排列组合专题复习及经典例题详解
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排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列: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.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=……2.规定:0!1=(1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+ (2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。
1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n n n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,, ①;②;③;④11112111212211r r r r r r r rr r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注:若12m m 1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③分步还是分类。
2023年高考数学复习----排列组合错位排列典型例题讲解【典型例题】例25.编号为1、2、3、4、5的5个人分别去坐编号为1、2、3、4、5的五个座位,其中有且只有两个人的编号与座位号一致的坐法有()A.10种B.20种C.30种D.60种【答案】B【解析】先选择两个编号与座位号一致的人,方法数有2510C=,另外三个人编号与座位号不一致,方法数有2,所以不同的坐法有10220⨯=种.故选:B例26.将编号为1、2、3、4、5、6的小球放入编号为1、2、3、4、5、6的六个盒子中,每盒放一球,若有且只有两个盒子的编号与放入的小球的编号相同,则不同的放法种数为()A.90B.135C.270D.360【答案】B【解析】根据题意,分以下两步进行:(1)在6个小球中任选2个放入相同编号的盒子里,有2615C=种选法,假设选出的2个小球的编号为5、6;(2)剩下的4个小球要放入与其编号不一致的盒子里,对于编号为1的小球,有3个盒子可以放入,假设放入的是2号盒子.则对于编号为2的小球,有3个盒子可以放入,对于编号为3、4的小球,只有1种放法.综上所述,由分步乘法计数原理可知,不同的放法种数为1533135⨯⨯=种.故选:B.例27.若5个人各写一张卡片(每张卡片的形状、大小均相同),现将这5张卡片放入一个不透明的箱子里,并搅拌均匀,再让这5人在箱子里各摸一张,恰有1人摸到自己写的卡片的方法数有()A.20 B.90 C.15 D.45【答案】D【解析】根据题意,分2步分析:①先从5个人里选1人,恰好摸到自己写的卡片,有15C种选法,②对于剩余的4人,因为每个人都不能拿自己写的卡片,因此第一个人有3种拿法,被拿了自己卡片的那个人也有3种拿法,剩下的2人拿法唯一,所以不同的拿卡片的方法有11153345C C C⋅⋅=种.故选:D.。
排列组合知识点总结+ 典型例题及答案解析排列组合知识点总结+典型例题及答案解析'•基本原理1加法原理:做一件事有n类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2. 乘法原理:做一件事分n步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列: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,所 有排列的个数记为A^1. 1.公式:1. A ! n n 1 n n! n m ! 2 V m 刚三为(於■ 1)3 ■ 2) (2)规定:0!(1) n ! n (n 1)!,( n 1) n! (n 1)!n! [(n 1) 1] n! (n 1) n! n! (n 1)! n!; ⑶(n 1)! (n 1)! (n 1)! (n 1)! n! 1(n 1)! 三.组合:从n 个不同元素中任取 m(m <n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取m 个元素的组合数,记作 Cn 。
1公式:c m A m n n 1……n m 1A m m! m! n n! J 人 m ! 规定:C ° 12.组合数性质:c_m c :m , c m c m 1 Cm , c n C ;C : 2n rr 「 r 「「;「 「 「 「「;「 r 「「;注: c r c r 1 c r 2 L c n 1 c n c r 1 c r 1 c r 2 L c n 1 c nc r 2 c r 2 L c n 1 c n c n 1 若 C 「1四.处理排列组合应用题1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序③分步还是分类。
2. 解排列、组合题的基本策略(1) 两种思路:①直接法;②间接法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。
排列与组合1.排列与排列数“排列”的定义包含两个基本内容: 一是“取出元素;二是“按一定的书序排列。
“排列数”是指“从n 个不同元素中取出m 个元素的所有排列的个数”, 它是所有排列的个数, 是一个数值。
)1()2)(1(+---=m n n n n A m n 或)!(!m n n A m n -= (其中m ≤n m,n ∈Z ) 全排列、阶乘的意义;规定 0!=12.组合与组合数“一个组合”是指“从n 个不同元素中取出m 个元素合成一组”, 它是一件事情, 不是一个数;(隐含n ≥m )“组合数”是指“从n 个不同元素中取出m 个元素的所有组合的个数”, 它是一个数值。
基本公式: 或)!(!!m n m n C mn -=),,(n m N m n ≤∈*且 组合数公式具有的两个性质: (1)常用的等式:(3)0132n n n n n n C C C C ++++= (由二项式定理知)证明: ∵又)!(!!m n m n C m n -=∴m n n m n C C -= )]!1([)!1(!)!(!!1---+-=+-m n m n m n m n C C m n m n)!1(!!)1(!+-++-=m n m m n m n n)!1(!!)1(+-++-=m n m n m m n)!1(!)!1(+-+=m n m nm n C 1+=∴ = + .式(1)说明从n 个不同元素中取出m 个元素, 与从n 个不同元素中取出n-m 个元素是一一对应关系, 即“取出的”与“留下的”是一一对应关系;式(2)说明从a, b, c ……(n+1个元素)中取出m 个元素的组合数可以分为两类: 第一类含某个有元素( ), 第二类不含这个元素( )要解决的问题是排列问题还是组合问题, 关键是看是否与顺序有关排列问题的主要题型⑴ 有特殊元素或特殊位置的排列问题, 通常是先排特殊元素或特殊位置, 称为优先处理特殊元素(位置)法(优先法);⑵ 某些元素要求必须相邻时, 可以先将这些元素看作一个元素, 与其他元素排列后, 再考虑相邻元素的内部排列, 这种方法称为“捆绑法”;⑶ 某些元素不相邻排列时, 可以先排其他元素, 再将这些不相邻元素插入空挡, 这种方法称为“插空法”;⑷ 在处理排列问题时, 一般可采用直接和间接两种思维形式, 从而寻求有效的解题途径, 这是学好排列问题的根基.第一部分1.⑴ 7位同学站成一排, 共有多少种不同的排法?⑵ 7位同学站成两排(前3后4), 共有多少种不同的排法? ⑶ 7位同学站成一排, 其中甲站在中间的位置, 共有多少种不同的排法?⑷7位同学站成一排, 甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?⑸7位同学站成一排, 甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?2.7位同学站成一排.⑴甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种?⑵甲、乙和丙三个同学都相邻的排法共有多少种?⑶甲、乙两同学必须相邻, 而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种?3.7位同学站成一排.⑴甲、乙两同学不能相邻的排法共有多少种?⑵甲、乙和丙三个同学都不能相邻的排法共有多少种?4.从10个不同的文艺节目中选6个编成一个节目单, 如果某女演员的独唱节目一定不能排在第二个节目的位置上, 则共有多少种不同的排法?5.⑴八个人排成前后两排, 每排四人, 其中甲、乙要排在前排, 丙要排在后排, 则共有多少种不同的排法?⑵不同的五种商品在货架上排成一排, 其中a, b两种商品必须排在一起, 而c, d两种商品不排在一起, 则不同的排法共有多少种?⑶6张同排连号的电影票, 分给3名教师与3名学生, 若要求师生相间而坐, 则不同的坐法有多少种?6.⑴由数字1, 2, 3, 4, 5可以组成多少个没有重复数字的正整数?⑵由数字1, 2, 3, 4, 5可以组成多少个没有重复数字, 并且比13 000大的正整数?7、用1, 3, 6, 7, 8, 9组成无重复数字的四位数, 由小到大排列.⑴第114个数是多少?⑵ 3 796是第几个数?8、用0, 1, 2, 3, 4, 5组成无重复数字的四位数, 其中⑴能被25整除的数有多少个?⑵十位数字比个位数字大的有多少个?9、现有8名青年, 其中有5名能胜任英语翻译工作;有4名青年能胜任德语翻译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任), 现在要从中挑选5名青年承担一项任务, 其中3名从事英语翻译工作, 2名从事德语翻译工作, 则有多少种不同的选法?10、甲、乙、丙三人值周, 从周一至周六, 每人值两天, 但甲不值周一, 乙不值周六, 问可以排出多少种不同的值周表?11.6本不同的书全部送给5人, 每人至少1本, 有多少种不同的送书方法?变题1: 6本不同的书全部送给5人, 有多少种不同的送书方法?变题2: 5本不同的书全部送给6人, 每人至多1本, 有多少种不同的送书方法?变题3: 5本相同的书全部送给6人, 每人至多1本, 有多少种不同的送书方法?12、6本不同的书, 按下列要求各有多少种不同的选法:⑴分给甲、乙、丙三人, 每人两本;⑵分为三份, 每份两本;⑶分为三份, 一份一本, 一份两本, 一份三本;⑷分给甲、乙、丙三人, 一人一本, 一人两本, 一人三本;⑸分给甲、乙、丙三人, 每人至少一本.13.身高互不相同的7名运动员站成一排, 甲、乙、丙三人自左向右从高到矮排列且互不相邻的排法有多少种?14.⑴四个不同的小球放入四个不同的盒中, 一共有多少种不同的放法?⑵四个不同的小球放入四个不同的盒中且恰有一个空盒的放法有多少种?15、马路上有编号为1, 2, 3, …, 10的十盏路灯, 为节约用电又不影响照明, 可以把其中3盏灯关掉, 但不可以同时关掉相邻的两盏或三盏, 在两端的灯都不能关掉的情况下, 有多少种不同的关灯方法?16.九张卡片分别写着数字0, 1, 2, …, 8, 从中取出三张排成一排组成一个三位数, 如果6可以当作9使用, 问可以组成多少个三位数?17、平均分组问题除法策略6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?18、重排问题求幂策略把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法19、排列组合混合问题先选后排策略有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.20、小集团问题先整体后局部策略用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数夹1, 5在两个奇数之间,这样的五位数有多少个?第二部分一. 选择题1.3名医生和6名护士被分配到3所学校为学生体检, 每校分配1名医生和2名护士, 不同分配方法共有()(A)90种(B)180种(C)270种(D)540种2.从8盒不同的鲜花中选出4盆摆成一排, 其中甲、乙两盆不同时展出的摆法种数为()A. 1320B. 960C. 600D. 3603.20个不加区别的小球放入编号为1号, 2号, 3号三个盒子中, 要求每个盒子内的球数不小于盒子的编号数, 则不同的放法总数是()(A)760 (B)764 (C)120(D)914. 从10名女学生中选2名, 40名男生中选3名, 担任五种不同的职务, 规定女生不担任其中某种职务, 不同的分配方案有()A. B. C. D.5.编号1, 2, 3, 4, 5, 6的六个球分别放入编号为1, 2, 3, 4, 5, 6的六个盒子中, 其中有且只有三个球的编号与盒子的编号一致的放法种数有()A. 20B. 40C. 120D. 4806.如果一个三位正整数形如“”满足, 则称这样的三位数为凸数(如120、363.374等), 那么所有凸数个数为()A. 240B. 204C. 729D. 9207.有两排座位, 前排11个座位, 后排12个座位, 现安排2人就座, 规定前排中间的3个座位不能坐, 并且这2人不左右相邻, 那么不同排法的种数是( )A. 234B. 346C. 350D. 3638. 某校高二年级共有六个班级, 现从外地转入4名学生, 要安排到该年级的两个班级且每班安排2名, 则不同的安排方案种数( )A. B. C. D.9.4名教师分配到3所中学任教, 每所中学至少1名教师, 则不同的分配方案共有( )A. 12 种B. 24 种 C 36 种 D. 48 种10.从5位男教师和4位女教师中选出3位教师, 派到3个班担任班主任(每班1位班主任)要求这3位班主任中男、女教师都要有, 则不同的选派方案共有A. 210种B. 420种C. 630种D. 840种11.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种, 分别种在不同土质的三块土地上, 其中黄瓜必须种植, 不同的种植方法共有( )A. 24种B. 18种C. 12种D. 6种12.用0、1.2.3.4这五个数字组成无重复数字的五位数, 其中恰有一个偶数数字夹在两个奇数数字之间的五位数的个数是()A. 48B. 36C. 28D. 1213.已知集合A={1, 2, 3, 4}, B={5, 6}, 设映射, 使集合B中的元素在A中都有原象, 这样的映射个数共有()A. 16B. 14C. 15D. 12 14.ABCD—A1B1C1D1是单位正方体, 黑白两个蚂蚁从点A出发沿棱向前爬行, 每走完一条棱称为“走完一段”.白蚂蚁爬地的路线是AA1→A1D1→……, 黑蚂蚁爬行的路是AB→BB1→……, 它们都遵循如下规则: 所爬行的第段所在直线必须是异面直线(其中i是自然数).设白、黑蚂蚁都走完2005段后各停止在正方体的某个顶点处, 这时黑、白两蚂蚁的距离是A. 1B.C.D. 015.5本不同的书,全部分给四个学生,每个学生至少1本,不同分法的种数为.. )A.480B.240C.120D.9616.从1, 2, 3, 4, 5, 6中任取3个数字组成无重复数字的三位数,其中若有1和3时,3必须排在1的前面,若只有1和3其中一个时,也应排在其它数字的前面,这样的不同三位数个数有( )A321144432A A C C++ B.311443A A C+ C.3612A+24A D.36A17.有7名同学站成一排照毕业照, 其中甲必须站在中间, 并且乙、丙两位同学要站在一起, 则不同的站法有( )(A)240 (B)192 (C)96 (D)48二. 填空题1. 五个不同的球放入四个不同的盒子, 每盒不空, 共有____ 种放法。
