高考排列组合典型例题
小学生心理健康知识-心慌怎么办
2020327
排列组合典型例题
例1 用0到9这10
个数字.可组成多少个没有重复数字的四位偶数
分析:这一问题的限制条件是:①没有重复数
字;②数字“0”不能排在千位数上;③
个位数字只能是0、2、4、6、8、,从限制条件入手,可划
分如下:
如果从个位数入手,四位偶数可分为:个位数是“0”的四位偶做,个位数是
2、4、6、8的四位偶数(这是因为零不能放在千位数上).由此解法一与二.
如
果从千位数入手.四位偶数可分为:千位数是1、3、5、7、9和千位数是2、4、6、
8两类,由此
得解法三.
如果四位数划分为四位奇数和四位偶数两类,先求出四位个数的个数,用排除法,得解
法四.
解法1:当个位数上排“0”时,千位,百位,十位上可以从余下的九个数字中任选3
个来排列,故有<
br>A
9
个;
当个位上在“2、4、6、8”中任选一个来排,则千位上从
余下的八个非零数字中任选一
112
个,百位,十位上再从余下的八个数字中任选两个来排,按
乘法原理有
A
4
A
8
A
8
(个).
3
∴ 没有重复数字的四位偶数有
3112
A<
br>9
A
4
A
8
A
8
5041792
2296
个.
解法2:当个位数上排“0”时,同解一有
A
9<
br>个;当个位数上排2、4、6、8中之一时,
千位,百位,十位上可从余下9个数字中任选3个的
排列数中减去千位数是“0”排列数得:
13
A
4
(A
9
A
8
2
)
个
3
∴
没有重复数字的四位偶数有
3132
A
9
A
4
(A
9
A
8
)50417922296
个.
解法3:千位数上从1、3、5、7、9中任选一个,个位数上从0、2、4、6、8中任选一
个,百位,十位上从余下的八个数字中任选两个作排列有
112
A
5
A
5
A
8
个
干位上从2、4、
6、8中任选一个,个位数上从余下的四个偶数中任意选一个(包括0
在内),百位,十位从余下的八个
数字中任意选两个作排列,有
11
A
4
A
4
A
8
2
个
∴ 没有重复数字的四位偶数有
112112
A
5
A
5
A
8
A
4
A
4
A
8
2296
个.
解法4:将没有重复数字的四位数字划分为两类:四位奇数和四位偶数.
43
没有重复数字的四位数有
A
10
A
9
个.
132
其中四位奇数有
A
5
(A
9
A
8
)
个
1
2020327
∴ 没有重复数字的四位偶数有
43
13333
A
10
A
9
A
5
(A
9<
br>A
8
2
)10A
9
A
9
5A9
5A
8
2
3
4A
9
5A
8
2
36A
8
2
5A
8
2
41A
8
2
2296
个
说明:这是典型的
简单具有限制条件的排列问题,上述四种解法是基本、常见的解法、
要认真体会每种解法的实质,掌握其
解答方法,以期灵活运用.
典型例题二
例2
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
解:(1)(捆绑法)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
样同五个男生合一起共有六个元素,然成一排有
A6
种不同排法.对于其中的每一种排法,
363
三个女生之间又都有
A<
br>3
对种不同的排法,因此共有
A
6
A
3
4320
种不同的排法.
6
(2)(插空法)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
一个空档.这样共有4个空档,加上两边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
A
5
种不同排法,对于其中任意一种排
法,从上述六个位
353
置中选出三个来让三个女生插入都有
A
6
种
方法,因此共有
A
5
A
6
14400
种不同的排法.
5
(3)解法1:(位置分析法)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选5个男生中
的2
个,有
A
5
种不同的排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有A
6
种排法,所以共有
6
A
5
2
A
6
14400
种不同的排法.
