排列组合题型分析还有21种常用方法的整理

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2020年12月12日 07:25
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葱烧海参做法-乔子扬

2020年12月12日发(作者:陆江)


排列组合应用题的类型及解题策略
一.处理排列组合应用题的一般步骤为: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。
二.处理排列组合应用题的规律
(1) 两种思路:直接法,间接法。
(2) 两种途径:元素分析法,位置分析法。
解决问题的入手点是:特殊元素优先考虑;特殊位置
优先考虑。
特殊优先法:对于存 在特殊元素或者特殊位置的排
列组合问题,我们可以从这些特殊的东西入手,先解决
特殊元素或 特殊位置,再去解决其它元素或位置,这种
解法叫做特殊优先法。
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).
解:分二步:首尾必须播放公益广告的有A
2
2
种;中
间4个为不同的商业广告有A
4
4
种,从而应当 填 A
2
2
·A
4
4
=48. 从而应填48.
(3)对排列组合的混合题,一般先选再排,即先组合
再排列。弄清要“完成什么样的事件”是前提。
三.基本题型及方法:
1.相邻问题
(1)、全相邻问题,捆邦法
例2、6名同学排成一排,其中甲,乙两人必须排在
一起的不同排法有( C )种。
A)720 B)360 C)240 D)120


说明:从上述解 法可以看出,所谓“捆邦法”,就是在
解决对于某几个元素要求相邻问题时,可以整体考虑将
蹈 节目不连排,则不同排法的种数是
(A)1800 (B)3600 (C)4320
相邻元素视作一个“大”元素。
(2)、全不相邻问题,插空法
例3、要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演
出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,问有多少不同
的排法,
解:先将6个歌唱节目排好, 其中不同的排法有6!,
这6个节目的空隙及两端共有七个位置中再排4个舞蹈
节目有
A
4
7
种排法,由乘法原理可知,任何两个舞蹈节目
不得相邻的排法为
A
46
7
A
6

例4高三(一)班学要安排毕业晚会的 4各音乐节目,
2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞
(D)5040
解:不同排法的种数为
A
52
5
A
6
=3600,故选B
说明:从解题过程可以看出,不相邻问题是指要求某
些元素不能相邻,由其它元素将它隔开,此 类问题可以
先将其它元素排好,再将特殊元素插入,故叫插空法。
(3).不全相邻排除法,排除处理
例5.五个人站成一排,其中甲、乙、丙三人有两人相< br>邻,有多少排法?解:
A
53323222
5
A
3
A
3
A
2
A
3
或3A
2
A
3< br>A
2
72

例6.有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,
现安排2人就座,规定前排中间的3个座位不能坐,并
且这2人不

左右相邻 ,那么不同排法的种数是


2、顺序一定,除法处理或分类法。
例7、信号兵 把红旗与白旗从上到下挂在旗杆上表示
信号,现有3面红旗、2面白旗,把5面旗都挂上去,
可 表示不同信号的种数是( )(用数字作答)。
解:5面旗全排列有
A
5
5
种挂,由于3面红旗与2面白
旗的分别全排列均只能作一次的挂法,故有
A
5
5
A
32
10

3
A2
例8.某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙
必须在工程甲完成后才能进行,工 程丙必须在工程乙
完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即
进行。那么安排这6项工 程的不同排法种数是 。
(用数字作答)
解一:依题意,只需将剩余两个工程插在由 甲、乙、丙、
丁四个工程形成的5个空中(插一个或二个),可得有
A
2
5 A
2
5

2
=30种不同排法。解二:
6!
4!< br>=30
例9、由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字
的6位数,其中个位数 字小于十位的数字的共有( )
A)210个 B)300个 C)464个
D)600个解:
1
2
A
15
5
A
5
300
故选(B)
4、多元问题,分类法
例10.某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边< br>远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同
去或同不去,则不同的选派方案共有 种
共有600种不同的选派方案.
例11:设集合
I