排列组合专题复习及经典例题详解1. 学习目标掌握排列、组合问题的解题策略2.重点(1)特殊元素优先安排的策略:(2)合理分类与准确分步的策略;(3)排列、组合混合问题先选后排的策略;(4)正难则反、等价转化的策略;(5)相邻问题捆绑处理的策略;(6)不相邻问题插空处理的策略.3.难点综合运用解题策略解决问题.4.学习过程:(1)知识梳理1.分类计数原理(加法原理):完成一件事,有几类办法,在第一类办法中有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 类型办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++=...21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n m m m N ⨯⨯⨯=...21种不同的方法.特别提醒:分类计数原理与“分类”有关,要注意“类”与“类”之间所具有的独立性和并列性; 分步计数原理与“分步”有关,要注意“步”与“步”之间具有的相依性和连续性,应用这两个原理进行正确地分类、分步,做到不重复、不遗漏.3.排列: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,n m <时叫做选排列,n m =时叫做全排列.4.排列数: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m n P 表示.5.排列数公式:)、(+∈≤-=+---=N m n n m m n n m n n n n P m n ,)!(!)1)...(2)(1( 排列数具有的性质:11-++=m n m n m n mP P P 特别提醒:规定0!=16.组合:从n 个不同的元素中,任取m(m≤n)个不同元素,组成一组,叫做从n 个不同元素中取m 个不同元素的一个组合.7.组合数:从n 个不同元素中取m(m≤n)个不同元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个不同元素的组合数,用符号m n C 表示.8.组合数公式:)!(!!!)1)...(2)(1(m n m n m m n n n n P P C m m m n m n-=+---== 组合数的两个性质:①m n n m n C C -= ;②11-++=m nm n m n C C C 特别提醒:排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系.(2)典型例题考点一:排列问题例1.六人按下列要求站一横排,分别有多少种不同的站法?(1)甲不站两端;(2)甲、乙必须相邻;(3)甲、乙不相邻;(4)甲、乙之间间隔两人;(5)甲、乙站在两端;(6)甲不站左端,乙不站右端.【解析】:(1)方法一:要使甲不站在两端,可先让甲在中间4个位置上任选1个,有14P 种站法,然后其余5人在另外5个位置上作全排列有55P 种站法,根据分步乘法计数原理,共有站法:)(4805514种=P P方法二:由于甲不站两端,这两个位置只能从其余5个人中选2个人站,有25P 种站法,然后中间4人有44P 种站法,根据分步乘法计数原理,共有站法:(种)4804425=P P 方法三:若对甲没有限制条件共有66P 种站法,甲在两端共有552P 种站法,从总数中减去这两种情况的排列数,即共有站法:)(48025566种=-P P (2)方法一:先把甲、乙作为一个“整体”,看作一个人,和其余4人进行全排列有55P 种站法,再把甲、乙进行全排列,有22P 种站法,根据分步乘法计数原理,共有)(2402255种=P P 方法二:先把甲、乙以外的4个人作全排列,有44P 种站法,再在5个空档中选出一个供甲、乙放入,有15P 种方法,最后让甲、乙全排列,有22P 种方法,共有)(240221544种=P P P(3)因为甲、乙不相邻,中间有隔档,可用“插空法”,第一步先让甲、乙以外的4个人站队,有44P 种站法;第二步再将甲、乙排在4人形成的5个空档(含两端)中,有25P 种站法,故共有站法为(种)4802544=P P 此外,也可用“间接法”,6个人全排列有66P 种站法,由(2)知甲、乙相邻有2402255=P P 种站法,所以不相邻的站法有)(480240720225566种=-=-P P P .(4)方法一:先将甲、乙以外的4个人作全排列,有44P 种,然后将甲、乙按条件插入站队,有223P 种,故共有(种))(14432244=⨯P P 站法. 方法二:先从甲、乙以外的4个人中任选2人排在甲、乙之间的两个位置上,有24P 种,然后把甲、乙及中间2人看作一个“大”元素与余下2人作全排列有33P 种方法,最后对甲、乙进行排列,有22P 种方法,故共有(种)144223324=P P P 站法. (5)方法一:首先考虑特殊元素,甲、乙先站两端,有22P 种,再让其他4人在中间位置作全排列,有44P 种,根据分步乘法计数原理,共有(种)484422=P P 站法. 方法二:首先考虑两端两个特殊位置,甲、乙去站有22P 种站法,然后考虑中间4个位置,由剩下的4人去站,有44P 种站法,由分步乘法计数原理共有(种)484422=P P 站法. (6)方法一:甲在左端的站法有55P 种,乙在右端的站法有55P 种,甲在左端而且乙在右端的站法有44P 种,故甲不站左端、乙不站右端共有66P -255P +44P =504(种)站法.方法二:以元素甲分类可分为两类:①甲站右端有55P 种站法,②甲在中间4个位置之一,而乙又不在右端有441414P P P 种,故共有55P +441414P P P =504(种)站法.考点二:组合问题 例2. 男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1人.选派5人外出比赛.在下列情形中各有多少种选派方法?(1)男运动员3名,女运动员2名;(2)至少有1名女运动员;(3)队长中至少有1人参加;(4)既要有队长,又要有女运动员.【解析】:(1)选法为(种)1202436=C C .(2)方法一:至少1名女运动员包括以下几种情况:1女4男,2女3男,3女2男,4女1男.由分类计数原理可得总选法数为(种)2461644263436244614=+++C C C C C C C C . 方法二:因“至少1名女运动员”的反面为“全是男运动员”,故可用间接法求解.从10人中任选5人有510C 种选法,其中全是男运动员的选法有56C 种.所以“至少有1名女运动员”的选法(种)24656510=-C C . (3)方法一:可分类求解:“只有男队长”的选法为48C ;“只有女队长”的选法为48C ;“男、女队长都入选”的选法为38C ;所以共有248C +38C =196(种)选法.方法二:间接法:从10人中任选5人有510C 种选法.其中不选队长的方法有58C 种.所以“至少1名队长”的选法为510C -58C =196种.(4)当有女队长时,其他人任意选,共有49C 种选法;不选女队长时,必选男队长,共有48C 种选法,而且其中不含女运动员的选法有45C 种,所以不选女队长时的选法共有4548C C -种选法. 所以既有队长又有女运动员的选法共有191)(454849=-+C C C 种.考点三:综合问题例3.4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒内.(1)恰有1个盒不放球,共有几种放法?(2)恰有1个盒内有2个球,共有几种放法?(3)恰有2个盒不放球,共有几种放法?【解析】:(1)为保证“恰有1个盒不放球”,先从4个盒子中任意取出去一个,问题转化为“4个球,3个盒子,每个盒子都要放入球,共有几种放法?”即把4个球分成2,1,1的三组,然后再从3个盒子中选1个放2个球,其余2个球放在另外2个盒子内,由分步乘法计数原理,共有种14422132414=P C C C ;(2)“恰有1个盒内有2个球”,即另外3个盒子放2个球,每个盒子至多放1个球,也就是说另外3个盒子中恰有一个空盒,因此,“恰有1个盒内有2个球”与“恰有1个盒不放球”是同一件事,所以共有144种放法.(3)确定2个空盒有24C 种方法;4个球放进2个盒子可分成(3,1)、(2,2)两类: 第一类有序不均匀分组有8221134=P C C 种方法;第二类有序均匀分组有622222224=⨯P P C C 种方法. 故共有842222222422113424=⨯+)(P P C C P C C C 种. 当堂测试1.从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有 ( )A.70 种B.80种C.100 种D.140 种【解析】:分为2男1女,和1男2女两大类,共有7024151425=+C C C C 种.解题策略:合理分类与准确分步的策略.2.2020年北京奥运会组委会要从小张、小赵、小李、小罗、小王五名志愿者中选派四人分别从事司机、导游、翻译、礼仪四项不同工作,若其中小张和小赵只能从事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有 ( )A.48 种B.12种C.18种D.36种【解析】:合理分类,通过分析分为(1)小张和小赵恰有1人入选,先从两人中选1人,然后把这个人在前两项工作中安排一个,最后剩余的三人进行全排列有24331212=P C C 种选法.(2)小张和小赵都入选,首先安排这两个人做前两项工作有222=P 种方法,然后在剩余的3人中选2人做后两项工作,有633=P 种方法.故共有363322331212=+P P P C C 种选法.解题策略:①.特殊元素优先安排的策略.②.合理分类与准确分步的策略.③.排列、组合混合问题先选后排的策略.3.从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为( )A.48B.12C.180D.162【解析】:分为两大类:(1)含有0,分步:①从另外两个偶数中选一个,有12C 种方法,②.从3个奇数中选两个,有23C 种方法;③.给0安排一个位置,只能在个、十、百位上选,有13C 种方法;④.其他的3个数字进行全排列,有33P 种排法,根据乘法原理共有10833132312=P C C C 种方法.(2)不含0,分步:①偶数必然是2和4 ;②奇数有23C 种不同的选法,③然后把4个元素全排列,共44P 种排法,不含0 的排法有724423=P C 种.根据加法原理把两部分加一块得108+72=180个4.甲组有5名男同学,3名女同学;乙组有6名男同学,2名女同学.若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有( )A.150种B.180种C.300种D.345种【解析】:4人中恰有1名女同学的情况分为两种,即这1名女同学或来自甲组,或来自乙组,则所有不同的选法共有345121625261315=+C C C C C C 种选法.解题策略:合理分类与准确分步的策略.5.甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法共有( )A.6B.12C.30D.36【解析】:法一:甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法可以分为两类:⑴.甲、乙所选的课程中2门均不相同,甲先从4门中任选2门,乙选取剩下的2门,有62224=C C 种.⑵.甲、乙所选的课程中有且只有1门相同,分为2步:①从4门中先任选一门作为相同的课程,有414=C 种选法,②甲从剩余的3门中任选1门,乙从最后剩余的2门中任选1门,有61213=C C 种选法,由分步计数原理此时共有24121314=C C C 种.最后由分类计数原理,甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法共有6+24=30种. 故选C .法二:可以先让甲、乙任意选择两门,有362424=C C 种方法,然后再把两个人全相同的情况去掉,两个人全相同,可以将甲与乙看成为同一个人,从4门中任选两门有624=C 种选法,所以至少有一门不相同的选法为30242424=-C C C 种不同的选法. 解题策略:正难则反,等价转化的策略.6.用0 到9 这10 个 数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为 ( )A.324B.328C.360 D .648【解析】:第一类个位是0,共29P 种不同的排法;第二类个位不是0,共181814C C C 种不同的解法.故共有29P +181814C C C =328(个).解题策略:合理分类与准确分步的策略.7.从10名大学毕业生中选3人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的总数为( )A.85B.56C.49D.28【解析】:合理分类,甲、乙全被选中,有1722C C 种选法,甲、乙有一个被选中,有2712C C 种不同的选法,共1722C C +2712C C =49种不同的选法.解题策略:(1)特殊元素优先安排的策略;(2)合理分类与准确分步的策略.8.将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的总数为( )A.4B.18C.24D.30【解析】:将甲、乙、丙、丁四名学生分成三组,则共有24C 种不同的分法,然后三组进行全排列共33P 种不同的方法;最后再把甲、乙分到同一个班的情况排除掉,共33P 种不同的排法.所以总的排法为24C 33P -33P =30种.注意:这里有一个分组的问题,即四个元素分成三组有几种不同的分法的问题.解题策略:⑴.正难则反、等价转化的策略⑵.相邻问题捆绑处理的策略⑶.排列、组合混合问题先选后排的策略;解排列组合的应用题要注意以下几点:仔细审题,判断是排列还是组合问题,要按元素的性质分类,按事件发生的过程进行分步.深入分析,严密周详,注意分清是乘还是加,要防止重复和遗漏,辩证思维,多角度分析,全面考虑.对限制条件较复杂的排列组合问题,要周密分析,设计出合理的方案,把复杂问题分解成若干简单的基本问题后用两个计数原理来解决.由于排列组合问题的答案一般数目较大,不易直接验证,因此在检查结果时,应着重检查所设计的解决方案是否完备,有无重复和遗漏,也可采用不同的方法求解.看看结果是否相同,在对排列组合问题分类时,分类标准应统一,否则易出现遗漏和重复.初夏早上六点,清亮透明的月儿还躲藏在云朵里,不忍离去,校园内行人稀少,我骑着单车,晃晃悠悠的耷拉着星松的睡眼。