26
解法2:(间接法)3个女生
和5个男生排成一排共有
A
8
种不同的排法,从中扣除女生
1717
排在首位的
A
3
A
7
种排法和女生排在末位的
A
3
A
7
种排法,但这样两端都是女生的排法在
8
扣除女生排在首位
的情况时被扣去一次,在扣除女生排在未位的情况时又被扣去一次,所以
26
还需加一次回来,
由于两端都是女生有
A
3
A
6
种不同的排法,所以共有
2
2020327
8176
A
8
2A
3<
br>A
7
A
3
2
A
6
14400
种
不同的排法.
解法3:(元素分析法)从中间6个位置中挑选出3个来让3个女生排入,有
A
6
种不同
5
的排法,对于其中的任意一种排活,其余5个位置又都有
A
5
种不同的排法,所以共有
35
A
6
A
514400
种不同的排法,
3
(4)解法1:因为只要求两端不都排女生,所
以如果首位排了男生,则未位就不再受
171
条件限制了,这样可有
A
5A
7
种不同的排法;如果首位排女生,有
A
3
种排法,这时末
位就
只能排男生,有
A
5
种排法,首末两端任意排定一种情况后,其余6位都
有
A
6
种不同的排法,
11617116
这样可有
A
3
A
5
A
6
种不同排法.因此共有
A
5A
7
A
3
A
5
A
6
360
00
种不同的排法.
826
解法2:3个女生和5个男生排成一排有
A8
种排法,从中扣去两端都是女生排法
A
3
A
6
16
种,就能得到两端不都是女生的排法种数.
826
因此共有
A
8<
br>A
3
A
6
36000
种不同的排法.
说明:解决排列、组合(下面将学到,由于规律相同,顺便提及,以下遇到也同样处理)
应用问题最常用
也是最基本的方法是位置分析法和元素分析法.
若以位置为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它
位置,有两个以上约束条件,
往往是考虑一个约束条件的同时要兼顾其它条件.
若以元素为主,需先满足特殊元素要求再处理其它的元素.
间接法有的也称做排除法或排异法,有时用这种方法解决问题来得简单、明快.
捆绑法、插入法对于有的问题确是适用的好方法,要认真搞清在什么条件下使用.
典型例题三
例3 排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。
(1)任何两个舞蹈节目不相邻的排法有多少种
(2)歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的方法有多少种
解:(1)先排歌唱节目有
A<
br>5
种,歌唱节目之间以及两端共有6个位子,从中选4个放
454
入舞蹈节目,
共有
A
6
中方法,所以任两个舞蹈节目不相邻排法有:
A
5
A
6
=43200.
5
(2)先排舞蹈节目有
A
4
中方法,在舞蹈节目之间以及两端共有5个空位,恰好供5
5
4
个歌唱节目
放入。所以歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的排法有:
A
4
A
5
=28
80种方法。
4
说明:对于“间隔”排列问题,我们往往先排个数较少的元素,再让
其余元素插空排列。
否则,若先排个数较多的元素,再让其余元素插空排时,往往个数较多的元素有相邻
情况。
3
2020327
如本题(2)中,若先排歌唱节目有A
5
,再排舞蹈节目有
A
6
,这样排完之后,其中含有歌
唱节目相邻的情况,不符合间隔排列的要求。
54
典型例题四
例4 某一天的课程表要排入政治、语文、数学、物理、体育、美术共六节课,如果第
一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有多少种不同的排课程表的方法.
分析与解法1:6六门
课总的排法是
A
6
,其中不符合要求的可分为:体育排在第一书
有
A
5
种排法,如图中Ⅰ;数学排在最后一节有
A
5
种排法,如图中Ⅱ;
但这两种排法,都包
括体育排在第一书数学排在最后一节,如图中Ⅲ,这种情况有
A
4
种排法,因此符合条件的
排法应是:
654
A
6
2A
5
A
4
504
(种).
55
6
4
分析与解法2:根据要求,课程表安排可分为4种情况:
(1)体育、数学既不排在第一节也不排在最后一节,这种排法有
A
4
A
4
种;
(2)数学排在第一节但体育不排在最后一节,有排法
A
4
A
4
种;
(3)体育排在最后一节但数学不排在
第一节,有排法
A
4
A
4
种;
(4)数学排在第一节,体育排在最后一节,有排法
A
4
这四类排法并列,不重复也不遗漏,故总的排法有:
A
4
A4
A
4
A
4
A
4
A
4
504
(种).