1,2 ,3,4,5

。选择I的两个非空子集A
和B,要使B中最小的数大于A中最大的数 ,则不同的
选择方法共有


A.
50种
B.
49种
C.
48种
D.
47种

总计有
49种
,选B.
例12将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和 2
的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于
该盒子的编号,则不同的放球方法有A
A.10种 B.20种 C.36种 D.52种
说明:元素多,取出的情况也多种,可按要求分成互
不相容的几类情况分别计算,最后总计。
5、交叉问题,集合法(二元否定问题,依次分类)。
例13、从6名运动员中选出4名参加 4×100米接力
赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不
同的参赛方法?252
例14、某天的课表要排入语文、数学、英语、物理、
化学、体育共六门课程,且上午安排四节 课,下午安排
两节课。
(1)若第一节不排体育,下午第一节不排数学,一共有
多少种不同的排课方法?
( 2)若要求数学、物理、化学不能排在一起(上午第四
节与下午第一节不算连排),一共有多少种不同的 排课方
法?
例15、同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后
每人从中拿一张别 人送来的贺年卡,则四张贺年卡不同
的分配方式有( B )
A)6种 B)9种 C)11种 D)23种
说明:求解二元否定问题可先把某个元素按规定排入,
第二步再 排另一个元素,如此继续下去,依此即可完成。


例16、安排5名歌手的演出顺序时, 要求某名歌手
不第一个出场,另一名歌手不最后一个出场,不同排法
的总数是 .(用数字作答) 。(答:78种)
说明:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集
合中求元素的个数的公式来求解。
6、多排问题,单排法
例17、两排座位,第一排有3个座位,第二排有5
个座位, 若8名学生入座(每人一座位),则不同的座法

A)
C
5
1
8
C
3
8
B)
A
2
C
53
8
C
8
C)
A
3
8
A
5
8
D)
A
8
8

解:此题分两排座可以看成是一排座,故有
A
8
8
种座法。
∴选(D) 说明:把元素排成几排的问题,可归纳为一
排考虑,再分段处理。
7、至少问题,分类法 或 间接法(排除处理)
例18.从4名男生和3名女生中选出3人,分别从事三
项不同的工作, 若这3人中至少有1名女生,则选派方
案共有
(A)108种 (B)186种 (C)216种
(D)270种
解析:从全部方案中减去只选派男生的方案数,合理的选派方案共有
A
33
7
A
4
=186种,选B.
例19. 5名乒乓球队员中,有2名老队员和3名新队员.
现从中选出3名队员排成1、2、 3号参加团体比赛,则入
选的3名队员中至少有一名老队员,且1、2号中至少有1
名新队员的 排法有_______种.(以数作答)
【解析】两老一新时, 有
C
1
C
12
32
A
2
12
种排法;两新一老


时, 有
C
12
2
C
3
A
3
3
36
种排法,即共有48种排法.
【点评】本题考查了有限制条件的排列组合问题以及分
类讨论思想.
例20.将5名 实习教师分配到高一年级的3个班实习,
每班至少1名,最多2名,则不同的分配方案有 B
(A)30种 (B)90种 (C)180种 (D)
270种
说明:含“ 至多”或“至少”的排列组合问题,是
需要分类问题,或排除法。排除法,适用于反面情况明
确 且易于计算的情况。
8、部分符合条件淘汰法
例21.四面体的顶点各棱中点共有10个点,在其中取4
个不共面的点,不同的取法共有
( D )
A)150种 B)147种 C)144种 D)141种
解:10个点取4个点共有
C
4
10
种 取法,其中面
ABC内的6个点中任取4个点必共面,这样的面共有6
个,又各棱中点共6个点 ,有四点共面的平面有3个,
故符合条件不共面的平面有
C
4
10
4C
4
6
63141
选D
说明:在选取总数中,只有一部分符合条件,可从总
数中减去不符合条件数,即为所求。
9.分组问题与分配问题
①分组问题:均匀分组,除法处理;非均匀分组,组
合处理
例 22 。有 9 个不同的文具盒: (1)将其平均分成三


组;(2)将其分成三组,每组个数2,3,4。上述问题
各有多 少种不同的分法?
分析:(1)此题属于分组问题:先取3个为第一组,

C
33
9
种分法,再取3个不第二组,有
C
6
种分法,剩下3个为第三组,有
C
3
3
种分法,由于三组之间没有顺序,故

C
333
9
C
6
C
3
种分法。(2)同( 1),共有
C
2
A
3
9
C
3
7
C
4
4
种分法,因
3
三组个数各不相同,故不必再除以
A3
3

