2018年高中数学排列组合题型总结.doc
《2018年高中数学排列组合题型总结.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018年高中数学排列组合题型总结.doc(47页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、 1 排列组合 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nm种不同的方法,那么完成这件事共有:12 nN 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nm种不同的方法,那么完成这件事共有:12 nN 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
2、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 一 .特殊元素和特殊位置优先策略 例 1.由 0,1,2,3,4,5 可以组成多少个没有重复数字五位奇数 . 解 :由于末位和首位有特殊要求 ,应该优先安排 ,以免不合要求的元素占了这两个位置 . 先排末位共有 13CC14 A34 C13 2 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 1 1 34 3 4 288C 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
3、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 5 2 25 2 2 480A 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 ,则要求某几个元素必须排在一起的问题 ,可以用捆绑法来解决问题 .即将需要相邻的元素合并为一个元素 ,再与其它元素一起作排列
4、 ,同时要注意合并元素内部也必须排列 . 3 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 5456AA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 解 :(倍缩法 )对于某几个元素顺序一定的排列问
5、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: 73/AA (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。 思考 :可以先让甲乙丙就坐吗 ? (插入法 )先排甲乙丙三个人 ,共有 1 种排法 ,再把其余 4 四人依次插入共有 方法 元素相离问题可先把没有位 置要求的元素进行排队再把不相邻元素插入中间和两端 4 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? 510C五 .重排问题求幂
6、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 42 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 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 ? 定序问题可以用倍缩法,还可转化为占位插 空模型
7、处理 允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在 m 个位置上的排列数为 nm 种 5 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 ! HFDCA A B C D E ABEGHGF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 解 :8 人排前后两排 ,相当于 8 人坐 8 把椅子 ,
8、可以把椅子排成一排 .个特殊元素有 24A种 ,再排后 4 个位置上的特殊元素丙有 14A种 ,其余的 5 人在 5 个位置上任意排列有 55A种 ,则共有 2 1 54 4 5AAA种 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 人就座规定一般地 ,n 个不同元素作圆形排列 ,共有 (n-1)!种排法 .如果从 n 个不同元素中取出 m 个元素作圆形排列共有 1 mnAn一般地 ,元素分成多排的排列问题 ,可归 结为一排考虑 ,再分段研究 . 6 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
9、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 2454CA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