分析与解法3:根据要求,课表安排还可分下述4种情况:
(1)体育,数学既不在最后也不在开头一节,有
A
4
12
种排法;
(2)数学排在第一节,体育不排在最后一节,有4种排法;
(3)体育在最后一书,数学木在第一节有4种排法;
(4)数学在第一节,体育在最后一节有1种排法.
上述 21种排法确定以后,仅剩余下四
门课程排法是种
A
4
,故总排法数为
21A
4
504(种).
下面再提出一个问题,请予解答.
问题:有6个人排队,甲不在排头,乙不在排尾,问并肩多少种不同的排法.
请读者完成此题.
说明:解答排列、组合问题要注意一题多解的练习,不仅能提高解题能力,
而且是检验
所解答问题正确与否的行之有效的方法.
4
44
2
2
41414
4
14
14
24
2020327
典型例题五
例5 现有
3
辆公交车、每辆车上需配<
br>1
位司机和
1
位售票员.问
3
位司机和
3
位
售票员,
车辆、司机、售票员搭配方案一共有多少种
分析:可以把
3
辆车看
成排了顺序的三个空:,然后把
3
名司机和
3
名售票员分
别填入.因
此可认为事件分两步完成,每一步都是一个排列问题.
3
解:分两步完成.第一步,把
3
名司机安排到
3
辆车中,有
A
3
6
种安排方
法;第二步
3
把
3
名售票员安排到
3
辆车中,有
A
3
6
种安排方法.故搭配方案共有
33
A
3
A
3
36
种.
说明:许多
复杂的排列问题,不可能一步就能完成.而应分解开来考虑:即经适当地分
类成分或分步之后,应用分类
计数原理、分步计数原理原理去解决.在分类或分步时,要尽
量把整个事件的安排过程考虑清楚,防止分
类或分步的混乱.
典型例题六
例6 下是表是高考第一批录取的一份志
愿表.如果有
4
所重点院校,每所院校有
3
个
专业是你较为满意的选
择.若表格填满且规定学校没有重复,同一学校的专业也没有重复的
话,你将有多少种不同的填表方法
学 校
1
2
3
1
1
1
专 业
2
2
2
分析:填写学校时是有顺序的,
因为这涉及到第一志愿、第二志愿、第三志愿的问题;
同一学校的两个专业也有顺序,要区分出第一专业
和第二专业.因此这是一个排列问题.
解:填表过程可分两步.第一步,确定填报学校及其顺序,则在
4
所学校中选出
3
所并
加排列,共有
A
4
种不同的排法;第二步,从每所院校的
3
个专业中选出
2
个专业并确定其222
顺序,其中又包含三小步,因此总的排列数有
A
3
A
3
A
3
种.综合以上两步,由分步计数
3222
原理得不同的填表方
法有:
A
4
A
3
A
3
A
3
5184
种.
3
说明:要完成的事件与元素的排列顺序是否有关,有时题中并未直
接点明,需要根据实
际情景自己判断,特别是学习了后面的“组合”之后这一点尤其重要.“选而且排”
(元素之
间有顺序要求)的是排列,“选而不排”(元素之间无顺序要求)的是组合.另外,较复杂的<
br>事件应分解开考虑.
典型例题七
5
2020327
例5
7
名同学排队照相.
(1)若分成两排照,前排
3
人,后排
4
人,有多少种不同的排法
(2)若排成两排照,前排
3
人,后排
4
人,但其中甲必须在前排,
乙必须在后排,有多
少种不同的排法
(3)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,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,女生不能相邻,有多少种不
面的排
法
分析:(1)可分两步完成:第一步,从
7
人中选出
3<
br>人排在前排,有
A
7
种排法;第二步,
347
4
剩下
的
4
人排在后排,有
A
4
种排法,故一共有
A
7<
br>A
4
A
7
种排法.事实上排两排与排成
3
一排一
样,只不过把第
4~7
个位子看成第二排而已,排法总数都是
A
7
,
相当于
7
个人的
全排列.(2)优先安排甲、乙.(3)用“捆绑法”.(4)用“插
空法”.