练习:12个学生平均分成3组,参加制作航空模型
活动,3个 教师各参加一组进行指导,问有多少种分组
方法?
②分配问题: 定额分配,组合处理;
随机分配,先组后排。
例23。有9本不同的 书:(1)分给甲2本,乙3本,
丙4本;(2)分给三个人,分别得2本,3本,4本。上
述 问题各有多少种不同的分法?(1)此题是定额分配问
题,先让甲选,有
C
2
9
种;再让乙选,有
C
3
7
种;剩下的给
丙,有
C
4
4
种,共有
C
2
9
C
34
7< br>C
4
种不同的分法(2)此题是随机
分配问题:先将9本书分成2本,3本,4 本共有三堆,
再将三堆分给三个人,共有
C
2
9
.C
37
.C
4
4
.A
3
3
种不同的分法。
例24:对某种产品的6件不同正品和4件不同次品
一一进行测试,至区分出所有次品为止,若所有次 品恰
好在第5次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多
少种可能?
解:第5次必 测出一次品,余下3件次品在前4次
被测出,从4件中确定最后一件次品有
C
1
4
种方法,前4
次中应有1件正品、3件次品,有
C
13
6
C
3
种,前4次测试
中的顺序有
A
4
种,由分步计数原理 即得:
C
1
C
13
44

6
C
3

A
4
4
=576。
【评述】本题涉及一类重要问题:问 题中既有元素的限
制,又有排列的问题,一般是先选元素(即组合)后排


列 < br>练习:1。3名教师分配到6个班里,各人教不同的班
级,若每人教2个班,有多少种分配方法?
C
22
6
C
2
4
C
2
90
2.将10本不同的专著分成3本,3本,3本和1
本,分别交给4位学者阅 读,问有多少种不同的分法?
C
33
C
31
10
C
74
C
1
3!
4!

例25 某外商计划在四个候选城市 投资3个不同的项目,
且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同
的投资方案有 ( ) A.16种 B.36种
C.42种 D.60种
解析:有两种情况,一是在两个城市分别 投资1个项目、
2个项目,此时有
C
1
3
A
2
4
36
,二是在在两个城市分别
投资1,1,1个项目,此时有
A
3
4
24
, 共有
C
123
3
A
4
A
4
=60, 故选 (D)
10.隔板法:隔板法及其应用技巧
在排列组合中,对于将不可 分辨的球装入到可以分辨的
盒子中,每盒至少一个,求方法数的问题,常用隔板法。
见下例:
例26。求方程x+y+z=10的正整数解的个数。(即:10
个相同的小球分给三人,每人 至少1个,有多少种方
法?)
分析:将10个球排成一排,球与球之间形成9个
空隙,将两个隔板插入这些空隙中(每空至多插一块
隔板),规定由隔板分成的左、中、右三部分的球 数分
别为 x.y.z之值(如图)
○○○ ○○○ ○○○○
则隔板与解的个数之间建立了一一对立关系,故解的
个数为
C
2
9
36
个。实际运用隔板法解题时,在确定球数、
如何插隔板等问题上形成了一些技巧。下面举例说明:


技巧一:添加球数用隔板法。
例27.求方程x+y+z=10 的非负整数解的个数。
分析:注意到x 、y 、z 可以为零,故上题解法中的限
定“每空 至多插一块隔板”就不成立了。怎么办呢?只
要添加三个球,给 x、 y、z 各一个球。这样原问题就
转化为求x+y+z=13 的正整数解的个数了,故解的个数

C
2
12
=66个。
【小结】本例通过添加球数,将问题转化为如例1
中的典型的隔板法问题。
技巧二:减少球数用隔板法。
例28.将20个相同的小球放入编号分别为1,2,3,
4的四个盒子中,要求每个盒子中的球数不少于它的编
号数,求放法总数。
分析1: 先在编号1,2,3,4的四个盒子内分别放0,
1,2,3个球,有1种方法;再把剩下的14个球, 分成
4组,每组至少1个,由例25知有
C
3
13
=286 种方法。
分析2:第一步先在编号1,2,3,4的四个盒子
内分别放 1,2,3,4个球,有1种方法;第二步把剩下
的10个相同的球放入编号为1,2,3,4的盒子里 ,由
例26知有
C
3
13
=286 种方法。
【小结】两种解法均通过减少球数将问题转化为例25、
例26中的典型问题。
技巧三:先后插入用隔板法。
例29。为构建和谐社会出一份力,一文艺团体下基层
宣传演出 ,准备的节目表中原有4个歌舞节目,如果保
持这些节目的相对顺序不变,拟再添2个小品节目,则


