排列组合知识点与方法归纳 (3)
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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 mn -=+---=……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 nm nm mm ==--+=-11……!!!! 10=nC 规定:组合数性质:.2 nn n n n m n m n m n m n n mnC 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12mm 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。
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 r r r r r r 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 +++++-+++-++-+++++=++++=+++=L L L 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。
排列组合方法归纳大全复习巩固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。
由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20三.不相邻问题插空策略例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种46A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5456A A 种目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30 四.定序问题倍缩空位插入策略例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法解:(倍缩法)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:7373/A A(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有47A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有47A 种方法。
排列与组合的八大典型错误、24种解题技巧三大模型一、知识点归纳二、基本题型讲解三、排列组合解题备忘录1.分类讨论的思想2.等价转化的思想3.容斥原理与计数4.模型构造思想四、排列组合中的8大典型错误1.没有理解两个基本原理出错2.判断不出是排列还是组合出错3.重复计算出错4.遗漏计算出错5.忽视题设条件出错6.未考虑特殊情况出错7.题意的理解偏差出错8.解题策略的选择不当出错五、排列组合24种解题技巧1.排序问题相邻问题捆绑法相离问题插空排定序问题缩倍法(插空法)定位问题优先法多排问题单排法圆排问题单排法可重复的排列求幂法全错位排列问题公式法2.分组分配问题平均分堆问题去除重复法(平均分配问题)相同物品分配的隔板法全员分配问题分组法有序分配问题逐分法3.排列组合中的解题技巧至多至少间接法染色问题合并单元格法交叉问题容斥原理法构造递推数列法六.排列组合中的基本模型分组模型(分堆模型)错排模型染色问题七.排列组合问题经典题型与通用方法(一)排序问题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,答案:D .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种解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排法种数是52563600A A =种,选B .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种解析:B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即551602A =种,选B .11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
排列组合方法归纳大全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.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。
练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为三。
不相邻问题插空策略例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目。
如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为四。
定序问题倍缩空位插入策略例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?五.重排问题求幂策略例5。
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练习题:1.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为2. 某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法六.环排问题线排策略例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法? 练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈七。
多排问题直排策略例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法练习题: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八.排列组合混合问题先选后排策略例8.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。
排列组合知识点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理.2. 可.以有..重复..元素..的排列. 从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = m n .. 例:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:nm 种) 二、排列.1. 基本概念。
⑪对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......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.⑫相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同. ⑬排列数.从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从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 个元素的一个排列数,用符号mn A 表示.⑭排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m∈≤-=+--=注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m n m n m n m m m n m n mA A C A A A11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C2. 含有..可重..元素..的排列问题. 对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n 又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑪组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )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. ⑫组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m nm mm nmn-=+--== ⑬两个公式:①;mn n mn C C -=②m n m n m n C C C11+-=+①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有mn C )②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C 1-m n ,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C m n 种,依分类原理有m n m n m n C C C 11+-=+.⑭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.⑮①几个常用组合数公式nn nn n n C C C 2210=+++11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n k n m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nC kC C C C C C C C C C C C②常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法.如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-) ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用mn m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C .vi. 构造二项式.如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅-- ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合.1. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列. 它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有mm m n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而m m A 则是“局部排列”.例如:①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-.②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A n n ⋅--.③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A . 注:①③区别在于①是确定的座位,有22A 种;而③的商品地位相同,是从n 件不同商品任取的2个, 有不确定性.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?mm n m n m n A A 1+---⋅(插空法), 当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m 个元素的全排列有m m A 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法?解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n !