347
解:(1)
A
7
A
4
A
7
5040
种. 7
(2)第一步安排甲,有
A
3
种排法;第二步安排乙,有
A<
br>4
种排法;第三步余下的
5
人排
5
在剩下的
5
个位置上,有
A
5
种排法,由分步计数原理得,符合要求的排法共有
115
A
3
A
4
A
5
1440
种. 1
1
(3)第一步,将甲、乙、丙视为一个元素,有其余
4
个元素排成一
排,即看成
5
个元素
的全排列问题,有
A
5
种排法;第二步
,甲、乙、丙三人内部全排列,有
A
3
种排法.由分步
53
计数原理
得,共有
A
5
A
3
720
种排法.
53(4)第一步,
4
名男生全排列,有
A
4
种排法;第二步,女生
插空,即将
3
名女生插入
4
名男生之间的
5
个空位,这样可
保证女生不相邻,易知有
A
5
种插入方法.由分步计数原理
43
得,
符合条件的排法共有:
A
4
A
5
1440
种.
3
4
说明:(1)相邻问题用“捆绑法”,即把若干个相邻的特殊元素“捆绑”为一个“大元
素”,
与其他普通元素全排列;最后再“松绑”,将这些特殊元素进行全排列.(2)不相邻问题用“插
空法”,即先安排好没有限制条件的元素,然后再将有限制条件的元素按要求插入排好的元
素之
间.
典型例题八
3、4、5、6
五个数字中每次取出三个不同的数字组成三位数,求所有三位数例8
从
2、
的和.
6
2020327
分析:可以从
每个数字出现的次数来分析,例如“
2
”,当它位于个位时,即形如
的数共有
A
4
个(从
3、
,当这些数相加时,由“
2
”
4、
5、6
四个数中选两个填入前面的两个空)
所产生的和是
A
4
2<
br>.当
2
位于十位时,即形如
2
2
2
的数也有
A
4
,那么当这些数相加时,
2
由“
2
”产生的和应是A
4
210
.当
2
位于面位时,可同理分析.然后再依次分
析
3、4、5、6
的情况.
解:形如
2
的数共有
A
4
个,当这些数相加时,由“
2
”产生的和是
A
4
2<
br>;形如
2
22
的数也有
A
4
个,当这些数相加时,由
“
2
”产生的和是
A
4
210
;形如
2
的数也有
A
4
2
个,当这些数相加时,由“
2
”产生的和
应是
A
4
2100
.这样在所有三位数的和中,由“
2
”
产生的和是
A
4
2111
.同理由
3、4、5、6<
br>产生的和分别是
A
4
3111
,
A
4
4111
,
222
A
4
5111
,
A
4
6111
,因此所有三位数的和是
A
4
111(23
456)26640
.
222
说明:类似于这种求“数字之和”的问题都可
以用分析数字出现次数的办法来解决.如
“由
1,4,5,x
四个数字组成没有重复数
字的四位数,若所有这些四位数的各数位上的数字之
和为
288
,求数
x”.本题的特殊性在于,由于是全排列,每个数字都要选用,故每个数字
均出现了
A
4
24
次,故有
24(145x)288
,得
x2
.
4
典型例题九
例9 计算下列各题:
m1nm
A
n
A
(1)
A
; (2)
A
; (3)
1
n1
nm
;
A
n1
2
15
6
6
(4)
1!22!33!nn!
(5)
123n1
2!3!4!n!
2
解:(1)
A
15
1514210
;
6
(2)
A
6
6!654321720
;
(3)原式
(n1)!1
(nm)!
[n1
(m1)!](n1)!
(n1)!1
(nm)!1
;
(nm)!(n1)!
7
2020327
(4)原式
(2!1)(3!2!)(4!3!)[(n1)!n!]
(n1)!1
;
(5)∵
n111
,
n!(n1)!n!
∴
123n1
2!3
!4!n!
111111111
1
.