排列组合问题专项讲义知识点+例题+练习题+详细解析基本知识框架:加法原理排列数 排列数公式综合应用乘法原理 组合数 组合数公式一、基本概念:乘法原理:一般地,如果完成一件事情需要n 步,其中,做第一步有a 种不同的方法,做第二步有b 种不同的方法,…,做第n 步有x 种不同的方法,那么,完成这件事一共有:N =a ×b ×…×x种不同的方法。
加法原理:一般地,如果完成一件事有k 类方法,第一类方法中有a 种不同的做法,第二类方法中有b 种不同的做法,…,第n 类有x 种不同的做法,那么,完成这件事一共有:N =a +b +…+x种不同的方法。
排列、排列数一般地,从n 个不同的元素中任意取出m(n ≥m)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个排列。
从n 个不同的元素中取出m(n ≥m)个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的排列数。
记做mn A 。
m n A =n(n -1)(n -2)(n -3)…(n -m +1)组合、组合数一般地,从n 个不同的元素中取出m(n ≥m)个元素组成一组,不计组内各元素的次序,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个组合。
从n 个不同的元素中取出m(n ≥m)个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同的元素中取出m 个不同元素的组合数。
记座mn C 。
m nC =m n m m A A =n(n -1)(n -2)(n -3)…(n -m +1)÷!m 二、常见的解题策略1、特殊元素优先排列2、合理分步与准确分类3、排列、组合混合问题先选后排4、正难则反,等价转化5、相邻问题捆绑法6、不相邻问题插空法7、定序问题除法处理8、分排问题直排处理 9、“小集团”问题先整体后局部10、构造模型 11、树形图三、排列组合例题1.有3封不同的信,投入4个邮筒,一共有多少种不同的投法?2.甲、乙两人打乒乓球,谁先连胜头两局,则谁赢.如果没有人连胜头两局,则谁先胜三局谁赢,打到决出输赢为止,问有多少种可能情况?3.在6名女同学,5名男同学中,选4名女同学,3名男同学,男女相间站成一排,问共有多少种排法?4.用0、1、2、3、4、5、6这七个数字可组成多少个比300000大的无重复数字的六位偶数?5.如下图:在摆成棋盘眼形的20个点中,选不在同一直线上的三点作出以它们为顶点的三角形,问总共能作多少个三角形?6.小文和小静两位同学帮花店扎花,要从三只篮子中各取一只花扎在一起,已知每只篮子里都有3种不同的花,问她们可以扎成多少种不同式样的花束?7.某学校组织学生开展登山活动.在山的北坡有两条路直通山项;在山的南坡也有两条路,一条直通山顶,另一条通向山腰小亭,从小亭有两条路通向山顶;山的西坡有两条路通向山间寺庙,由寺庙有两条路通向山顶.要登上山顶共有多少种不同的道路?8.从5个声母,3个韵母中每次取出3个声母2个韵母的排列方法有多少种?9.4名男生5名女生站成一排,如果男生不分开,女生也不分开,有多少种不同的站法?10.五对孪生兄妹排成一排,每对兄妹不能分开,共有多少种排法?11.7人站成一排,其中4名男生,3名女生;如果限定女生不站两头,且女生站在一起,一共有多少种不同的站法?四、应用排列组合解决计数问题1、在一个半圆周上共有12个点,如右图,以这些点为顶点,可以画出多少个三角形?方法一解:三个顶点都在半圆弧上的三角形有37C =35(个)两个顶点在半圆弧上,一个顶点在线段上的三角形有27C ×15C =105(个)一个顶点在半圆弧上,两个顶点在线段上的三角形有17C ×25C =70(个)由加法原理得:35+105+70=210(个)答:略方法二(排除法)解:312C -35C =220-10=210(个)答:略2、如下图,问:①右图中,共有多少条线段? A B C D E F G②下右图中,共有多少个角?解:①图中任何两点都可以得到一条线段,这是一个组合问题,图中共有7点,所以:27C =21共有21条线段。
排列组合知识点总结 +典型例题及答案解析一.根根源理1.加法原理:做一件事有n 类方法,那么完成这件事的方法数等于各样方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n 步完成,那么完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或地址赞同重复使用,求方法数常常用根根源理求解。
二.排列:从n 个不相同元素中,任取m〔 m≤ n 〕个元素,依照必然的序次排成一列,叫做从 n个不相同元素中取出m个元素的一个排列,所有排列的个数记为A n m .1. 公式: 1. A n m n n 1 n 2 ⋯⋯ n m 1n!n m !2.规定: 0!1(1) n!n ( n 1)!,( n 1) n! (n 1)!(2)n n! [( n 1) 1] n! (n 1) n! n! (n 1)!n! ;(3)n n 1 1n1111(n1)!(n1)!( n1)!(n 1)!n!( n 1)!三.组合:从 n 个不相同元素中任取m〔m≤n〕个元素并组成一组,叫做从n 个不相同的 m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作Cn 。
1. 公式:C n m A n m n n 1 ⋯⋯ n m1n!定: C n01A m m m!m! n m !2.组合数性质: C n m C n n m,C n m C n m 1 C n m1, C n0 C n1⋯⋯ C n n2n①;②;③;④注: C r r C r r1C r r2L C n r1C n r C r r11C r r1C r r2 L C n r1C n r C r r21C r r2L C n r1 C n r C n r11假设C n m1C n m2 m1 =m 2或 m1+m 2n四.办理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事〔审题〕②有序还是无序③分步还是分类。
2.解排列、组合题的根本策略〔1〕两种思路:①直接法;②间接法:对有限制条件的问题,先从整体考虑,再把不吻合条件的全部状况去掉。
排列组合典型题大全一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,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”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数【例1】(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)43(2)34(3)34【例2】把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?【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,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同方案.【例3】8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有()A、38 B、83 C、38A D、3C8【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种不同的结果。
所以选A1、4封信投到3个信箱当中,有多少种投法?2、4个人争夺3项冠军,要求冠军不能并列,每个人可以夺得多项冠军也可以空手而还,问最后有多少种情况?3、4个同学参加3项不同的比赛(1)每位同学必须参加一项比赛,有多少种不同的结果?(2)每项竞赛只许一名同学参加,有多少种不同的结果?4、5名学生报名参加4项比赛,每人限报1项,报名方法的种数有多少?又他们争夺这4项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少?5、甲乙丙分10瓶汽水的方法有多少种?6、(全国II 文)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共(A)10种 (B) 20种 (C) 25种 (D) 32种7、5位同学报名参加并负责两个课外活动小组,每个兴趣小组只能有一个人来负责,负责人可以兼职,则不同的负责方法有多少种?8、4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,不同的分法有多少种?思考:4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,每班至少一个人的不同的分法有多少种?二.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】,,,,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【解析】:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A =种例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。
排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加. 2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列: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.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1。
公式:1。
()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=……2.规定:0!1=(1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+ (2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m(m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn .1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n n n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,, ①;②;③;④11112111212211r r r r r r r rr r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注:若12m m 1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1。
g a o o 2. ! ①;②;③;④[解析] 因为10÷8的余数为2,故可以肯定一步一个台阶的有6步,一步两个台阶的有2 28步,那么共有C=28种走法.6.某公司招聘来8名员工,平均分配给下属的甲、乙两个部门,其中两名英语翻译人员不能分在同一个部门,另外三名电脑编程人员也不能全分在同一个部门,则不同的分配方案共有( )A.24种B.36种 C.38种D.108种[解析] 本题考查排列组合的综合应用,据题意可先将两名翻译人员分到两个部门,共有213种方法,第二步将3名电脑编程人员分成两组,一组1人另一组2人,共有C种分法,然132后再分到两部门去共有C A种方法,第三步只需将其他3人分成两组,一组1人另一组213人即可,由于是每个部门各4人,故分组后两人所去的部门就已确定,故第三步共有C种13213方法,由分步乘法计数原理共有2C A C=36(种).7.已知集合A={5},B={1,2},C={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为( )A.33 B.34 C.35 D.36123[解析] ①所得空间直角坐标系中的点的坐标中不含1的有C·A=12个;1233②所得空间直角坐标系中的点的坐标中含有1个1的有C·A+A=18个;13③所得空间直角坐标系中的点的坐标中含有2个1的有C=3个.故共有符合条件的点的个数为12+18+3=33个,故选A.8.由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是( ) A.72 B.96 C.108 D.144213223[解析] 分两类:若1与3相邻,有A·C A A=72(个),若1与3不相邻有forsos的卡片放入同一封信有种方法;其他四封信放入两个信封,每个信封两个有种方法,共有种,故选。
