列组合的公式进行计算,如排列公式P(n,m)=n!/(n-m)!,组合公式C(n,m)=n!/(m!(n-m)!)。
3. 递推法,通过递推关系式求解排列组合问题,如利用排列数的递推关系P(n,m)=P(n-1,m)+P(n-1,m-1)。
4. 分类讨论法,将问题进行分类讨论,分别求解每种情况的排列组合个数,然后合并得出最终结果。
5. 组合数性质法,利用组合数的性质,如C(n,m)=C(n,n-m),C(n,m)=C(n-1,m)+C(n-1,m-1),简化计算过程。
6. 二项式定理法,利用二项式定理展开式子,求解排列组合问题。
7. 二项式系数法,利用二项式系数的性质,如n个不同元素的排列个数为n!,n个相同元素的排列个数为1,简化计算过程。
8. 容斥原理法,利用容斥原理求解排列组合问题,排除重复计算的部分。
9. 对称性法,利用排列组合的对称性质,简化计算过程。
10. 逆向思维法,从问题的逆向思考,求解排列组合问题。
11. 生成函数法,利用生成函数求解排列组合问题,将排列组合问题转化为多项式求解。
12. 构造法,通过构造合适的排列组合模型,求解问题。
13. 图论法,将排列组合问题转化为图论问题,利用图论算法求解。
14. 动态规划法,利用动态规划算法求解排列组合问题,降低时间复杂度。
15. 贪心算法法,利用贪心算法求解排列组合问题,简化计算过程。
16. 模拟法,通过模拟排列组合过程,求解问题。
17. 枚举法,将所有可能的排列组合情况列举出来,求解问题。
18. 穷举法,通过穷举所有可能的情况,求解问题。
19. 数学归纳法,利用数学归纳法证明排列组合的性质,求解问题。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 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:可先将甲乙两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,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
排列组合小技巧1. 嘿,你知道吗,排列组合小技巧之一就是先分类再分步呀!就像你要整理房间,先把东西分成几类,再逐步把它们放好。
比如从一堆不同颜色的球里选两个,咱就可以先按颜色分类,再选,是不是很简单?2. 哇塞,排列组合还有个小技巧哦,那就是特殊元素优先考虑!好比一群人里有个特别重要的人,咱肯定得先照顾他呀。
比如解一道排列题,有个数字很特殊,那就先从它入手呀!3. 嘿呀,要注意合理使用捆绑法呀!这就像把几个好朋友绑在一起,当成一个整体。
比如几个人要坐一排,其中有两个人必须挨着,那就把他们捆绑起来算,多有意思!4. 哎呀呀,插空法也很重要呢!就好像在一群人中间找位置插进去。
比如几个字母排列,其中有几个位置不能用,那就找能插空的地方呀,是不是很妙?5. 嘿,别忘了间接法呀!有时候正面不好算,咱就从反面来。
就像找路,正面走不通,咱就绕一下。
比如算某个事件不发生的情况,然后用总数减去,多机智!6. 哇哦,有序是排列组合的关键哦!就像排队,每个人都有自己固定的位置。
比如从几个数字中选几个组成一个数,顺序不同结果可就不同啦!7. 嘿,组合数公式可得记牢呀!这就像一把钥匙,能打开很多难题的门。
比如算从一堆东西里选几个有多少种选法,公式一用就出来啦,厉害吧!8. 哎呀,要善于利用对称性呀!这就像照镜子,两边是一样的。
比如一个图形的排列组合,利用对称性可以省好多事儿呢!9. 嘿呀,重复元素的排列组合要小心哦!就像有几个长得一样的东西混在一起。
比如几个相同的字母排列,得特别注意算法呀!10. 哇塞,分情况讨论也是个好办法呀!就像走不同的路去一个地方,每种情况都考虑到。
比如一个复杂的排列组合问题,分成几种情况来算,肯定能解决!我的观点结论就是:这些排列组合小技巧真的超有用,掌握了它们,很多难题都能迎刃而解啦!。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 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:可先将甲乙两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,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
超全的排列组合解法排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解: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.先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 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:可先将甲乙两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,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习稳固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类方法,在第1类方法中有1m 种不同的方法,在第2类方法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类方法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理〔乘法原理〕完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,假设两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 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:可先将甲乙两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,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