不同的排列方法有多少种?
分析:记两个小品节目分别为A、B。先排A节目 。根
据A节目前后的歌舞节目数目考虑方法数,相当于把4
个球分成两堆,由例26知有
C
1
5
种方法。这一步完成后
就有5个节目了。再考虑需加入的B 节目前后的节目数,
同上理知有
C
1
1
6
种方法。故由乘法原理知,共有
C
5
C
1
6
30

种方法。
11.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;
能被9整除的数的特征:各位数字之和是9的倍数。
③ 能被4整除的数的特征:末两位是4的倍数。
④ 能被5整除的数的特征:末位数是0或5。
⑤ 能被25整除的数的特征:末两位数是25,50,75。
能被6整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数
的偶数。
例30在
1,2 ,3,4,5
这五个数字组成的没有重复数字的三
位数中,各位数字之和为奇数的共有
(A)36个 (B)24个 (C)18个
(D)6个
解:依题意,所选的三位数字有两种情况:(1)3个数
字都是奇数,有
A
3
3
种方法(2)3个数字中有一个是奇数,

C
1A
3313
33
,故共有
A
3

C
3
A
3
=24种方法,故选B
例31。用数字0,1,2,3,4组成没有重 复数字的五
位数,则其中数字1,2相邻的偶数有 24 个(用


数字作答).
12.分球入盒问题
例32:将5个小球放到3个盒子中,在下列条件下,
各有多少种投放方法?
① 小球不同,盒子不同,盒子不空
解:将小球分成3份,每份1,1,3或1,2,2。再
放在 3个不同的盒子中,即先分堆,后分配。有
(
C
3122
5
C
2
A
2
+
C
5
C
3
2
)•A< br>3
3

2
A
2
②小球不同,盒子不同,盒子可空 解:
3
5

③小球不同,盒子相同,盒子不空 解:只要将5
个 不同小球分成3份,分法为:1,1,3;1,2,2。共

C
312
5C
2
CC
2
53
A
2
+
A
2
=25种
22
④小球不同,盒子相同,盒子可空
本题即是将5个不同小球 分成1份,2份,3份的问
题。共有
12
C
543
5
(C
5
C
5
)(
C
3
5
C
2C
2
5
C
3
A
2
+
A
2)41

22
⑤小球相同,盒子不同,盒子不空解:(隔板法)。0
00 00 ,有
C
2
4
种方法
⑥小球相同,盒子不同,盒子可空
解一:把5个小球及插入的2个隔板都设为小球(7
个球)。7个球中任选两个变为隔板(可以相邻)。那么2
块隔板分成3份的小球数对应于 相应的3个不同盒子。
故有
C
2
7
=21解:分步插板法。
⑦小球相同,盒子相同,盒子不空解:5个相同的小
球分成3份即可,有3,1,1;2,2,1。 共 2种
⑧小球相同,盒子相同,盒子可空
解:只要将将5个相同小球分成1份,2份,3 份即


可。分法如下:5,0,0; 4,1,0;3,2,0; 3,1,
1; 2,2,1。
例33、有4个不同的小球,放入4个不同的盒子内,
球全部放入盒子内
(1)共有 几种放法?(答:
4
4
)(2)恰有1个空盒,
有几种放法?(答:
C
23
4
A
4
144

(3)恰有1个盒子内 有2个球,有几种放法?(答:
同上
C
23
4
A
4
144
)(4)恰有2个盒子不放球,有几种放法?
(答:
C
3
4
A
2
4
C
2
4
C
2
4
84

13、涂色问题:(1)用计数原理处理的问题,需要关注
图形的特征:多少块?多少色?
(2)以涂色先后分步,以色的种类分类。
例34、某城市在 中心广场建造一个花圃,花圃分为6个
部分(如图)。现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种
一种且相邻部分要能栽种同种颜色的花,则不同的栽种
方法有 120 种?
例35、将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使
同一条棱的两端异色,若只有五种颜色可供使 用,则不
同的染色种数为 420
5

6 1
4

2 3





巧解排列组合的21种模型
排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有 趣,但题
型多样,思路灵活,不易掌握.实践证明,掌握题型和识别模式,
并熟练运用,是解决 排列组合的有效途径.下面就系统地介绍巧解
排列组合的21种模型.
1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个
组,当作一个大元素参与排列.
例1.
A,B,C,D,E
五人并排站成一排,如果
A,B
必须相邻 且
B

