高考数学专题之排列组合小题汇总复习课程
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专题3排队问题例1.记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有()A .1440种B .960种C .720种D .480种例2.12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A .2283C A B .2686C A C .2286C A D .2285C A 例3.10名同学进行队列训练,站成前排3人后排7人,现体育教师要从后排7人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数为()A .2575C A B .2275C A C .2273C A D .2274C A 例4.在数字1,2,3与符号+,-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是()A .6B .12C .24D .18例5.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,排成一列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的排列方式的种数有()A .4545A A B .343245A A A C .145345C A A D .245245A A A 例6.3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若女生甲不站两端,3位男生中有且只有两位男生相邻,则不同排法的种数是()A .360B .288C .216D .96例7.公因数只有1的两个数,叫做互质数.例如:2与7互质,1与4互质.在1,2,3,4,5,6,7的任一排列1234567ααααααα 中,使相邻两数都互质的不同排列方式共有()种.A .576B .720C .864D .1152例8.12名同学合影,站成了前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数是()A .168B .20160C .840D .560例9.2007年12月中旬,我国南方一些地区遭遇历史罕见的雪灾,电煤库存吃紧.为了支援南方地区抗灾救灾,国家统一部署,加紧从北方采煤区调运电煤.某铁路货运站对8列电煤货运列车进行编组调度,决定将这8列列车编成两组,每组4列,且甲、乙两列列车不在同一小组,甲列车第一个开出,乙列车最后一个开出.如果甲所在小组4列列车先开出,那么这8列列车先后不同2024年高考数学专项复习排列组合专题03 排队问题(解析版)的发车顺序共有()A.36种B.108种C.216种D.720种例10.有四名男生,三名女生排队照相,七个人排成一排,则下列说法正确的有()A.如果四名男生必须连排在一起,那么有720种不同排法B.如果三名女生必须连排在一起,那么有576种不同排法C.如果女生不能站在两端,那么有1440种不同排法D.如果三个女生中任何两个均不能排在一起,那么有1440种不同排法例11.用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有个.(用数字作答)例12.5男4女站成一排,分别指出满足下列条件的排法种数(1)甲站正中间的排法有种,甲不站在正中间的排法有种.(2)甲、乙相邻的排法有种,甲乙丙三人在一起的排法有种.(3)甲站在乙前的排法有种,甲站在乙前,乙站在丙前(不要求一定相邻)的排法有种,丙在甲乙之间(不要求一定相邻)的排法有种.(4)甲乙不站两头的排法有种,甲不站排头,乙不站排尾的排法种有种.(5)5名男生站在一起,4名女生站在一起的排法有种.(6)女生互不相邻的排法有种,男女相间的排法有种.(7)甲与乙、丙都不相邻的排法有种.(8)甲乙之间有且只有4人的排法有种.例13.古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,但排列中属性相克的两种物质不相邻,则这样的排列方法有种(结果用数值表示).例14.从集合{P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复)、每排中字母Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是.(用数字作答)、例15.从集合{O,P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母O,Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是.(用数字作答).例16.两部不同的长篇小说各由第一、二、三、四卷组成,每卷1本,共8本.将它们任意地排成一排,左边4本恰好都属于同一部小说的概率是(结果用分数表示).例17.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?(5)甲必须在乙的右边,可有多少种不同的排法?例18.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果男生按固定顺序,有多少种不同的排法?(5)如果三个女生站在前排,五个男生站在后排,有多少种不同的排法?例19.三个女生和四个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,有多少种不同的排法?(5)如果最高的站中间,两边均按从高到低排列,有多少种不同的排法?(6)如果四个男同学按从高到低排列,有多少种不同的排法?例20.现有8个人(5男3女)站成一排.(1)女生必须排在一起,共有多少种不同的排法?(2)其中甲必须站在排头有多少种不同排法?(3)其中甲、乙两人不能排在两端有多少种不同的排法?(4)其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?(5)其中甲在乙的左边有多少种不同的排法?(6)其中甲乙丙不能彼此相邻,有多少种不同排法?(7)男生在一起,女生也在一起,有多少种不同排法?(8)第3和第6个排男生,有多少种不同排法?(9)甲乙不能排在前3位,有多少种不同排法?(10)女生两旁必须有男生,有多少种不同排法?例21.已知有7名同学排队照相:(1)若排成两排照,前排4人,后排3人,有多少种不同的排法?(2)若排成两排照,前排4人,后排3人,甲必须在前排,乙丙必须在同一排,有多少种不同的排法?(3)若排成一排照,甲、乙必须相邻,且不站两端,有多少种不同的排法?(4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,男女相间,有多少种不同的排法?(5)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,如果两端不能都排男生,有多少种不同的排法?(6)若排成一圈,有多少种不同的排法?例22.甲、乙、丙、丁、戊5人排成一排拍照.(1)甲必须排在中间,有多少种不同的排法?(2)丁不能排在中间,有多少种不同的排法?(3)丙、丁必须排在两端,有多少种不同的排法?(4)甲、乙两人都不能排在首末两个位置,有多少种不同的排法?(5)甲不能站排头,乙不能站排尾,有多少种不同的排法?例23.7位同学站一排.(1)站成两排(前3后4),共有多少种不同的排法?(2)其中甲站正中间的位置,共有多少种不同的排法?(3)甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?(4)甲不排头,乙不排尾的排法共有多少种?(5)甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种?(6)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?(7)甲、乙两同学不能相邻的排法共有多少种?(8)甲、乙、丙三个同学都不能相邻的排法共有少种?(9)甲、乙、丙三个同学不都相邻的排法共有多少种?(10)甲、乙相邻且与丙不相邻的排法共有多少种?(11)甲必须站在乙的左边的不同排法共有多少种?例24.6位同学站在一排照相,按下列要求,各有多少种不同排法?①甲、乙必须站在排头或排尾②甲、乙.丙三人相邻③甲、乙、丙三人互不相邻④甲不在排头,乙不在排尾⑤若其中甲不站在左端,也不与乙相邻.例25.(1)一条长椅上有9个座位,3个人坐,若相邻2人之间至少有2个空椅子,共有几种不同的坐法?(2)一条长椅上有7个座位,4个人坐,要求3个空位中,恰有2个空位相邻,共有多少种不同的坐法?例26.6个人坐在一排10个座位上,问(1)空位不相邻的坐法有多少种?(2)4个空位只有3个相邻的坐法有多少种?(3)4个空位至多有2个相邻的坐法有多少种?专题3排队问题例1.记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有()A .1440种B .960种C .720种D .480种【解析】可分3步.第一步,排两端, 从5名志愿者中选2名有2520A =种排法,第二步,2 位老人相邻,把2个老人看成整体,与剩下的3名志愿者全排列,有4424A =种排法第三步,2名老人之间的排列,有222A =种排法最后,三步方法数相乘,共有20242960⨯⨯=种排法故选:B .例2.12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A .2283C A B .2686C A C .2286C AD .2285C A 【解析】从后排8人中选2人共28C 种选法,这2人插入前排4人中且保证前排人的顺序不变,则先从4人中的5个空挡插入一人,有5种插法;余下的一人则要插入前排5人的空挡,有6种插法,∴为26A 故选:C .例3.10名同学进行队列训练,站成前排3人后排7人,现体育教师要从后排7人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数为()A .2575C A B .2275C A C .2273C A D .2274C A 【解析】由题意知本题是一个分步计数问题,首先从后排的7人中选出2人,有27C 种结果,再把两个人在5个位置中选2个位置进行排列有25A ,∴不同的调整方法有2275C A ,故选:B .例4.在数字1,2,3与符号+,-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是()A .6B .12C .24D .18【解析】在数字1,2,3与符号“+”,“-”五个元素的所有全排列中,先排列1,2,3,有336A =种排法,再将“+”,“-”两个符号插入,有222A =种方法,共有12种方法,故选:B .例5.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,排成一列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的排列方式的种数有()A .4545A AB .343245A A A C .145345C A AD .245245A A A 【解析】先把每种品种的画看成一个整体,而水彩画只能放在中间,则油画与国画放在两端有22A 种放法,再考虑4幅油画本身排放有44A 种方法,5幅国画本身排放有55A 种方法,故不同的陈列法有245245A A A 种,故选:D .例6.3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若女生甲不站两端,3位男生中有且只有两位男生相邻,则不同排法的种数是()A .360B .288C .216D .96【解析】先考虑3位男生中有且只有两位相邻的排列共有22233243432C A A A =种,在3男生中有且仅有两位相邻且女生甲在两端的排列有222232322144C A A A ⨯=种,∴不同的排列方法共有432144288-=种故选:B .例7.公因数只有1的两个数,叫做互质数.例如:2与7互质,1与4互质.在1,2,3,4,5,6,7的任一排列1234567ααααααα 中,使相邻两数都互质的不同排列方式共有()种.A .576B .720C .864D .1152【解析】根据题意,先排1、5、7,有336A =种情况,排好后有4个空位,对于2、4、6和3这四个数,分两种情况讨论:①3不在2、4中间,可先将2、4、6排在4个空位中,有3424A =种情况,3不能放在6的两边,有5种排法,则此时有245120⨯=种不同的排法,②3在2、4之间,将这三个数看成整体,有2种情况,与6一起排在4个空位中,有2412A =种情况,则此时有21224⨯=种不同的排法,则2、4、6和3这四个数共有12024144+=种排法;则使相邻两数都互质的不同排列方式共有6144864⨯=种;故选:C .例8.12名同学合影,站成了前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数是()A .168B .20160C .840D .560【解析】从后排8人中选2人共28C 种选法,这2人插入前排4人中且保证前排人的顺序不变,则先从4人中的5个空挡插入一人,有5种插法;余下的一人则要插入前排5人的空挡,有6种插法,65∴⨯则不同调整方法的种数是2286840C A =.故选:C .例9.2007年12月中旬,我国南方一些地区遭遇历史罕见的雪灾,电煤库存吃紧.为了支援南方地区抗灾救灾,国家统一部署,加紧从北方采煤区调运电煤.某铁路货运站对8列电煤货运列车进行编组调度,决定将这8列列车编成两组,每组4列,且甲、乙两列列车不在同一小组,甲列车第一个开出,乙列车最后一个开出.如果甲所在小组4列列车先开出,那么这8列列车先后不同的发车顺序共有()A .36种B .108种C .216种D .720种【解析】由于甲、乙两列列车不在同一小组,因此,先将剩下的6人平均分组有3363C C ,再将两组分别按要求排序,各有33A 种,因此,这8列列车先后不同的发车顺序共有33336333720C C A A =种.故选:D .例10.有四名男生,三名女生排队照相,七个人排成一排,则下列说法正确的有()A .如果四名男生必须连排在一起,那么有720种不同排法B .如果三名女生必须连排在一起,那么有576种不同排法C .如果女生不能站在两端,那么有1440种不同排法D .如果三个女生中任何两个均不能排在一起,那么有1440种不同排法【解析】A 中4444576A A =,B 中3535720A A =,C 中43222234333223(3)1440A A C C A A A ++=,D 中43451440A A =.综上可得:CD 正确.故选:CD .例11.用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有576个.(用数字作答)【解析】首先把1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻当做三个元素进行排列有33A 种结果,这三个元素形成四个空,把7和8在这四个位置排列有24A 种结果,三对相邻的元素内部各还有一个排列22A ,根据分步计数原理得到这种数字的总数有3222234222576A A A A A =,故答案为:576.例12.5男4女站成一排,分别指出满足下列条件的排法种数(1)甲站正中间的排法有8!种,甲不站在正中间的排法有种.(2)甲、乙相邻的排法有种,甲乙丙三人在一起的排法有种.(3)甲站在乙前的排法有种,甲站在乙前,乙站在丙前(不要求一定相邻)的排法有种,丙在甲乙之间(不要求一定相邻)的排法有种.(4)甲乙不站两头的排法有种,甲不站排头,乙不站排尾的排法种有种.(5)5名男生站在一起,4名女生站在一起的排法有种.(6)女生互不相邻的排法有种,男女相间的排法有种.(7)甲与乙、丙都不相邻的排法有种.(8)甲乙之间有且只有4人的排法有种.【解析】(1)甲站正中间的排法有8!,甲不站在正中间的排法有88⨯!;(2)甲、乙相邻的排法有28⨯!,甲乙丙三人在一起的排法有67⨯!;(3)甲站在乙前的排法有192!,甲站在乙前,乙站在丙前(不要求一定相邻)的排法有196!,丙在甲乙之间(不要求一定相邻)的排法有193!;(4)甲乙不站两头的排法有2777A A ;甲不站排头,乙不站排尾的排法有9!28-⨯!7+!;(5)5名男生站在一起,4名女生站在一起的排法有25⨯!4⨯!;(6)女生互不相邻的排法有5!46A ⨯;男女相间的排法有5!4⨯!;(7)甲与乙、丙都不相邻的排法有9!28-⨯!227⨯+⨯!;(8)甲乙之间有且只有4人的排法,捆绑法.4724A ⨯⨯!.故答案为:(1)8!,88⨯!(2)28⨯!,67⨯!(3)192!,196!,193!;(4)2777A A ;9!28-⨯!7+!;(5)25⨯!4⨯!;(6)5!46A ⨯,5!4⨯!2⨯(7)9!28-⨯!227⨯+⨯!;(8)4724A ⨯⨯!.例13.古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,但排列中属性相克的两种物质不相邻,则这样的排列方法有10种(结果用数值表示).【解析】由题意,可看作五个位置排列五种事物,第一位置有五种排列方法,不妨假设排上的是金,则第二步只能从土与水两者中选一种排放,故有两种选择不妨假设排上的是水,第三步只能排上木,第四步只能排上火,第五步只能排上土,故总的排列方法种数有5211110⨯⨯⨯⨯=故答案为10例14.从集合{P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复)、每排中字母Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是5832.(用数字作答)、【解析】各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复),共有2244104C C A;每排中字母Q和数字0都出现有114394C C A符合题意不同排法种数是224114 41043945832C C A C C A-=.故答案为:5832例15.从集合{O,P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母O,Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是8424.(用数字作答).【解析】由题意知每排中字母O,Q和数字0至多只能出现一个,本题可以分类来解(1)这三个元素只选O,有1239433624C C A=⨯⨯(2)这三个元素只选Q同理有33624⨯⨯(3)这三个元素只选0有2143943924C C A=⨯⨯(4)这三个元素O Q0都不选有22439433624C C A=⨯⨯根据分类计数原理将(1)(2)(3)(4)加起来33624336243924336248424⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=故答案为:8424例16.