1
!2!2!3!3!4!(n1)!n!n!
说明:准确掌握好排列公式是顺利进行计算的关键.
本题计算中灵活地用到下列各式:
n!n(n1)!
;
nn!(n
1)!n!
;
n111
;使问题解得简单、快捷.
n!(n1)!n!
典型例题十
例10
a,b,c
,d,e,f
六人排一列纵队,限定
a
要排在
b
的前面(
a
与
b
可以相邻,
也可以不相邻),求共有几种排法.对这个题目,
A
、
B
、
C
、
D
四位同学各自给出了一
种算
式:
A
的算式是
1
6
1111144
A
2
A
3
A
4
A
5
)A
4
;
C
的算式是
A
6
;
A
6
;
B
的算式是
(A
1
2
D
的算式是
C
6
2A
4
4
.上面四个算式是否正确,正确的加以解释,不正确的说明理由. 解:
A
中很显然,“
a
在
b
前的六人纵队”的排队数目
与“
b
在
a
前的六人纵队”排队
数目相等,而“六人纵队”的排法数
目应是这二者数目之和.这表明:
A
的算式正确.
B
中把六人排队这件事划
分为
a
占位,
b
占位,其他四人占位这样三个阶段,然后用乘
法求出
总数,注意到
a
占位的状况决定了
b
占位的方法数,第一阶段,当
a
占据第一个位置
时,
b
占位方法数是
A
5
;当a
占据第2个位置时,
b
占位的方法数是
A
4
;……;
当
a
占据
第5个位置时,
b
占位的方法数是
A
1<
br>,当
a
,
b
占位后,再排其他四人,他们有
A
4种排法,
可见
B
的算式是正确的.
14
1
1
C
中
A
6
4
可理解为从6个位置中选4个位置让
c,d,e
,f
占据,这时,剩下的两个位置
依前后顺序应是
a,b
的.因此
C
的算式也正确.
这两个位置让
a,b
占据,显然,
a,b
占
D
中把6个位置先圈定两个位置的方法数
C
6
2
,
据这两个圈定的位置的方法只有一种(
a
要在
b
的前面),这时,再排其余
四人,又有
A
4
种
8
4
2020327
排法,可见
D
的算式是对的.
说明:下一节组合学完后,可回过头来学习
D
的解法.
典型例题十一
例11
八个人分两排坐,每排四人,限定甲必须坐在前排,乙、丙必须坐在同一排,
共有多少种安排办法 解法1:可分为“乙、丙坐在前排,甲坐在前排的八人坐法”和“乙、丙在后排,甲坐
在前排的八人
坐法”两类情况.应当使用加法原理,在每类情况下,划分“乙丙坐下”、“甲
坐下”;“其他五人坐下
”三个步骤,又要用到分步计数原理,这样可有如下算法:
215215
A
4
A
2
A
5
A
4
A
4
A
5
8640
(种).
解法2:采取“总方法数减去不命题意的所有方法数”的算
法.把“甲坐在第一排的八
人坐法数”看成“总方法数”,这个数目是
A
4
A
7
.在这种前提下,不合题意的方法是“甲
坐第一排,且乙、丙坐两排的八人坐法.
”这个数目是
A
4
C
2
A
3
A
4<
br>A
5
.其中第一个因数
1
11
A
4
表示甲
坐在第一排的方法数,
C
2
表示从乙、丙中任选出一人的办法数,
A
3
表示把选出
11115
17
的这个人安排在第一排的方法数,下一个
A
4
则表示乙、丙中沿未安排的那个人坐在第二排
的方法数,
A
5
就是其他五人的坐法数,于是总的方法数为
1711115
A
4
A
7
A
4
C
2
A
3
A
4
A
5
8640
(种).
5
1
说明:解法2可在学完组合后回过头来学习.
典型例题十二
例12 计划在某画廊展出10幅不同的画,其中1幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成<
br>一行陈列,要求同一品种的画必须连在一起,并且不彩画不放在两端,那么不同陈列方式有
(
).
345145245
45
A.
A
4
A
5
B.