1.n N 且n 55,则乘积(55 n)(56 n)L (69 n) 等于A.55 nA B .69 n15A C.55 n15A D .69 n14A69 n【答案】 C【分析】依据摆列数的定义可知,(55 n)(56 n)L (69 n) 中最大的数为69-n, 最小的数为55-n ,那么可知下标的值为69-n, 共有69-n- (55-n )+1=15 个数,所以选择C2.某企业新招聘8 名职工,均匀分派给部下的甲、乙两个部门,此中两名英语翻译人员不能分在同一部门,此外三名电脑编程人员也不可以全分在同一部门,则不一样的分派方案共有()A. 24 种B. 36 种C. 38 种D. 108 种【答案】 B【分析】因为均匀分派给部下的甲、乙两个部门,此中两名英语翻译人员不可以分在同一部门,此外三名电脑编程人员也不可以全分在同一部门,那么特别元素优先考虑,分步来达成可知所有的分派方案有36 种,选B*3.n∈N,则(20-n )(21-n) ⋯⋯(100-n) 等于()A.80A B.100 n20A100nnC.81A D.100 n81 A20 n【答案】 C*【分析】因为依据摆列数公式可知n∈N,则(20-n )(21-n) ⋯⋯(100-n) 等于81A ,选C 100 n4.从0,4,6 中选两个数字, 从中选两个数字,构成无重复数字的四位数. 此中偶数的个数为()B. 96C. 36【答案】 B【分析】因为第一确立末端数为偶数,那么要分为两种状况来解,第一种,末端是0,那么3其余的有 A 5=60,第二种状况是末端是4,或许6,首位从 4 个人选一个,其余的再选2个摆列即可 4 3 3,共有96 种5.从6 名志愿者中选出 4 人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不一样的工作,若此中甲、乙两名志愿者不可以从事翻译工作,则选派方案共有()A. 280 种B. 240 种C. 180 种D. 96 种【答案】B【解析】依据题意,由摆列可得,从 6 名志愿者中选出 4 人分别从事四项不一样工作,有4A6 360 种不一样的状况,此中包含甲从事翻译工作有3A5 60 种,乙从事翻译工作的有3A5 60 种,若此中甲、乙两名增援者都不可以从事翻译工作,则选派方案共有360-60-60=240 种.6.如图,在∠AOB的两边上分别有A1、A2、A3、A4 和B1、B2、B3、B4、B5 共9 个点,连接线段A iB j(1≤i ≤4,1 ≤j ≤5),假如此中两条线段不订交,则称之为一对“友善线”,则图中共有()对“友善线”.A.60 B .62 C.72【答案】A【解析】在∠AOB的两边上分别取 A , A (i j), 和B p ,B q (p q) ,可得四边形A i A j B p B qi j中,恰有一对“友善线”( A B 和A j B q ),而在OA上取两点有i p2C 种方法,在OB 上取两5点有 2C 种方法,共有10 6 60对“友善线”.47.在某种信息传输过程中,用 4 个数字的一个摆列(数字同意重复)表示一个信息,不一样摆列表示不一样信息,若所用数字只有0 和1,则与信息0110 至多有两个对应地点上的数字同样的信息个数为()A.10 B.11 C.12 D.15【答案】B【解析】由题意知与信息0110 至多有两个对应地点上的数字同样的信息包含三类:第一类:与信息0110 有两个对应地点上的数字同样有C42=6(个)第二类:与信息0110 有一个对应地点上的数字同样的有C41=4 个,第三类:与信息0110 没有一个对应地点上的数字同样的有C4 =1,由分类计数原理知与信息0110 至多有两个对应地点数字同样的共有6+4+1=11 个8.甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中起码有1门不同样的选法共有()A.6 种B.12 种C.30 种D.36 种【答案】C【解析】分有一门不相同和二门不相同两种情况,所以共有 2 1 1 2C4 C2C2 C4 30 9.从一个不透明的口袋中摸出红球的概率为1/5 ,已知袋中红球有 3 个,则袋中共有球的个数为() .A.5 个 B .8 个 C .10 个 D .15 个【答案】D【解析】由于从一个不透明的口袋中摸出红球的概率为1/5 ,而且袋中红球有 3 个,设袋中共有球的个数为n,则3 1 ,n 5 所以n 15.10.从编号为1,2,3,4 的四个不一样小球中取三个不一样的小球放入编号为1,2,3 的三个不一样盒子,每个盒子放一球,则1号球不放 1 号盒子且 3 号球不放 3 号盒子的放法总数为A.10 B.12 C .14 D .16【答案】 C解决,,要分类意知元素的限制条件比许多【分析】解:由题,从前一组为例,当选出的三个球是1、2、3 或1、3、4时1 号球在2 号盒子里, 2 号和3 号只有一种方法,1 号球在 3 号盒子里,2 号和3 号各有两种结果,选1、2、3时共有 3 种结果,选1、3、4时也有 3 种结果,,各有C2当选到1、2、4 或2、3、4时1A 2=4 种结果,2果,数原理获取共有3+3+4+4=14 种结和分步计由分类应选C.11..在实验室进行的一项物理实验中,要先后实行 6 个程序,此中程序A只好出此刻第一或最后一步,程序B和C 在实行时一定相邻,则实验次序的编排方法共有()A.34 种B.48 种C.96 种 D .144种【答案】 C题,数问【分析】解:此题是一个分步计刻第一步或最后一步,意知程序 A 只好出此∵由题1果∴从第一个地点和最后一个地点选一个地点把A摆列,有A2 =2 种结一定相邻,时∵程序 B 和C实行还有一个摆列,共有∴把 B 和C看做一个元素,同除 A 外的 3 个元素摆列,注意B和C之间A44A 2=48 种结果. 依据分步计数原理知共有2×48=96 种结果,2应选C.12.由两个1、两个2、一个3、一个4这六个数字构成6 位数,要求同样数字不可以相邻,则这样的 6 位数有A. 12 个B. 48 个C. 84 个D. 96 个【答案】 C依据同样数字不可以相邻【分析】解:因为先排雷1,2,3,4 而后将其与的元素插入进去,则意的 6 位数有84 个。
2023年高考数学复习----排列组合排队问题典型例题讲解【典型例题】例48.(2022春·福建福州·高三福州四中校考阶段练习)甲、乙、丙三人相约一起去做核酸检测,到达检测点后,发现有,A B 两支正在等待检测的队伍,则甲、乙、丙三人不同的排队方案共有______种.【答案】24【解析】先进行分类:①3人到A 队伍检测,考虑三人在A 队的排队顺序,此时有33A 6=种方案;②2人到A 队伍检测,同样要考虑两人在A 队的排队顺序,此时有23A 6=种方案;③1人到A 队伍检测,要考虑两人在B 队的排队顺序,此时有23A 6=种方案;④0人到A 队伍检测,要考虑两人在B 队的排队顺序,此时有33A 6=种方案;所以,甲、乙、丙三人不同的排队方案共有24种.故答案为:24例49.(2022秋·安徽·高三芜湖一中校联考阶段练习)某医院对9个人进行核酸检测,为了防止排队密集,将9人分成两组,第一组5人,排队等候,由于甲、乙两人不熟悉流程,故无论在哪一组,排队都不在第一位,则第一组的不同排法种数为_________.(用数字作答)【答案】11760【解析】第一组的第一位排法种数为7,后4位的排法种数48A ,故所有排法种数为487A 11760⨯=. 故答案为:11760.例50.(2022·上海·统考模拟预测)有七名同学排队进行核酸检测,其中小王站在正中间,并且小李、小张两位同学要站在一起,则不同的排队法有___________种.【答案】192【解析】当小李和小张在小王的左侧时共有2123223496A C A A =(种)排列方法,同理,当小李和小张在小王的右侧时也有96种排列方法,∴共有192种排列方法.故答案为:192本课结束。
排列组合考纲要求1.了解排列的意义,理解排列数公式,并能用它们解决一些简单的实际问题.2.了解组合的意义,理解组合数公式,并能用它们解决一些简单的实际问题.3. 了解组合数性质. 知识点一:排列1.排列的定义:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个不同的元素,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.若m <n ,这样的排列叫选排列;若m =n ,这样的排列叫全排列.2.排列数公式:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个不同的元素的所有排列的个数,从n 个不同元素中取出m 元素的排列数,记作mn P .(1) P m n =n (n -1)(n -2) … (n -m +1); (2) ==!P n n n n (n -1)(n -2) … 3×2×1; (3) P m n =()!!n n m -; 规定:0!=1.知识点二:解决排列问题的基本方法.1. 优限法:即先排特殊的元素,或者特殊的位置.2.捆绑法:相邻问题,把相邻的元素看成一个整体,然后再参与其他元素的排列. 3.插空法:对元素互不相邻的排列问题,常常采用插空法,首先考虑不受限制的元素的排列,再将不相邻的元素插在前面元素排列的空位中.4. 排除法:即从正面难以考虑时可以考虑它的对立面,用全部结果数减去对立事件的方法数.5.枚举法:即将所有排列按照一定的规律,一一列举出来的方法. 知识点三:组合1.组合的定义:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个不同的元素,组成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.2.组合数公式:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个不同的元素的所有组合的个数,从n个不同元素中取出m 元素的组合数,记作mn C .(1)()()()121P C P !mm nnmn n n n n m m ---+==;(2)()!C !!mn n m n m =-(n ,*N ∈m ,且m ≤n ).3. 组合数性质:(1) C =C m n mn n-; (2) 111C +C C m m m n n n +++=.知识点四:解组合问题的方法1.分类讨论:即分析题中的限定条件将所给元素按性质适当分类,并侧重其中一类,相应各类分类讨论,分类时要做到不重不漏.2.等价转化:即把所求问题转化为与之等价的组合问题去解决.3.排除法.4.枚举法.知识点五:计数需注意问题1.排列为有序问题,组合为无序问题,两者都是不重复问题.2.排列包括两个要素,一个是不同的元素,另一个是确定的顺序. 即排列可分成两步,第一步取出元素,第二步排列顺序.3.组合只有一个要素,就是取出元素即可,与元素的排列顺序无关.4.要注意区分分类和分步计数原理,排列和组合,元素允许重复是直接用计数原理,而元素不允许重复的是排列和组合问题. 题型一 排列定义例1 五个同学站一排照相,共多少种排法?分析:把5个元素放在5个位置上,相当于5的全排列,也共有120P 55=种排法. 解答:N =120P 55=种排法题型二 排列数公式例2 设x N *∈,10x <,(20)(21)(30)().x x x --⋅⋅⋅-=A. 1020P x -B. 1120P x -C. 1030P x -D. 1130P x -分析:排列数公式 P m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)的特点: (1)等号右边最大的数是n ; (2)等号右边最小的数是n -m +1; (3)共有m 个连续自然数相乘. 解答:30n x =-,(30)(20)111m x x =---+=,∴ (20)(21)(30)x x x --⋅⋅⋅-=1130P x -题型三 解决排列应用题 例3 用1、2、3、4、5、6个数. (1)可以组成多少个五位数?(2)可以组成多少个没有重复数字的五位数? (3)可以组成多少个1和2相邻的六位数? (4)可以组成多少个1和2不相邻的六位数?分析:先考虑是用分类分步还是用排列组合,就是要观察一下数字是否允许重复,数字允许重复用分类分步计数原理,数字不允许重复用排列组合,数字相邻用捆绑法,数字不相邻用插空法.解答:(1)数字可以重复,所以用分步计数原理,每个数位上都有6个数字可选,因此共有5666666⨯⨯⨯⨯=个.(2)数字不可以重复,还有顺序,所以用排列,共720P 56==N 个.(3)1和2相邻,用捆绑法,先排1和2共22P 种,与余下的4个元素共有55P 种,则共有240P P 5522=个.(4)1和2不相邻,插空法,先排余下的4个元素44P 种,,再从5个空中挑选2个即25P 种,则共有480P P 2544=个.题型四 组合定义及组合数公式例4 从8名男生2名女生中任选5人, (1)共有多少种不同的选法? (2)恰好有一名女生的不同选法? 分析:选取元素干同一件事就组合问题.解答:(1)所有不同选法数就从10人中任选5人的组合数即252C 510=种.(2)从2名女生中任选1人的选法有12C 种,从8名男生中选出4人的选法有48C 种,由分步计数原理,恰有一名女生的选法有140C C 4812=种.题型五 组合数公式例5 (1)已知321818C C -=x x 则x =____. (2)=+97999899C C _____.分析:灵活运用组合数性质.解答:(1)根据题意得 23x x =-或(23)18x x +-=则3x =或7x =.(2)4950299100C C C C 21009810097999899=⨯===+. 题型六 解组合应用题例6 从8件不同的服装快递,2件不同的食品快递中任选5件. (1)至少有一件食品快递的不同选法总数? (2)最多有一件食品快递的不同选法总数?分析:解决带有限制条件的组合应用题要根据题意正确地分类或分步,巧妙运用直接法或间接法.解答:(1)法一(直接法)分两类情况求解,第一类恰有一件食品快递选法有4812C C 种,第二类恰有两件食品快递选法有3822C C 种,由分类计数原理得至少有一件食品快递的不同选法共有196C C C C 38224812=+种.法二(排除法)从10件快递中任选5件选法总数减去选出的5件全为服装快递的总数即至少有一件为食品快递的不同选法有55108196C C -=种.(2) 最多有一件食品快递可分为以下两类,第一类选出的五件快递中恰有一件食品快递有1428C C 种选法,第二类选出的五件快递中恰有0件食品快递,有0528C C 种选法,由分类计数原理知最多有一件食品快递的选法有14052828196C C C C +=种.一、选择题1.设*x N ∈,10x <,则(10)(11)(17)x x x --⋅⋅⋅-用排列数符号表示为( ).A.x x --1017PB.817P x -C. 717P x -D. 810P x -2.