两部不同的长篇小说各由第一、二、三、四卷组成,每卷1本,共8本.将它们任意地排成一排,左边4本恰好都属于同一部小说的概率是135(结果用分数表示).【解析】由题意知本题是一个古典概型,总事件数是8本书全排列有88A种方法,而符合条件的事件数要分为二步完成:首先两套中任取一套,作全排列,有1424C A 种方法;剩下的一套全排列,有44A 种方法;∴概率为:14424488135C A A A =,故答案为:135.例17.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?(5)甲必须在乙的右边,可有多少种不同的排法?【解析】(1)因为三个女生必须排在一起,所以可以先把她们看成一个整体,这样同五个男生合在一起共有六个元素,排成一排有66A 种不同排法.对于其中的每一种排法,三个女生之间又都有33A 种不同的排法,因此共有63634A A =320种不同的排法.(2)要保证女生全分开,可先把五个男生排好,每两个相邻的男生之间留出一个空位,这样共有四个空位,加上两端两个男生外侧的两个位置,共有六个位置,再把三个女生插入这六个位置中,只要保证每个位置至多插入一个女生,就能保证任意两个女生都不相邻.由于五个男生排成一排有55A 种不同的排法,对于其中任意一种排法,从上述六个位置中选出三个来让三个女生插入都有36A 种方法,因此共有535614A A =400种不同的排法.(3)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选五个男生中的两个,有25A 种排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有66A 种排法,所以共有25A 6614A =400种不同的排法.(4)三个女生和五个男生排成一排有88A 种排法,从中扣去两端都是女生的排法2636A A 种,就能得到两端不都是女生的排法种数,因此共有82683636A A A -=000种不同的排法.(5)甲必须在乙的右边即为所有排列的221A ,因此共有8822120A A = 160种不同的排法.例18.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果男生按固定顺序,有多少种不同的排法?(5)如果三个女生站在前排,五个男生站在后排,有多少种不同的排法?【解析】(1)女须全排在一起,把3个女生捆绑在一起看做一个复合元素,再和5个男生全排,故有36364320A A=种;(2)女生必须全分开,先排男生形成了6个空中,插入3名女生,故有535614400A A=种;(3)两端都不能排女生,从男生中选2人排在两端,其余的全排,故有265614400A A=种;(4)男生按固定顺序,从8个位置中,任意排3个女生,其余的5个位置男生按照固定顺序排列,故有38336A=种,(5)三个女生站在前排,五个男生站在后排,3535720A A=种例19.三个女生和四个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,有多少种不同的排法?(5)如果最高的站中间,两边均按从高到低排列,有多少种不同的排法?(6)如果四个男同学按从高到低排列,有多少种不同的排法?【解析】(1)根据题意,用捆绑法,3名女生看为一个整体,考虑其顺序有33A种情况,再将其与4名男生进行全排列,有55A种情况,则共有5353720A A⨯=种排法;(2)用插空法,先将4名男生全排列,有44A种情况,排好后,有5个空位,在其中任选3个,安排3名女生,有35A种情况,则共有43451440A A=种排法;(3)在4名男生中任取2人,安排在两端,有242C 种情况,再将剩余的5人安排在中间的5个位置,有55A 种情况,则共有254521440C A ⨯=种排法;(4)用排除法,7人进行全排列,有77A 种排法,两端都站女生,即先在3名女生中任取2人,再将剩余的5人安排在其他5个位置,有2535A A 种站法,则共有7257354320A A A -= 种排法;(5)只需将最高的人放在中间,在剩余的6人中任取3人放在左边,其他的3人放在右边,由于顺序固定,则左右两边只有一种排法,则有3620C =种排法;(6)先在7个位置中安排3名女生,有37A 种排法,剩余4个位置安排4名男生,有2种情况,则有372420A =种排法.例20.现有8个人(5男3女)站成一排.(1)女生必须排在一起,共有多少种不同的排法?(2)其中甲必须站在排头有多少种不同排法?(3)其中甲、乙两人不能排在两端有多少种不同的排法?(4)其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?(5)其中甲在乙的左边有多少种不同的排法?(6)其中甲乙丙不能彼此相邻,有多少种不同排法?(7)男生在一起,女生也在一起,有多少种不同排法?(8)第3和第6个排男生,有多少种不同排法?(9)甲乙不能排在前3位,有多少种不同排法?(10)女生两旁必须有男生,有多少种不同排法?【解析】(1)根据题意,先将3名女生看成一个整体,考虑三人之间的顺序,有33A 种情况,将这个整体与5名男生全排列,有66A 种情况,则女生必须排在一起的排法有3636A A 种;(2)根据题意,甲必须站在排头,有2种情况,将剩下的7人全排列,有77A 种情况,则甲必须站在排头有772A 种排法;(3)根据题意,将甲乙两人安排在中间6个位置,有26A 种情况,将剩下的6人全排列,有66A 种情况,则甲、乙两人不能排在两端有2666A A 种排法;(4)根据题意,先将出甲乙之外的6人全排列,有66A 种情况,排好后有7个空位,则7个空位中,任选2个,安排甲乙二人,有27A 种情况,则甲、乙两人不相邻有2676A A 种排法;(5)根据题意,将8人全排列,有88A 种情况,其中甲在乙的左边与甲在乙的右边的情况数目相同,则甲在乙的左边有8812A 种不同的排法;(6)根据题意,先将出甲乙丙之外的5人全排列,有55A 种情况,排好后有6个空位,则6个空位中,任选3个,安排甲乙丙三人,有36A 种情况,其中甲乙丙不能彼此相邻有5356A A 种不同排法;(7)根据题意,先将3名女生看成一个整体,考虑三人之间的顺序,有33A 种情况,再将5名男生看成一个整体,考虑5人之间的顺序,有55A 种情况,将男生、女生整体全排列,有22A 种情况,则男生在一起,女生也在一起,有235235A A A 种不同排法;(8)根据题意,在5个男生中任选2个,安排在第3和第6个位置,有222525C A A 种情况,将剩下的6人全排列,有66A种情况,则第3和第6个排男生,有2656A A种不同排法;(9)根据题意,将甲乙两人安排在后面的5个位置,有25A种情况,将剩下的6人全排列,有66A种情况,甲乙不能排在前3位,有2656A A种不同排法?(10)根据题意,将5名男生全排列,有55A种情况,排好后除去2端有4个空位可选,在4个空位中任选3个,安排3名女生,有34A种情况,则女生两旁必须有男生,有5354A A种不同排法.例21.已知有7名同学排队照相:(1)若排成两排照,前排4人,后排3人,有多少种不同的排法?(2)若排成两排照,前排4人,后排3人,甲必须在前排,乙丙必须在同一排,有多少种不同的排法?(3)若排成一排照,甲、乙必须相邻,且不站两端,有多少种不同的排法?(4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,男女相间,有多少种不同的排法?(5)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,如果两端不能都排男生,有多少种不同的排法?(6)若排成一圈,有多少种不同的排法?【解析】有7名同学排队照相:(1)若徘成两排照,前徘4人,后排3人,有43735040A A=种方法.(2)若徘成两排照,前排4人,后排3人,甲必须在前排,乙丙必须在同一排,若乙、丙在前排,则从除了甲、乙、丙外的4人中再选一人放到前排,其余的在后排,方法有143443576A A A=种,若乙、丙在后排,从除了甲、乙、丙外的4人中再选一人放到后排,其余的人在前排,方法有134434576A A A=种,故共有5765761152+=种方法.(3)若排成一排照,甲、乙必须相邻,且不站两端,则采用插空法,将其余的5人排好,5人中间有4个空,把甲乙当做一个整体插入,方法有251254960A A A=种.。
专题1 两个计数原理类型一、加法原理【例1】高二年级一班有女生18人,男生38人,从中选取一名学生作代表,参加学校组织的调查团,问选取代表的方法有几种. 【解析】18+38=56.【例2】若a 、b 是正整数,且6a b ≤+,则以()a b ,为坐标的点共有多少个? 【解析】66=36´.【例3】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 .360D .648【解析】由题意知本题要分类来解, 当尾数为2、4、6、8时,个位有4种选法,因百位不能为0,所以百位有8种,十位有8种,共有884256创= 当尾数为0时,百位有9种选法,十位有8种结果, 共有98172创=根据分类计数原理知共有25672328+= 故选:B .【例4】用数字12345,,,,组成的无重复数字的四位偶数的个数为( )A .8B .24C .48D .120【解析】由题意知本题需要分步计数,2和4排在末位时,共有122A =种排法, 其余三位数从余下的四个数中任取三个有3443224A =创=种排法, 根据由分步计数原理得到符合题意的偶数共有22448?(个).故选:C .【例5】用012345,,,,,这6个数字,可以组成____个大于3000,小于5421的数字不重复的四位数.【解析】分四类:①千位数字为3,4之一时,百十个位数只要不重复即可,有352120A =个; ②千位数字为5时,百位数字为0,1,2,3之一时,有124448A A =个;③千位数字为5时,百位数字是4,十位数字是0,1之一时,有11236A A =个;最后还有5420也满足题意. 所以,所求四位数共有120+48+6+1=175个. 故答案为 175. 类型二、乘法原理【例6】公园有4个门,从一个门进,一个门出,共有_____种不同的走法. 【解析】根据题意,要求从从任一门进,从任一门出, 则进门的方法有4种,出门的方法也有4种, 则不同的走法有4416?种【例7】将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法种数有_______. 【解析】根据题意,依次对3个小球进行讨论:第一个小球可以放入任意一个盒子,即有4种不同的放法, 同理第二个小球也有4种不同的放法, 第三个小球也有4种不同的放法, 即每个小球都有4种可能的放法,根据分步计数原理知共有即44464创=不同的放法, 故答案为:64.【例8】如果在一周内(周一至周日)安排三所学校的学生参观某展览馆,每天最多只安排一所学校,要求甲学校连续参观两天,其余两所学校均只参观一天,那么不同的安排方法共有 种.【解析】分两步完成,第一步先安排甲学校参观,共六种安排方法;第二步安排另外两所学校,共有25A 安排方法,故不同的安排种法有256120A ?,故答案为120.【例9】高二年级一班有女生18人,男生38人,从中选取一名男生和一名女生作代表,参加学校组织的调查团,问选取代表的方法有几种.【解析】111838684C C = 【例10】六名同学报名参加三项体育比赛,每人限报一项,共有多少种不同的报名结果?【解析】每人都可以从这三个比赛项目中选报一项,各有3种不同的报名方法,根据分步乘法计数原理,可得共有不同的报名方法63729=种.【例11】六名同学参加三项比赛,三个项目比赛冠军的不同结果有多少种? 【解析】由题意,每项比赛的冠军都有6种可能,因为有3项体育比赛,所以冠军获奖者共有36666创=种可能【例12】用1,2,3,4,5,6组成六位数(没有重复数字),要求任何相邻两个数字的奇偶性不同,且1和2相邻,这样的六位数的个数是__________(用数字作答).【解析】解析:可分三步来做这件事: 第一步:先将3、5排列,共有22A 种排法;第二步:再将4、6插空排列,插空时要满足奇偶性不同的要求,共有222A 种排法;第三步:将1、2放到3、5、4、6形成的空中,共有15C 种排法.由分步乘法计数原理得共有221225240A A C =(种). 答案为:40【例13】从集合{12311},,,,中任选两个元素作为椭圆方程22221x y m n +=中的m 和n ,则能组成落在矩形区域{()|||11B x y x ,,=<且||9}y <内的椭圆个数为( ) A .43B .72C .86D .90【解析】椭圆落在矩形内,满足题意必须有,m n ¹,所以有两类, 一类是m ,n 从{1,2,3,6¼,7,8}任选两个不同数字,方法有2856A = 令一类是m 从9,10,两个数字中选一个,n 从{1,2,3,6¼,7,8}中选一个 方法是:2816?所以满足题意的椭圆个数是:561672+= 故选:B .【例14】若一系列函数的解析式相同,值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,那么函数解析式为2y x =-,值域为{19},--的“同族函数”共有( )A .7个B .8个C .9个D .10个【解析】定义域是集合的子集,且子集中至少应该含有1-、1中的一个和3-、3中的一个,满足条件的定义有:{1-,3}-、{1-,3}、{1,3}-、{1,3}、{1-,1,3}-、{1-,1,3}、{1-,3-,3}、{1,3-,3}、{1-,1,3-,3},共9个.故选:C .【例15】某银行储蓄卡的密码是一个4位数码,某人采用千位、百位上的数字之积作为十位和个位上的数字(如2816)的方法设计密码,当积为一位数时,十位上数字选0,并且千位、百位上都能取0.这样设计出来的密码共有( )A .90个B .99个C .100个D .112个【例16】从集合{4321012345},,,,,,,,,----中,选出5个数组成子集,使得这5个数中的任何两个数之和不等于1,则取出这样的子集的个数为( )A .10B .32C .110D .220【解析】从集合{1-,2-,3-,4-,0,1,2,3,4,5}中,随机选出5个数组成 子集,共有105C 种取法,即可组成105C 个子集,记“这5个数中的任何两个数之和不等于1”为事件A ,而两数之和为1的数组分别为(1,2)-,(2,3)-,(3-,4)(4-,5),(0,1),A 包含的结果有①只有有一组数的和为1,有5422213111160C C C C C =种结果②有两组数之和为1,有562160C C =种, 则A 包含的结果共有220种 故答案为:220.【例17】若x 、y 是整数,且6x ≤,6x ≤,则以()x y ,为坐标的不同的点共有多少个? 【解析】整数x ,y 满足6x ≤,6x ≤ 则{6,5,4,3x A?----,2-,1-,0,1,2,3,4,5,6},{6,5,4y B?---,3-,2-,1-,0,1,2,3,4,5,6},从A 种选一个共有13种方法,从B 选一个共有13种方法, 故有1313169?种.故答案为:169.【例18】用0,1,2,3,4,5这6个数字:⑴可以组成______________个数字不重复的三位数. ⑵可以组成______________个数字允许重复的三位数.【解析】(1)根据题意,分2步分析:①、先选百位,百位可以在1、2、3、4、5中任选1个,则百位有5种方法, ②、在剩下的5个数字中任选2个,安排在十位、个位,有2520A =种选法, 则可以组成520100?个无重复数字的三位数(2)分3步进行分析:①、先选百位,百位可以在1、2、3、4、5中任选1个,则百位有5种选法,②、再选十位,十位可以在0、1、2、3、4、5中任选1个,则十位有6种选法, ③、最后分析个位,个位可以在0、1、2、3、4、5中任选1个,则个位有6种选法, 则可以组成566180创=个数字允许重复的三位数;【例19】六名同学报名参加三项体育比赛,共有多少种不同的报名结果? 【解析】63333333创创?【例20】将3名教师分配到2所中学任教,每所中学至少一名教师,则不同的分配方案共有( )种.A .5B .6C .7D .8【解析】将3名教师分配到2所中学任教,每所中学至少1名教师, 只有一种结果1,2,首先从3个人中选2个作为一个元素, 使它与其他两个元素在一起进行排列,共有22326C A =种结果, 故选:B .类型三、基本计数原理的综合应用【例21】用0,3,4,5,6排成无重复字的五位数,要求偶数字相邻,奇数字也相邻,则这样的五位数的个数是_________.(用数字作答) 【解析】按首位数字的奇偶性分两类: 一类是首位是奇数的,有:2323A A ;另一类是首位是偶数,有:322322()A A A -则这样的五位数的个数是:2332223322()20A A A A A +-=. 故答案为:20.【例22】若自然数n 使得作竖式加法(1)(2)n n n ++++均不产生进位现象.则称n 为“可连数”.例如:32是“可连数”,因323334++不产生进位现象;23不是“可连数”,因232425++产生进位现象.那么,小于1000的“可连数”的个数为( )A .27B .36C .39D .48【解析】如果n 是良数,则n 的个位数字只能是0,1,2,非个位数字只能是0,1,2,3(首位不为0), 而小于1000的数至多三位, 一位的良数有0,1,2,共3个二位的良数个位可取0,1,2,十位可取1,2,3,共有339?个三位的良数个位可取0,1,2,十位可取0,1,2,3,百位可取1,2,3,共有34336创=个. 综上,小于1000的“良数”的个数为393648++=个 故选:D .【例23】由正方体的8个顶点可确定多少个不同的平面?【解析】依题意,正方体的8个顶点所确定的平面有:6个表面,6个对角面,8个正三角形平面共20个. 故答案为:20【例24】分母是385的最简真分数一共有多少个?并求它们的和.【解析】因为3855711=⨯⨯,在1~385这385个自然数中,5的倍数有385[]775=(个), 7的倍数有385[]557=(个),11的倍数有385[]3511=(个),5735⨯=的倍数有385[]1135=(个),51155⨯=的倍数有385[]755=(个), 71177⨯=的倍数有385[]577=(个),385的倍数有1个. 由容斥原理知,在1~385中能被5、7或11整除的数有775535(1175)1145++−+++=(个), 而5、7、11互质的数有385145240−=(个).即分母为385的真分数有240(个). 如果有一个真分数为385a,则必还有另一个真分数385385a −,即以385为分母的最简真分数是成对出现的, 而每一对之和恰为1.故以385为分母的240最简分数可以分成120时,它们的和为1120120⨯=. 【例25】用0,1,2,3,4,5这6个数字,可以组成_______个大于3000,小于5421的数字不重复的四位数.