10、 1,在两个奇数之间 ,这样的五位数有多少个? 解:把 , , ,当作一个小集团与排队共有 22A种排法,再排小集团内部 共 有 22AA 种 排 法 , 由 分 步 计 数 原 理 共 有 222AAA 种排解决排列组合混合问题 ,先选后排是最基本的指导思想 .此法与 相邻元素捆绑策略相似吗 ? 7 法 . 1524 3 练习题: .计划展出 10幅不同的画 ,其中 1幅水彩画 ,幅油画 ,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 2 5 42 5 4A A A2. 5 男生和女生站成一排照像 ,男生相邻 ,女生也相邻的排法有 2
11、 5 52 5 5A 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? 解:因为 10 个名额没有差别,把它们排成一排。相邻名额之间形成个空隙。在个空档中选个位置插个隔板,可把名额分成份,对应地分给个班级,每一种插板方法对应一种分法共有 69C种分法。 一班 二班 三班 四班 五班 六班 七班练习题: 将 n 个相同的元素分成 m 份( n, m 为正整数) ,每份至少一个元素 ,可以用 m-1 块隔板,插入 n 个元素排成一排的 n-1个空隙中,所有分法数为 11mnC8 1 10 个相同的球装 5 个盒中 ,每盒至少一有
12、多少装法? 49C2 . 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? 解:这问题中如果直接求不小于 10 的偶数很困难 ,可用总体淘汰法。这十个数字中有 5个偶数 5个奇数 ,所取的三个数含有 3个偶数的取法有 35C,只含有 1 个偶数的取法有 1255CC,和为偶数的取 法共有 1 2 35 5 5C C C。再淘汰和小于 10 的偶数共 9 种,符合条件的取法共有 1 2 35 5 5 9C C C练习题:
13、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 2226 4 2CCC种方法 ,但这里出现重复计数的现象 ,不妨记 6 本书有些排列组合问题 ,正面直接考虑比较复杂 ,而它的反面往往比较简捷 ,可以先求出它的反面 ,再从整体中淘汰 . 9 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 2226 4 2CCC中 还 有(AB,EF,CD),(CD,AB,E
14、F),(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 2 2 2 36 4 2 3/C C C A种分法。 练习题: 1 将 13 个球队分成 3 组 ,一组 5 个队 ,其它两组 4 个队 , 有多少分法?( 5 4 4 213 8 4 2/C C C A) 2.10 名学生分成 3 组 ,其中一组 4 人 , 另两组 3 人但正副班长不能分在同一组 ,有多少种不同的分组方法 ( 1540) 3.某校高二年级共有六个班级,现从外地转 入 4 名学生,要安排到该年级的两个班级且每班安排 2 名,则不同的
15、安排方案种数为 _ ( 2 2 2 24 2 6 2/ 9 0C C A A ) 十三 . 合理分类与分步策略 例 13.在一次演唱会上共 10 名演员 ,其中 8 人能能唱歌 ,5 人会跳舞 ,现要演出一个 2 人唱歌 2 人伴舞的节目 ,有多少选派方法 解: 10 演员中有 5 人只会唱歌, 2 人只会跳舞 3 人为全能演员。选上唱歌平均分成的组 ,不管它们的顺序如何 ,都是一种情况 ,所以分组后要一定要除以 nnA(n 为均分的组数 )避免重复计数。 10 人员为标准进行研究只会唱的 5 人中没有人选上唱歌人员共有 2233CC种 ,只会唱的 5 人中只有 1 人选上唱歌人员 1 1 2
16、5 3 4CCC种 ,只会唱的 5 人中只有 2人选上唱歌人员有 2255CC种,由分类计数原理共有 2 2 1 1 2 2 23 3 5 3 4 5 5C C C C C C C种。 练习题: 1.从 4 名男生和 3 名女生中选出 4 人参加某个座 谈会,若这 4 人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有 34 2. 3 成人 2 小孩乘船游玩 ,1 号船最多乘 3 人 , 2 号船最多乘 2 人 ,3 号船只能乘 1人 ,他们任选 2只船或 3只船 ,但小孩不能单独乘一只船 , 这 3人共有多少乘船方法 . ( 27) 本题还有如下分类标准: *以 3 个全能演员是否选上唱歌人员为标准