从4人中任选2人担任正副班长,结果共有( )种.A. 4B. 6C. 12D. 243.将5本不同的笔记本分配给4个三好学生(每个学生只能拥有一本笔记本),则所有的分法种数为( ).A. 5!B. 20C. 54D. 454.5名学生报考4所不同的学校(每名学生只能报考一所学校),则所有的报考方法有( )种.A. 5!B. 20C. 54D. 455.将6名优秀教师分配到4个班级,要求每个班有1名教师,则不同的分法种数有( )种.A. 46PB. 46C. 46CD. 646.为抗击郑州水患,某医院派3名医生和6名护士支援郑州,他们被分配到郑州的三所医院,每个医院分配1名医生和2名护士,共有( )种不同的分配方法.A. 24122613P P P P +B. 221124122613P P P P P P ++ C. 121212362412C C C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅ D. 121212362412C C C C C C ⋅+⋅+⋅7.从4名男生和5名女生中任取3人,其中男生至多有一人,则不同的取法共有( )种 . A. 30 B. 50 C. 70 D. 808.某小组有男生7人,女生3人,选出3人中有1名男生,2名女生的不同选法有( )种.A. 310CB. 310PC. 1273C C ⋅D. 2173C C ⋅9.10件产品中有2件次品,任取3件至少有1件次品的不同抽法为( )种.A. 1229C C ⋅ B. 312828C C C +⋅ C. 33108C C - D. 12122928C C C C ⋅-⋅10.式子(1)(2)(15)16!x x x x ++⋅⋅⋅+(x N *∈,1x >)可表示为( ).A. 1615P +xB. 1615x C +C. 16x CD. 17x C妙记巧学,归纳感悟 二、判断题:1. 34567⨯⨯⨯⨯等于37P .( )2. 从甲、乙、丙、丁中任选两人做正、副班长,共有12种.( )3. 6个座位,3个人去坐,每人坐一个座位,则共36C 种.( ) 4. 6个点最多可确定26C 条直线.( ) 5. 6个点最多可确定26C 条有向线段.( ) 6. 某铁路有十个站点,共需准备210P 种车票.( )7. 某铁路有十个站点,有210P 种不同票价(同样的两个站点的票价相同).( ) 8. 某组学生约定,假期每两人互通一封信,共计12封,这个小组学生有5人.( ) 9. 把语文、数学、英语、美术、历史这五门课排在一天的五节课中,数学必须比美术先上的排法总数为44C 种.( )10.从3、5、7、9中任选两个,可以组成12个不同的分数值.( ) 妙记巧学,归纳感悟 三、填空题1.若57n n C C =,则n =_______..2.若56P 2=n ,则n =_______.3.从数字0、1、2、3、4、5中任选3个数,可组成______个无重复数字的三位偶数.4.将4本同样的书分给5名同学,每名同学至多分一本,而且书必须分完则不同的分法总数有______种.5.2名教师和5名学生中选3人去旅游,教师不能不去,也不能全去,则共有______种选法. 妙记巧学,归纳感悟 四、解答1.将5名学生排成一排照相,其中3名男生,2名女生,则以下情况各有多少种不同的排法?(1)甲乙必须相邻; (2)甲乙互不相邻; (3)甲乙必须站两端; (4)甲乙不在两端; (5)男女相间.2. 将6本不同的书,在下列情况下有多少种分法? (1)分成相等的三份; (2)平均分给甲乙丙三位同学;(3)分成三份,一份一本,一份两本,一份三本; (4)甲分一本,乙分两本,丙分三本;(5)如果一人分一本,一人分两本,一人分三本,分给甲乙丙. 高考链接1.(2018)某年级有四个班,每班组成一个篮球队,每队分别同其他三个队比赛一场,共需要比赛( )场.A. 4B. 6C. 5D. 7 2. 某段铁路共有9个车站,共需准备( )种不同的车票. A. 36 B. 42 C.64 D. 723. 甲袋中装有6个小球,乙袋中装有4个小球,所有小球颜色各不相同,现从甲袋中取两个小球,乙袋中取一个小球,则取出三个小球的不同取法共有( )种. A. 30 B. 60 C.120 D. 3604. 某学校举行元旦曲艺晚会,有5个小品节目,3个相声节目,要求相声节目不能相邻,则不同的出场顺序有______种. 积石成山10件产品中有2件次品任取3件,至多有一件次品的不同取法总数为( )种.A. 312828C C C +B. 1229C C C. 33108C C - D. 12122928C C C C -2. 从4名男生和5名女生中任取3人,其中至少有男生,女生各一名,则不同的取法有( )种.A. 140B. 84C. 70D. 353. 某医疗小队有护士7人,医生3人,任选3人的不同选法有( ).A. 310CB. 310PC. 1273C C ⋅D. 2173C C ⋅4. 将4名优秀教师分配到3个班级,每个班至少分到一名教师,则不同的分配方案有( )种.A. 72B. 36C. 18D. 125. 5个人站成一排照相,甲不站排头,乙不站排尾的排法总数有( )种. A. 36 B. 78 C. 60 D. 486. 5个人站成一排照相,甲站中间的排法总数有( )种. A .24 B. 36 C. 60 D. 487. 5个人站成2排照相,第一排2人,第二排3人则不同的排法总数有( )种. A. 48 B. 78 C. 60 D. 1208. 从1、2、3、4中任选2个,再从5、6、7、8、9中任选2个可组成无重复的四位数的个数是( )个.A .720 B. 2880 C. 1440 D .1449. 某工作小组有9名工人,3名优秀工人,各抽5人参加比赛,要求优秀工人都参加不同的选法共有( )种.A. 12B.15C. 30D. 36 10. 式子(1)(2)(15)1!x x x x x ++⋅⋅⋅+-()(x N *∈,1x >)可表示为( ).A. 1615P +xB. 1615x C +C.16x C D .17x C排列组合答案一、选择题二、判断题三、填空题1.12 解析:根据组合数性质1得5712n =+=2.8 解析:2(1)56n P n n =-= 8n ∴=3. 52 解析:分两类,第一类个位是零则有2520P =个;第二类,个位不是零,则有11124432P P P =个,所以共有20+32=52个.4.5 解析:只需在五人中选四人得到书即可,书相同无需排序,则有455C =种. 5.20 解析:老师不能不去,也不能全去,则只能去一人即122520C C =种.妙记巧学,归纳感悟:答案全,结果简. 四、解答题1.解:(1)把甲乙捆绑在一起有22P 种,与余下的3名学生共有44P 种,则甲乙必须相邻,有242448P P =种排法.(2)先把余下的3名学生排好有33P 种,再从形成的4个空中任选两个甲乙来排有24P 种,则甲乙不相邻有323472P P =种排法.(3)甲乙必须站两端,先排甲乙有22P 种,再把余下的3名学生排在余下的3个位置有33P 种,则甲乙必须站两端有323212P P =种排法.(4)先从3个位置中选2个甲乙来排有23P 种,再把余下的3名学生排在余下的3个位置有33P 种,则甲乙不在两端有233336P P =种. (5)男女相间则有323212P P =种排法.2. 解:(1)平均分堆问题.有2226423315C C C P =种方法. (2)平均分配问题,每人均分得2本.甲先取两本26C 种,乙再取两本24C 种,丙最后取两本22C 种,由分步计数原理得222642C C C =90种方法.(3)不平均分堆问题,第一份16C 种,第二份25C 种,第三份33C 种,则共有123653C C C =60种方法.(4)不平均分配问题,甲先选一本16C 种,乙再选两本25C 种,丙最后选三本33C 种,则共有123653C C C =60种方法.(5)不平均分配问题,且没有指定对象,先分三份123653C C C 种,再把这三份分给甲乙丙三人有33P 种,则共有种12336533360C C C P =方法.妙记巧学,归纳感悟: 排列组合来相遇,先组后排无争议. 高考链接1.B2.D3.B4.2400 解析:相声节目不相邻,则用插空法先排5个小品节目共有55P 种,五个小品节目共形成六个空选三个空插入相声节目有36P 种,则共有53562400P P =种.积石成山。
专题15排列组合易错点一:相邻与不相邻问题处理方法不当致误(相邻问题)相邻问题技巧总结相邻问题1、思路:对于相邻问题,一般采用“捆绑法”解决,即将相邻的元素看做是一个整体,在于其他元素放在一起考虑.如果设计到顺序,则还应考虑相邻元素的顺序问题,再与其他元素放在一起进行计算.2、解题步骤:第一步:把相邻元素看作一个整体(捆绑法),求出排列种数第二步:求出其余元素的排列种数第三步:求出总的排列种数易错提醒:排列组合实际问题主要有相邻问题和不相邻问题。
(1)相邻问题捆绑法(把相邻的若干个特殊元素“捆绑”为一个大元素,然后再与其余“普通元素”全排列,最后再“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列);(2)不相邻(相间)问题插空法(某些元素不能相邻或某些元素要在某特殊位置时可采用插空法,即先安排好没有限制条件的元素,然后再把有限制条件的元素按要求插入排好的元素之间);例、现有8个人排成一排照相,其中甲、乙、丙3人不能相邻的排法有()A .3565A A ⋅种B .()863863A A A -⋅种C .3353A A ⋅种D .()8486A A -种易错分析:本题易出现的错误是把“甲、乙、丙3人不能相邻”理解为“甲、乙、丙3人互不相邻”的情况,使结果中遗漏甲、乙、丙3人中有两人相邻的情况.正解:在8个人全排列的方法数中减去甲、乙、丙全相邻的方法数,就得到甲、乙、丙3人不相邻的方法数,即863863A A A -⋅,故选B .易错警示:处理相邻问题的基本方法是“捆绑法”,即把相邻的若干个特殊元素“捆绑”为一个元素,然后与其余元素全排列,最后“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列.处理不相邻问题的基本方法是“插空法”,即先安排好没有限制条件的元素,然后把有限制条件的元素变式1:加工某种产品需要5道工序,分别为A ,B ,C ,D ,E ,其中工序A ,B 必须相邻,工序C ,D 不能相邻,那么有()种加工方法.A .24B .32C .48D .64解:工序A ,B 必须相邻,可看作一个整体,工序C ,D 不能相邻,所以先对AB ,E 工序进行排序,有222A =种方法,AB 内部排序,有222A =种方法,排好之后有三个空可以把工序C ,D 插入,共236A =种情况,所以一共有22624⨯⨯=种可能性故选:A变式2:中国航天工业迅速发展,取得了辉煌的成就,使我国跻身世界航天大国的行列.中国的目标是到2030年成为主要的太空大国.它通过访问月球,发射火星探测器以及建造自己的空间站,扩大了太空计划.在航天员进行的一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序A 只能出现在第一步或最后一步,程序B 和C 实施时必须相邻,请问实验顺序的编排方法共有()A .24种B .48种C .96种D .144种解:首先将程序B 和C 捆绑在一起,再和除程序A 之外的3个程序进行全排列,最后将程序A 排在第一步或最后一步,根据分步计数原理可得241242224296A A A =⨯⨯=种.故选:C变式3:为推动党史学习教育各项工作扎实开展,营造“学党史、悟思想、办实事、开新局”的浓厚氛围,某校党委计划将中心组学习、专题报告会、党员活动日、主题班会、主题团日这五种活动分5个阶段安排,以推动党史学习教育工作的进行,若主题班会、主题团日这两个阶段相邻,且中心组学习必须安排在前两阶段并与党员活动日不相邻,则不同的安排方案共有()A .10种B .12种C .16种D .24种解:如果中心组学习在第一阶段,主题班会、主题团日在第二、三阶段,则其它活动有2种方法;主题班会、主题团日在第三、四阶段,则其它活动有1种方法;主题班会、主题团日在第四、五阶段,则其它活A++=种方法;动有1种方法,则此时共有22(211)8A=种方法.综合得不同的安如果中心组学习在第二阶段,则第一阶段只有1种方法,后面的三个阶段有222排方案共有10种.故选:A1.2023年杭州亚运会期间,甲、乙、丙3名运动员与5名志愿者站成一排拍照留念,若甲与乙相邻、丙不排在两端,则不同的排法种数有()A .48B .96C .144D .288【详解】由于A ,B 相邻,所以先将A,B 看作一个整体捆绑起来与E,F 进行全排列,然后将C ,D 插入到已排好队的两两之间以及首尾的空隙中即可,故共有322324A A A 144=,故选:C5.2023年5月21日,中国羽毛球队在2023年苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛决赛中以总比分3:0战胜韩国队,实现苏迪曼杯三连冠.甲、乙、丙、丁、戊五名球迷赛后在现场合影留念,其中甲、乙均不能站左端,且甲、丙必须相邻,则不同的站法共有()A .18种B .24种C .30种D .36种【详解】当丙站在左端时,甲、丙必须相邻,其余人全排列,有33A 6=种站法;当丙不站在左端时,从丁、戊两人选一人站左边,再将甲、丙捆绑,与余下的两人全排,有123223A A A 24=种站法,所以一共有62430+=种不同的站法.故选:C6.为配合垃圾分类在学校的全面展开,某学校举办了一次垃圾分类知识比赛活动.高一、高二、高三年级分别有1名、2名、3名同学获一等奖.若将上述获一等奖的6名同学排成一排合影,要求同年级同学排在一起,则不同的排法共有()A .18种B .36种C .72种D .144种【详解】由题意可得12331233A A A A 72=,故选:C7.甲、乙两个家庭周末到附近景区游玩,其中甲家庭有2个大人和2个小孩,乙家庭有2个大人和3个小孩,他们9人在景区门口站成一排照相,要求每个家庭的成员要站在一起,且同一家庭的大人不能相邻,则所有不同站法的种数为()A .144B .864C .1728D .2880【详解】甲家庭的站法有2223A A 12=种,乙家庭的站法有3234A A 72=种,最后将两个家庭的整体全排列,有22A 2=种站法,则所有不同站法的种数为127221728⨯⨯=.故选:C8.