【解析】分四类:①千位数字为3,4之一时,百十个位数只要不重复即可,有352120A =个; ②千位数字为5时,百位数字为0,1,2,3之一时,有124448A A =个;③千位数字为5时,百位数字是4,十位数字是0,1之一时,有11236A A =个;最后还有5420也满足题意. 所以,所求四位数共有120+48+6+1=175个. 故答案为 175.【例26】某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,从“0000创创创?”到“9999创创创?”共10000个号码.公司规定:凡卡号的后四位带有数字“4”或“7”的一律作为“优惠卡”,则这组号码中“优惠卡”的个数为( )A .2000B .4096C .5904D .8320【解析】10000个号码中不含4、7的有484096=, \ “优惠卡”的个数为1000040965904-=,故选:C .【例27】同室4人各写1张贺年卡,先集中起来,然后每人从中各拿1张别人送出的贺年卡,则4张贺年卡不同的分配方式有( )A .6B .9种C .11种D .23种【解析】设四人分别为a 、b 、c 、d ,写的卡片分别为A 、B 、C 、D , 由于每个人都要拿别人写的,即不能拿自己写的,故a 有三种拿法,不妨设a 拿了B ,则b 可以拿剩下三张中的任一张,也有三种拿法,c 和d 只能有一种拿法, 所以共有33119创?种分配方式,故选:B.【例28】某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个节目插入原节目单中,那么不同的插法种数为()A.504B.210C.336D.120【解析】由题意知将这3个节目插入节目单中,原来的节目顺序不变,\三个新节目一个一个插入节目单中,原来的6个节目形成7个空,在这7个位置上插入第一个节目,共有7种结果,原来的6个和刚插入的一个,形成8个空,有8种结果,同理最后一个节目有9种结果根据分步计数原理得到共有插法种数为789504创=,故选:A.【例29】某班学生参加植树节活动,苗圃中有甲、乙、丙3种不同的树苗,从中取出5棵分别种植在排成一排的5个树坑内,同种树苗不能相邻,且第一个树坑和第5个树坑只能种甲种树苗的种法共()A.15种B.12种C.9种D.6种【解析】同种树苗不相邻且第一个树坑和第5个树坑只能种甲种树苗,\只有中间三个坑需要选择树苗,当中间一个种甲时,第二和第四个坑都有2种选法,共有4种结果,当中间一个不种甲时,则中间一个种乙或丙,当中间这个种乙时,第二和第四个位置树苗确定,当中间一个种丙时,第二和第四个位置树苗确定,共有2种结果,\总上可知共有426+-种结果,故选:D.【例30】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.360D.648【解析】由题意知本题要分类来解,当尾数为2、4、6、8时,个位有4种选法,因百位不能为0,所以百位有8种,十位有8种,共有884256创=当尾数为0时,百位有9种选法,十位有8种结果,共有98172创=根据分类计数原理知共有25672328+=故选:B.【例31】足球比赛的计分规则是:胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分,那么一个队打14场共得19分的情况有( )A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】得3分最多6场,则1分的1场,剩余的场次均得0分;若3分的共5场,则1分的共4场;若3分的共4场,则1分的共7场;若得3分的共3场,则1分的共9场;若得3分的2场,则1分的13场,不合题意,故选B.。
2023年高考数学考点复习——排列组合考点一、排列例1、A,B,C,D,E五人站成一排,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.24种B.36种C.48种D.60种例2、七人排成一排,其中甲只能在排头或排尾,乙、丙两人必须相邻,则排法共有()A.48种B.96种C.240种D.480种例3、某班举行了由6名学生参加的“弘扬中华文化”演讲比赛,决出第1名到第6名的名次(没有并列名次).甲、乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说,“很遗憾,你和乙都没有得到冠军”;对乙说,“你当然不会是最差的”.从回答分析,6人的名次排列情况可能有()A.216种B.240种C.288种D.384种跟踪练习1、A,B,C,D,E,F六名同学进行劳动技术比赛,决出第1名到第6名的名次.A,B,C 去询问成绩,回答者对A说:“很遗憾,你们三个都没有得到冠军.”对B说:“你的名次在C之前.”对C说:“你不是最后一名.”从以上的回答分析,6人的名次排列情况种数共有()A.108B.120C.144D.1562、十进制的算筹计数法是中国数学史上一个伟大的创造,算筹实际上是一根根同长短的小木棍.下图是利用算筹表示数字1~9的一种方法.例如:3可表示为“”,26可表示为“”,现用6根算筹表示不含0的无重复数字的三位数,算筹不能剩余,则这个三位数能被3整除的概率为()A.14B.16C.512D.7243、为了援助湖北抗击疫情,全国各地的白衣天使走上战场的第一线,他们分别乘坐6架我国自主生产的“运20”大型运输机,编号分别为1,2,3,4,5,6,同时到达武汉天河飞机场,每五分钟降落一架,其中1号与6号相邻降落的概率为()A.112B.16C.15D.134、甲、乙两名大学生报名参加第十四届全运会志愿者,若随机将甲、乙两人分配到延安、西安、汉中这3个赛区,则甲、乙都被分到汉中赛区的概率为()A.19B.16C.13D.125、将甲、乙、丙、丁、戊5位同学排成一横排,要求甲、乙均在丙的同侧,且丙丁不相邻,则不同的排法共有__________种.(用数字作答)6、某学校社团将举办庆祝中国共产党成立100周年革命歌曲展演.现从《歌唱祖国》、《英雄赞歌》、《唱支山歌给党听》、《毛主席派人来》4首独唱歌曲和《没有共产党就没有新中国》、《我和我的祖国》2首合唱歌曲中共选出4首歌曲安排演出,要求最后一首歌曲必须是合唱,则不同的安排方法共有___________种.7、杭州亚运会启动志愿者招募工作,甲、乙等6人报名参加了A、B、C三个项目的志愿者工作,因工作需要,每个项目仅需1名志愿者,每人至多参加一个项目,若甲不能参加A、B项目,乙不能参加B、C项目,那么共有__________种不同的选拔志愿者的方案.(用数字作答)8、6人排成一行,甲、乙相邻且丙不排两端的排法有()A.288种B.144种C.96种D.48种9、由1,2,3,4,5,6六个数字按如下要求组成无重复数字的六位数,1必须排在前两位,且2,3,4必须排在一起,则这样的六位数共有()A.48个B.60个C.72个D.84个10、高三(2)班某天安排6节课,其中语文、数学、英语、物理、生物、地理各一节,若要求物理课比生物课先上,语文课与数学课相邻,则编排方案共有()A.42种B.96种C.120种D.144种11、一只口袋内装有4个白球,5个黑球,若将球不放回地随机一个一个摸出来,则第4次摸出的是白球的概率为________.12、某公司在元宵节组织了一次猜灯谜活动,主持人事先将10条不同灯谜分别装在了如图所示的10个灯笼中,猜灯谜的职员每次只能任选每列最下面的一个灯笼中的谜语来猜(无论猜中与否,选中的灯笼就拿掉),则这10条灯谜依次被选中的所有不同顺序方法数为____________.(用数字作答)考点二组合例1、从三个小区中选取6人做志愿者,每个小区至少选取1人,则不同的选取方案数为()A.10 B.20 C.540 D.1080例2、试题安排6名志愿者扶贫干部到甲、乙、丙三个贫困村做扶贫工作,每人只做1个村的脱贫工作,甲村安排1名,乙村安排2名,丙村安排3名,则不同的安排方式共有___________种.例3、某值日小组共有5名同窗,假设任意安排3名同窗负责教室内的地面卫生,其余2名同窗负责教室外的走廊卫生,那么不同的安排方式种数是()A.10 B.20 C.60 D.100跟踪练习1、某中学为了发挥青年志原者的模范带头作用,利用周末开展青年志愿者进社区服务活动.该校决定成立一个含有甲、乙两人的4人青年志愿者社区服务团队,现把4人分配到A和B两个社区去服务,若每个社区都有志愿者,每个志愿者只服务一个社区,且甲、乙两人不同在一个社区的分配方案种类有()A.4 B.8 C.10 D.122、某城市新修建的一条道路上有10盏路灯,为了节省用电而又不能影响正常的照明,可以熄灭其中的3盏灯,但两端的灯不能熄灭,也不能熄灭相邻的两盏灯,则熄灯的方法有___________种(请用数字作答)3、某盒中有9个大小相同的球,分别标号为1,2,…,9,从盒中任取3个球,则取出的3个球的标号之和能被3整除的概率是______;记ξ为取出的3个球的标号之和被3除的余数,则随机变Eξ=______.量ξ的数学期望()4、从2名教师和5名学生中,选出3人参加“我爱我的祖国”主题活动.要求入选的3人中至少有一名教师,则不同的选取方案的种数是()A.20 B.55 C.30 D.255、国外新冠肺炎不断扩散蔓延,某地8名防疫工作人员到A、B、C、D四个社区做防护宣传,每名工作人员只去1个社区、A社区安排1名、B社区安排2名、C社区安排3名,剩下的人员到D社区,则不同的安排方法共有()A.39种B.168种C.1268种D.1680种6、从将标号为1,2,3,…,9的9个球放入标号为1,2,3,…,9的9个盒子里,每个盒内只放一个球,恰好3个球的标号与其所在盒子的标号不一致的放入方法种数为()A.84 B.168 C.240 D.2527、某盒中有9个大小相同的球,分别标号为1,2,…,9,从盒中任取3个球,则取出的3个球的标号之和能被3整除的概率是______;记ξ为取出的3个球的标号之和被3除的余数,则随机变Eξ=______.量ξ的数学期望()考点三排列组合综合运用例1、重庆11中本学期接收了5名西藏学生,学校准备把他们分配到A,B,C三个班级,每个班级至少分配1人,则其中学生甲不分配到A班的分配方案种数是()A.720 B.100 C.150 D.345例2、现有4份不同的礼物,若将其全部分给甲、乙两人,要求每人至少分得1份,则不同的分法共有()A.10种B.14种C.20种D.28种例3、将4名志愿者全部安排到某社区参加3项工作,每人参加1项,每项工作至少有1人参加,则不同的安排方式共有()A.24种B.36种C.60种D.72种跟踪练习1、现有5种不同颜色要对如图所示的五个部分进行着色,要求有公共边界的两块不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有()A.420种B.780种C.540种D.480种2、重庆11中本学期接收了5名西藏学生,学校准备把他们分配到A,B,C三个班级,每个班级至少分配1人,则其中学生甲不分配到A班的分配方案种数是()A.720 B.100 C.150 D.3453、现有4份不同的礼物,若将其全部分给甲、乙两人,要求每人至少分得1份,则不同的分法共有()A.10种B.14种C.20种D.28种4、现有甲、乙、丙、丁四名义工到A,B,C三个不同的社区参加公益活动.若每个社区至少分一名义工,则甲单独被分到A社区的概率为()A.16B.12C.13D.345、5名同学到甲、乙、丙3个社区协助工作人员调查新冠疫苗的接种情况,若每个社区至少有1名同学,每名同学只能去1个社区,且分配到甲、乙两个社区的人数不同,则不同的分配方法的种数为()A.60 B.80 C.100 D.1206、某部门安排甲、乙、丙、丁、戊五名专家赴三地工作.因工作需要,每地至少需要安排一名专家,其中甲、乙两名专家必须安排在同一地工作,丙、丁两名专家不能安排在同一地工作,则不同的安排方案的总数为()A.36 B.30 C.24 D.187、《数术记遗》是东汉时期徐岳编撰的一本数学专著,该书介绍了我国古代14种算法,其中积算(即筹算)、太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算13种均需要计算器械.某研究性学习小组3人分工搜集整理这13种计算器械的相关资料,其中一人搜集5种,另两人每人搜集4种,则不同的分配方法种数为()A.54431384322C C C AAB.54421384233C C C AAC.544138422C C CAD.5441384C C C8、一次表彰大会上,计划安排这5名优秀学生代表上台发言,这5名优秀学生分别来自高一、高二和高三三个年级,其中高一、高二年级各2名,高三年级1名.发言时若要求来自同一年级的学生不相邻,则不同的排法共有()种.A.36 B.48 C.72 D.1209、2021年1月18日,国家航天局探月与航天工程中心组织完成了我国首辆火星车全球征名活动的初次评审.初评环节遴选出弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行、星火共10个名称,作为我国首辆火星车的命名范围.某同学为了研究这些初选名字的内涵,计划从中随机选取4个依次进行分析,若同时选中哪吒、赤兔,则哪吒和赤兔连续被分析,否则随机依次分析,则所有不同的分析情况有()A.4704种B.2800种C.2688种D.3868种10、在1,2,3,4,5,6,7中任取6个不同的数作为一个3行2列矩阵的元素,要求矩阵的第2行的两个数字之和等于5,而矩阵的第1行和第3行的两个数字之和都不等于5,则可组成不同矩阵的个数为().A.204 B.260 C.384 D.48011、从1,2,3,4,5这五个数字中任取3个组成无重复数字的三位数,当三个数字中有2和3时,2需排在3的前面(不一定相邻),这样的三位数有()A.51个B.54个C.12个D.45个12、在1,2,3,4,5,6,7中任取6个不同的数作为一个3行2列矩阵的元素,要求矩阵的第2行的两个数字之和等于5,而矩阵的第1行和第3行的两个数字之和都不等于5,则可组成不同矩阵的个数为().A.204 B.260 C.384 D.48013、数学对于一个国家的发展至关重要,发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求.现某大学为提高数学系学生的数学素养,特开设了“古今数学思想”,“世界数字通史”,“几何原本”,“什么是数学”四门选修课程,要求数学系每位同学每学年至多选3门,大一到大三三学年必须将四门]选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有()A.60种B.78种C.84种D.144种14、2020年,新型冠状病毒引发的疫情牵动着亿万人的心.八方驰援战疫情,众志成城克时难,社会各界支援湖北,共抗新型冠状病毒肺炎.山东某医院的甲、乙、丙、丁、戊5名医生到湖北的A,B,C三个城市支援,若要求每个城市至少安排1名医生,则A城市恰好只有医生甲去支援的概率为______.15、南昌花博会期间,安排6位志愿者到4个展区提供服务,要求甲、乙两个展区各安排一个人,剩下两个展区各安排两个人,其中的小李和小王不在一起,不同的安排方案共有________种.。
高考数学总复习考点知识专题讲解专题8 排列与组合知识点一排列的定义一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并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.知识点二排列相同的条件两个排列相同的充要条件:(1)两个排列的元素完全相同.(2)元素的排列顺序也相同.【例1】判断下列问题是否为排列问题:(1)北京、上海、天津三个民航站之间的直达航线的飞机票的价格(假设来回的票价相同);(2)选2个小组分别去植树和种菜;(3)选2个小组去种菜;(4)选10人组成一个学习小组;(5)选3个人分别担任班长、学习委员、生活委员;(6)某班40名学生在假期相互打电话.知识点三 排列数的定义从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有不同排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号A m n 表示. 知识点四 排列数公式及全排列 1.排列数公式的两种形式(1)A m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1),其中m ,n ∈N *,并且m ≤n .(2)A m n =n !(n -m )!. 2.全排列:把n 个不同的元素全部取出的一个排列,叫做n 个元素的一个全排列,全排列数为A n n =n !(叫做n 的阶乘).规定:0!=1. 【例2】(2023•泰州期末)678910⨯⨯⨯⨯可以表示为()A .410AB .510AC .410CD .510C【例3】(2023•莱州市开学)已知18934x x A A -=,则x 等于() A .6B .13C .6或13D .12【例4】(2023•浑南区期末)12320222232022232022M A A A A =++++,20232023N A =,则M 与N 的大小关系是()A .M N =B .M N >C .M N <D .M N …知识点五“相邻”与“不相邻”问题相邻问题捆绑法,不相邻问题插空法.【例5】3名男生,4名女生,这7个人站成一排在下列情况下,各有多少种不同的站法? (1)男、女各站在一起;(2)男生必须排在一起;(3)男生不能排在一起;(4)男生互不相邻,且女生也互不相邻.【例6】(2023•香坊区期末)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【例7】(2023•沈阳模拟)甲、乙、丙、丁、戊、己6人站成一排拍合照,要求甲必须站在中间两个位置之一,且乙、丙2人相邻,则不同的排队方法共有() A.24种B.48种C.72种D.96种知识点六定序问题用除法对于定序问题,可采用“除阶乘法”解决.即用不限制的排列数除以顺序一定元素的全排列数.【例8】7人站成一排.(1)甲必须在乙的前面(不一定相邻),则有多少种不同的排列方法?(2)甲、乙、丙三人自左向右的顺序不变(不一定相邻),则有多少不同的排列方法?知识点七特殊元素的“在”与“不在”问题分析法对于“在”与“不在”问题,可采用“特殊元素优先考虑,特殊位置优先安排”的原则解决.【例9】(2023•卧龙区月考)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() A .24种B .36种C .48种D .144种【例10】(2023•宜宾月考)“四书”“五经”是我国9部经典名著《大学》《论语》《中庸》《孟子》《周易》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》的合称.为弘扬中国传统文化,某校计划在读书节活动期间举办“四书”“五经”知识讲座,每部名著安排1次讲座,若要求《大学》《论语》相邻,但都不与《周易》相邻,则排法种数为() A .622622A A A B .6262A A C .622672A A A D .622662A A A【例11】(2023•武强县期中)用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数. (1)可组成多少个不同的四位数? (2)可组成多少个不同的偶数?