高中排列组合知识点汇总和典型例题[全]
神奇遥控器-1949年国庆阅兵
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一.基本原理
1.加法原理:做一件事有n类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列:从n
个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一
m
列,叫做从n个不同元素中
取出m个元素的一个排列,所有排列的个数记为A
n
.
1.公式:1.A
n
m
n
n1
n2
<
br>……
nm1
n!
nm
!
2.
规定:0!1
(1)
n!n(n1)!,(n1)n!(n1)!
(2)
nn![(n1)1]n!(n1)n!n!(n1)!n!
; <
br>(3)
n
n11
n1
1
1
1
(n1)!(n1)!(n1)!(n1)!
n!(n1)!
三.组合:从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素并组成一组,叫做从n
个不同的m 元素
中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。
n
n
1
……
nm1
A
m
n!
1. 公式:
C
n
m!m!
nm
!
A
m
m
m
n
0
规定:C
n
1
01n
2.组合数性质:
C
n
m
C
n
n
m
,C
n
m
C
n
m1
C
n
m
1
,C
n
C
n
……C
n
2
n
rrr1rrrrr1rrrr1
注:C
r
r
C
r
r
1
C
r
r
2
C
n
C
n
C
n1
C
n
C
r1
C
r1
C
r2
<
br>1
C
n
C
r2
C
r2
1
C
n
C
n1
若
C
n
m
C
n
m
则m
1
=m
2
或m
1
+m
2
n
四.处理排列组合应用题
1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③
分步还是分类。
2.解排列、组合题的基本策略
(1)两种思路:①直接法;
②间接法:对有限制
条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。这是解决
排列组合应用题时一种常用的解
题方法。
(2)分类处理:当问题总体不好解决时,常分成若干类,再由分类计数原理得出结论。注意
:
分类不重复不遗漏。即:每两类的交集为空集,所有各类的并集为全集。
(3)分步处理:
与分类处理类似,某些问题总体不好解决时,常常分成若干步,再由分步计
数原理解决。在处理排列组合
问题时,常常既要分类,又要分步。其原则是先分类,
后分步。
(4)两种途径:①元素分析法;②位置分析法。
3.排列应用题:
(1)穷举法(列举法):将所有满足题设条件的排列与组合逐一列举出来;
(2)、特殊元
素优先考虑、特殊位置优先考虑;
(3).相邻问题:捆邦法:
对
于某些元素要求相邻的排列问题,先将相邻接的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其
余元素排列,
然后再对相邻元素内部进行排列。
(4)、全不相邻问题,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
12
①;②;③;④
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法.即先安排好没
有限制条件的元素,然后再将不相邻接元素在已排好的元素之间及两端
的空隙之间插入。
(5)、顺序一定,除法处理。先排后除或先定后插
解法一:对于某几个元素按一定的顺序排
列问题,可先把这几个元素与其他元素一同进行全排
列,然后用总的排列数除于这几个元素的全排列数。
即先全排,再除以定序元素的全排列。
解法二:在总位置中选出定序元素的位置不参加排列,先对其他
元素进行排列,剩余的几个位
置放定序的元素,若定序元素要求从左到右或从右到左排列,则只有1种排
法;若不要求,则
有2种排法;
(6)“小团体”排列问题——采用先整体后局部策略 <
br>对于某些排列问题中的某些元素要求组成“小团体”时,可先将“小团体”看作一个元素与其
余元
素排列,最后再进行“小团体”内部的排列。
(7)分排问题用“直排法”把元素排成几排的问题,可归纳为一排考虑,再分段处理。
(8).数字问题(组成无重复数字的整数)
① 能被2整除的数的特征:末位数是偶数;不
能被2整除的数的特征:末位数是奇数。②能
被3整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数;
③能被9整除的数的特征:各位数字之和是9的倍数④能被4整除的数的特征:末两位是4
的倍数。
⑤能被5整除的数的特征:末位数是0或5。
⑥能被25整除的数的特征:末两位数是25,50,75。
⑦能被6整除的数的特征:各位
数字之和是3的倍数的偶数。
4.组合应用题:(1).“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法: (2).
“含”与
“不含” 用间接排除法或分类法:
3.分组问题:
均匀分组:分步取,得组合数相乘,再除以组数的阶乘。即除法处理。
非均匀分组:分步取,得组合数相乘。即组合处理。
混合分组:分步取,得组合数相乘,再除以均匀分组的组数的阶乘。
4.分配问题:
定额分配:(指定到具体位置)即固定位置固定人数,分步取,得组合数相乘。
随机分配:(
不指定到具体位置)即不固定位置但固定人数,先分组再排列,先组合分堆后排,
注意平均分堆除以均匀
分组组数的阶乘。
5.隔板法: 不可分辨的球即相同元素分组问题
例1.电视台连续播
放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首
尾必须播放公益广告,则共有
种不同的播放方式(结果用数值表示).
例3.6人排成一行,甲不排在最左端,乙不排在最右端,共有多少种排法?
例.
有4个男生,3个女生,高矮互不相等,现将他们排成一行,要求从左到右,女生从矮到
高排列,有多少
种排法?