某驾校6名学员站成一排拍照留念,要求学员A 和B 不相邻,则不同的排法共有()A .120种B .240种C .360种D .480种【详解】一方面:若要求学员A 和B 相邻,则可以将学员A 和B 捆绑作为一个“元素”,此时一共有5个元素,但注意到学员A 和B 可以互换位置,所以学员A 和B 相邻一共有2525A A 2154321240⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=种排法.A.1B.2A B C D四位同学参加圆桌会议,共有【详解】,,,其中,A B两位同学可坐在①②,②③,③④三个位置,并可进行互换位置,有C .如果三名同学选择的社区各不相同,则不同的安排方法共有60种D .如果甲、乙两名同学必须在同一个社区,则不同的安排方法共有20种【详解】对于A ,如果社区A 必须有同学选择,则不同的安排方法有335461-=(种),故A 正确;对于B ,如果同学甲必须选择社区A ,则不同的安排方法有2525=(种),故B 错误;对于C ,如果三名同学选择的社区各不相同,则不同的安排方法共有54360⨯⨯=(种),故C 正确;对于D ,甲、乙两名同学必须在同一个社区,第一步,将甲、乙视作一个整体,第二步,两个整体挑选社区,则不同的安排方法共有2525=(种),故D 错误.故选:AC.18.在树人中学举行的演讲比赛中,有3名男生,2名女生获得一等奖.现将获得一等奖的学生排成一排合影,则()A .3名男生排在一起,有6种不同排法B .2名女生排在一起,有48种不同排法C .3名男生均不相邻,有12种不同排法D .女生不站在两端,有108种不同排法【详解】解:由题意得:对于选项A :3名男生排在一起,先让3个男生全排后再作为一个整体和2个女生做一个全排,共有3333A A 36⋅=种,A 错误;对于选项B :2名女生排在一起,先让2个女生全排后再作为一个整体和3个男生做一个全排,共有2424A A 48⋅=种,B 正确;对于选项C :3名男生均不相邻,先让3个男生全排后,中间留出两个空位让女生进行插空,共有2323A A 12⋅=种,C 正确;对于选项D :女生不站在两端,先从三个男生种选出两个进行全排后放在两端,共有2232C A 6⋅=种,然后将剩下的3人进行全排后放中间,共有223323C A A 36⋅⋅=种,D 错误.故选:BC19.甲,乙,丙,丁,戊五人并排站成一排,下列说法正确的是()A .如果甲,乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法有24种B .最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有42种C .甲乙不相邻的排法种数为72种D .甲乙丙按从左到右的顺序排列的排法有40种【详解】A 选项,将甲与乙捆绑,看做一个整体,与其他三人站成一排,故有44A 24=种,A 正确;B 选项,若最左端排甲,此时其余四人可进行全排列,故有44A 24=种,易错点二:“捆绑法”中忽略了“内部排列”或“整体列”(不相邻问题)1.思路:对于不相邻问题一般采用“插空法”解决,即先将无要求的元素进行全排列,然后将要求不相邻的元素插入到已排列的元素之间,最后进行计算即可2.解题步骤:①先考虑不受限制的元素的排列种数②再将不相邻的元素插入到已排列元素的空当种(插空法),求出排列种数③求出总的排列种数易错提醒:处理相邻问题的基本方法是“捆绑法”,即把相邻的若干个特殊元素“捆绑”为一个元素,然后与其余元素全排列,最后“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列.处理不相邻问题的基本方法是“插空法”,即先安排好没有限制条件的元素,然后把有限制条件的元素按要求插入到排好的元素之间.但应该注意插入的元素之间如果也有顺序,应先进行排列.例、有3名男生,4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法的总数.(1)全体排成一行,其中男、女生各站在一起;(2)全体排成一行,其中男生必须排在一起.错解:(1)男、女生各站在一起,先把男女生各看成一个整体,分别全排列,所以共有3434A A 144⨯=种排法;(2)将男生看成一个整体,与女生进行全排列即可,所以共有55A 120=种排法.错因分析:解决此类问题时将“在一起”的进行“捆绑”,与其他元素进行排列即可.错解中(1)忽略了将男女生所看成的两个整体进行排列,即忽略了“整体排列”;(2)忽略了将男生进行排列,即忽略了“内部排列”.正解:(1)男、女生各站在一起,先把男女生各看成一个整体,分别全排列,最后两个整体全排列①,所以共有342342A A A 288⨯⨯=种排法;(2)将男生看成一个整体,先进行内部排列,再与女生进行全排列即可②,所以共有3535A A 720⨯=种排法.变式1:为推动党史学习教育各项工作扎实开展,营造“学党史、悟思想、办实事、开新局”的浓厚氛围,某校党委计划将中心组学习、专题报告会、党员活动日、主题班会、主题团日这五种活动分5个阶段安排,以推动党史学习教育工作的进行,若主题班会、主题团日这两个阶段相邻,且中心组学习必须安排在前两阶段并与党员活动日不相邻,则不同的安排方案共有()A .10种B .12种C .16种D .24种解:如果中心组学习在第一阶段,主题班会、主题团日在第二、三阶段,则其它活动有2种方法;主题班会、主题团日在第三、四阶段,则其它活动有1种方法;主题班会、主题团日在第四、五阶段,则其它活动有1种方法,则此时共有22(211)8A ++=种方法;如果中心组学习在第二阶段,则第一阶段只有1种方法,后面的三个阶段有222A =种方法.综合得不同的安排方案共有10种.故选:A变式2:甲,乙、丙、丁、戊共5人随机地排成一行,则甲、乙相邻,丙、丁不相邻的概率为()A .15B .14C .13D .512解:甲,乙、丙、丁、戊共5人随机地排成一行有55120A =种方法,甲、乙相邻,丙、丁不相邻的排法为先将甲、乙捆绑在一起,再与戊进行排列,然后丙、丁从3个空中选2个空插入,则共有222223223224A A A =⨯⨯⨯=种方法,所以甲、乙相邻,丙、丁不相邻的概率为2411205=,故选:A 变式3:某地元旦汇演有2男3女共5名主持人站成一排,则舞台站位时男女间隔的不同排法共有()A .12种B .24种C .72种D .120种解:先排列2名男生共有22A 种排法,再将3名女生插入到3名男生所形成的空隙中,共有33A 种排法,所以舞台站位时男女间隔的不同排法共有232312A A =种排法,故选:A.1.4名男生和3名女生排队(排成一排)照相,下列说法正确的是()A .若女生必须站在一起,那么一共有5335A A 种排法B .若女生互不相邻,那么一共有3434A A 种排法C .若甲不站最中间,那么一共有1666C A 种排法D .若甲不站最左边,乙不站最右边,那么一共有7676A 2A -种排法【答案】AC【分析】分别利用捆绑法、插空法、优先安排特殊元素法、间接法依次求解.【详解】选项A ,利用捆绑法,将3名女生看成一个整体,其排列方式有33A 种,加上4名男生一共有5个个体,则有55A 种排列方式,则由乘法原理可知一共有5335A A 种排法,故A 正确;选项B ,利用插空法,4名男生排成一排形成5个空,其排列方式有44A 种,再将3名女生插入空中,有35A 种排列方式,则由乘法原理可知一共有4345A A 种排法,故B 不正确;选项C ,利用优先安排特殊元素法,甲不站最中间,甲先从除中间之外的6个位置选一个,其选择方式有16C 种,再将剩余的6人全排列,有66A 种排列方式,则由乘法原理可知一共有1666C A 种排法,故C 正确;选项D ,利用间接法,3人站成一排共有77A 种排法,若甲站最左边有66A 种排法,乙站最右边有66A 种排法,甲站最左边且乙站最右边有55A 种排法,所以甲不站最左边,乙不站最右边,那么一共有765765A 2A A -+种排法,故D 不正确;故选:AC.2.某校文艺汇演共6个节目,其中歌唱类节目3个,舞蹈类节目2个,语言类节目1个,则下列说法正确的是()A .若以歌唱类节目开场,则有360种不同的出场顺序B .若舞蹈类节目相邻,则有120种出场顺序C .若舞蹈类节目不相邻,则有240种不同的出场顺序D .从中挑选2个不同类型的节目参加市艺术节,则有11种不同的选法【答案】AD【分析】根据全排列、捆绑法、插空法,结合分步与分类计数原理依次分析选项,即可判断.【详解】A :从3个歌唱节目选1个作为开场,有13C =3种方法,后面的5个节目全排列,所以符合题意的方法共有553A 360=种,故A 正确;B :将2个舞蹈节目捆绑在一起,有22A 2=种方法,再与其余4个节目全排列,所以符合题意的方法共有552A 240=,故B 错误;C :除了2个舞蹈节目以外的4个节目全排列,有44A 24=种,再由4个节目组成的5个空插入2个舞蹈节目,所以符合题意的方法有2524A 480=种,故C 错误;D :符合题意的情况可能是1个歌唱1个舞蹈、1个歌唱1个语言、1个舞蹈1个语言,所以不同的选法共111111323121C C C C C C 11++=种,故D 正确.故选:AD.3.现将8把椅子排成一排,4位同学随机就座,则下列说法中正确的是()A .4个空位全都相邻的坐法有120种B .4个空位中只有3个相邻的坐法有240种C .4个空位均不相邻的坐法有120种D .4个空位中至多有2个相邻的坐法有900种【详解】对于A ,将四个空位当成一个整体,全部的坐法:55A 120=种,故A 对;对于B ,先排4个学生44A ,然后将三个相邻的空位当成一个整体,和另一个空位插入5个学生中有25A 种方法,所以一共有4245480A A =种,故B 错;对于C ,先排4个学生44A ,4个空位是一样的,然后将4个空位插入4个学生形成的5个空位中有45C 种,所以一共有4445A C 120=,故C 对;对于D ,至多有2个相邻即都不相邻或者有两个相邻,由C 可知都不相邻的有120种,空位两个两个相邻的有:4245A C 240=,空位只有两个相邻的有412454A C C 720=,所以一共有1202407201080++=种,故D 错;故选:AC.4.有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,下列说法正确的是().A .若五位同学排队要求甲、乙必须相邻且丙、丁不能相邻,则不同的排法有12种B .若五位同学排队最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有42种C .若甲、乙、丙三位同学按从左到右的顺序排队,则不同的排法有20种D .若甲、乙、丙、丁四位同学被分配到三个社区参加志愿活动,每个社区至少一位同学,则不同的分配方案有36种【详解】对于A ,将甲乙捆绑有22A 种方法,若戊在丙丁之间有22A 排法,丙丁戊排好之后用插空法插入甲乙,有14A 种方法;若丙丁相邻,戊在左右两边有2122A A 种排法,但甲乙必须插在丙丁之间,一共有212222A A A 种排法,所以总的排法有221212224222A A A A A A 24+= ,故A 错误;对于B ,若甲在最左端,有44A 24=种排法,若乙在最左端,先排甲有13A 3=种排法,再排剩下的3人有33A 6=,所以总共有243642+⨯=种排法,正确;对于C ,先将甲乙丙按照从左至右排好,采用插空法,先插丁有14A 种,再插戊有15A 种,总共有1145A A 20= 种,正确;对于D ,先分组,将甲乙丙丁分成3组有24C 种分法,再将分好的3组安排在3个社区有33A 种方法,共有2343C A 36= 种方法,正确;故选:BCD.5.现将9把椅子排成一排,5位同学随机就座,则下列说法中正确的是()A .4个空位全都相邻的坐法有720种B .4个空位中只有3个相邻的坐法有1800种C .4个空位均不相邻的坐法有1800种D .4个空位中至多有2个相邻的坐法有9000种【详解】对于A,将四个空位当成一个整体,全部的坐法:66A 720=,故A 对;对于B ,先排5个学生55A ,然后将三个相邻的空位当成一个整体,和另一个空位插入5个学生中有26A 中方法,所以一共有5256A A 3600=种,故B 错;对于C ,先排5个学生55A ,4个空位是一样的,然后将4个空位插入5个学生中有46C 种,所以一共有5456A C 1800=,故C 对;对于D ,至多有2个相邻即都不相邻或者有两个相邻,由C 可知都不相邻的有1800种,空位两个两个相邻的有:5256A C 1800=,空位只有两个相邻的有521564A C C 7200=,所以一共有18001800720010800++=种,故D 错;故选:AC6.现有3位歌手和4名粉丝站成一排,要求任意两位歌手都不相邻,则不同的排法种数可以表示为()A .731424735454A A A A A A --B .4343A A C .7314222473543254A A A A C A A A --D .4345A A 【详解】第一种排法:分2步进行:①将4名粉丝站成一排,有44A 种排法;②4人排好后,有5个空位可选,在其中任选3个,安排三名歌手,有35A 种情况.则有4345A A 种排法,第二种排法:先计算3位歌手站一起,此时3位歌手看做一个整体,有314354A A A 种排法,再计算恰好有2位歌手站一起,此时2位歌手看做一个整体,与另外一个歌手不相邻,有22243254C A A A 种排法,则歌手不相邻有3142224354773254A A A C A A A A --种排法.故选:CD7.为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”、“乐”、“射”、“御”、“书”、“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则下列说法正确的是()A .某学生从中选2门课程学习,共有15种选法B .课程“乐”“射”排在不相邻的两周,共有240种排法C .课程“御”“书”“数”排在相邻的三周,共有144种排法D .课程“礼”不排在第一周,也不排在最后一周,共有480种排法【答案】ACD【分析】根据给定条件利用组合知识可以判断A 正确;不相邻问题利用插空法可以判断B 错误;相邻问题利用捆绑法可以判断C 正确;利用特殊位置法可以判断D 正确.【详解】对于A ,从六门课程中选两门的不同选法有2615C =种,A 正确;对于B ,先排“礼”、“御”、“书”、“数”,再用插空法排“乐”“射”,不同排法共有4245480A A =种,B 错误;对于C ,“御”“书”“数”排在相邻的三周,可将“御”“书”“数”视为一个元素,不同排法共有3434A A 144=种,C正确;对于D ,从中间四周中任取一周排“礼”,再排其它五门体验课程共有554A 480=种,D 正确.