【例12】从包括甲、乙两名同学在内的7名同学中选出5名同学排成一列,求解下列问题.(1)甲不在首位的排法有多少种?(2)甲既不在首位也不在末位的排法有多少种? (3)甲与乙既不在首位也不在末位的排法有多少种? (4)甲不在首位,同时乙不在末位的排法有多少种?同步训练(一)1.(2023•宿迁期末)下列各式中,不等于n !的是()A .n n AB .1n n A -C .1n n nA +D .11n n nA --2.(2023•宿迁月考)(1998)(1999)(2021)(2022)(n n n n n N ----∈,2022)n >可表示为()A .241998n A -B .251998n A -C .242022n A -D .252022n A -3.(2023•河南模拟)从3,5,7,11这四个质数中,每次取出两个不同的数分别为a ,b ,共可得到lga lgb -的不同值的个数是()A .6B .8C .12D .164.(2023•揭阳期末)已知甲、乙两个家庭排成一列测核酸,甲家庭是一对夫妻带1个小孩,乙家庭是一对夫妻带2个小孩.现要求2位父亲位于队伍的两端,3个小孩要排在一起,则不同的排队方式的种数为()A.288B.144C.72D.365.(2023•海淀区校级期末)某晚会有三个唱歌节目,两个舞蹈节目,要求舞蹈节目不能相邻,有()种排法?A.72B.36C.24D.126.(20123•会宁县期中)用0,1,2,3,4五个数字:(1)可组成多少个五位数;(2)可组成多少个无重复数字的五位数;(3)可组成多少个无重复数字的且是3的倍数的三位数;(4)可组成多少个无重复数字的五位奇数.7.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?知识点八组合及组合数的定义1.组合一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.2.组合数从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号C m n表示.知识点九排列与组合的关系【例13】(1)某铁路线上有4个车站,则这条铁路线上共需准备多少种车票?(2)把5本不同的书分给5个学生,每人一本;(3)从7本不同的书中取出5本给某个学生.【例14】一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球.(1)从口袋内取出3个球,共有多少种取法?(2)从口袋内取出3个球,使其中含有1个黑球,有多少种取法?(3)从口袋内取出3个球,使其中不含黑球,有多少种取法?知识点十组合数公式规定:C 0n =1.知识点十一 组合数的性质 性质1:C mn =C n -mn .性质2:C m n +1=C m n +C m -1n .【例15】(2023•朝阳区期末)已知2188m m C C -=,则m 等于() A .1B .3C .1或3D .1或4【例16】(2023•吉水县期末)计算33334562015C C C C ++++的值为()A .42015CB .32015C C .420161C -D .520151C -【例17】(2023•崂山区期末)对于伯努利数()n B n N ∈,有定义:001,(2)nk n n k k B B C B n ===∑….则()A .216B =B .4130B =C .6142B =D .230n B +=【例18】(2023•沙坪坝区模拟)某项活动安排了4个节目,每位观众都有6张相同的票,活动结束后将票全部投给喜欢的节目,一位观众最喜欢节目A,准备给该节目至少投3张,剩下的票则随机投给其余的节目,但必须要A节目的得票数是最多的,则4个节目获得该观众的票数情况有()种A.150B.72C.20D.17【例19】(2023•东湖区期末)某校举行科技文化艺术节活动,学生会准备安排6名同学到两个不同社团开展活动,要求每个社团至少安排两人,其中A,B两人不能分在同一个社团,则不同的安排方案数是()A.56B.28C.24D.12知识点十二分组、分配问题(1)分组问题属于“组合”问题,常见的分组问题有三种:①完全均匀分组,每组的元素个数均相等,均匀分成n组,最后必须除以n!;②部分均匀分组,应注意不要重复,有n组均匀,最后必须除以n!;③完全非均匀分组,这种分组不考虑重复现象.(2)分配问题属于“排列”问题,分配问题可以按要求逐个分配,也可以分组后再分配.1 平均分组【例20】(1)6本不同的书,分给甲、乙、丙三人,每人两本,有多少种方法?(2)6本不同的书,分为三份,每份两本,有多少种方法?2 不平均分组【例21】(1)6本不同的书,分为三份,一份一本,一份两本,一份三本,有多少种方法?(2)6本不同的书,分给甲、乙、丙三人,一人一本,一人两本,一人三本,有多少种不同的方法?3 分配问题【例22】6本不同的书,分给甲、乙、丙三人,每人至少一本,有多少种不同的方法?【例23】(2022秋•浑南区期末)将6本不同的书分给甲、乙、丙、丁4个人,每人至少一本的不同分法共有种.(用数字作答)【例24】(2022秋•浑南区期末)某市聘请6名农业专家安排到三个乡镇作指导,每个乡镇至少一人,则安排方案的种数是()A.495B.540C.630D.720【例25】(2023•云南模拟)中国空间站()ChinaSpaceStation的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.2022年10月31日15:37分,我国将“梦天实验舱”成功送上太空,完成了最后一个关键部分的发射,“梦天实验舱”也和“天和核心舱”按照计划成功对接,成为“T”字形架构,我国成功将中国空间站建设完毕.2023年,中国空间站将正式进入运营阶段.假设中国空间站要安排甲、乙等5名航天员进舱开展实验,其中“天和核心舱”安排2人,“问天实验舱”安排2人,“梦天实验舱”安排1人.若甲、乙两人不能同时在一个舱内做实验,则不同的安排方案共有()A.9种B.24种C.26种D.30种知识点十三相同元素分配问题之隔板法隔板法:如果将放有小球的盒子紧挨着成一行放置,便可看作排成一行的小球的空隙中插入了若干隔板,相邻两块隔板形成一个“盒”,每一种插入隔板的方法对应着小球放入盒子的一种方法,此法称之为隔板法,隔板法专门解决相同元素的分配问题.将n个相同的元素分给m个不同的对象(n≥m),有C m-1n-1种方法,可描述为(n-1)个空中插入(m -1)块板.【例26】6个相同的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子,求下列方法的种数.(1)每个盒子都不空;(2)恰有一个空盒子;(3)恰有两个空盒子.【例27】(2023•浦东新区期末)10个相同的小球放到6个不同的盒子里,每个盒子里至少放一个小球,则不同的放法有种.【例28】(2023•海淀区期末)没有一个冬天不可逾越,没有一个春天不会来临.某街道疫情防控小组选派7名工作人员到A ,B ,C 三个小区进行调研活动,每个小区至少去1人,恰有两个小区所派人数相同,则不同的安排方式共有() A .1176B .2352C .1722D .1302【例29】(2023•多选•玄武区期末)甲、乙、丙、丁、戊共5位志愿者被安排到A ,B ,C ,D 四所山区学校参加支教活动,要求每所学校至少安排一位志愿者,且每位志愿者只能到一所学校支教,则下列结论正确的是() A .不同的安排方法共有240种 B .甲志愿者被安排到A 学校的概率是14C .若A 学校安排两名志愿者,则不同的安排方法共有120种D .在甲志愿者被安排到A 学校支教的前提下,A 学校有两名志愿者的概率是25【例30】(2023•多选•营口期末)某校的高一和高二年级各10个班级,从中选出五个班级参加活动,下列结论正确的是()A .高二六班一定参加的选法有420C 种B .高一年级恰有2个班级的选法有231010C C 种C .高一年级最多有2个班级的选法为52012C 种D .高一年级最多有2个班级的选法为231451*********C C C C C ++种【例31】(2023•福建模拟)近年来,“剧本杀”门店遍地开花.放假伊始,7名同学相约前往某“剧本杀”门店体验沉浸式角色扮演型剧本游戏,目前店中仅有可供4人组局的剧本,其中A ,B 角色各1人,C 角色2人.已知这7名同学中有4名男生,3名女生,现决定让店主从他们7人中选出4人参加游戏,其余3人观看,要求选出的4人中至少有1名女生,并且A ,B 角色不可同时为女生.则店主共有348种选择方式.【例32】(2023•和平区校级模拟)我们常常运用对同一个量算两次的方法来证明组合恒等式,如:从装有编号为1,2,3,⋯,1n +的1n +个球的口袋中取出m 个球(0m n <…,m ,)n N ∈,共有1m n C +种取法.在1m n C +种取法中,不取1号球有m n C 种取法;取1号球有1m n C -种取法.所以11m m m n n n C C C -++=.试运用此方法,写出如下等式的结果:323232323142241n n n n n C C C C C C C C ----+⋅+⋅++⋅+=.同步训练(二)8.(多选)下列问题是组合问题的有()A .10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次B .平面上有2 021个不同的点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段C .集合{a 1,a 2,a 3,…,a n }中含有三个元素的子集有多少个D .从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法9.(2023•宣城期中)关于排列组合数,下列结论错误的是() A .m n m n n C C -=B .11m m m n n n C C C -+=+C .11m m n n A mA --=D .11m m mn n n A mA A -++=10.(2023•多选•朝阳区期末)关于排列组合数,下列结论正确的是() A .m n m n n C C -=B .11m m m n n n C C C -+=+C .11m m n n A mA --=D .!()!mn n A n m =-11.课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名队长,现从中选5人主持某项活动,依下列条件各有多少种选法? (1)至少有一名队长当选;(2)至多有两名女生当选;(3)既要有队长,又要有女生当选.12.将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.(1)有多少种放法?(2)每盒至多1个球,有多少种放法?(3)恰好有1个空盒,有多少种放法?(4)每个盒内放1个球,并且恰好有1个球的编号与盒子的编号相同,有多少种放法?(5)把4个不同的小球换成4个相同的小球,恰有一个空盒,有多少种放法?13.(多选)6位同学在毕业聚会活动中进行纪念品的交换,任意两位同学之间最多交换一次,进行交换的两位同学互赠一份纪念品.已知6位同学之间共进行了13次交换,则收到4份纪念品的同学人数可能为()A.1 B.2 C.3 D.414.已知10件不同产品中有4件是次品,现对它们进行一一测试,直至找出所有4件次品为止.(1)若恰在第5次测试,才测试到第一件次品,第10次才找到最后一件次品,则这样的不同测试方法数是多少?(2)若恰在第5次测试后,就找出了所有的4件次品,则这样的不同测试方法数是多少?15.现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作,有4名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?16.空间中有10个点,其中有5个点在同一个平面内,其余点无三点共线,无四点共面,则以这些点为顶点,共可构成四面体的个数为()A.205 B.110 C.204 D.20017.4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去1名,则不同的保送方案有______种.18.甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是________.(用数字作答)19.(2023•长沙期末)6名志愿者分配到3个社区参加服务工作,每名志愿者只分配到一个社区,每个社区至少分配一名志愿者且人数各不相同,不同的分配方案共有() A .540种B .360种C .180种D .120种20.(2023•多选•罗湖区期末)在10件产品中,有7件合格品,3件不合格品,从这10件产品中任意抽出3件,则下列结论正确的有()A .抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有1237C C 种 B .抽出的3件产品中至少有1件是不合格品的抽法有1239C C 种 C .抽出的3件产品中至少有1件是不合格品的抽法有1221337373C C C C C ++种D .抽出的3件产品中至少有1件是不合格品的抽法有33107C C -种。
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, 在第一类办法中有种不同的方法, 在第2类办法中有种不同的方法……在第n类型办法中有种不同的方法, 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步有种不同的方法, 做第2步有种不同的方法……, 做第n步有种不同的方法;那么完成这件事共有种不同的方法.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, 时叫做选排列, 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, 用符号表示.5. 排列数公式:排列数具有的性质: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,用符号表示.8. 组合数公式:组合数的两个性质: ①;②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, 有种站法, 然后其余5人在另外5个位置上作全排列有种站法, 根据分步乘法计数原理, 共有站法: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, 有种站法, 然后中间4人有种站法, 根据分步乘法计数原理, 共有站法:方法三: 若对甲没有限制条件共有种站法, 甲在两端共有种站法, 从总数中减去这两种情况的排列数, 即共有站法:(2)方法一: 先把甲、乙作为一个“整体”, 看作一个人, 和其余4人进行全排列有种站法, 再把甲、乙进行全排列, 有种站法, 根据分步乘法计数原理, 共有方法二: 先把甲、乙以外的4个人作全排列, 有种站法, 再在5个空档中选出一个供甲、乙放入, 有种方法, 最后让甲、乙全排列, 有种方法, 共有(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, 有种站法, 故共有站法为此外, 也可用“间接法”, 6个人全排列有种站法, 由(2)知甲、乙相邻有种站法, 所以不相邻的站法有.(4)方法一: 先将甲、乙以外的4个人作全排列, 有种, 然后将甲、乙按条件插入站队, 有种, 故共有站法.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人作全排列有种方法, 最后对甲、乙进行排列, 有种方法, 故共有站法.(5)方法一: 首先考虑特殊元素, 甲、乙先站两端, 有种, 再让其他4人在中间位置作全排列, 有种, 根据分步乘法计数原理, 共有站法.方法二: 首先考虑两端两个特殊位置, 甲、乙去站有种站法, 然后考虑中间4个位置, 由剩下的4人去站, 有种站法, 由分步乘法计数原理共有站法.(6)方法一: 甲在左端的站法有种, 乙在右端的站法有种, 甲在左端而且乙在右端的站法有种, 故甲不站左端、乙不站右端共有-2 + =504(种)站法.方法二:以元素甲分类可分为两类:①甲站右端有 种站法, ②甲在中间4个位置之一, 而乙又不在右端有 种, 故共有 + =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 .(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 种选法, 其中全是男运动员的选法有 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 种选法.其中不选队长的方法有 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 种选法;不选女队长时, 必选男队长, 共有 种选法, 而且其中不含女运动员的选法有 种, 所以不选女队长时的选法共有 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 ;(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 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 ( )种 种 种 种【解析】: 分为2男1女, 和1男2女两大类, 共有 种.解题策略: 合理分类与准确分步的策略.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 ( )种种种种【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种方法, 然后在剩余的3人中选2人做后两项工作, 有种方法. 故共有种选法.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()【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, 有种方法, ②.从3个奇数中选两个, 有种方法;③.给0安排一个位置, 只能在个、十、百位上选, 有种方法;④.其他的3个数字进行全排列, 有种排法, 根据乘法原理共有种方法. (2)不含0, 分步: ①偶数必然是2和4 ;②奇数有种不同的选法, ③然后把4个元素全排列, 共种排法, 不含0 的排法有种. 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()种种种种【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()【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, 有种选法, 由分步计数原理此时共有种.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门中任选两门有种选法, 所以至少有一门不相同的选法为种不同的选法.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()【解析】:第一类个位是0, 共种不同的排法;第二类个位不是0, 共种不同的解法.故共有+ =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()【解析】: 合理分类, 甲、乙全被选中, 有种选法, 甲、乙有一个被选中, 有种不同的选法, 共+ =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()【解析】: 将甲、乙、丙、丁四名学生分成三组, 则共有种不同的分法, 然后三组进行全排列共种不同的方法;最后再把甲、乙分到同一个班的情况排除掉, 共种不同的排法. 所以总的排法为- =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.。