[超全]排列组合二十种经典解!法.2超全的排列组合解法排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题.复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有类办法,在第1类办法中有n种不同的方法,在第2类办法中有种不同mm12种不同的方类办法中有的方法,…,在第mn n法,那么完成这件事共有:m?mm?L??N12n页 22 共页 2 第3种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有n种不同的方法,做第2步有种不同的方mm12种不同的方法,那么完法,…,做第步有mn n 成这件事共有:mm??L N?m?12n种不同的方法.分类计数原理分步计数原理区别3.分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.: 解决排列组合综合性问题的一般过程如下 1.认真审题弄清要做什么事即采取分步还,2.怎样做才能完成所要做的事确定分多,或是分步与分类同时进行,是分类少步及多少类。
还是有序3.确定每一步或每一类是排列问题()元素总数是多少及取出多少组合,)(无序问题.个元素往往类与步交叉,解决排列组合综合性问题,4.页 22 共页 3 第4因此必须掌握一些常用的解题策略一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解: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.先排末位共有1C3然后排首位共有1C4最后排其它位置共有CAC由分步计数原理得434113288AC?C443位3A4113置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最需先常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,,练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里也不种在两端若两种葵花不种在中间,的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略, 其中甲乙相邻且丙丁相邻人站成一排2. 例7 ,.共有多少种不同的排法解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个同时丙丁也看成一个复合元素,复合元素,页 22 共页 4 第5再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
搞定排列组合难题二十一种方法学习目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 学习方法:领悟是关键 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,先排末位共有13C 然后排首位共有14C最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 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:可先将甲乙两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,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
高中数学排列组合问题常用的解题方法一、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。
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。
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。
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。
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。
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。
例7: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?例8:从1.2.…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?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?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。
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 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:可先将甲乙两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,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
排列有两种定义,但计算方法只有一种,凡是符合这两种定义的都用这种方法计算。
定义的前提条件是m≦n,m与n均为自然数。
①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从n个不同元素中,取出m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。
③用具体的例子来理解上面的定义:4种颜色按不同颜色,进行排列,有多少种排列方法,如果是6种颜色呢。
从6种颜色中取出4种进行排列呢。
解:A(4,4)=4x(4-1)x(4-2)x(4-3)x(4-4+1)=4x1x2x3x1=24。