/ m !;解法二:(比例分配法)mm n n A A /.⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k knnn n k n kn A C C C )1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?答案:3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)例如:将200名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少?答案:!2/102022818C C C P =注意:分组与插空综合.例如:n 个元素全排列,其中某m 个元素互不相邻且顺序不变,共有多少种排法?答案:mm mm n mn m n A A A /1+---⋅,当n – m+1 ≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式如下图所示故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用n a a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11...21321,进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n n A C .1x 2x 34⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某r 个指定位置则有r k r n r r A A --.例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?解:固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A(一类是不取出特殊元素a ,有mn A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的)⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。
高中排列组合知识点汇总及典型例题(全)排列组合一.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An. 1.公式:1.Anm n n 1 n 2n 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 1 n 1 1 1 1(n 1)!(n 1)!(n 1)!(n 1)!n!(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 。
n n 1 n m 1 Amn!1. 公式:C nm!m!n m!Ammmn规定:Cn 101n2.组合数性质:Cnm Cnn m,Cnm Cnm 1 Cnm 1,Cn Cn Cn 2nrrr 1rrrrr 1rrrr 1注:Crr Crr 1 Crr 2 CnCnCn 1 Cn Cr 1 Cr 1 Cr 2 1 Cn Cr 2 Cr 2 1 Cn Cn 1若Cnm Cnm则m1=m2或m1+m2 n 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。
这是解决排列组合应用题时一种常用的解题方法。
(2)分类处理:当问题总体不好解决时,常分成若干类,再由分类计数原理得出结论。
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:12n N m m m =+++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:12n N m m m =⨯⨯⨯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.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。
由分步计数原理可得共有522522480A A A 种不同的排法乙甲丁丙练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20三.不相邻问题插空策略例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种? 解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种46A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5456A A 种练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为30四.定序问题倍缩空位插入策略例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?5C10五.重排问题求幂策略例5.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: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种分依此类推,由分步计数原理共有67种不同的排法练习题:1.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为422. 某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法87六.环排问题线排策略例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法?解: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,所以固定一人44A并从此位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即7!HFDCAA B C D EABEGHGF练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈120七.多排问题直排策略例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法前 排后 排练习题: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346八.排列组合混合问题先选后排策略例8.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.解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有25C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44A种方法,根据分步计数原理装球的方法共有2454C A练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种九.小集团问题先整体后局部策略例9.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?解:把1,5,2,4当作一个小集团与3排队共有22A 种排法,再排小集团内部共有2222A A 种排法,由分步计数原理共有222222A A A 种排法.15243练习题:1.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画,4幅油画,5幅国画, 排成一行陈列,要求同一品种的必须连在一起,并且水彩画不在两端,那么共有陈列方式的种数为254254A A A 2. 5男生和5女生站成一排照像,男生相邻,女生也相邻的排法有255255A A A 种十.元素相同问题隔板策略例10.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案?一班二班三班四班五班六班七班练习题:1. 10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法? 49C 2 .100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数 3103C十一.正难则反总体淘汰策略例11.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数字中取出三个数,使其和为不小于10的偶数,不同的取法有多少种?练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的抽法有多少种?十二.平均分组问题除法策略例12. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?解: 分三步取书得222642C C C 种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记6本书为ABCDEF ,若第一步取AB,第二步取CD,第三步取EF 该分法记为(AB,CD,EF),则222642C C C 中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有33A 种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有22236423/C C C A 种分法。
排列组合方法归纳大全复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法,n 1m 2m …,在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有:n n m 12nN m m m =+++ 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步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,…,n 1m 2m 做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有:n n m 12nN m m m =⨯⨯⨯ 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。
由分步计数原理可得共有种不同的排法522522480A A A =练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20三.不相邻问题插空策略例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中55A 间包含首尾两个空位共有种不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有 种46A 5456A A目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30四.定序问题倍缩空位插入策略例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法解:(倍缩法)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:7373/A A (空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 147A 种坐法,则共有种方法。
排列组合知识点归纳总结
排列组合
1. 定义:排列是指将n个不同元素的一组按某种规律排成一列的过程;组合是指从n个不同元素中取任意多个元素一组组合,不考虑顺序称
作组合。
2. 公式:排列公式A(n,m):n(n-1)...(n-m+1);组合公式C(n,m):
n!/(m!(n-m)!)
3. 例题:
(1)从学校里的20个男生和10个女生中任取5人参加一次活动,这
次活动一共有多少种选择?
用排列的方法来求的话,总的选择数为
A(30,5)=30*29*28*27*26=653,800;用组合方法来求的话,总的选择数
为C(30,5)=30!/(5!*25!)=653,800。
(2)如何从10名男生中组成一个不相同的三人小组?