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。
专题09排列组合高考常见小题全归类【命题规律】排列组合是高考重点考查的内容之一,今后在本节的考查形式依然以选择或者填空为主,以考查基本概念和基本方法为主,难度中等偏下,与教材相当.本节内容与生活实际联系紧密,考生可适当留意常见的排列组合现象,如体育赛事排赛、彩票规则等,培养数学应用的思维意识.【核心考点目录】核心考点一:两个计数原理的综合应用核心考点二:直接法核心考点三:间接法核心考点四:捆绑法核心考点五:插空法核心考点六:定序问题(先选后排)核心考点七:列举法核心考点八:多面手问题核心考点九:错位排列核心考点十:涂色问题核心考点十一:分组问题核心考点十二:分配问题核心考点十三:隔板法核心考点十四:数字排列核心考点十五:几何问题核心考点十六:分解法模型与最短路径问题核心考点十七:排队问题核心考点十八:构造法模型和递推模型核心考点十九:环排问题【真题回归】1.(2022·全国·统考高考真题)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,则不同排列方式共有()A.12种B.24种C.36种D.48种【答案】B【解析】因为丙丁要在一起,先把丙丁捆绑,看做一个元素,连同乙,戊看成三个元素排列,有3!种排列方式;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;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:3!2224⨯⨯=种不同的排列方式,故选:B2.(2021·全国·统考高考真题)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、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()A.60种B.120种C.240种D.480种【答案】C【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25C种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有2 54!240C⨯=种不同的分配方案,故选:C.3.(2020·山东·统考高考真题)现从4名男生和3名女生中,任选3名男生和2名女生,分别担任5门不同学科的课代表,则不同安排方法的种数是()A.12B.120C.1440D.17280【答案】C【解析】首先从4名男生和3名女生中,任选3名男生和2名女生,共有3243C C种情况,再分别担任5门不同学科的课代表,共有55A种情况.所以共有3254351440C C A=种不同安排方法.故选:C4.(2020·海南·高考真题)要安排3名学生到2个乡村做志愿者,每名学生只能选择去一个村,每个村里至少有一名志愿者,则不同的安排方法共有()A.2种B.3种C.6种D.8种【答案】C【解析】第一步,将3名学生分成两个组,有12323C C=种分法第二步,将2组学生安排到2个村,有222A=种安排方法所以,不同的安排方法共有326⨯=种故选:C5.(2020·海南·统考高考真题)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A.120种B.90种C.60种D.30种【答案】C【解析】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有16C ; 然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有25C ; 最后剩下的3名同学去丙场馆.故不同的安排方法共有126561060C C ⋅=⨯=种.故选:C6.(2020·全国·统考高考真题)如图,将钢琴上的12个键依次记为a 1,a 2,…,a 12.设1≤i <j <k ≤12.若k –j =3且j –i =4,则称ai ,aj ,ak 为原位大三和弦;若k –j =4且j –i =3,则称ai ,aj ,ak 为原位小三和弦.用这12个键可以构成的原位大三和弦与原位小三和弦的个数之和为( )A .5B .8C .10D .15【答案】C【解析】根据题意可知,原位大三和弦满足:3,4k j j i -=-=.∴1,5,8i j k ===;2,6,9i j k ===;3,7,10i j k ===;4,8,11i j k ===;5,9,12i j k ===. 原位小三和弦满足:4,3k j j i -=-=.∴1,4,8i j k ===;2,5,9i j k ===;3,6,10i j k ===;4,7,11i j k ===;5,8,12i j k ===. 故个数之和为10. 故选:C .7.(2022·全国·统考高考真题)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为________.【答案】635. 【解析】从正方体的8个顶点中任取4个,有48C 70n ==个结果,这4个点在同一个平面的有6612m =+=个,故所求概率1267035m P n ===. 故答案为:635. 8.(2020·全国·统考高考真题)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.【答案】36【解析】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∴先取2名同学看作一组,选法有:246C =现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:336A =根据分步乘法原理,可得不同的安排方法6636⨯=种 故答案为:36.【方法技巧与总结】1、如图,在圆中,将圆分n 等份得到n 个区域1M ,2M ,3M ,,(2)n M n ,现取(2)k k 种颜色对这n 个区域涂色,要求每相邻的两个区域涂不同的两种颜色,则涂色的方案有(1)(1)(1)n n k k --+-种.2、错位排列公式1(1)(1)!!inn i D n n =-=+⋅∑ 3、数字排列问题的解题原则、常用方法及注意事项(1)解题原则:排列问题的本质是“元素”占“位子”问题,有限制条件的排列问题的限制条件主要表现在某元素不排在某个位子上,或某个位子不排某些元素,解决该类排列问题的方法主要是按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先满足特殊位子,若一个位子安排的元素影响到另一个位子的元素个数时,应分类讨论.4、定位、定元的排列问题,一般都是对某个或某些元素加以限制,被限制的元素通常称为特殊元素,被限制的位置称为特殊位置.这一类问题通常以三种途径考虑:(1)以元素为主考虑,这时,一般先解决特殊元素的排法问题,即先满足特殊元素,再安排其他元素; (2)以位置为主考虑,这时,一般先解决特殊位置的排法问题,即先满足特殊位置,再考虑其他位置; (3)用间接法解题,先不考虑限制条件,计算出排列总数,再减去不符合要求的排列数.5、解决相邻问题的方法是“捆绑法”,其模型为将n 个不同元素排成一排,其中某k 个元素排在相邻位置上,求不同排法种数的方法是:先将这k 个元素“捆绑在一起”,看成一个整体,当作一个元素同其他元素一起排列,共有11n k n k A -+-+种排法;然后再将“捆绑”在一起的元素“内部”进行排列,共有k k A 种排法.根据分步乘法计数原理可知,符合条件的排法共有11n k n k kk A A -+-+⋅种. 6、解决不相邻问题的方法为“插空法”,其模型为将n 个不同元素排成一排,其中某k 个元素互不相邻(1k n k ≤-+),求不同排法种数的方法是:先将(n k -)个元素排成一排,共有n k n k A --种排法;然后把k 个元素插入1n k -+个空隙中,共有1k n k A -+种排法.根据分步乘法计数原理可知,符合条件的排法共有n k n k A --·1k n k A -+种.7、解决排列、组合综合问题时需注意“四先四后”:(1)先分类,后分步:某些问题总体不好解决时,常常分成若干类,再由分类加法计数原理解决或分成若干步,再由分步乘法计数原理解决.常常既要分类,又要分步,其原则是先分类,再分步.(2)先特殊,后一般:解排列、组合问题时,常先考虑特殊情形(特殊元素,特殊位置等),再考虑其他情形.(3)先分组,后分配:对不同元素且较为复杂的平均分组问题,常常“先分组,再分配”. (4)先组合,后排列:对于既要选又要排的排列组合综合问题,常常考虑先选再排.【核心考点】核心考点一:两个计数原理的综合应用 【典型例题】例1.(2022·全国·高三专题练习)重庆九宫格火锅,是重庆火锅独特的烹饪方式.九宫格下面是相通的,实现了“底同火不同,汤通油不通”它把火锅分为三个层次,不同的格子代表不同的温度和不同的牛油浓度,其锅具抽象成数学形状如图(同一类格子形状相同):“中间格“火力旺盛,不宜久煮,适合放一些质地嫩脆、顷刻即熟的食物; “十字格”火力稍弱,但火力均匀,适合煮食,长时间加热以锁住食材原香;“四角格”属文火,火力温和,适合焖菜,让食物软糯入味.现有6种不同食物(足够量),其中1种适合放入中间格,3种适合放入十字格,2种适合放入四角格.现将九宫格全部放入食物,且每格只放一种,若同时可以吃到这六种食物(不考虑位置),则有多少种不同放法( )A .108B .36C .9D .6【答案】C【解析】由题可知中间格只有一种放法;十字格有四个位置,3种适合放入,所以有一种放两个位置,共有3种放法;四角格有四个位置,2种适合放入,可分为一种放三个位置,另一种放一个位置,有两种放法,或每种都放两个位置,有一种放法,故四角格共有3种放法;所以不同放法共有133=9⨯⨯种.故选:C .例2.(2022春·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨七十三中校考阶段练习)某市抽调5位医生分赴4所医院支援抗疫,要求每位医生只能去一所医院,每所医院至少安排一位医生.由于工作需要,甲、乙两位医生必须安排在不同的医院,则不同的安排种数是( )A .90B .216C .144D .240【答案】B【解析】完成这件事情,可以分两步完成,第一步,先将5为医生分为四组且甲、乙两位医生不在同一组,共有2519C -=种方案;第二步,再将这四组医生分配到四所医院,共有4424A =种不同方案,所以根据分步乘法计数原理得共有249216⨯=种不同安排方案. 故选:B .例3.(2022春·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)某大型联欢会准备从含甲、乙的6个节目中选取4个进行演出,要求甲、乙2个节目中至少有一个参加,且若甲、乙同时参加,则他们演出顺序不能相邻,那么不同的演出顺序的种数为( )A .720B .520C .600D .264【答案】D【解析】若甲、乙两节目只有一个参加,则演出顺序的种数为:134244192C C A =, 若甲、乙两节目都参加,则演出顺序的种数为:22242372C A A =;因此不同的演出顺序的种数为19272264+=. 故选:D .核心考点二:直接法 【典型例题】例4.甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行劳动技术比赛,决出第1名到第5名的名次.甲和乙去询问成绩,回答者对甲说:“很遗憾,你和乙都没有得到冠军.”对乙说:“你当然不会是最差的.”从这两个回答分析,5人的名次排列方式共有( )种A .54B .72C .96D .120【答案】A【解析】根据题意,甲乙都没有得到冠军,而乙不是最后一名, 分2种情况讨论:①甲是最后一名,则乙可以为第二、三、四名,即乙有3种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,有336A =种情况,此时有1863=⨯种名次排列情况;②甲不是最后一名,甲乙需要排在第二、三、四名,有236A =种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,有336A=种情况,此时有6636⨯=种名次排列情况;则一共有361854+=种不同的名次情况,故选:A.例5.某校开展研学活动时进行劳动技能比赛,通过初选,选出,,,,,A B C D E F共6名同学进行决赛,决出第1名到第6名的名次(没有并列名次),A和B去询问成绩,回答者对A说“很遗㙳,你和B都末拿到冠军;对B说“你当然不是最差的”.试从这个回答中分析这6人的名次排列顺序可能出现的结果有()A.720种B.600种C.480种D.384种【答案】D【解析】由题意,,A B不是第一名且B不是最后一名,B的限制最多,故先排B,有4种情况,再排A,也有4种情况,余下4人有44432124A=⨯⨯⨯=种情况,利用分步相乘计数原理知有4424384⨯⨯=种情况.故选:D.例6.甲、乙、丙、丁四人站成一列,要求甲站在最前面,则不同的排法有()A.24种B.6种C.4种D.12种【答案】B【解析】甲、乙、丙、丁四人站成一列,要求甲站在最前面,则只需对剩下3人全排即可,则不同的排法共有333216A=⨯⨯=,故选:B.核心考点三:间接法【典型例题】例7.将7个人从左到右排成一排,若甲、乙、丙3人中至多有2人相邻,且甲不站在最右端,则不同的站法有().A.1860种B.3696种C.3600种D.3648种【答案】D【解析】7个人从左到右排成一排,共有775040A=种不同的站法,其中甲、乙、丙3个都相邻有3535720A A=种不同的站法,甲站在最右端有66720A=种不同的站法,甲、乙、丙3个相邻且甲站最右端有242448A A=种不同的站法,故甲、乙、丙3人中至多有2人相邻,且甲不站在最右端,不同的站法有5040720720483648--+=种不同的站法.故选:D例8.某学校计划从包含甲、乙、丙三位教师在内的10人中选出5人组队去西部支教,若甲、乙、丙三位教师至少一人被选中,则组队支教的不同方式共有()A .21种B .231种C .238种D .252种【答案】B【解析】10人中选5人有510C 252=种选法,其中,甲、乙、丙三位教师均不选的选法有57C 21=种,则甲、乙、丙三位教师至少一人被选中的选法共有55107C C 231-=种.故选:B例9.中园古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”主要指德育;“乐”主要指美育;“射”和“御”就是体育和劳动;“书”指各种历史文化知识;“数”指数学.某校国学社团开展“六艺”讲座活动,每周安排一次讲座,共讲六次.讲座次序要求“射”不在第一次,“数”和“乐”两次不相邻,则“六艺”讲座不同的次序共有( )A .408种B .240种C .1092种.D .120种【答案】A【解析】每周安排一次,共讲六次的“六艺”讲座活动,“射”不在第一次的不同次序数为1555A A ,其中“射”不在第一次且“数”和“乐”两次相邻的不同次序数为142442A A A , 于是得1514255442A A A A A 51204242408-=⨯-⨯⨯=,所以“六艺”讲座不同的次序共有408种. 故选:A核心考点四:捆绑法 【典型例题】例10.(2022·四川自贡·统考一模)在某个单位迎新晚会上有A 、B 、C 、D 、E 、F 6个节目,单位为了考虑整体效果,对节目演出顺序有如下具体要求,节目C 必须安排在第三位,节目D 、F 必须安排连在一起,则该单位迎新晚会节目演出顺序的编排方案共有( )种A .36B .48C .60D .72【答案】A【解析】由题意D 、F 在一二位或四五位、五六位,C 是固定的,其他三个节目任意排列,因此方法数为23233A A 36=.故选:A .例11.(2022·四川宜宾·统考模拟预测)“四书” “五经”是我国9部经典名著《大学》《论语》《中庸》《孟子》《周易》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》的合称.为弘扬中国传统文化,某校计划在读书节活动期间举办“四书”“五经”知识讲座,每部名著安排1次讲座,若要求《大学》《论语》相邻,但都不与《周易》相邻,则排法种数为( )A .622622A A AB .6262A AC .622672A A A D .622662A A A【答案】C【解析】先排除去《大学》《论语》《周易》之外的6部经典名著的讲座,共有66A 种排法,将《大学》《论语》看作一个元素,二者内部全排列有22A 种排法, 排完的6部经典名著的讲座后可以认为它们之间包括两头有7个空位,从7个空位中选2个,排《大学》《论语》捆绑成的一个元素和《周易》的讲座,有27A 种排法,故总共有622627A A A 种排法,故选:C .例12.(2022春·四川内江·高三威远中学校校考期中)某一天的课程表要排入语文、数学、英语、物理、化学、生物六门课,如果数学只能排在第一节或者最后一节,物理和化学必须排在相邻的两节,则共有( )种不同的排法A .24B .144C .48D .96【答案】D【解析】若数学只能排在第一节或者最后一节,则数学的排法有2种, 物理和化学必须排在相邻的两节,将物理和化学捆绑,与语文、英语、生物三门课程进行排序,有2424A A 48=种排法.由分步乘法计数原理可知,共有24896⨯=种不同的排法. 故选:D .核心考点五:插空法 【典型例题】例13.(2022·全国·高三专题练习)电视台在电视剧开播前连续播放6个不同的广告,其中4个商业广告2个公益广告,现要求2个公益广告不能连续播放,则不同的播放方式共有( ).A .5424A A ⋅B .5424C C ⋅ C .4267A A ⋅D .4267C C ⋅【答案】A【解析】先排4个商业广告,则44A ,即存在5个空,再排2个公益广告,则25A ,故总排法:4245A A , 故选:A .例14.(2022·全国·高三专题练习)五声音阶是中国古乐的基本音阶,故有成语“五音不全”.