A
的右边,那么不同的排法种数有
A、60种 B、48种 C、36种 D、24种
解析:把
A,B
视为一人 ,且
B
固定在
A
的右边,则本题相当
于4人的全排列,
A< br>4
4
24
种,答案:
D
.
2.相离问题插空排: 元素相离(即不相邻)问题,可先把无位
置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述
几个元素的空位和两端.
例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不
同的排法种数是
A、1440种 B、3600种 C、4820种 D、4800

解析:除甲乙外,其余5个排列数为
A
5
5
种,再用甲乙去插6
个空位有
A
2
5
6
种,不同的排法种 数是
A
5
A
2
6
3600
种,选
B.
3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持
一定的顺序,可用缩小倍 数的方法.
例3.
A,B,C,D,E
五人并排站成一排,如果
B
必须站在
A
的右
边(
A,B
可以不相邻)那么不同的排法种数是
A、24种 B、60种 C、90种 D、120种
解析:
B

A
的右边与
B

A
的左边排法数相同 ,所以题设
的排法只是5个元素全排列数的一半,即
1
2
A
5
5
60
种,选
B
.
4.标号排位问题分步法:把元素排到指定 位置上,可先把某个
元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次
即可完成.
例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格
里,每格填一个数,则每个 方格的标号与所填数字均不相同的填
法有


A、6种 B、9种 C、11种 D、23种
解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步
把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第
三步填余下的两个数字,只有一种填法, 共有3×3×1=9种填法,

B
.
5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,
可用逐步下量分组法.
例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一
人承担,从10人中选出4人承担这三项 任务,不同的选法种数是
A、1260种 B、2025种 C、2520种 D、5040

解析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人
中选1 人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项
任务,不同的选法共有
C
2< br>10
C
1
C
1
87
2520
种,选
C
.
(2)12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若
每个路口4人, 则不同的分配方案有
A、
C
4
12
C
4
C
4
种 B、
3C
4443
8412
C
4
8
C
4< br>种 C、
C
12
C
4
8
A
3
C
444
D、
12
C
8
C
4
A
3

3
答案:
A
.
6.全员分配问题分组法: 例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至
少去一名,则不同的保送方案有多少 种?
解析:把四名学生分成3组有
C
2
4
种方法,再把三组学生分 配
到三所学校有
A
33
3
种,故共有
C
2
4
A
3
36
种方法.
说明:分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时常用
先分组再分配.
(2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,
不同的分法种数为
A、480种 B、240种 C、120种 D、96种
答案:
B
.
7.名额分配问题隔板法:
例7.10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名
额,有多少种不同分配方案?


解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个
相同 的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空
位中插入6块木板,每一种插法对应着一种 分配方案,故共有不
同的分配方案为
C
6
9
84
种.
8.限制条件的分配问题分类法:
例8.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西 部
四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不
到西宁,共有多少种不同派遣 方案?
解析:因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,
有以下四种情况: ①若甲乙都不参加,则有派遣方案
A
4
8
种;②若甲参加而乙不
参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有
A
3
8
方法,所以
共有
3A
3
8
;③若乙参加而甲不参加同理也有
3A
38
种;④若甲乙都参
加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两
个城市有
A
22
8
种,共有
7A
8
方法.所以共 有不同的派遣方法总数为
A
4
8
3A
3
8
3A
32
8
7A
8
4088
种.
9.多元问题分 类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果
要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计.
例9.(1)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字 的共有
A、210种 B、300种 C、464种 D、600种
解析:按题意,个位数字只可能是0、1、2、3和4共5种情
况,分别有
A
511
5

A
4
AA
311
A
3
33

A
3
A
33

A
113132
A
3
A
3

A
3
A
3个,合并总计300个,选
B
.
(2)从1,2,3…,100这100个数中 ,任取两个数,使它
们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?
解析: 被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘
积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全 集I,能被7整
除的数的集合记做
A