用排列的方法来求的话,总的选择数为A(10,3)=10*9*8=720;用组合
方法来求的话,总的选择数为C(10,3)=10!/(3!*7!)=120。
4. 实际应用:排列组合在数学中极为重要,其应用贯穿于数学当中的
很多领域,如余弦定理、泰勒公式、抛物线等。
诸如加密或者信息安全,以及网络安全等,其中也应用了排列组合的原理,以增强安全性。
同时,它还广泛会被用在生产调度、选号、玩游戏、医学等各种领域下。
排列组合一、知识网络二、高考考点1、两个计数原理的掌握与应用;2、关于排列与组合的定义的理解;关于排列与组合数公式的掌握;关于组合数两个性质的掌握;3、运用排列与组合的意义与公式解决简单的应用问题(多为排列与组合的混合问题)三、知识要点一.分类计数原理与分步计算原理1 分类计算原理(加法原理):完成一件事,有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N= m1+ m2+…+ m n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m n种不同的方法,那么完成这件事共有N= m1× m2×…× m n种不同的方法。
3、认知:上述两个原理都是研究完成一件事有多少种不同方法的计数依据,它们的区别在于,加法原理的要害是分类:将完成一件事的方法分成若干类,并且各类办法以及各类办法中的各种方法相互独立,运用任何一类办法的任何一种方法均可独立完成这件事;乘法原理的要害是分步:将完成一件事分为若干步骤进行,各个步骤不可缺少,只有当各个步骤依次完成后这件事才告完成(在这里,完成某一步的任何一种方法只能完成这一个步骤,而不能独立完成这件事)。
二.排列1 定义(1)从n个不同元素中取出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,记为 .2 排列数的公式与性质(1)排列数的公式: =n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=特例:当m=n时, =n!=n(n-1)(n-2)…×3×2×1规定:0!=1(2)排列数的性质:(Ⅰ) =(排列数上标、下标同时减1(或加1)后与原排列数的联系)(Ⅱ)(排列数上标加1或下标减1后与原排列数的联系)(Ⅲ)(分解或合并的依据)三.组合1 定义(1)从n个不同元素中取出个元素并成一组,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,用符号表示。
2 组合数的公式与性质(1)组合数公式:(乘积表示)(阶乘表示)特例:(2)组合数的主要性质:(Ⅰ)(上标变换公式)(Ⅱ)(杨辉恒等式)认知:上述恒等式左边两组合数的下标相同,而上标为相邻自然数;合二为一后的右边组合数下标等于左边组合数下标加1,而上标取左边两组合数上标的较大者。
3 比较与鉴别由排列与组合的定义知,获得一个排列需要“取出元素”和“对取出元素按一定顺序排成一列”两个过程,而获得一个组合只需要“取出元素”,不管怎样的顺序并成一组这一个步骤。
(1)排列与组合的区别在于组合仅与选取的元素有关,而排列不仅与选取的元素有关,而且还与取出元素的顺序有关。
因此,所给问题是否与取出元素的顺序有关,是判断这一问题是排列问题还是组合问题的理论依据。
(2)注意到获得(一个)排列历经“获得(一个)组合”和“对取出元素作全排列”两个步骤,故得排列数与组合数之间的关系:四、经典例题例1、某人计划使用不超过500元的资金购买单价分别为60、70元的单片软件和盒装磁盘,要求软件至少买3片,磁盘至少买2盒,则不同的选购方式是()A .5种 B.6种 C. 7种 D. 8种分析:依题意“软件至少买3片,磁盘至少买2盒”,而购得3片软件和2盒磁盘花去320元,所以,只需讨论剩下的180元如何使用的问题。
解:注意到购买3片软件和2盒磁盘花去320元,所以,这里只讨论剩下的180元如何使用,可从购买软件的情形入手分类讨论:第一类,再买3片软件,不买磁盘,只有1种方法;第二类,再买2片软件,不买磁盘,只有1种方法;第三类,再买1片软件,再买1盒磁盘或不买磁盘,有2种方法;第四类,不买软件,再买2盒磁盘、1盒磁盘或不买磁盘,有3种方法;于是由分类计数原理可知,共有N=1+1+2+3=7种不同购买方法,应选C。
例2、已知集合M={-1,0,1},N={2,3,4,5},映射,当x∈M时,为奇数,则这样的映射的个数是() A.20 B.18 C.32 D.24分析:由映射定义知,当x∈M时,当x∈M时,这里的x可以是奇数也可以是偶数,但必须为奇数,因此,对M中x的对应情况逐一分析,分步考察:第一步,考察x=-1的象,当x=-1时,,此时可取N中任一数值,即M中的元素-1与N中的元素有4种对应方法;第二步,考察x=0的象,当x=0时,为奇数,故只有2种取法( =3或=5),即M中的元素0与N中的元素有2种对应方法;第三步,考察x=1的象,当x=1时,为奇数,故可为奇数也可为偶数,可取N中任一数值,即M中的元素1与N中的元素有4种对应方法,于是由分步计数原理可知,映射共有4×2×4=32个。