A
3
A
4
A
5
C.
C
3
A
4
A
5
D.
A
2
A
4
A
5
解:将同一品种
的画“捆”在一起,注意到水彩画不放在两端,共有
A
2
种排列.但4
245
幅油画、5幅国画本身还有排列顺序要求.所以共有
A
2
A
4A
5
种陈列方式.
2
∴应选D.
说明:关于“若干个元素
相邻”的排列问题,一般使用“捆绑”法,也就是将相邻的若
干个元素“捆绑”在一起,看作一个大元素
,与其他的元素进行全排列;然后,再“松绑”,
将被“捆绑”的若干元素,内部进行全排列.本例题就
是一个典型的用“捆绑”法来解答的
问题.
9
2020327
典型例题十三
例13 由数字
0,1,2,3,4,5
组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数的
个数
共有( ).
A.210 B.300 C.464 D.600
解法1:(直接
法):分别用
1,2,3,4,5
作十万位的排列数,共有
5A
5
种,所以其中
个位数字小于十位数字的这样的六位数有
5
1
5
5
A
5
300
个.
2
65
解法2:(间接法):取
0,1,,5
个数字排列有
A
6
,而
0
作为十万位的排
列有
A
5
,所
以其中个位数字小于十位数字的这样的六位数有
165
(A
6
A
5
)300
(个).
2
∴应选B.
说明:(1)直接法、间接法是解决有关排列应用题的两种基本方法,
何时使用直接法或
间接法要视问题而定,有的问题如果使用直接法解决比较困难或者比较麻烦,这时应考
虑能
否用间接法来解.
(2)“个位数字小于十位数字”与“个位数字大于十位数字”具有对
称性,这两类的六
位数个数一样多,即各占全部六位数的一半,同类问题还有6个人排队照像时,甲必须
站在
乙的左侧,共有多少种排法.
典型例题十四
例14
用
1,2,3,4,5
,这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( ).
A.24个 B.30个 C.40个 D.60个
分析:本题是带有附加条件的排列
问题,可以有多种思考方法,可分类,可分步,可利
用概率,也可利用本题所提供的选择项分析判断.
解法1:分类计算.
将符合条件的偶数分为两类.一类是2作个位数,共有
A
4
个,另一类是4作个位数,
也有
A
4
个.因此符合条件的偶数共
有
A
4
A
4
24
个.
解法2:分步计算.
先排个位数字,有
A
2
种排法,再排十位和百位数字,有
A
4
种排法,根据分步计数原理,
三位偶数应有
A
2
A
4<
br>24
个.
解法3:按概率算.
3
用
15
这<
br>5
个数字可以组成没有重复数字的三位数共有
A
5
60
个,
其中偶点其中的
2
222
12
12
10
2020327
22
.因此三位偶数共有
6024
个.
55
解法4:利用选择项判断.
3
用
15
这
5
个数字可以组成没有重复数字的三位数共有
A
5
60
个.其中偶数
少于奇
数,因此偶数的个数应少于
30
个,四个选择项所提供的答案中,只有
A
符合条件.
∴应选
A
.
典型例题十五
1238
例15 (1)计算
A
1
2A
2
3A
3
8A
8
.
(2)求
S
n
1!
2!3!n!
(
n10
)的个位数字.
分析:本题如果直接用
排列数公式计算,在运算上比较困难,现在我们可以从和式中项
的特点以及排列数公式的特点两方面考虑
.在(1)中,项可抽象为
nnnnn1n
nA
n
(n11)An
(n1)A
n
nA
n
A
n1
A
n
,(2)中,项为
n!n(n1)(n2)321
,当
n5
时,乘积中出现5和2,积的个位数为0,在加法运
算中可不考虑.
n
解:(1)由
nA
n
(n1)!n!
∴原式
2!1!3!2!9!8!9!1!362879
.
(2)当
n5
时,
n!n(n1)(n2)321
的
个位数为0,
∴
S
n
1!2!3!n!
(
n
10
)的个位数字与
1!2!3!4!
的个位数字相
同.