A(6,6)=6x5x4x3x2x1=720。
A(6,4)=6!/(6-4)!=(6x5x4x3x2x1)/2=360。
[计算公式]排列用符号A(n,m)表示,m≦n。
计算公式是:A(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)!此外规定0!=1,n!表示n(n-1)(n-2) (1)例如:6!=6x5x4x3x2x1=720,4!=4x3x2x1=24。
组合的定义及其计算公式1组合的定义有两种。
定义的前提条件是m≦n。
①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。
②从n个不同元素中,取出m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。
③用例子来理解定义:从4种颜色中,取出2种颜色,能形成多少种组合。
解:C(4,2)=A(4,2)/2!={[4x(4-1)x(4-2)x(4-3)x(4-4+1)]/[2x(2-1)x(2-2+1)]}/[2x(2-1)x(2-2+1)]=[( 4x3x2x1)/2]/2=6。
[计算公式]组合用符号C(n,m)表示,m≦n。
公式是:C(n,m)=A(n,m)/m! 或C(n,m)=C(n,n-m)。
例如:C(5,2)=A(5,2)/[2!x(5-2)!]=(1x2x3x4x5)/[2x(1x2x3)]=10。
行测排序题秒杀技巧
在行测的排序题中,秒杀技巧主要是提高解题速度和准确性。
以下是几个常用的技巧:
1. 先看条件,再看要求:在阅读题目时,先仔细阅读给出的条件和要求,理清思路。
明确每个选项之间的比较关系和排序规则。
2. 逆向思维:有时候,通过排除法可以更快地确定选项的位置。
如果根据特定的条件,可以排除某些选项的位置,那么就可以从剩下的选项中更快地确定顺序。
3. 利用排列组合:有些排序题可能涉及到多个元素在给定条件下的排列组合,可以利用组合数量来推断选项的位置。
4. 注意排斥关系:排斥关系是指某些选项彼此排斥,即如果一个选项在某个位置,那么另一个选项就不能在相邻的位置。
通过观察选项的排斥关系,可以更快地确定选项的位置。
5. 高效比较法:当选项数量较多时,可以采取两两比较的方式,逐个确定选项的位置。
通过比较大小、属性等信息,确定选项的相对位置。
6. 留意限制条件:有时候,在题目中给出了一些限制条件,比如某个选项不在某个位置,或者某个选项在特定的位置等,这些限制条件可以在解题过程中帮助确定选项的位置。
除了以上技巧,还要在平时训练中多做排序类题目的练习,提高观察力和分析能力。
通过不断的练习和总结,可以逐渐提高在行测排序题中的解题速度和准确性。
排列组合解题运算技巧
排列组合是概率论和组合数学中的基本概念,解题时需要灵活运用一些技巧。
以下是一些排列组合解题的常见技巧:
排列:
1. 基本定义:排列是指从一组元素中取出一部分元素进行安排,考虑元素的顺序。
2. 公式:对于n个不同的元素,取r个进行排列的方法数为\(P(n, r) = \frac{n!}{(n-r)!}\)。
3. 重复排列:如果有重复的元素,需要除以重复元素的阶乘。
组合:
1. 基本定义:组合是指从一组元素中取出一部分元素,不考虑元素的顺序。
2. 公式:对于n个不同的元素,取r个进行组合的方法数为\(C(n, r) = \frac{n!}{r!(n-r)!}\)。
3. 二项式定理:\((a+b)^n\) 的展开式中各项的系数就是\(C(n, r)\)。
常见技巧:
1. 分步法:复杂问题可以分解为若干个简单的排列或组合问题。
2. 分类讨论:当问题中有多个条件时,可以分情况讨论,再求解各种情况下的排列或组合。
3. 相对排列组合:某些问题中,可以将问题转化为相对排列或组合,简化计算。
4. 应用场景:排列组合常见于概率、统计、密码学等领域,多在计数问题中使用。
5. 注意特殊情况:在排列组合中,0的阶乘为1,\(C(n, 0) = C(n, n) = 1\)。
这些技巧在解决排列组合问题时可以提供一些指导。
在具体问题中,理解问题的本质,巧妙应用这些技巧,可以更高效地解决问题。
有关排列组合的常用解题技巧
排列组合问题是高考必考题,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,备考有效方法是题型与解法归类、识别模式、熟练运用,本文介绍十二类典型排列组合题的解答策略.
1.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】A 、B 、C 、D 、E 五人并排站成一排,如果A 、B 必须相邻且B 在A 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 分析 把A 、B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人全排列,=种,故选.P 24D 44
2.不相邻问题插空法
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[ ]
A .1440
B .3600
C .4820
D .4800
分析 5P 6P P P 3600B 55
62
55
62
除甲、乙外,其余个排列数为种,再用甲、乙去插个空位有种,不同排法种数是=种,故选.
3.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3】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 B .120 C .720 D .1440.
分析 前后两排可看成一排的两段,因此本题可视为6个不同元素
排成一排,共=种,故选.P 720C 66
【例4】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?
分析 22P 1P 55P P P 57604
2
41
55
41
42
看成一排,某个元素在前半段四个位置中选排个,有种;某个元素在后半段四个位置中选一个,有种;其余个元素任排在剩余的个位置上有种,故共有=种排法.