7,14,21,L98

共有14个元素,不能被7整
除的数组成的集合记做
ð
I
A

1,2,3,4,L,100

共有86个元素;由
此可知,从
A
中任取2个元素的取法有
C
2
14
,从
A
中任取 一个,又

ð
1
I
A
中任取一个共有
C
1 4
C
1
86
,两种情形共符合要求的取法有
C
2
C
11
14

14
C
86
1295
种.
(3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其


和能被4整 除的取法(不计顺序)有多少种?
解析:将
I

1,2,3L,100< br>
分成四个不相交的子集,能被4整
除的数集A

4,8,12,L 100

;能被4除余1的数集
B

1,5,9,L97

,能被4除余2的数集
C

2,6,L,98

,能被 4
除余3的数集
D

3,7,11,L99

,易见这四 个集合中每一个有25
个元素;从
A
中任取两个数符合要;从
B,D
中各取一个数也符合
要求;从
C
中任取两个数也符合要求;此外其它取法都不符合要< br>求;所以符合要求的取法共有
C
2
C
1
C
1
C
2
25252525
种.
10.交叉问题集合法:某些排列组合问题 几部分之间有交集,
可用集合中求元素个数公式
n(AUB)n(A)n(B)n(AI B)
.
例10.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果
甲不跑第一 棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?
解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A ={甲跑第
一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的
公式得参赛方法 共有:
n(I)n(A)n(B)n(AB)
A
4
A
332
65
A
5
A
4
252
种.
11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先
排这个或几个元素;再排其它的元素。
例11.1名老师和4名获奖同学排成一排照相留念,若老师不
站两端则有不同的排法有多少种 ?
解析:老师在中间三个位置上选一个有
A
1
3
种,4名同学在其
余4个位置上有
A
41
4
种方法;所以共有
A
3< br>A
4
4
72
种.
12.多排问题单排法:把元素排成几排的问题可归结为一排考
虑,再分段处理.
例12.(1)6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,
那么不同的排法种数是
A、36种 B、120种 C、720种 D、1440种
解析:前后两排可看成一排的两段,因此本题可看成6个不
同的元素排成一排,共
A
6
6
720

种,选
C
.
(2)8个不同的元素 排成前后两排,每排4个元素,其中某
2个元素要排在前排,某1个元素排在后排,有多少种不同排法?
解析:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,



A2
种,某1个元素排在后半段的四个位置中选一个有
A
1
44
种 ,其
余5个元素任排5个位置上有
A
5
1
5
种,故共有A
4
A
2
A
5
45
5760
种排法 .
13.“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:抽取两类混
合元素不能分步抽. < br>例13.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 的取法共有
A、140种 B、80种 C、70种 D、35种 < br>解析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型
号,不取另一种型号的电视机,故不同 的取法共有
C
333
9
C
4
C
5
7 0
种,选.
C

解析2:至少要甲型和乙 型电视机各一台可分两种情况:甲
型1台乙型2台;甲型2台乙型1台;故不同的取法有
C
2112
5
C
4
C
5
C
4
70
台,选
C
.
14.选排问题先取后排:从几类元素中取出符合题意的几个元
素,再安排到一定的位置上 ,可用先取后排法.
例14.(1)四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,
则恰 有一个空盒的放法有多少种?
解析:“先取”四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法

C
2
3个有
A
3
2
4
种,“再排”在四个 盒中每次排
4
种,故共有
C
4
A
3
4
1 44
种.
(2)9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行
混合双打训练 ,有多少种不同的分组方法?
解析:先取男女运动员各2名,有
C
2
5C
2
4
种,这四名运动员混
和双打练习有
A
2222
中排法,故共有
C
5
C
4
A
2
2< br>120
种.
15.部分合条件问题排除法:在选取的总数中,只有一部分合
条件,可以从总数中减去不符合条件数,即为所求.
例15.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有
A、70种 B、64种 C、58种 D、52种
解析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成
C< br>4
8

面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面
体,所以四面体实际共有
C
4
8
1258
个.
(2)四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共
面的点,不同的取法共有
A、150种 B、147种 C、144种 D、141种