例3、在中有4个编号为1,2,3,4的小三角形,要在每一个小三角形中涂上红、蓝、黄、白、黑五种颜色中的一种,使有相邻边的小三角形颜色不同,共有多少种不同的涂法?解:根据题意,有相邻边的小三角形颜色不同,但“对角”的两个小三角形可以是相同颜色,于是考虑以对角的小三角形1、4同色与不同色为标准分为两类,进而在每一类中分步计算。
第一类:1与4同色,则1与4有5种涂法,2有4种涂法,3有4种涂法,故此时有N1=5×4×4=80种不同涂法。
第二类:1与4不同色,则1有5种涂法,4有4种涂法,2有3种涂法,3有3种涂法,故此时有N2=5×4×3×3=180种不同涂法。
综上可知,不同的涂法共有80+180=260种。
点评:欲不重不漏地分类,需要选定一个适当的分类标准,一般地,根据所给问题的具体情况,或是从某一位置的特定要求入手分类,或是从某一元素的特定要求入手分类,或是从问题中某一事物符合条件的情形入手分类,或是从问题中有关事物的相对关系入手分类等等。
例4、将字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种解法一(采用“分步”方法):完成这件事分三个步骤。
第一步:任取一个数字,按规定填入方格,有3种不同填法;第二步:取与填入数字的格子编号相同的数字,按规定填入方格,仍有3种不同填法;第三步:将剩下的两个数字按规定填入两个格子,只有1种填法;于是,由分步计数原理得,共有N=3×3×1=9种不同填法。
解法二:(采用“列举”方法):从编号为1的方格内的填数入手进行分类。
第一类:编号为1的方格内填数字2,共有3种不同填法:2 4 13 2 14 3 2 3 4 1第二类:编号1的方格内填数字3,也有3种不同填法:3 14 2 3 4 1 2 3 4 2 1第三类:编号为1的方格内填数字4,仍有3种不同填法:4 1 2 3 4 3 1 2 4 3 2 1于是由分类计数原理得共有N=3+3+3=9种不同填法,应选B解法三(间接法):将上述4个数字填入4个方格,每格填一个数,共有N1=4×3×2×1=24种不同填法,其中不合条件的是(1)4个数字与4个格子的编号均相同的填法有1种;(2)恰有两个数字与格子编号相同的填法有6种;(3)恰有1个数字与格子编号相同的填法有8种;因此,有数字与格子编号相同的填法共有N2=1+6+8=15种于是可知,符合条件的填法为24-15=9种。
点评:解题步骤的设计原则上任意,但不同的设计招致计算的繁简程度不同,一般地,人们总是优先考虑特殊元素的安置或特殊位置的安排,以减少问题的头绪或悬念。
当正面考虑头绪较多时,可考虑运用间接法计算:不考虑限制条件的方法种数—不符合条件的方法种数=符合条件的方法种数。
在这里,直接法中的“分析”与间接法主体的“分类”,恰恰向人们展示了“分步”与“分类”相互依存、相互联系的辩证关系。
例5、用数字0,1,2,3,4,5组成无重复数字4位数,其中,必含数字2和3,并且2和3不相邻的四位数有多少个?解:注意到这里“0”的特殊性,故分两类来讨论。
第一类:不含“0”的符合条件的四位数,首先从1,4,5这三个数字中任选两个作排列有种;进而将2和3分别插入前面排好的两个数字中间或首尾位置,又有种排法,于是由分步计数原理可知,不含0且符合条件的四位数共有=36个。
第二类:含有“0”的符合条件的四位数,注意到正面考虑头绪较多,故考虑运用“间接法”:首先从1,4,5这三个数字中任选一个,而后与0,2,3进行全排列,这样的排列共有个。
其中,有如下三种情况不合题意,应当排险:(1)0在首位的,有个;(2)0在百位或十位,但2与3相邻的,有个(3)0在个位的,但2与3相邻的,有个因此,含有0的符合条件的四位数共有 =30个于是可知,符合条件的四位数共有36+30=66个点评:解决元素不相邻的排列问题,一般采用“插空法”,即先将符合已知条件的部分元素排好,再将有“不相邻”要求的元素插空放入;解决元素相邻的排列问题,一般采用“捆绑法”,即先将要求相邻的元素“捆绑”在一起,作为一个大元素与其它元素进行排列,进而再考虑大元素内部之间的排列问题。
例6、某人在打靶时射击8枪,命中4枪,若命中的4枪有且只有3枪是连续命中的,那么该人射击的8枪,按“命中”与“不命中”报告结果,不同的结果有()A.720种B.480种C.24种D.20种分析:首先,对未命中的4枪进行排列,它们形成5个空挡,注意到未命中的4枪“地位平等”,故只有一种排法,其次,将连中的3枪视为一个元素,与命中的另一枪从前面5个空格中选2个排进去,有种排法,于是由乘法原理知,不同的报告结果菜有种点评:这里的情形与前面不同,按照问题的实际情况理解,未命中的4枪“地位平等”,连续命中的3枪亦“地位平等”。
因此,第一步排法只有一种,第二步的排法种数也不再乘以。
解决此类“相同元素”的排列问题,切忌照搬计算相同元素的排列种数的方法,请读者引起注意。
例7、(1);(2)若,则n= ;(3);(4)若,则n的取值集合为;(5)方程的解集为;解:(1)注意到n满足的条件∴原式==(2)运用杨辉恒等式,已知等式所求n=4。
(3)根据杨辉恒等式原式= ===(4)注意到这里n满足的条件n≥5且n∈N*①在①之下,原不等式②∴由①、②得原不等式的解集为{5,6,7, (11)(5)由注意到当y=0时,无意义,原方程组可化为由此解得经检验知是原方程组的解。