P 55
4.定序问题倍缩法(标号排位问题分步法)
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.
(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5】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[ ]
A .24种
B .60种
C .90种
D .120种
分析 B 在A 右边与B 在A 左边排法数相同,所以题设的排法只是
560B 个元素全排列数的一半,即
=种,故选.
12
55
P
【例6】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
分析 先把1填入方格,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,故选B .
5.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7】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.
分析 P 44P P P 7231
44
31
44
老师在中间三个位置上选一个位置,有种;然后名同学在其余个位置上有种,共=种.
6.有序分配问题分步法
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8】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[ ]
A .1260种
B .2025种
C .2520种
D .5040种 分析 先从10人中选出2个承担甲项任务,再从剩下8个中选1人承担乙项任务,第三步从另外7人中选1个承担两项任务,不同的选
法共有=种,故选.C C C 101
81
71
2520C
7.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9】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[ ]
A .210个
B .300个
C .464个
D .600个
分析 按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,
分别有个,个、个、个、个,合并总计得个,故选.
P 300B 55
P P P P P P P P P P P 41
31
33
31
31
33
21
31
33
31
33
【例10】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?
分析 被取的两个数中至少有一个能被7整除时,它们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集Ⅰ,能被7整除的数的集合记作A ,则A ={7,14,…98}
共有14个元素,不能被7整除
的数的集合,,…,共有个元素.由此可知,从中任取两数的取法,共有种;从中任取一个数又从中任取一个数的取法,共有种,两种情形共得符合要求的取法有A 1299100}86A C A A C 1295
142
142
=+={C C C C 141
861
141
861
【例11】从1,2,…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?
分析 将Ⅰ={1,2,…,100}分成四个不相交的子集,能被4整除的数集A ={4,8,…, 100};被4除余1的数集B ={1,5,…,97};被4除余2的数集为C ={2,6,…98};被4除余3的数集为D ={3,7,…99},易见这四个集合,每一个都含25个元素;从A 中任取两个数符合要求;从B 、D 中各取一个数的取法也符合要求;从C 中任取两个数的取法同样符合要求;此外其它取法都
不符合要求.由此即可得符合要求的取法共有种.C
25
2+C
C
+C
()25
125
125
2
8.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 12】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()n(A ) n(B )n(A B )252()Ⅰ--+∩==种.P P P P 64
53
53
42
--+
9.至少(多)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[ ]
A .140种
B .80种
C .70种
D .35种
分析 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,故不同取法共有=种.故选.C
C
C 9
34353
--70C
10.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
分析 C P C C 1444
2
43
42
43
先取四个球中的二个为一组,另二组各一个球的方法有种;再排:在四个盒中每次排三个有种,故共有=种.
【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?
分析 C C P C C P 52
42
22
52
42
22
先取男、女运动员各二名,有种;这四名运动员混双练习有种排法,故共有种分组法.
11.局部与整体问题排除法
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[ ] A .70个 B .64个 C .58个 D .52个
分析正方体个顶点,从中每次取四点,理论上可构成个四
8C 84
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-=个,故选.C 1258 C 84
【例17】正六边形中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有________个.
分析 7C C 33273
73
个点中取三点的取法有种,但有三组三点共线不能构成三角形,故所求三角形-=个.
12.复杂问题转化法
对于一些生疏问题或直接求解较为复杂或较为困难问题,从正面入手情况较多,不易解决,这时可从反面入手,将其转化为一个简单问题来处理。
【例18】马路上有8只路灯,为节约用电又不影响正常的照明,可把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,也不能关掉两端的灯,那么满足条件的关灯方法共有多少种?
分析: 关掉第1只灯的方法有6种,关第二只,第三只时需分类讨论,十分复杂。
若从反面入手考虑,每一种关灯的方法对应着一种满足题设条件的亮灯与关灯的排列,于是问题转化为“在5只亮灯的6个空中插入3只暗灯”的问题。
故关灯方法种数为3
6C 。