故选:ACD.8.有甲、乙、丙等6名同学,则说法正确的是()A .6人站成一排,甲、乙两人不相邻,则不同的排法种数为480B .6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位,则不同的站法种数为240C .6名同学平均分成三组到A 、B 、C 工厂参观(每个工厂都有人),则有90种不同的安排方法D .6名同学分成三组参加不同的活动,甲、乙、丙在一起,则不同的分组方法有6种【详解】A 选项,6人站成一排,甲、乙两人不相邻,先将除甲、乙外的4人进行全排列,有44A 24=种排0.618339….小王酷爱数学,他选了其中的6,1,8,3,3,9这六个数字组成了手机开机密码,如果两个3不相邻,则小王可以设置的不同密码个数为()A .180B .210C .240D .360【详解】先把6,1,8,9排列,然后选两个空档插入3,总方法为4245A C 240=.故选:C .易错点三:忽视排列数、组合数公式的隐含条件(排列组合综合)1.两个重要公式(1)排列数公式()()()()()n m N m n m n n n n m n n A m n ≤∈+---=-=*且,,!!121 .(2)组合数公式()()()()()nm N m n m m n n n n m n m n C m n ≤∈+---=-=*且,,!!!!121 2、要点:()()()!m m n n n n C mn121+---= 一般用于计算,而()!!!m n m n C m n -=和m m mn mn A A C =一般用于证明、解方程(不等式).重点:三个重要性质和定理组合数性质(1)对称性:()n m N m n C A A C m n n m mm n m n≤∈==*-且,,;组合意义:从n 个不同的元素中任取m 个元素,则mn C .从n 个不同的元素中任取m 个元素后只剩下m n -个元素了,则从n 个不同的元素中任取m 个元素与从n 个不同的元素中任取m n -个元素是等效的.则mn nC -,故mn nm n C C -=.等式特点:等号两边组合数的下标相同,上标之和等于下标.应用:①简化计算,当2n m >时,通常将计算m n C 转化为计算mn n C -,如561236783858=⨯⨯⨯⨯==C C ②列等式:由y n x n C C =,可得y x =或n y x =+,如xC C 838=,则x =3或83=+x 故3=x 或5=x .(2)()n m Nm n C C C m nm n m n ≤∈+=*-+且,,11;组合意义:从()1+n 个不同的元素中任取m 个元素,则mn C 1+.对于某一元素,只存在着取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中任取()1-m 个元素,所以共有1-m nC 种,如果不取这一元素,则需从剩下的n 个元素中任取m 个元素,所以共有mn C ,根据分类加法原理:11-++=m nmn mn C C C .等式特点:下标相同而上标相差1的两个组合数之和,等于下标比原下标多1而上标与较大的相同的一个组合数.应用:恒等变形常见的组合恒等式:1-1m n mn C m m n C +-=,m n m n C m n n C 1--=,11--=m n mnC mn C 1121++++=++++r n r n r r r r r r C C C C C ,rn m r n m n r m n r m n r m C C C C C C C C C +--=++++022110 .(3)10=n C .重点:三个重要性质和定理组合数性质(1)对称性:()n m N m n C A A C m n n m mmn m n≤∈==*-且,,;组合意义:从n 个不同的元素中任取m 个元素,则mn C .从n 个不同的元素中任取m 个元素后只剩下m n -个元素了,则从n 个不同的元素中任取m 个元素与从n 个不同的元素中任取m n -个元素是等效的.则mn nC -,故mn nm n C C -=.等式特点:等号两边组合数的下标相同,上标之和等于下标.应用:①简化计算,当2n m >时,通常将计算m n C 转化为计算mn n C -,如561236783858=⨯⨯⨯⨯==C C ②列等式:由y n x n C C =,可得y x =或n y x =+,如xC C 838=,则x =3或83=+x 故3=x 或5=x .(3)()n m Nm n C C C m nm n m n ≤∈+=*-+且,,11;组合意义:从()1+n 个不同的元素中任取m 个元素,则mn C 1+.对于某一元素,只存在着取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中任取()1-m 个元素,所以共有1-m nC 种,如果不取这一元素,则需从剩下的n 个元素中任取m 个元素,所以共有mn C ,根据分类加法原理:11-++=m nmn mn C C C .等式特点:下标相同而上标相差1的两个组合数之和,等于下标比原下标多1而上标与较大的相同的一个组合数.应用:恒等变形常见的组合恒等式:1-1m n mn C m m n C +-=,m n m n C m n n C 1--=,11--=m n mnC mn C 1121++++=++++r n r n r r r r r r C C C C C ,rn m r n m n r m n r m n r m C C C C C C C C C +--=++++022110 .(3)10=n C .易错提醒:解排列、组合的综合问题要注意以下几点(1)元素是否有序是区分排列与组合的基本方法,无序的问题是组合问题,有序的问题是排列问题.(2)对于有限多个限制条件的复杂问题,应认真分析每个限制条件,然后再考虑是分类还是分步,这是处理排列、组合的综合问题的一般方法.例、解不等式288A 6A x x -<.【错解】由排列数公式得8!8!6(8)!(10)!x x <⨯--,化简得x2-19x +84<0,解之得7<x<12.因为x ∈N*,所以x =8,9,10,11.【错因】在排列数公式A 中,隐含条件m≤n ,m ∈N*,n ∈N*,错解中没有考虑到x -2>0,8≥x ,导致错误.【正解】由288A 6A x x -<,得8!8!6(8)!(10)!x x <⨯--,化简得x2-19x +84<0,解之得7<x<12,①又所以2<x≤8,②由①②及x ∈N*得x =8.【答案】x =8.变式1.若37C C n n =,则n 的值为()A .7B .8C .9D .10解:因为37C C n n =,则由组合数的性质有37n +=,即10n =,所以n 的值为10.故选:D变式2.计算34C +35C +36C +L +32015C 的值为()A .42015CB .32015C C .42016C -1D .52015C -1解:33334333344562015445620154C C C C C C C C C C ++++=+++++- 4333455620154C C C C C =++++- 434420152015420161C C C C =+-=-.故选:C.变式3.若整数x 满足232551616C C x x x +++=,则x 的值为()A .1B .1-C .1或1-D .1或3解:由题可知23255x x x ++=+或()()2325516x x x ++++=,整理得2230x x --=或2890x x +-=,解得3x =或1x =-或1x =或9x =-.又20321605516x x x ⎧≤++≤⎨≤+≤⎩,所以只有1x =-和1x =满足条件,故x 的值为1或1-.故选:C1.()(2)(3)(4)(15)N ,15x x x x x x +----∈> 可表示为()A .132A x -B .142A x -C .1315A x -D .1415A x -【答案】B【分析】根据排列数的定义可得出答案.易错点四:实际问题不清楚导致计算重复或者遗漏致误(加法与乘法原理)正难则反问题技巧总结正难则反排除处理:对于正面不好解决的排列、组合问题,考虑反面(取补集的思想),一般在题目中有字眼“至多、至少”等体现。
排列组合问题经典题型与通用方法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.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,则不同的排法有()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.A,B,C,D,E 五人并排站成一排, 如果 B 必须站在 A 的右边( A, B可以不相邻)那么不同的排法有 ()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, 2,3,4 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 、 C 124C 84C 44 种B 、 3C 124C 84 C 44 种 C 、 C 124C 84 A 33 种 DC 124 C 84C 44、A 33种6. 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 种第 1 页 共 9 页7.名分配隔板法 :例 7: 10 个三好学生名分到7 个班,每个班至少一个名,有多少种不同分配方案?8. 限制条件的分配分法:例8. 某高校从某系的 10 名秀生中 4 人分到西部四城市参加中国西部开建,其中甲同学不到川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?9.多元分法:元素多,取出的情况也多种,可按果要求分成不相容的几情况分数再相加。
排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列: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.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=……2.规定:0!1=(1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+ (2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。
1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n n n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,,①;②;③;④11112111212211r r r r r r r rr r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注:若12m m 1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事(审题)②有序还是无序③分步还是分类。
2023年高考数学复习---排列组合分组问题、分配问题典型例题讲解分组问题【典型例题】例1.2021年春节期间电影《你好,李焕英》因“搞笑幽默不庸俗,真心实意不煽情”深受热棒,某电影院指派5名工作人员进行电影调查问卷,每个工作人员从编号为1,2,3,4的4个影厅选一个,可以多个工作人员进入同一个影厅,若所有5名工作人员的影厅编号之和恰为10,则不同的指派方法种数为( )A .91B .101C .111D .121【答案】B 【解析】(1)若编号为1222310++++=,则有25220C ⨯=种,(2)若编号为1123310++++=,则有215330C C ⨯=种,(3)若编号为1122410++++=,则有225330C C ⨯=种,(4)若编号为1113410++++=,则有315220C C ⨯=种,(5)若编号为2222210++++=,则有1种,所以不同的指派方法种数为203030201101++++=种.故选:B .例2.已知有6本不同的书.(1)分成三堆,每堆2本,有多少种不同的分堆方法?(2)分成三堆,一堆1本,一堆2本,一堆3本,有多少种不同的分堆方法?【解析】(1)6本书平均分成3堆,不同的分堆方法的种数为2226423315 C C C A =. (2)从6本书中,先取1本作为一堆,再从剩下的5本中取2本作为一堆,最后3本作为一堆,不同的分堆方法的种数为12365360.C C C =分配问题【典型例题】例1.(2022·浙江·模拟预测)杭州亚运会启动志愿者招募工作,甲、乙、丙、丁等4人报名参加了,,A B C 三个项目的志愿者工作,每个项目需1名或2名志愿者,若甲不能参加A 项目,乙不能参加B 、C 项目,那么共有______种不同的志愿者选拔方案.【答案】10【解析】由题意可得乙一定参加A 项目,若A 项目只有一个人时,即为乙,则先将甲、丙、丁分为两组,有23C 种, 再将两组分配到,B C 两个项目,有22A 种, 则有2232C A 6⋅=种不同的志愿者选拔方案,若A 项目有2人时,又甲不能参加A 项目,则只能从丙、丁中选1人和乙组队到A 项目,有12C 种,再将剩下的2人分配到,B C 两个项目,有22A 种, 则有1222C A 4⋅=种不同的志愿者选拔方案,综上,共有6410+=种不同的志愿者选拔方案.故答案为:10.例2.(2022·上海长宁·统考一模)有甲、乙、丙三项任务,其中甲需2人承担,乙、丙各需1人承担;现从6人中任选4人承担这三项任务,则共有___________种不同的选法【答案】180【解析】第一步,先从6人中任选2人承担任务甲,有26C 种选法,第二步,再从剩余4人中任选1人承担任务乙,有14C 种选法,第三步,再从3人中任选1人承担任务丙,有13C 种选法, 所以共有211643C C C 180=种选法.故答案为: 180.例3.(2022·四川南充·高三统考期中)随着高三学习时间的增加,很多高三同学心理压力加大.通过心理问卷调查发现,某校高三年级有5位学生心理问题凸显,需要心理老师干预.已知该校高三年级有3位心理老师,每位心理老师至少安排1位学生,至多安排3位学生,则共有______种心理辅导安排方法.【答案】150【解析】根据题意,分2步进行分析:①将5位学生分为3组,若有两组2人,一组1人,有225322C C 15A =种分组方法, 若两组1人,一组3人,有35C 10=种分组方法,则有15+10=25种分组方法,②将分好的3组安排给3个老师进行心理辅导,有33A 6=种情况,则有25×6=150种安排方法,故答案为:150.。