1.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同的
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取法共有
2.从5名男生和4名女生中选出4人去参加辩论比赛
(1)如果4人中男生和女生
各选2人,
有 种选法; (2)如果男生中的甲与女生中的乙必须在内,有 种选法;
(3)如果男生中的甲与女生中的乙至少要有1人在内,有 种选法;
(4)如果4人中必须
既有男生又有女生,有 种选法
1.6个人分乘两辆不同的汽车,每辆车最多坐4人,则不同的乘车方法数为( )
A.40 B.50 C.60 D.70
2.有6个座位连成一排,现有3人就坐,则恰有两个空座位相邻的不同坐法有( )
A.36种 B.48种 C.72种 D.96种
3.只用
1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须同时使用,且同一数字不能相邻
出现,这样的四
位数有( )
A.6个 B.9个 C.18个 D.36个
4.男女学生共有8人,从男生中选取2人,从女生中选取1人,共有30种不同的选法,其
中
女生有( )
A.2人或3人 B.3人或4人 C.3人 D.4人
5.某幢楼从二楼到三楼的楼梯共10级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,若规
定从
二楼到三楼用8步走完,则方法有( )
A.45种 B.36种
C.28种 D.25种
6.某公司招聘来8名员工,平均分配给下属的甲、乙两个
部门,其中两名英语翻译人员不能
分在同一个部门,另外三名电脑编程人员也不能全分在同一个部门,则
不同的分配方案共有
( )
A.24种 B.36种 C.38种
D.108种
7.已知集合
A
={5},
B
={1,2
},
C
={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐
标系中点的坐
标,则确定的不同点的个数为( )
8.由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是( )
A.72 B.96 C.108 D.144
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9.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
,其余学校均只参观一天,那么不同的安排方法有( )
A.50种 B.60种
C.120种 D.210种
10.安排7位工作人员在5月1日到5月7日值班
,每人值班一天,其中甲、乙二人都不能安
排在5月1日和2日,不同的安排方法共有________
种.(用数字作答)
11.今有2个红球、3个黄球、4个白球,同色球不加以区分,将这
9个球排成一列有________
种不同的排法.(用数字作答)
12.将6位
志愿者分成4组,其中两个组各2人,另两个组各1人,分赴世博会的四个不同场
馆服务,不同的分配方
案有________种(用数字作答).
14. 将标号为1,
2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中.若每个
信封放2张,其中标号为1,2的卡片放
入同一信封,则不同的方法共有
(A)12种 (B)18种
(C)36种 (D)54
种
15. 某单位安排7位员工在10月1日
至7日值班,每天1人,每人值班1天,若7位员工中
的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁
不排在10月7日,则不同的安排方案共有
A. 504种 B.
960种 C. 1008种 D. 1108种
14
解析:分两类:甲乙排1、2号或6、7号
共有
2A
2
2
A
4
A
4
种方法
113
甲乙排中间,丙排7号或不排7号,共有
4
A
2
2
(
A
4
4
A
3
A
3
A
3
)
种方法
故共有1008种不同的排法
排列组合
二项式定理
1,分类计数原理 完成一件事有几类方法,各类办法相互独立每类办法又有多种不同的办
法
(每一种都可以独立的完成这个事情)
分步计数原理
完成一件事,需要分几个步骤,每一步的完成有多种不同的方法
2,排列
排列定义:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素(被取出的元素各不相同),
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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。
排列数定义;从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素的所有排列的个数
A
n
公式
A
n
=
3,组合
组合定义
从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素
中取出m个元素的一个组合
组合数 从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素的所有组合个数
C
n
m
m
m
n!
规定0!=1
(nm)!
C
n
=
m
n!
m!(nm)!
m
nmmmm1
性质
C
n
=
C
n
C
n1
C
n
C
n
排列组合题型总结
一. 直接法
1
.特殊元素法
例1用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复的四位数,试求满足下列条件的四
位数
各有多少个
(1)数字1不排在个位和千位
(2)数字1不在个位,数字6不在千位。
Eg 有五张卡片,它的正反面分别写0与1,2与3,4
与5,6与7,8与9,将它们任意
三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数?
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Eg
三个女生和五个男生排成一排
(1) 女生必须全排在一起 有多少种排法( 捆绑法)
(2) 女生必须全分开 (插空法 须排的元素必须相邻)
(3) 两端不能排女生
(4) 两端不能全排女生
(5)
如果三个女生占前排,五个男生站后排,有多少种不同的排法
二. 插空法
当需排元素中有不能相邻的元素时,宜用插空法。
例3
在一个含有8个节目的节目单中,临时插入两个歌唱节目,且保持原节目顺序,
有多少中插入方法?
捆绑法 当需排元素中有必须相邻的元素时,宜用捆绑法。
1.四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中,若使每个盒子不空,则不同的放法有 种 ,2,某市植物园要在30天内接待20所学校的学生参观,但每天只能安排一所学校,其中有一
所
学校人数较多,要安排连续参观2天,其余只参观一天,则植物园30天内不同的安排方法
119
有(
C
29
)(注意连续参观2天,即需把30天种的连续两天捆绑看成一天作为一
个整体来
A
28
1
选有
C
29
其余的就是19所
学校选28天进行排列)
三. 阁板法 名额分配或相同物品的分配问题,适宜采阁板用法
例5 某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一
人,名额分配方案共 种 。
五 平均分推问题
eg 6本不同的书按一下方式处理,各有几种分发?
(1) 平均分成三堆,
(2) 平均分给甲乙丙三人
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(3)
一堆一本,一堆两本,一对三本
(4) 甲得一本,乙得两本,丙得三本(一种分组对应一种方案)
(5) 一人的一本,一人的两本,一人的三本
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