排列组合中的分堆问题
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排列组合问题的解题策略关键词:排列组合,解题策略①分堆问题;②解决排列、组合问题的一些常用方法:错位法、剪截法(隔板法)、捆绑法、剔除法、插孔法、消序法(留空法). 一、相临问题——捆绑法例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法?解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。
评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。
二、不相临问题——选空插入法例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法?解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 .评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。
三、复杂问题——总体排除法在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。
例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个.解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.四、特殊元素——优先考虑法对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。
例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种.解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法.例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种.解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种.五、多元问题——分类讨论法对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。
高中数学分堆分配问题篇一:高中数学排列组合中的分组分配问题排列组合中的分组分配问题分组分配问题是排列组合教学中的一个重点和难点。
某些排列组合问题看似非分配问题,实际上可运用分配问题的方法来解决。
下面就排列组合中的分组分配问题,谈谈自己在教学中的体会和做法。
一、提出分组与分配问题,澄清模糊概念n个不同元素按照某些条件分配给k个不同得对象,称为分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;将n个不同元素按照某些条件分成k组,称为分组问题.分组问题有不平均分组、平均分组、和部分平均分组三种情况。
分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的;而后者即使2组元素个数相同,但因对象不同,仍然是可区分的.对于后者必须先分组后排列。
二、基本的分组问题例1 六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?(1)每组两本.(2)一组一本,一组二本,一组三本. (3)一组四本,另外两组各一本.22分析:(1)分组与顺序无关,是组合问题。
分组数是C26C4C2=90(种) ,这90种分组实际上重复了6次。
我们不妨把六本不同的书写上1、2、3、4、5、6六个号码,考察以下两种分法:(1,2)(3,4)(5,6)与(3,4)(1,2)(5,6),由于书是均匀分组的,三组的本数一样,又与顺序无关,所以这两种分法是同一种分法。
以上的分组方法实际上加入了组的顺序,因此还应取消分组的顺序,即除以组数的全排列数A3所以分法是3,222C6C4C2=15(种)。
(2)先分A3323组,方法是C1那么还要不要除以A3由于每组的书的本数是不一样的,6C5C3,3?我们发现,23因此不会出现相同的分法,即共有C16C5C3=60(种) 分法。
11(3)分组方法是C46C2C1=30(种) ,那么其中有没有重复的分法呢?我们发现,其中两组的书的本数都是一本,因此这两组有了顺序,而与四本书的那一组,由于书的本数不一样,CC2C1=15(种)。
排列组合问题的解题策略关键词:排列组合,解题策略①分堆问题;②解决排列、组合问题的一些常用方法:错位法、剪截法(隔板法)、捆绑法、剔除法、插孔法、消序法(留空法). 一、相临问题——捆绑法例1.7名学生站成一排,甲、乙必须站在一起有多少不同排法?解:两个元素排在一起的问题可用“捆绑”法解决,先将甲乙二人看作一个元素与其他五人进行排列,并考虑甲乙二人的顺序,所以共有种。
评注:一般地: 个人站成一排,其中某个人相邻,可用“捆绑”法解决,共有种排法。
二、不相临问题——选空插入法例2.7名学生站成一排,甲乙互不相邻有多少不同排法?解:甲、乙二人不相邻的排法一般应用“插空”法,所以甲、乙二人不相邻的排法总数应为:种 .评注:若个人站成一排,其中个人不相邻,可用“插空”法解决,共有种排法。
三、复杂问题——总体排除法在直接法考虑比较难,或分类不清或多种时,可考虑用“排除法”,解决几何问题必须注意几何图形本身对其构成元素的限制。
例3.(1996年全国高考题)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有多少个.解:从7个点中取3个点的取法有种,但其中正六边形的对角线所含的中心和顶点三点共线不能组成三角形,有3条,所以满足条件的三角形共有-3=32个.四、特殊元素——优先考虑法对于含有限定条件的排列组合应用题,可以考虑优先安排特殊位置,然后再考虑其他位置的安排。
例4.(1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法种.解:先考虑特殊元素(老师)的排法,因老师不排在两端,故可在中间三个位置上任选一个位置,有种,而其余学生的排法有种,所以共有=72种不同的排法.例5.(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种.解:由于第一、三、五位置特殊,只能安排主力队员,有种排法,而其余7名队员选出2名安排在第二、四位置,有种排法,所以不同的出场安排共有=252种.五、多元问题——分类讨论法对于元素多,选取情况多,可按要求进行分类讨论,最后总计。
排列组合中的分堆与分配问题作者:陈学帅来源:《中国校外教育·综合(上旬)》2015年第13期摘要:介绍了排列、组合中比较困难的分堆与分配问题的解决方法。
从分给的对象和被分的元素是否相同(即有无差别)两个方面分别进行了研究。
分给的对象相同(即无差别)但被分的元素不相同是分堆问题,当各堆的元素数不同时是非平均分堆,一堆一堆的拿开即可;当各堆(或部分堆)的元素数相同时是平均分堆,按堆拿开后,若有k堆元素数相等,再除以;分给的对象不同(即有差别)是分配问题,给不同的对象逐次拿开或先分堆再分配。
关键词:排列组合分堆分配解决方法排列、组合中的分堆与分配问题是近几年高考中的一个热点问题,同时也是学生学习中的一个难点,本文就从被分的元素和分给的对象两端这两个方面来探讨一下此类问题的解决方法。
在将某些元素进行分配的问题中,我们按分给的对象是否相同(即有无差别)分为分堆问题与分配问题。
一、分堆问题分堆是研究将元素所分给的对象相同(即无差别)但被分的元素不相同的一类问题。
当各堆(或部分堆)分得的元素数相同时,称为平均分堆;当每堆分得的元素数各不相同时,称为非平均分堆。
1.非平均分堆例:将6名运动员分成三组,其中有一组1人的,一组2人的,一组3人的,有多少种不同的分法?解:本题中由于分给的对象无差别,并且每组的人数各不相同,所以这是一个非平均分堆问题,按题设要求逐堆随机拿开即可。
二、分配问题将元素所分给的对象不相同(即有差别)时的问题叫做分配问题。
分配问题按被分的元素是否相同又分为被分的元素相同(无差别)的分配问题与被分的元素不相同(即有差别)的分配问题两类:(一)被分的元素相同(无差别)的分配问题此类分配问题中,由于被分的元素无差别,因此在分配中,若将若干个元素平均分给几个对象,则只有一种分法;若几个对象所得元素数各不相同,则存在不同的分法。
例2.要从7个班中选10人参加数学竞赛,每个班至少出1人,共有多少种不同的选法?分析:本例其实就是将10个参加数学竞赛的名额分给7个班的分配问题,被分的名额是无差别的,但分给的对象即7个班是不同的。