17、 *以 3 个全能演员是否选上跳舞人员为标准 *以只会跳舞的 2 人是否选上跳舞人员为标准 都可经得到 正确结果 十四 .构造模型策略 例 14. 马路上有编号为 1,2,3,4,5,6,7,8,9 的九只路灯 ,现要关掉其中的 3盏 ,但不能解含有约束条件的排列组合问题,可按元素的性质进行分类,按事件发生的连续过程分步,做到标准明确。分步层次清楚,不重不漏,分类标准一旦确定要贯穿于解题过程的始终。 11 关掉相邻的 2 盏或 3 盏 ,也不能关掉两端的 2 盏 ,求满足条件的关灯方法有多少种? 解:把此问题当作一个排队模型在 6 盏亮灯的 5 个空隙中插入 3 个不亮的灯有 35C种 练习题
18、:某排共有 10 个座位,若 4 人就坐,每人左右两边都有空位,那么不同的坐法有多少种?( 120) 十五 .实际操作穷举策略 例 15.设有编号 1,2,3,4,5的五个球和编号 1,2,3,4,5的五个盒子 ,现将 5个球投入这五个盒子内 ,要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的编号与盒子的编号相同 ,有多少投法 解:从 5 个球中取出 2 个与盒子对号有 25C种还剩下 3 球 3 盒序号不能对应,利用实际操作法,如果剩下 3,4,5 号球 , 3,4,5 号盒 3 号球装 4 号盒时,则4,5 号球有只有 1 种装法,同理 3 号球装 5 号盒时 ,4,5 号球有也只有 1种装法 ,
19、由分步计数原理有 252C种 5 3 43 号盒 4 号盒 5 号盒 一些不易理解的排列组合题如果能转化为非常熟悉的模型,如占位填空模型,排队模型,装盒模型等,可使问题直观解决 12 练习题: 1.同一寝室 4 人 ,每人写一张贺年卡集中起来 ,然后每人各拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有多少种? (9) 2.给图中区域涂色 ,要求相邻区 域不同色 ,现有 4种可选颜色 ,则不同的着色方法有 72 种 543 21十六 . 分解与合成策略 例 16. 30030 能被多少个不同的偶数整除 分析:先把 30030 分解成质因数的乘积形式 30030=2 3 5 7 11 13,依题
20、意可知偶因数必先取 2,再从其余 5 个因数中任取若干个组成乘积,所有的偶因数为: 1 2 3 4 55 5 5 5 5C C C C C 练习 :正方体的 8 个顶点可连成多少对异面直线 解:我们先从 8 个顶点中任取 4 个顶点构成四体共有体共 48 12 58C ,每个四面体有 3 对异面直线 ,正方体中的 8 个顶点可连成 3 58 174 对异面直线 对于条件比较复杂的排列组合问题,不易用公式进行运算,往往利用穷举法或画出树状图会收到意想不到的结果 分解与合成策略是 排列组合问题的一种最基本的解题策略 ,把一个复杂问题分解成几个小问题逐一解决 ,然后依据问题分解后的结构 ,用分类计数
21、原理和分步计数原理将问题合成 ,从而得到问题的答案 ,每个比较复杂的问题都要用到这种解题策略 13 十七 .化归策略 例 17. 25 人排成 5 5 方阵 ,现从中选 3 人 ,要求 3 人不在同一行也不在同一列 ,不同的选法有多少种? 解:将这个问题退化成 9 人排成 3 3 方阵 ,现从中选 3 人 ,要求 3 人不在同一行也不在同 一列 ,有多少选法 .这样每行必有 1 人从其中的一行中选取 1 人后 ,把这人所在的行列都划掉,如此继续下去 .从 3 3 方队中选 3 人的方法有 1 1 13 2 1CCC种。再从 5 5 方阵选出 3 3 方阵便可解决问题 .从 5 5 方队中选取
22、3 行 3 列有 3355CC选法所以从 5 5 方阵选不在同一行也不在同一列的 3 人有 3 3 1 1 15 5 3 2 1C C C C C选法。 练习题 :某城市的街区由 12 个全等的矩形区组成其中实线表示马路,从 A走到 B 的最短路径有 多少种? ( 37 35C ) BA 十八 .数字排序问题查字典策略 例 18由 0, 1, 2, 3, 4, 5 六个数字可以组成多少个没有重复的比 324105大的数? 解 : 2 9 722 1122334455 AAAAAN处理复杂的排列组合问题时可以把一个问题退化成一个简要的问题,通过解决这个简要的问题的解决找到解题方法,从而进下一步解
23、决原来的问题 数字排序问题可用查字典法 ,查字典的法应从高位向低位查 ,依次求出其符合要求的个数 ,根据分类计数原理求出其总数。 14 练习 :用 0,1,2,3,4,5 这六个数字组成没有重复的四位偶数 ,将这些数字从小到大排列起来 ,第 71 个数是 3140 十九 .树图策略 例 19 3 人相互传球 ,由甲开始发球 ,并 作为第一次传球 ,经过 5 次传求后 ,球仍回到甲的手中 ,则不同的传球方式有 _ 10N 练习 : 分别编有 1, 2, 3, 4, 5 号码的人与椅,其中 i 号人不坐 i 号椅( 54321 ,i )的不同坐法有多少种? 44N 二十 .复杂分类问题表格策略 例
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
2000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2018 年高 数学 排列组合 题型 总结 DOC