排列组合专题复习及经典例题详解1. 学习目标掌握排列、组合问题的解题策略2.重点(1)特殊元素优先安排的策略:(2)合理分类与准确分步的策略;(3)排列、组合混合问题先选后排的策略;(4)正难则反、等价转化的策略;(5)相邻问题捆绑处理的策略;(6)不相邻问题插空处理的策略.3.难点综合运用解题策略解决问题.4.学习过程:(1)知识梳理1.分类计数原理(加法原理):完成一件事,有几类办法,在第一类办法中有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 类型办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++=...21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n m m m N ⨯⨯⨯=...21种不同的方法.特别提醒:分类计数原理与“分类”有关,要注意“类”与“类”之间所具有的独立性和并列性; 分步计数原理与“分步”有关,要注意“步”与“步”之间具有的相依性和连续性,应用这两个原理进行正确地分类、分步,做到不重复、不遗漏.3.排列: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,n m <时叫做选排列,n m =时叫做全排列.4.排列数: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m n P 表示.5.排列数公式:)、(+∈≤-=+---=N m n n m m n n m n n n n P m n ,)!(!)1)...(2)(1( 排列数具有的性质:11-++=m n m n m n mP P P 特别提醒:规定0!=16.组合:从n 个不同的元素中,任取m(m≤n)个不同元素,组成一组,叫做从n 个不同元素中取m 个不同元素的一个组合.7.组合数:从n 个不同元素中取m(m≤n)个不同元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个不同元素的组合数,用符号mn C 表示. 8.组合数公式:)!(!!!)1)...(2)(1(m n m n m m n n n n P P C m m m n m n-=+---== 组合数的两个性质:①m n n m n C C -= ;②11-++=m n m n m n C C C特别提醒:排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系.(2)典型例题考点一:排列问题例1.六人按下列要求站一横排,分别有多少种不同的站法?(1)甲不站两端;(2)甲、乙必须相邻;(3)甲、乙不相邻;(4)甲、乙之间间隔两人;(5)甲、乙站在两端;(6)甲不站左端,乙不站右端.【解析】:(1)方法一:要使甲不站在两端,可先让甲在中间4个位置上任选1个,有14P 种站法,然后其余5人在另外5个位置上作全排列有55P 种站法,根据分步乘法计数原理,共有站法:)(4805514种=P P 方法二:由于甲不站两端,这两个位置只能从其余5个人中选2个人站,有25P 种站法,然后中间4人有44P 种站法,根据分步乘法计数原理,共有站法:(种)4804425=P P 方法三:若对甲没有限制条件共有66P 种站法,甲在两端共有552P 种站法,从总数中减去这两种情况的排列数,即共有站法:)(48025566种=-P P (2)方法一:先把甲、乙作为一个“整体”,看作一个人,和其余4人进行全排列有55P 种站法,再把甲、乙进行全排列,有22P 种站法,根据分步乘法计数原理,共有)(2402255种=P P 方法二:先把甲、乙以外的4个人作全排列,有44P 种站法,再在5个空档中选出一个供甲、乙放入,有15P 种方法,最后让甲、乙全排列,有22P 种方法,共有)(240221544种=P P P(3)因为甲、乙不相邻,中间有隔档,可用“插空法”,第一步先让甲、乙以外的4个人站队,有44P 种站法;第二步再将甲、乙排在4人形成的5个空档(含两端)中,有25P 种站法,故共有站法为(种)4802544=P P 此外,也可用“间接法”,6个人全排列有66P 种站法,由(2)知甲、乙相邻有2402255=P P 种站法,所以不相邻的站法有)(480240720225566种=-=-P P P .(4)方法一:先将甲、乙以外的4个人作全排列,有44P 种,然后将甲、乙按条件插入站队,有223P 种,故共有(种))(14432244=⨯P P 站法.方法二:先从甲、乙以外的4个人中任选2人排在甲、乙之间的两个位置上,有24P 种,然后把甲、乙及中间2人看作一个“大”元素与余下2人作全排列有33P 种方法,最后对甲、乙进行排列,有22P 种方法,故共有(种)144223324=P P P 站法. (5)方法一:首先考虑特殊元素,甲、乙先站两端,有22P 种,再让其他4人在中间位置作全排列,有44P 种,根据分步乘法计数原理,共有(种)484422=P P 站法.方法二:首先考虑两端两个特殊位置,甲、乙去站有22P 种站法,然后考虑中间4个位置,由剩下的4人去站,有44P 种站法,由分步乘法计数原理共有(种)484422=P P 站法.(6)方法一:甲在左端的站法有55P 种,乙在右端的站法有55P 种,甲在左端而且乙在右端的站法有44P 种,故甲不站左端、乙不站右端共有66P -255P +44P =504(种)站法.方法二:以元素甲分类可分为两类:①甲站右端有55P 种站法,②甲在中间4个位置之一,而乙又不在右端有441414P P P 种,故共有55P +441414P P P =504(种)站法.考点二:组合问题 例2. 男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1人.选派5人外出比赛.在下列情形中各有多少种选派方法?(1)男运动员3名,女运动员2名;(2)至少有1名女运动员;(3)队长中至少有1人参加;(4)既要有队长,又要有女运动员.【解析】:(1)选法为(种)1202436=C C .(2)方法一:至少1名女运动员包括以下几种情况:1女4男,2女3男,3女2男,4女1男.由分类计数原理可得总选法数为(种)2461644263436244614=+++C C C C C C C C .方法二:因“至少1名女运动员”的反面为“全是男运动员”,故可用间接法求解. 从10人中任选5人有510C 种选法,其中全是男运动员的选法有56C 种.所以“至少有1名女运动员”的选法(种)24656510=-C C . (3)方法一:可分类求解:“只有男队长”的选法为48C ;“只有女队长”的选法为48C ;“男、女队长都入选”的选法为38C ;所以共有248C +38C =196(种)选法.方法二:间接法:从10人中任选5人有510C 种选法.其中不选队长的方法有58C 种.所以“至少1名队长”的选法为510C -58C =196种.(4)当有女队长时,其他人任意选,共有49C 种选法;不选女队长时,必选男队长,共有48C 种选法,而且其中不含女运动员的选法有45C 种,所以不选女队长时的选法共有4548C C -种选法.所以既有队长又有女运动员的选法共有191)(454849=-+C C C 种. 考点三:综合问题例3.4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒内.(1)恰有1个盒不放球,共有几种放法?(2)恰有1个盒内有2个球,共有几种放法?(3)恰有2个盒不放球,共有几种放法?【解析】:(1)为保证“恰有1个盒不放球”,先从4个盒子中任意取出去一个,问题转化为“4个球,3个盒子,每个盒子都要放入球,共有几种放法?”即把4个球分成2,1,1的三组,然后再从3个盒子中选1个放2个球,其余2个球放在另外2个盒子内,由分步乘法计数原理,共有种14422132414=P C C C ;(2)“恰有1个盒内有2个球”,即另外3个盒子放2个球,每个盒子至多放1个球,也就是说另外3个盒子中恰有一个空盒,因此,“恰有1个盒内有2个球”与“恰有1个盒不放球”是同一件事,所以共有144种放法.(3)确定2个空盒有24C 种方法;4个球放进2个盒子可分成(3,1)、(2,2)两类: 第一类有序不均匀分组有8221134=P C C 种方法;第二类有序均匀分组有622222224=⨯P P C C 种方法. 故共有842222222422113424=⨯+)(P P C C P C C C 种. 当堂测试1.从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有 ( )A.70 种B.80种C.100 种D.140 种【解析】:分为2男1女,和1男2女两大类,共有7024151425=+C C C C 种.解题策略:合理分类与准确分步的策略.2.2020年北京奥运会组委会要从小张、小赵、小李、小罗、小王五名志愿者中选派四人分别从事司机、导游、翻译、礼仪四项不同工作,若其中小张和小赵只能从事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有 ( )A.48 种B.12种C.18种D.36种【解析】:合理分类,通过分析分为(1)小张和小赵恰有1人入选,先从两人中选1人,然后把这个人在前两项工作中安排一个,最后剩余的三人进行全排列有24331212=P C C 种选法.(2)小张和小赵都入选,首先安排这两个人做前两项工作有222=P 种方法,然后在剩余的3人中选2人做后两项工作,有633=P 种方法.故共有363322331212=+P P P C C 种选法. 解题策略:①.特殊元素优先安排的策略.②.合理分类与准确分步的策略.③.排列、组合混合问题先选后排的策略.3.从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为( )A.48B.12C.180D.162【解析】:分为两大类:(1)含有0,分步:①从另外两个偶数中选一个,有12C 种方法,②.从3个奇数中选两个,有23C 种方法;③.给0安排一个位置,只能在个、十、百位上选,有13C 种方法;④.其他的3个数字进行全排列,有33P 种排法,根据乘法原理共有10833132312=P C C C 种方法.(2)不含0,分步:①偶数必然是2和4 ;②奇数有23C 种不同的选法,③然后把4个元素全排列,共44P 种排法,不含0 的排法有724423=P C 种.根据加法原理把两部分加一块得108+72=180个4.甲组有5名男同学,3名女同学;乙组有6名男同学,2名女同学.若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有( )A.150种B.180种C.300种D.345种【解析】:4人中恰有1名女同学的情况分为两种,即这1名女同学或来自甲组,或来自乙组,则所有不同的选法共有345121625261315=+C C C C C C 种选法.解题策略:合理分类与准确分步的策略.5.甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法共有( )A.6B.12C.30D.36【解析】:法一:甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法可以分为两类:⑴.甲、乙所选的课程中2门均不相同,甲先从4门中任选2门,乙选取剩下的2门,有62224=C C 种.⑵.甲、乙所选的课程中有且只有1门相同,分为2步:①从4门中先任选一门作为相同的课程,有414=C 种选法,②甲从剩余的3门中任选1门,乙从最后剩余的2门中任选1门,有61213=C C 种选法,由分步计数原理此时共有24121314=C C C 种. 最后由分类计数原理,甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法共有6+24=30种. 故选C .法二:可以先让甲、乙任意选择两门,有362424=C C 种方法,然后再把两个人全相同的情况去掉,两个人全相同,可以将甲与乙看成为同一个人,从4门中任选两门有624=C 种选法,所以至少有一门不相同的选法为30242424=-C C C 种不同的选法. 解题策略:正难则反,等价转化的策略.6.用0 到9 这10 个 数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为 ( )A.324B.328C.360 D .648【解析】:第一类个位是0,共29P 种不同的排法;第二类个位不是0,共181814C C C 种不同的解法.故共有29P +181814C C C =328(个).解题策略:合理分类与准确分步的策略.7.从10名大学毕业生中选3人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的总数为( )A.85B.56C.49D.28【解析】:合理分类,甲、乙全被选中,有1722C C 种选法,甲、乙有一个被选中,有2712C C 种不同的选法,共1722C C +2712C C =49种不同的选法.解题策略:(1)特殊元素优先安排的策略;(2)合理分类与准确分步的策略.8.将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的总数为( )A.4B.18C.24D.30【解析】:将甲、乙、丙、丁四名学生分成三组,则共有24C 种不同的分法,然后三组进行全排列共33P 种不同的方法;最后再把甲、乙分到同一个班的情况排除掉,共33P 种不同的排法.所以总的排法为24C 33P -33P =30种. 注意:这里有一个分组的问题,即四个元素分成三组有几种不同的分法的问题.解题策略:⑴.正难则反、等价转化的策略⑵.相邻问题捆绑处理的策略⑶.排列、组合混合问题先选后排的策略;解排列组合的应用题要注意以下几点:仔细审题,判断是排列还是组合问题,要按元素的性质分类,按事件发生的过程进行分步.深入分析,严密周详,注意分清是乘还是加,要防止重复和遗漏,辩证思维,多角度分析,全面考虑.对限制条件较复杂的排列组合问题,要周密分析,设计出合理的方案,把复杂问题分解成若干简单的基本问题后用两个计数原理来解决.由于排列组合问题的答案一般数目较大,不易直接验证,因此在检查结果时,应着重检查所设计的解决方案是否完备,有无重复和遗漏,也可采用不同的方法求解.看看结果是否相同,在对排列组合问题分类时,分类标准应统一,否则易出现遗漏和重复.。