解析:10个点中任取4个点共有
C
4
10
种,其中四点共面 的有
三种情况:①在四面体的四个面上,每面内四点共面的情况为
C
4
6
四个面共有
4C
4
6
个;②过空间四边形各边中点的平行四边 形共3
个;③过棱上三点与对棱中点的三角形共6个.所以四点不共面的
情况的种数是
C
4
10
4C
4
6
36141
种. 16.圆排问题线排法:把
n
个不同元素放在圆周
n
个无编号位
置上的排列,顺序(例如按顺时钟)不同的排法才算不同的排列,
而顺序相同(即旋转一下就可以重合) 的排法认为是相同的,它
与普通排列的区别在于只计顺序而首位、末位之分,下列
n
个 普
通排列:
a
1
,a
2
,a
3
L
,a
n
;a
2
,a
3
,a
4
,
L
,a
n
,
L
;a
n
,a
1
,< br>L
,a
n1
在圆排列中只算
一种,因为旋转后可以重合,故认为相同 ,
n
个元素的圆排列数

n!
n
种.因此可将某个元素固定 展成线排,其它的
n1
元素全排
列.
例16.5对姐妹站成一圈,要求每对姐妹相邻,有多少种不同
站法?
解析:首先可 让5位姐姐站成一圈,属圆排列有
A
4
4
种,然后
在让插入其间,每 位均可插入其姐姐的左边和右边,有2种方式,
故不同的安排方式
242
5
768
种不同站法.
说明:从
n
个不同元素中取出
m
个 元素作圆形排列共有
1
m
m
A
n
种不同排法.
1 7.可重复的排列求幂法:允许重复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,可逐一 安排元素的位置,一
般地
n
个不同元素排在
m
个不同位置的排列数有
m
n
种方法.
例17.把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方
法?
解析:完成此事共 分6步,第一步;将第一名实习生分配到
车间有7种不同方案,第二步:将第二名实习生分配到车间也有
7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有
7
6
种不同方案.
18.复杂排列组合问题构造模型法:
例18.马路上有编号为1,2,3…,9九只路灯, 现要关掉其
中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两
盏,求满足条件的关 灯方案有多少种?


解析:把此问题当作一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙
中插入3盏不亮的灯
C
3
5
种方法,所以满足条件的关灯方案有10
种.
说明:一些不易理解的排列组合题,如果能转化为熟悉的模
型如填空模型,排队模型,装 盒模型可使问题容易解决.
19.元素个数较少的排列组合问题可以考虑枚举法:
例19. 设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,
4,5的盒子现将这5个球投入5个盒子 要求每个盒子放一个球,
并且恰好有两个球的号码与盒子号码相同,问有多少种不同的方
法?
解析:从5个球中取出2个与盒子对号有
C
2
5
种,还剩下3个球与3个盒子序号不能对应,利用枚举法分析,如果剩下3,4,
5号球与3,4,5号盒子时,3 号球不能装入3号盒子,当3号球
装入4号盒子时,4,5号球只有1种装法,3号球装入5号盒子时,4,5号球也只有1种装法,所以剩下三球只有2种装法,因
此总共装法数为
2C2
5
20
种.
20.复杂的排列组合问题也可用分解与合成法:
例20.(1)30030能被多少个不同偶数整除?
解析:先把30030分解成质因数的 形式:30030=2×3×5×7
×11×13;依题意偶因数2必取,3,5,7,11,13这5 个因数
中任取若干个组成成积,所有的偶因数为
C
0
C
123< br>C
5
55
C
5
C
5
C
4< br>55
32
个.
(2)正方体8个顶点可连成多少队异面直线?
解 析:因为四面体中仅有3对异面直线,可将问题分解成正
方体的8个顶点可构成多少个不同的四面体,从 正方体8个顶点
中任取四个顶点构成的四面体有
C
4
8
1258
个,所以8个顶点可
连成的异面直线有3×58=174对.
21.利用对应思想转 化法:对应思想是教材中渗透的一种重要
的解题方法,它可以将复杂的问题转化为简单问题处理.
例21.(1)圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆
内的交点最多有多少个? 解析:因为圆的一个内接四边形的两条对角线相交于圆内一
点,一个圆的内接四边形就对应着两条弦 相交于圆内的一个交点,
于是问题就转化为圆周上的10个点可以确定多少个不同的四边


4
形,显然有
C
10
个,所以圆周上有10点,以这些点为端点的弦 相
4
交于圆内的交点有
C
10
个.
(2)某城市的街区有 12个全等的矩形组成,其中实线表示
马路,从
A

B
的最短路径有 多少种?
B
A

解析:可将图中矩形的一边叫一小段,从
A< br>到
B
最短路线必
须走7小段,其中:向东4段,向北3段;而且前一段的尾接后
一段的首,所以只要确定向东走过4段的走法,便能确定路径,
因此不同走法有
C7
4
种.

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