中国古乐中的五声音阶依次为:宫、商、角、徽、羽,如果用上这五个音阶,排成一个五音阶音序,且商、角不相邻,徽位于羽的左侧,则可排成的不同音序有( )A .18种B .24种C .36种D .72种【答案】C【解析】先将宫、徽、羽三个音节进行排序,且徽位于羽的左侧,有33A 32=,再将商、角插入4个空中,共有243A 36=种.故选:C .例15.(2022·全国·高三专题练习)A ,B ,C ,D ,E ,F 这6位同学站成一排照相,要求A 与C 相邻且A 排在C 的左边,B 与D 不相邻且均不排在最右边,则这6位同学的不同排法数为( )A .72B .48C .36D .24【答案】C【解析】首先将A 与C 捆绑到一起,与除B 、D 以外的其他2位同学共3个元素进行排列,有33A 6=种排法,再将B 、D 插空到除最右边的3个位置中,有23A 6= 种排法,因此共有6636⨯=种排法,故选:C核心考点六:定序问题(先选后排) 【典型例题】例16.满足*(1,2,3,4)i x i ∈=N ,且123410x x x x <<<<的有序数组()1234,,,x x x x 共有( )个.A .49CB .49PC .410CD .410P【答案】A【解析】∵数组中数字的大小确定,从1到9共9个数任取4个数得一个有序数组,所有个数为49C . 故选:A .例17.某次演出有5个节目,若甲、乙、丙3个节目间的先后顺序已确定,则不同的排法有( ) A .120种 B .80种 C .20种 D .48种【答案】C【解析】在5个位置中选两个安排其它两个节目,还有三个位置按顺序放入甲、乙、丙,方法数为2520A =.故选:C .例18.花灯,又名“彩灯”“灯笼”,是中国传统农业时代的文化产物,兼具生活功能与艺术特色.如图,现有悬挂着的8盏不同的花灯需要取下,每次取1盏,则不同取法总数为 ( )A .2520B .5040C .7560D .10080【答案】A【解析】由题意,对8盏不同的花灯进行取下, 先对8盏不同的花灯进行全排列,共有88A 种方法, 因为取花灯每次只能取一盏,而且只能从下往上取, 所以须除去重复的排列顺序,即先取上方的顺序,故一共有8822222222=2520A A A A A 种,故选:A核心考点七:列举法【典型例题】例19.(2022春·河南南阳·高三统考期末)2021年8月17日,国家发改委印发的《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》显示,青海、宁夏、广西、广东、福建、新疆、云南、陕西、江苏、浙江、安徽、四川等12个地区能耗强度同比不降反升,全国节能形势十分严峻.某地市为响应节能降耗措施,决定对非繁华路段路灯在晚高峰期间实行部分关闭措施.如图,某路段有十盏路灯(路两边各有五盏),现欲在晚高峰期关闭其中的四盏灯,为保证照明的需求,要求相邻的路灯不能同时关闭且相对的路灯也不能同时关闭,则不同的关闭方案有()A.15种B.16种C.17种D.18种【答案】B【解析】因为在晚高峰期关闭其中的四盏灯,为保证照明的需求,要求相邻的路灯不能同时关闭且相对的路灯也不能同时关闭,所以不同的关闭方案如下:''''''''''''ACEB ACED ACB D ACB E ADB E ADC E AEB D,,,,,,,'''''''''''''''''''',,,,,,,,BDAC BDA E BDC E BEAC BEA D CEA D CEB D BAC E DAC E,共16种方案,故选:B例20.三人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过5次传球后,球仍回到甲手中,则不同的传球方式共有()A.6种B.8种C.10种D.16种【答案】C【解析】根据题意,作出树状图,第四次球不能传给甲,由分步加法计数原理可知:经过5次传球后,球仍回到甲手中,则不同的传球方式共有10种,故选:C .例21.(2022·上海浦东新·上海市实验学校校考模拟预测)定义“规范01数列”{an }如下:{an }共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意2k m ≤,12,,,,k a a a 中0的个数不少于1的个数.若m =4,则不同的“规范01数列”共有A .18个B .16个C .14个D .12个【答案】C【解析】由题意,得必有10a =,81a =,则具体的排法列表如下:,01010011;010101011,共14个核心考点八:多面手问题 【典型例题】例22.我校去年11月份,高二年级有10人参加了赴日本交流访问团,其中3人只会唱歌,2人只会跳舞,其余5人既能唱歌又能跳舞.现要从中选6人上台表演,3人唱歌,3人跳舞,有种不同的选法.A .675B .575C .512D .545【答案】A【解析】分析:根据题意可按照只会左边的2人中入选的人数分类处理,分成三类,即可求解. 详根据题意可按照只会左边的2人中入选的人数分类处理.第一类2个只会左边的都不选,有3355100C C ⋅=种;第二类2个只会左边的有1人入选,有123256400C C C ⋅=种;第三类2个只会左边的全入选,有213257175C C C ⋅=种,所以共有675种不同的选法,故选A .例23.某国际旅行社现有11名对外翻译人员,其中有5人只会英语,4人只会法语,2人既会英语又会法语,现从这11人中选出4人当英语翻译,4人当法语翻译,则共有( )种不同的选法A .225B .185C .145D .110【答案】B【解析】根据题意,按“2人既会英语又会法语”的参与情况分成三类. ①“2人既会英语又会法语”不参加,这时有4454C C 种; ②“2人既会英语又会法语”中有一人入选, 这时又有该人参加英文或日文翻译两种可能,因此有134413254524C C C C C C +种; ③“2人既会英语又会法语”中两个均入选,这时又分三种情况:两个都译英文、两个都译日文、两人各译一个语种,因此有22442213132545242514C C C C C C C C C C ++种. 综上分析,共可开出441344132244221313542545242545242514185C C C C C C C C C C C C C C C C C C +++++=种. 故选:B .例24.“赛龙舟”是端午节的习俗之一,也是端午节最重要的节日民俗活动之一,在我国南方普遍存在端午节临近,某单位龙舟队欲参加今年端午节龙舟赛,参加训练的8名队员中有3人只会划左桨,3人只会划右桨,2人既会划左桨又会划右桨.现要选派划左桨的3人、划右桨的3人共6人去参加比赛,则不同的选派方法共有( )A .26种B .30种C .37种D .42种【答案】C【解析】根据题意,设{A =只会划左桨的3人},{B =只会划右桨的3人},{C =既会划左桨又会划右桨的2人},据此分3种情况讨论:①从A 中选3人划左桨,划右桨的在(B C ⋃)中剩下的人中选取,有35C 10=种选法,②从A 中选2人划左桨,C 中选1人划左桨,划右桨的在(B C ⋃)中选取,有213324C C C 24=种选法,③从A 中选1人划左桨,C 中2人划左桨,B 中3人划右桨,有13C 3=种选法,则有1024337++=种不同的选法. 故选:C .核心考点九:错位排列 【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 .20B .90C .15D .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.核心考点十:涂色问题【典型例题】例28.(2022春·陕西宝鸡·高三校考开学考试)某儿童游乐园有5个区域要涂上颜色,现有四种不同颜色的油漆可供选择,要求相邻区域不能涂同一种颜色,则符合条件的涂色方案有()种A.36B.48C.54D.72【答案】D【解析】如图:将五个区域分别记为∴,∴,∴,∴,∴,则满足条件的涂色方案可分为两类,第一类区域∴,∴涂色相同的涂色方案,第二类区域∴,∴涂色不相同的涂色方案,其中区域∴,∴涂色相同的涂色方案可分为5步完成,第一步涂区域∴,有4种方法,第二步涂区域∴,有3种方法,第三步涂区域∴,有2种方法,第四步涂区域∴,有1种方法,第五步涂区域∴,有2种方法,由分步乘法计数原理可得区域∴,∴涂色相同的涂色方案有43212⨯⨯⨯⨯种方案,即48种方案;区域∴,∴涂色不相同的涂色方案可分为5步完成,第一步涂区域∴,有4种方法,第二步涂区域∴,有3种方法,第三步涂区域∴,有2种方法,第四步涂区域∴,有1种方法,第五步涂区域∴,有1种方法,由分步乘法计数原理可得区域∴,∴涂色不相同的涂色方案有43211⨯⨯⨯⨯种方案,即24种方案;所以符合条件的涂色方案共有72种,故选:D.。
排列组合12种题型归纳1.排列与组合的概念名称定义区别排列从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素按照一定的顺序排成一列排列有序,组合无序组合合成一组2.排列数与组合数定义计算公式性质联系排列数从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有不同排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数.用符号“A m n ”表示A m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)=n !(n -m )!(n ,m ∈N *,且m ≤n )(1)A n n =n !;(2)0!=1C m n =A m nm !组合数从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有不同组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数.用符号“C m n ”表示C m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)m !=n !m !(n -m )!(n ,m ∈N *,且m ≤n )(1)C n n =C 0n =1;(2)C m n =C n -m n ;(3)C m n +1=C mn +C m -1n【题型一】人坐座位模型1:捆绑与插空【典例分析】1.有四男生,三女生站一排,其中只有俩个女生相邻:2.有四男生,4女生站一排,女生若相邻,则最多2个女生相邻:2024年高考数学专项复习排列组合12种题型归纳(解析版)【变式演练】1.在某班进行的歌唱比赛中,共有5位选手参加,其中3位女生,2位男生.如果2位男生不能连着出场,且女生甲不能排在第一个,那么出场顺序的排法种数为A.30B.36C.60D.722.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()A.144B.120C.72D.483.2021年4月15日,是第六个全民国家安全教育日,教育厅组织宣讲团到某市的六个不同高校进行国家安全知识的宣讲,时间顺序要求是:高校甲必须排在第二或第三个,且高校甲宣讲结束后需立即到高校丁宣讲,高校乙、高校丙的宣讲顺序不能相邻,则不同的宣讲顺序共有()A.28种B.32种C.36种D.44种【题型二】人坐座位模型2:染色(平面)【典例分析】如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区涂色,规定每个区域只能涂一种颜色,相邻区域颜色不同,则A、C区域颜色不相同的概率是A.1/7 b.2/7 c.3/7 D.4/7【变式演练】1.正方体六个面上分别标有A、B、C、D、E、F六个字母,现用5种不同的颜色给此正方体六个面染色,要求有公共棱的面不能染同一种颜色,则不同的染色方案有()种.A.420B.600C.720D.7802.如图,某伞厂生产的太阳伞的伞篷是由太阳光的七种颜色组成,七种颜色分别涂在伞篷的八个区域内,且恰有一种颜色涂在相对区域内,则不同颜色图案的此类太阳伞最多有().A .40320种B .5040种C .20160种D .2520种3.如图,用四种不同的颜色给图中的A ,B ,C ,D ,E ,F ,G 七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有()A .192B .336C .600D .以上答案均不对【题型三】人坐座位模型3:染色(空间):【典例分析】如图所示的几何体由三棱锥P ABC -与三棱柱111ABC A B C -组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面涂色(底面111A B C 不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的涂色方案共有()A .6种B .9种C .12种D .36种【变式演练】1.如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法种数是()A.420B.210C.70D.352.在如图所示的十一面体ABCDEFGHI中,用3种不同颜色给这个几何体各个顶点染色,每个顶点染一种颜色,要求每条棱的两端点异色,则不同的染色方案种数为__________.3.用五种不同颜色给三棱台ABC DEF的六个顶点染色,要求每个点染一种颜色,且每条棱的两个端点染不同颜色.则不同的染色方法有___________种.【题型四】书架插书模型【典例分析】有12名同学合影,站成了前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数是()A.168B.260C.840D.560【变式演练】A aB bC cD d1.从A,B,C,D,a,b,c,d中任选5个字母排成一排,要求按字母先后顺序排列(即按(),(),(),()先后顺序,但大小写可以交换位置,如AaBc或aABc都可以),这样的情况有__________种.(用数字作答)2..在一张节目表上原有6个节目,如果保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,求共有多少种安排方法3.书架上有排好顺序的6本书,如果保持这6本书的相对顺序不变,再放上3本书,则不同的放法共有().A.210种B.252种C.504种D.505种【题型五】球放盒子模型1:球不同,盒子也不同【典例分析】已知有5个不同的小球,现将这5个球全部放入到标有编号1、2、3、4、5的五个盒子中,若装有小球的盒子的编号之和恰为11,则不同的放球方法种数为()A.150B.240C.390D.1440【变式演练】1.将5个不同的小球放入3个不同的盒子,每个盒子至少1个球,至多2个球,则不同的放法种数有()A.30种B.90种C.180种D.270种2.将编号分别为1,2,3,4,5的5个小球分别放入3个不同的盒子中,每个盒子都不空,则每个盒子中所放小球的编号奇偶性均不相同的概率为A.17B.16C.625D.7243.将A,B,C,D四个小球放入编号为1,2,3的三个盒子中,若每个盒子中至少放一个球且A,B不能放入同一个盒子中,则不同的放法种数为()A.15B.30C.20D.42【题型六】球放盒子模型2:球相同,盒子不同【典例分析】把1995个不加区别的小球分别放在10个不同的盒子里,使得第i 个盒子中至少有i 个球(1,2,...,10i ),则不同放法的总数是A .101940C B .91940C C .101949C D .91949C 【变式演练】1.将7个相同的球放入4个不同的盒子中,则每个盒子都有球的放法种数为()A .22B .25C .20D .482.把20个相同的小球装入编号分别为①②③④的4个盒子里,要求①②号盒每盒至少3个球,③④号盒每盒至少4个球,共有种方法.A .39C B .319C C .3494C AD .143205C C 3.将7个相同的小球放入A ,B ,C 三个盒子,每个盒子至少放一球,共有()种不同的放法.A .60种B .36种C .30种D .15种【题型七】相同元素排列模型1:数字化法【典例分析】如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓才加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为A.24B.18C.12D.9【变式演练】1.一只小蜜蜂位于数轴上的原点处,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飞行一个单位或者两个单位距离的能力,且每次飞行至少一个单位.若小蜜蜂经过5次飞行后,停在数轴上实数3位于的点处,则小蜜蜂不同的飞行方式有多少种?A .5B .25C .55D .752.跳格游戏:如图,人从格子外只能进入第1个格子,在格子中每次可向前跳1格或2格,那么人从格子外跳到第8个格子的方法种数为A .8种B .13种C .21种D .34种3.如图所示,甲、乙两人同时出发,甲从点A 到B ,乙从点C 到D ,且每人每次都只能向上或向右走一格.则甲、乙的行走路线没有公共点的概率为().A .37B .57C .514D .1321【题型八】相同元素排列模型2:空车位停车等【典例分析】1.某单位有8个连在一起的车位,现有4辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位中恰好有3个连在一起,则不同的停放方法的种数为()A.240B.360C.480D.7202.马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的9盏路灯,为节约用电,可以把其中的三盏路灯关掉,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,也不能关掉两端的路灯,满足条件的关灯办法有种【变式演练】1.某公共汽车站有6个候车位排成一排,甲、乙、丙三个乘客在该汽车站等候228路公交车的到来,由于市内堵车,228路公交车一直没到站,三人决定在座位上候车,且每人只能坐一个位置,则恰好有2个连续空座位的候车方式的种数是A.48B.54C.72D.842.现有一排10个位置的空停车场,甲、乙、丙三辆不同的车去停放,要求每辆车左右两边都有空车位且甲车在乙、丙两车之间的停放方式共有_________种.3.地面上有并排的七个汽车位,现有红、白、黄、黑四辆不同的汽车同时倒车入库.当停车完毕后,恰有两个连续的空车位,且红、白两车互不相邻的情况有________种.【题型九】相同元素排列模型3:上楼梯等【典例分析】欲登上第10级楼梯,如果规定每步只能跨上一级或两级,则不同的走法共有A.34种B.55种C.89种D.144种【变式演练】1.斐波那契数列,又称黄金分割数列.因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…..,在数学上,斐波那契数列以如下被递推的方法定义:()11f =,()21f =,()()()()122,f n f n f n n n N *=-+-≥∈.这种递推方法适合研究生活中很多问题.比如:一六八中学食堂一楼到二楼有15个台阶,某同学一步可以跨一个或者两个台阶,则他到二楼就餐有()种上楼方法.A .377B .610C .987D .15972.