而
1!2!3!4!33
,∴
S
n
的个位数字为3.
说明:对排列数公式特点的分析是我们解决此类问题的关键,比如:求证:
123n1
1
,我们首先可抓等式右边的
2!3!4!(n
1)!(n1)!
nn11n1111
,
(n1)
!(n1)!(n1)!(n1)!n!(n1)!
∴左边
1
11111
1
1
右边.
2!2!3!n!(n1)!(n1)!
典型例题十六
11
2020327
例16 用
0、1、2、3、4、5共六个数字,组成无重复数字的自然数,(1)可以组成多少
个无重复数字的
3
位
偶数(2)可以组成多少个无重复数字且被
3
整除的三位数
分析:
3
位偶数要求个位是偶数且首位数字不能是
0
,由于个位用或者不用数字
0
,
对
确定首位数字有影响,所以需要就个位数字用
0
或者用
2、
一个自
然数能被
3
整
4
进行分类.
除的条件是所有数字之和是
3<
br>的倍数,本题可以先确定用哪三个数字,然后进行排列,但要
注意就用与不用数字
0进行分类.
解:(1)就个位用
0
还是用
2、4
分成两类,个
位用
0
,其它两位从
1、2、3、4
中任取两
数排列,共有
A
4
12
(个),个位用
2
或
4
,再确定首位,
最后确定十位,共有
2
24432
(个),所有
3
位偶数的总
数为:
123244
(个).
(2)从
0、1、2、3、4、5
中取出和为
3
的倍数的三个数,分别有下列取法:
(012)
、
(
015)
、
(024)
、
(045)
、
(123)
、
(135)
、
(234)
、
(345)
,前四组中有0
,
后四组中没有
0
,用它们排成三位数,如果用前
4
组,共有
42A
2
16
(个),如果用后
3
四组,共
有
4A
3
24
(个),所有被
3
整除的三位数的总数为
162440
(个).
2
典型例题十七
例17 一条长椅上有
7
个座位,
4
人坐,要求
3
个空位中,有
2
个空位相邻,另一个空
位与
2
个相邻空位不相邻,共
有几种坐法
分析:对于空位,我们可以当成特殊元素对待,设空座梯形依次编号为
1、2、3
、4、5、6、7
.先选定两个空位,可以在
1、2
号位,也可以在
2、3<
br>号位…共有六种
可能,再安排另一空位,此时需看到,如果空位在
1、2
号,则
另一空位可以在
4、5、6、7
号
位,有
4
种可能,相邻空位在6、7
号位,亦如此.如果相邻空位在
2、3
号位,另一空位可
以在5、6、7
号位,只有
3
种可能,相邻空位在
3、4
号,
4、5
号,
5、6
号亦如此,所以必
须就两相邻空位的位置进行分类.本题
的另一考虑是,对于两相邻空位可以用合并法看成一
个元素与另一空位插入已坐人的
4
个座位之间,用插空法处理它们的不相邻.
解答一:就两相邻空位的位置分类:
2
或
6、7
,共有
24A
4
192
(种)坐法. 若两
相邻空位在
1、
3
,
3、4
,
4、5
或
5
、6
,共有
43A
4
288
(种)不同坐法,所若两相邻空位
在
2、
以所有坐法总数为
192288480
(种).
12
4
4
2020327
解答二:先排好
4
个
人,然后把两空位与另一空位插入坐好的
4
人之间,共有
4
A
4A
5
2
480
(种)不同坐法.
解答三:本题还可采用间
接法,逆向考虑在所有坐法中去掉
3
个空位全不相邻或全部相
邻的情况,
4<
br>个人任意坐到
7
个座位上,共有
A
7
种坐法,三个空位全相邻
可以用合并法,
直接将三个空位看成一个元素与其它座位一起排列,共有
A
5
种不同方法.三个空位全不相
邻仍用插空法,但三个空位不须排列,直接插入
4
个人的
5
个间隔中,有
A
4
10
种不同方
454
法,所以,所有满足条件的不同坐法种数为
A
7
A
5
10A<
br>4
480
(种).
5
4
4
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