从一楼到二楼共有12级台阶,可以一步迈一级也可以一步迈两级,要求8步走完,则从一楼到二楼共有走法.A .12B .8C .70D .663.某人从上一层到二层需跨10级台阶.他一步可能跨1级台阶,称为一阶步,也可能跨2级台阶,称为二阶步,最多能跨3级台阶,称为三阶步.从一层上到二层他总共跨了6步,而且任何相邻两步均不同阶.则他从一层到二层可能的不同过程共有()种.A .6B .8C .10D .122010年全国高中数学联赛山东赛区预赛试题【题型十】多事件限制重叠型【典例分析】班班会准备从含甲、乙、丙的7名学生中选取4人发言,要求甲、乙两人至少有一个发言,且甲、乙都发言时丙不能发言,则甲、乙两人都发言且发言顺序不相邻的概率为A .217B .316C .326D .328【变式演练】1.某同学计划用他姓名的首字母,T X ,身份证的后4位数字(4位数字都不同)以及3个符号,,αβθ设置一个六位的密码.若,T X 必选,且符号不能超过两个,数字不能放在首位和末位,字母和数字的相对顺序不变,则他可设置的密码的种数为()A .864B .1009C .1225D .14412.2019年11月19日至20日,北京师范大学出版集团携手北师大版数学教材编写组在广东省珠海市联合举办了以“新课程,我们都是追梦人”为主题的北师大版中小学数学教材交流研讨会,会议期间举办了一场“互动沙龙”,要求从6位男嘉宾,2位女嘉宾中随机选出4位嘉宾进行现场演讲,且女嘉宾至少要选中1位,如果2位女嘉宾同时被选中,她们的演讲顺序不能相邻,那么不同演讲顺序的种数是()A .1860B .1320C .1140D .10203.有2辆不同的红色车和2辆不同的黑色车要停放在如图所示的六个车位中的四个内,要求相同颜色的车不在同一行也不在同一列,则共有______种不同的停放方法.(用数字作答)【题型十一】多重限制分类讨论【典例分析】高一新生小崔第一次进入图书馆时看到了馆内楼梯(图1),她准备每次走1级或2级楼梯去二楼,并在心中默默计算这样走完25级楼梯大概有多少种不同的走法,可是当她走上去后发现(图2)原来在13级处有一宽度达1.5米的平台,这样原来的走楼梯方案需要调整,请问,对于剩下的15级()123+楼梯按分2段的走法与原来一次性走15级的走法相比较少了______种.【变式演练】1.市内某公共汽车站有7个候车位(成一排),现有甲,乙,丙,丁,戊5名同学随机坐在某个座位上候车,则甲,乙相邻且丙,丁不相邻的不同的坐法种数为______;(用数字作答)3位同学相邻,另2位同学也相邻,但5位同学不能坐在一起的不同的坐法种数为______.(用数字作答)2.2021年某地电视台春晚的戏曲节目,准备了经典京剧、豫剧、越剧、粤剧、黄梅戏、评剧6个剧种的各一个片段.对这6个剧种的演出顺序有如下要求:京剧必须排在前三,且越剧、粤剧必须排在一起,则该戏曲节目演出顺序共有()种.A .120B .156C .188D .2403.甲、乙、丙、丁等六名退休老党员相约去观看党史舞台剧《星火》.《星火》的票价为50元/人,每人限购一张票.甲、乙、丙三人各带了一张50元钞,其余三人各带了一张100元钞.他们六人排成一列到售票处买票,而售票处一开始没有准备50元零钱,那么他们六人共有多少种不同排队顺序能使购票时售票处不出现找不出钱的状态.()A .720B .360C .180D .90【题型十二】综合应用【典例分析】设十人各拿一只水桶,同到水龙头前打水,设水龙头注满第i (i =1,2,…,10)个人的水桶需Ti 分钟,假设Ti 各不相同,当水龙头只有一个可用时,应如何安排他(她)们的接水次序,使他(她)们的总的花费时间(包括等待时间和自己接水所花费的时间)最少()A .从Ti 中最大的开始,按由大到小的顺序排队B .从Ti 中最小的开始,按由小到大的顺序排队C .从靠近Ti 平均数的一个开始,依次按取一个小的取一个大的的摆动顺序排队D .任意顺序排队接水的总时间都不变【变式演练】1.由1,2,3,4,5组成的没有重复数字的五位数,从中任意抽取一个,则其恰好为“前3个数字保持递减,后3个数字保持递增”(如五位数“43125”,前3个数字“431”保持递减,后3个数字“125”保持递增)的概率是()A .120B .112C .110D .162.设A 是集合{}12345678910,,,,,,,,,的子集,只含有3个元素,且不含相邻的整数,则这种子集A 的个数为()A .32B .56C .72D .843.为迎接第24届冬季奥林匹克运动会,某校安排甲、乙、丙、丁、戊共五名学生担任冰球、冰壶和短道速滑三个项目的志愿者,每个比赛项目至少安排1人.则学生甲不会被安排到冰球比赛项目做志愿者的概率为()A.34B.23C.56D.12【经典题专练】1.如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不同,则,A C区域涂色不相同的概率为()A.17B.27C.37D.472.将一个四棱锥S ABCD的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法的总数是A.540B.480C.420D.3603.清明节前夕,某校团委决定举办“缅怀革命先烈,致敬时代英雄”主题演讲比赛,经过初赛,共有10人进入决赛,其中高一年级3人,高二年级3人,高三年级4人,现采用抽签方式决定演讲顺序,则在高二年级3人相邻的前提下,高一年级3人不相邻的概率为()A.512B.712C.914D.5144.10名同学合影,站成前排4人后排6人,现摄影师要从后排6人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A .2263C A B .2666C A C .2266C AD .2265C A 5.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 .3606.现有9个相同的球要放到3个不同的盒子里,每个盒子至少一个球,各盒子中球的个数互不相同,则不同放法的种数是()A .28B .24C .18D .167.某单位有7个连在一起的车位,现有3辆不同型号的车需停放,如果要求剩余的4个车位中恰好有3个连在一起,则不同的停放方法的种数为A .16B .18C .32D .728.校园某处并排连续有6个停车位,现有3辆汽车需要停放,为了方便司机上下车,规定:当有汽车相邻停放时,车头必须同向;当车没有相邻时,车头朝向不限,则不同的停车方法共有__________种.(用数学作答)9.如图,在某城市中,M 、N 两地之间有整齐的方格形道路网,其中1A 、2A 、3A 、4A 是道路网中位于一条对角线上的4个交汇处.今在道路网M 、N 处的甲、乙两人分别要到N 、M 处,他们分别随机地选择一条沿街的最短路径,以相同的速度同时出发,直到到达N 、M 处为止.则下列说法正确的是()A .甲从M 到达N 处的方法有120种B .甲从M 必须经过2A 到达N 处的方法有64种C .甲、乙两人在2A 处相遇的概率为81400D .甲、乙两人相遇的概率为1210.有一道楼梯共10阶,小王同学要登上这道楼梯,登楼梯时每步随机选择一步一阶或一步两阶,小王同学7步登完楼梯的概率为___________.11.2020年疫情期间,某县中心医院分三批共派出6位年龄互不相同的医务人员支援武汉六个不同的方舱医院,每个方舱医院分配一人.第一批派出一名医务人员的年龄为1P ,第二批派出两名医务人员的年龄最大者为2P ,第三批派出三名医务人员的年龄最大者为3P ,则满足123P P P <<的分配方案的概率为()A .13B .23C .120D .3412.如图,在某海岸P 的附近有三个岛屿Q ,R ,S ,计划建立三座独立大桥,将这四个地方连起来,每座桥只连接两个地方,且不出现立体交叉形式,则不同的连接方式有().A .24种B .20种C .16种D .12种13.现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加2022年杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,以下说法正确的是()A .每人都安排一项工作的不同方法数为54B .每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,则不同的方法数为4154A C C .如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排一人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为()3122352533C CC C A +D .每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是1232334333C C A C A +14.罗马数字是欧洲在阿拉伯数字传入之前使用的一种数码,它的产生标志着一种古代文明的进步.罗马数字的表示法如下:数字123456789形式ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ其中“Ⅰ”需要1根火柴,“Ⅴ”与“X”需要2根火柴,若为0,则用空位表示.(如123表示为,405表示为)如果把6根火柴以适当的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示的不同的三位数的个数为()A .87B .95C .100D .10315.如图为33⨯的网格图,甲、乙两人均从A 出发去B 地,每次只能向上或向右走一格,并且乙到达任何一个位置(网格交点处)时向右走过的格数不少于向上走过的格数,记甲、乙两人所走路径的条数分别为M、 的值为()N,则M NA.10B.14C.15D.16排列组合12种题型归纳1.排列与组合的概念名称定义区别排列从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素按照一定的顺序排成一列排列有序,组合无序组合合成一组2.排列数与组合数定义计算公式性质联系排列数从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数.用符号“A m n”表示A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=n!(n-m)!(n,m∈N*,且m≤n)(1)A n n=n!;(2)0!=1C m n=A m nm!组合数从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.用符号“C m n”表示C m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)m!=n!m!(n-m)!(n,m∈N*,且m≤n)(1)C n n=C0n=1;(2)C m n=C n-m n;(3)C m n+1=C m n+C m-1n【题型一】人坐座位模型1:捆绑与插空【典例分析】1.有四男生,三女生站一排,其中只有俩个女生相邻:2.有四男生,4女生站一排,女生若相邻,则最多2个女生相邻:解答(1):先捆绑俩女生,再排列捆绑女生,然后排列四个男生,两个“女生”插孔即可,2242 3245 C A A A(2)分类讨论24422422243445224542451; (2); (3)2C A A A A A C A A A ()都不相邻:A 两队各自相邻:一对两人相邻:!【方法技巧】人坐座位模型:特征:1.一人一位;2、有顺序;3、座位可能空;4、人是否都来坐,来的是谁;5、必要时,座位拆迁,剩余座位随人排列。
专题4 数字问题例1.由0,1,2,3,4,5这6个数字可以组成五位没有重复数字的奇数个数为( ) A .288 B .360 C .480 D .600【解析】根据题意,末位数字可以为1、3、5,有13A 种取法,首位数字不能为0,有14A 种取法,再选3个数字,排在中间,有34A 种排法,则五位奇数共有113344288A A A =, 故选:A .例2.罗马数字是欧洲在阿拉伯数字传入之前使用的一种数码,它的产生标志着一种古代文明的进步.罗马数字的表示法如下:其中“Ⅰ”需要1根火柴,“Ⅴ”与“X”需要2根火柴,若为0,则用空位表示. (如123表示为,405表示为)如果把6根火柴以适当的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示的不同的三位数的个数为( )A .87B .95C .100D .103【解析】用6根火柴表示数字,所有搭配情况如下:1根火柴和5根火柴:1根火柴可表示的数为1;5根火柴可表示的数为8,和0一起,能表示的数共有4个(108,180,801,810).2根火柴和4根火柴:2根火柴可表示的数为2、5;4根火柴可表示的数为7,和0一起,能表示的数有1248C ⨯= 个.3根火柴和3根火柴:3根火柴可表示的数为3、4、6、9,和0一起,能表示的数分为2类:除0外的两个数字相同,可表示的数有1248C ⨯=个;除0外的两个数字不同,则有24424C ⨯=个,所以共有82432+= 个.1根火柴、1根火柴和4根火柴:即有1、1、7组成的数,共有3个(117,171,711).1根火柴、2根火柴和3根火柴:即由1,2或5中的一个,3、4、6、9中的一个数字组成的三位数,共有113243243248C C A =⨯⨯⨯= 个.2根火柴、2根火柴、2根火柴:即由2或5组成的三位数,分为两类:三个数字都相同,共有2个(222,555);三个数字中的两个数字相同,则有1236C ⨯=个,共有268+= 个. 综上可知,可组成的三位数共有48323488103+++++= 个. 故选:D.例3.用0、1、2、3、4、5这六个数字,组成数字不重复且大于3000,小于5421的四位数有( )个 A .175 B .174 C .180 D .185【解析】分以下三种情况讨论:①首位数字为3或4,则后面三个数位上的数随便选择,此时,符合条件的数的个数为352120A =; ②首位数字为5,百位数字不是4,则百位数字可以在0、1、2、3中随便选择一个,后面两个数位上的数没有限制,此时,符合条件的数的个数为124448C A =;③首位数字为5,百位数字为4,则符合条件的数有5401、5402、5403、5410、5412、5413、5420,共7个.综上所述,大于3000,小于5421的四位数的个数为120487175++=. 故选:A.例4.将数字1、1、2、2、3、3、4、4排成四行两列,要求每行的数字互不相同,每列的数字也互不相同,则不同的排列方法共有( ) A .216 B .72 C .266 D .274【解析】由于每行的数字互不相同,每列的数字也互不相同,则第一行数字是1、2、3、4的全排列,共44A 种,现考虑第一行数字的排列为()1,2,3,4,则第二行数字的排列可以是:()2,1,4,3、()2,3,4,1、()2,4,1,3、()3,1,4,2、()3,4,1,2、()3,4,2,1、()4,1,2,3、()4,3,1,2、()4,3,2,1,共9种.由分步乘法计数原理可知,不同的排列方法共有449924216A =⨯=种. 故选:A.例5.从集合{A ,B ,C ,D ,E ,F }和{1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).则每排中字母C 和数字4,7至少出现两个的不同排法种数为( ) A .85 B .95 C .2040 D .2280【解析】根据题意,分2步进行分析:①,先在两个集合中选出4个元素,要求字母C 和数字4,7至少出现两个,若字母C 和数字4,7都出现,需要在字母A ,B ,D ,E ,F 中选出1个字母,有5种选法,若字母C 和数字4出现,需要在字母A ,B ,D ,E ,F 中选出1个字母,在1、2、3、5、6、8、9中选出1个数字,有5×7=35种选法,若字母C 和数字7出现,需要在字母A ,B ,D ,E ,F 中选出1个字母,在1、2、3、5、6、8、9中选出1个数字,有5×7=35种选法,若数字4、7出现,需要在字母A ,B ,D ,E ,F 中选出2个字母,有C 52=10种选法, 则有5+35+35+10=85种选法,②,将选出的4个元素全排列,有A 44=24种情况, 则一共有85×24=2040种不同排法; 故选:C .例6.由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9组成没有重复数字的五位数,且是奇数,其中恰有两个数字是偶数,则这样的五位数的个数为( ). A .7200 B .6480 C .4320 D .5040【解析】第一类,偶数数字取0先从1,3,5,7,9中取3个奇数,从2,4,6,8中取1个偶数, 有315440C C =中取法,然后将个位数排一个奇数,十位、百位、千位 选一个出来排0,剩下3个数字全排列,即有11333354A A A =种排法 所以本类满足条件的五位数有4054=2160⨯个第二类,偶数数字不取0,先从1,3,5,7,9中取3个奇数,从2,4,6,8中取2个偶数, 有325460C C =中取法,然后将个位数排一个奇数,剩下4个数字全排列, 即有143472A A =种排法所以本类满足条件的五位数有6072=4320⨯个 综上:这样的五位数个数为2160+4320=6480 故选:B例7.将6个数2,0,1,9,20,19将任意次序排成一行,拼成一个8位数(首位不为0),则产生的不同的8位数的个数是( ) A .546 B .498 C .516 D .534【解析】解:将2,0,1,9,20,19的首位不为0的排列的全体记为A ,记为A 为A 的元素全数,则555600A A =⨯=, 将A 中的2的后一项是0,且1的后一项是9的排列的全体记为B ,A 中2的后一项是0,但1的后一项不是9的排列的全体记为C ,A 中1的后一项是9,但2的后一项不是0的排列的全体记为D ,则454454,,4B A B C A B D A =+=+=⨯,可得24,96,72B C D ===,由B 中排列产生的每一个8位数,恰对应B 中的224⨯=个排列(这样的排列中,20可与“2,0”互换,19可与“1,9”互换),类似地,由C 或D 中排列产生的每个8 位数,恰对应C 或D 中的2个排列,因此满足条件的8位数的个数为:42B C D A B CD +−++342B C D A +=−−600184836498=−−−=,故选:B例8.2016里约奥运会期间,小赵常看的6个电视频道中有2个频道在转播奥运比赛,若小赵这时打开电视,随机打开其中一个频道,若在转播奥运比赛,则停止换台,否则就进行换台,那么,小赵所看到的第三个电视台恰好在转播奥运比赛的不同情况有( ) A .6种 B .24种 C .36种 D .42种【解析】解:第一步从4个没转播的频道选出2个共有24A 种,再把2个报道的频道选1个有12A 种,根据分步计数原理小赵所看到的第三个电视台恰好在转播奥运比赛的不同情况有214224A A =种. 故选:B .例9.2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为( ) A .72 B .84 C .96 D .120【解析】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有144496C A ⋅=种, 其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,考虑1和0相邻时,且1在0的左边,和剩余数字共有4!=24种排法, 其中一半是重复的,故此时有12种重复. 故共有961284−=种. 故选:B.例10.由0,1,2,3,5组成的无重复数字的五位偶数共有( ) A .36个B .42个C .48个D .120个【解析】分两类:一、若五位数的个位数是0,则有1432124n =⨯⨯⨯=种情形;二、若五位数的个位数是2,由于0不排首位,因此只有1,3,5有3种情形,中间的三个位置有3216⨯⨯=种情形,依据分步计数原理可得23618n =⨯=种情形.由分类计数原理可得所有无重复五位偶数的个数为12241842n n n =+=+=,应选答案B . 例11.用数字2、3、4、5、6组成没有重复数字的五位数,其中偶数的个数为( ) A .120 B .72 C .60 D .48【解析】由于五位数为偶数,则个位数必为偶数,可在2、4、6种任选一个数,有13C 种选择,其它数位任意排列,由分步乘法计数原理可知,所求偶数的个数为143432472C A =⨯=. 故选:B.例12.在0、1、2、3、4、5这6个数字组成的没有重复数字的六位数中,能被2整除的数的个数为( ) A .216 B .288 C .312 D .360【解析】由能够被2整除,可知该六位数为偶数,根据末位情况,分两种情况讨论: 当末位数字为0时,其余五个数为任意全排列,即有55A 种;当末位数字为2或4时,最高位从剩余四个非零数字安排,其余四个数位全排列,则有114244C C A , 综上可知,共有5114524454321244321120192312A C C A +=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=个.故选:C.例13.在由0,1,2,3,4,5所组成的没有重复数字的四位数中,能被5整除的有( ) A .512个 B .192个 C .240个 D .108个【解析】试题分析:由于能被5整除的数,其个位必为0或5,由此分两类:第一类:个位为0的,有个;第二类:个位为5的,再分两小类:第1小类:不含0的,有个,第2小类:含0的,有个,从而第二类共有48个;故在由数字0,1,2,3,4,5所组成的没有重复数字的四位数中,能被5整除的个数有60+48=108个,故选D .例14.用数字0,1,2,3,4,5,6,7,8,9组成没有重复数字,且至多有一个数字是偶数的四位数,这样的四位数的个数为( ) A .1260 B .1320 C .1200 D .1140【解析】当没有偶数时,这样的四位数的个数为45120A = 当含有一个偶数时这个偶数为0时,这样的四位数的个数为1335180A A =当这个偶数为2,4,6,8其中一个时,这样的四位数的个数为113445960C A A =即满足题意的四位数的个数为1201809601260++= 故选:A例15.一个三位自然数abc 的百位,十位,个位上的数字依次为a ,b ,c ,当且仅当a b >且c b >时称为“凹数”;若,,{0,2,3,4,5}a b c ∈,且a ,b ,c 互不相同,则“凹数”的个数为( ). A .20 B .36 C .24 D .30【解析】根据题意,分2步进行分析:(1)在0,2,3,4,5五个数中任取3个数,来组成“凹数”,有3510C =种取法, (2)将取出的3个数中最小的数放在十位,其余2个数放在百位,个位,有222A =种情况, 则“凹数”的个数为10220⨯=个. 故选:A例16.从1,3,5,7,9中任取2个不同的数字,从0,2,4,6中任取2个不同的数字,组成没有重复数字的四位数,则所组成的四位数是奇数的概率为___________.(用最简分数作答) 【解析】若选出的4个数中有0,则组成的四位无重复的数字共有21135333540C C C A =个,其中奇数有2112253222240C C C C A =个;若选出的4个数中无0,则组成的无重复数字的四位数有224534720C C A =个,其中奇数有22135323360C C C A =个,所以,组成的四位数为奇数的概率为240+36060010==540+720126021P =.故答案为:1021. 例17.对于数列{}n x ,若123n x x x x ≤≤≤⋅⋅⋅≤,则称数列{}n x 为“广义递增数列”,若123n x x x x ≥≥≥≥,则称数列{}n x 为“广义递减数列”,否则称数列{}n x 为“摆动数列”.已知数列{}n a 共4项,且{}()1,2,3,41,2,3,4i a i ==,则数列{}n a 是摆动数列的概率为______.【解析】根据题意可知,{}()1,2,3,41,2,3,4i a i ==,则四位数字组成的数列有以下四类: (1)由单个数字组成:共有4个数列;(2)由2个数字组成:则共有246C =种数字搭配,每种数字搭配又分为两种情况:由1个数字和3个相同数字组成4个数的数列(如1222,2111等),则有1248C ⨯=个数列;分别由2个相同数字组成的4个数的数列(如1122等)共有6个数列,因而此种情况共有()248684C +=种;(3)由3个数字组成:共有344C =种数字搭配(如1123等),相同数字有3种可能,则共有4312144⨯⨯=个数列;(4)由4个数字组成:共有44432124A =⨯⨯⨯=个数列. 因而组成数列的个数为48414424256+++=个数列. 其中,符合“广义递增数列”或“广义递减数列”的个数分别为:(1)由单个数字组成:4个数列均符合“广义递增数列”或“广义递减数列”,因而有4个数列;(2)由2个数字组成:满足“广义递增数列”或“广义递减数列”的个数为()2422236C ⨯++= 个;(3)由3个数字组成:1143224C C ⨯=个;(4)由4个数字组成:则有2个数列符合“广义递增数列”或“广义递减数列”, 综上可知,符合“广义递增数列”或“广义递减数列”的个数为66个. 所以“摆动数列”的个数为25666190−=个, 因而数列{}n a 是摆动数列的概率为19095256128=, 故答案为:95128. 例18.将6个数2、0、1、9、20、19按任意次序排成一行,拼成一个8位数(首位不为0),则产生的不同的8位数的个数为______ . 【解析】2、0、1、9、20、19的首位不为0的排列的全体记为A . 易知|A |=5×5!=600(这里及以下,||X 表示有限集X 的元素个数). 将A 中2的后一项是0,且1的后一项是9的排列的全体记为B ; A 中2的后一项是0,但1的后一项不是9的排列的全体记为C ; A 中1的后一项是9,但2的后一项不是0的排列的全体记为D .易知|B |=4!,|B |+|C |=5!,|B |+|D |=4×4!,即||24B =,||96C =,||72D =.由B 中排列产生的每个8位数,恰对应B 中的2×2=4个排列(这样的排列中,20可与“2,0”互换,19可与“1,9”互换)类似地,由C 或D 中排列产生的每个8位数,恰对应C 或D 中的2个排列因此满足条件的8位数的个数为|||||||\()|42B C D A B C D +⋃⋃++ 3||||||||422B C D A =−−−600184836498=−−−=.例19.由数字0,1,2,3,4,5可以组成_________个是3的倍数,但不是5的倍数的四位数. 【解析】一个数是3的倍数需满足各位数之和是3的倍数,一个数是5的倍数需满足个位是0或者5,从数字0,1,2,3,4,5中选四个数字出来,其中满足四个数字是3的倍数的有:0123,0135,0234,0345,1245当选择的数字是0123时,能够组成33318A =个数,其中个位数是0的有6个,所以满足题意的有18612−=个当选择的数字是0135时,能够组成33318A =个数,其中个位数是0或5的有6410+=个,所以满足题意的有18108−=个当选择的数字是0234时,能够组成33318A =个数,其中个位数是0的有6个,所以满足题意的有18612−=个当选择的数字是0345时,能够组成33318A =个数,其中个位数是0或5的有6410+=个,所以满足题意的有18108−=个当选择的数字是1245时,能够组成4424A =个数,其中个位数是5的有6个,所以满足题意的有24618−=个综上:共有1281281858++++=个 故答案为:58例20.从0,2,4,6中任取2个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成_____个没有重复数字的四位偶数. 【解析】当用0时,0只能在个位,十位,百位三个位置之一.当个位为0时,从2,4,6中再取1个数字(3种方法),从1,3,5中任取2个数字(即排除1个,有3种不同的方法),将这取得的3个数字在十百千位任意排列,共有3!=6中不同的排列方式,根据分步乘法计数原理,有3×3×6=54种方法;当十位或百位为0时(2种不同方法),从2,4,6中再取1个数字放置在个位(3种方法),然后从1,3,5中任取2个数字(即排除1个,有3种不同的方法),在其余两位上任意排列,共有2!=2中不同的排列方式,根据分步乘法计数原理,有2×3×3×2=36种方法;当没有用0时,从2,4,6中任取1个数字放置在个位(有3中不同的方法);在从其余的2个非零偶数字中任取一个数字(2种不同方法),从1,3,5中任取2个数字(有3种不同方法),将这3个数字在除个位之外的十百千3个位置上任意排列(有3!=6种不同的方法),由分步乘法计数原理方法数为3×2×3×6=108种.根据分类加法计数原理,一共有没有重复数字的四位偶数54+36+108=198个,故答案为:198.例21.用1,2,3,4,5组成一个没有重复数字的五位数,三个奇数中仅有两个相邻的五位数有________.【解析】用1,2,3,4,5组成一个没有重复数字的五位数,共有55120A=个;三个奇数中仅有两个相邻;其对立面是三个奇数都相邻或者都不相邻;当三个奇数都相邻时,把这三个奇数看成一个整体与2和4全排列共有333336A A⨯=个;三个奇数都不相邻时,把这三个奇数分别插入2和4形成的三个空内共有232312A A⨯=个;故符合条件的有120123672−−=;故答案为:72.例22.由0,1,2,…,9十个数字组成的无重复数字的三位数共______个【解析】因为百位不能为0,所以百位共有9种情况,再在剩下的9个数中,任选2个安排在十位与个位,有2972A=种情况,根据分步计数原理可得,符合要求的三位数有972648⨯=个.故答案为:648.例23.现有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共十个数字.(1)可以组成多少个无重复数字的三位数?(2)组成无重复数字的三位数中,315是从小到大排列的第几个数?(3)可以组成多少个无重复数字的四位偶数?(4)选出一个偶数和三个奇数,组成无重复数字的四位数,这样的四位数共有多少个?(5)如果一个数各个数位上的数字从左到右按由大到小的顺序排列,则称此正整数为“渐减数”, 那么由这十个数字组成的所有“渐减数”共有多少个?【解析】(1)由题意,无重复的三位数共有1299972648A A =⨯=个;(2)当百位为1时,共有299872A =⨯=个数;当百位为2时,共有299872A =⨯=个数;当百位为3时,共有118412A A +=个数,所以315是第727212156++=个数;(3)无重复的四位偶数,所以个位必须为0,2,4,6,8,千位上不能为0,当个位上为0时,共有39504A =个数;当个位上是2,4,6,8中的一个时,共有1218841792A A A =个数,所以无重复的四位偶数共有50417922296+=个数;(4)当选出的偶数为0时,共有1335180A A =个数,当选出的偶数不为0时,共有134454960C C A =个数,所以这样的四位数共有9601801140+=个数;(5)当挑出两个数时,渐减数共有210C 个,当挑出三个数时,渐减数共有310C 个,⋅⋅⋅,当挑出十个数时,渐减数共有1010C 个,所以这样的数共有23101001101010101021013C C C C C ++⋅⋅⋅+=−−=个.例24.用0,1,2,3,4这五个数字,可以组成没有重复数字的:(1)三位偶数有多少个?(2)能被3整除的三位数有多少个?(3)可以组成多少个比210大的三位数?【解析】(1)个位是0时,有2412A=个;个位是2时,有339⨯=个;个位是4时,有339⨯=个.故共有30个三位偶数.(2)能被3整除的三位数的数字组成共有:0,1,2;0,2,4;1,2,3;2,3,4四种情况.共有:12123322223320C A C A A A⨯+⨯++=个.(3)当百位是2时,共有112328A A⨯+=个;当百位是3时,共有2412A=个;当百位是4时,共有2412A=个;故共有32个.。
高考数学专题之排列组合小题汇总
7.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美
育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在前三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同排课顺序共有( )
A . 120种
B . 156种
C . 188种
D . 240种
8.郑州绿博园花展期间,安排6位志愿者到4个展区提供服务,要求甲、乙两个展区各安排一个人,剩下两个展区各安排两个人,其中的小李和小王不在一起,不同的安排方案共有( ) A . 168种 B . 156种 C . 172种 D . 180种
9.用6种不同的颜色对正四棱锥的8条棱染色,每个顶点出发的棱的颜色各不相同,不同的染色方案共有多少种( )
A . 14400
B . 28800
C . 38880
D . 43200
10.《红海行动》是一部现代海军题材影片,该片讲述了中国海军“蛟龙突击队”奉命执行撤侨任务的故事.撤侨过程中,海军舰长要求队员们依次完成六项任务,并对任务的顺序提出了如下要求:重点任务A 必须排在前三位,且任务E 、F 必须排在一起,则这六项任务的不同安排方案共有( ) A . 240种 B . 188种 C . 156种 D . 120种
11.定义“有增有减”数列{}n a 如下: *t N ∃∈,满足1t t a a +<,且*s N ∃∈,满足1S S a a +>.已知“有增有减”数列{}n a 共4项,若{}(),,1,2,3,4i a x y z i ∈=,且x y z <<,则数列{}n a 共有( ) A . 64个 B . 57个 C . 56个 D . 54个
12.一只小蜜蜂位于数轴上的原点处,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飞行一个单位或者两个单位距离的能力,且每次飞行至少一个单位.若小蜜蜂经过5次飞行后,停在数轴上实数3位于的点处,则小蜜蜂不同的飞行方式有多少种?( ) A . 5 B . 25 C . 55 D . 75
13.如图所示,用6种不同的颜色把图中A 、B 、C 、D 四块区域分开,若相邻区域不能涂同一种颜色,则不同的涂法共有( )
A . 400种
B . 480种
C . 460种
D . 496种
14.定义“规范01数列”{}n a 如下: {}n a 共有2m 项,其中m 项为0, m 项为1,且对任意2,k m ≤ 1,a
2,,k a a ⋅⋅⋅中0的个数不少于1的个数,若4,m =则不同的“规范01数列”共有
A.18个 B.16个 C.14个 D.12个
15.由1、2、3、4、5、6、7七个数字组成七位数,要求没有重复数字且6、7均不得排在首位与个位,1与6必须相邻,则这样的七位数的个数是()
A. 300 B. 338 C. 600 D. 768
16.某密码锁共设四个数位,每个数位的数字都可以是1,2,3,4中的任一个.现密码破译者得知:甲所设的四个数字有且仅有三个相同;乙所设的四个数字有两个相同,另两个也相同;丙所设的四个数字有且仅有两个相同;丁所设的四个数字互不相同.则上述四人所设密码最安全的是().
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
17.有4位同学在同一天的上午、下午参加“身高与体重”、“立定跳远”、“肺活量”、“握力”、“台阶”五个项目的测试,每位同学测试两个项目,分别在上午和下午,且每人上午和下午测试的项目不能相同.若上午不测“握力”,下午不测“台阶”,其余项目上午、下午都各测试一人,则不同的安排方式的种数为()
A. 264 B. 72 C. 266 D. 274
18.五个人围坐在一张圆桌旁,每个人面前放着完全相同的硬币,所有人同时翻转自己的硬币,若硬币正面朝上,则这个人站起来;若硬币正面朝下,则这个人继续坐着,那么,没有相邻的两个人站起来的概率为()
A.
5
16
B.
11
32
C.
15
32
D.
1
2
19.北京某大学为第十八届四中全会招募了名志愿者(编号分别是,,,号),现从中任意选取人按编号大小分成两组分配到江西厅、广电厅工作,其中三个编号较小的人在一组,三个编号较大的在另一组,那么确保号、号与号同时入选并被分配到同一厅的选取种数是()
A. B. C. D.
20.2015年4月22日,亚非领导人会议在印尼雅加达举行,某五国领导人A B
、、C、D、E,除B与E、D与E不单独会晤外,其他领导人两两之间都要单独会晤.现安排他们在两天的上午、下午单独会晤(每人每个半天最多进行一次会晤),那么安排他们单独会晤的不同方法共有()
A. 48种 B. 36种 C. 24种 D. 8种
21.两人进行乒乓球比赛,先赢三局着获胜,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()
A.10种 B.15种 C.20种 D.30种
22.某校周五安排有语文、数学、英语、物理、化学、体育六节课(每门课一节),要求体育不排在第一节,数学不排在第四节,则这天课标的不同排法种数为()
A.600
B.504
C.480
D.288 23.在航天员进行的一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序只能出现在第一步或最后一步,程序实施时必须相邻,请问实验顺序的编排方法共有()
A.种 B.种 C.种 D.种
24.将6名男生、4名女生分成两组,每组5人,参加两项不同的活动,每组3名男生和2名女生,则不同的分配方法有()
A.240种 B.120种 C.60种 D.180种
25.六名大四学生(其中4名男生、2名女生)被安排到A,B,C三所学校实习,每所学校2人,且2名女生不能到同一学校,也不能到C学校,男生甲不能到A学校,则不同的安排方法为( )
A.24 B.36 C.16 D.18
3012 30 6
61524
253260100
参考答案。