十二个技巧速解排列组合题
主持与播音-树木图片
有关排列组合的常用解题技巧
排列组合问题是高考必考题,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,备考有效方法是题型与解法归类、识别模式、
熟练运用,本文介绍
十二类典型排列组合题的解答策略.
1.相邻问题捆绑法
题目中规定相邻的几个元素并为一个组(当作一个元素)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在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
分析 把A
、B视为一人,且B固定在A的右边,则本题相当于
4
人全排列,P
4
=24
种,故选D.
2.不相邻问题插空法
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,再把规定相离的
几个元素插入上述几个元素间的空位和两端.
【例2】七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是
[ ]
A.1440 B.3600
C.4820 D.4800
分析 除甲、乙外,
其余5个排列数为P
5
种,再用甲、乙去插
6个空位有P
6
种,不同
排法种数是P
5
P
6
=3600种,故选B.
252
54
3.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3】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 B.120
C.720 D.1440.
分析 前后两排可看成一排
的两段,因此本题可视为6个不同元素
排成一排,共P
6
=720种,故选C.
6
【例4】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个元素要排在后排,有多少种排法?
分析 看成一排,某2个元素在前半段四个位置中
选排2个,有P
4
1
2
种;某1个元素在后半段四个位置中选一个,有P4
种;其余5个元素任
排在剩余的5个位置上有P
5
种,故共
有P
4
P
4
P
5
=5760种排法.
51254.定序问题倍缩法(标号排位问题分步法)
在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序,可用缩小倍数的方法.
(把元素排到指定号
码的位置上,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5】A、B、C、D、E五个人并排站成一排,如果
B必须站A的右边(A、B可
不相邻),那么不同的排法种数有[ ]
A.24种 B.60种
C.90种 D.120种
分析
B在A右边与B在A左边排法数相同,所以题设的排法只是
【例6】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
分析 先把1填入
方格,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,故选B.
5.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(几个)元素,再排其他元素.
【例7】1
名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则有不同
的排法有________种.
分析 老师在中间三个位置上选一个位置,有P
3
种;然后4名同学
在其余
4个位置上有P
4
种,共P
3
P
4
=72种.
41
4
1
5个元素全排列数的一半,即
1
2
P
5
=60
种,故选B.
5
6.有序分配问题分步法
有序分配问题是指把元素按要求分成若干组,可用逐步下量分组法.
【例8】有甲、乙、丙三
项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中
选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有[
]
A.1260种 B.2025种
C.2520种 D.5040种
分析
先从10人中选出2个承担甲项任务,再从剩下8个中选1人承担乙项任务,
第三步从另外7人中选1个
承担两项任务,不同的选
法共有C
10
C
8
C
7
=
2520种,故选C.
111
7.多元问题分类法
元素多,取出的情况也有多种,可按结果要求,分成不相容的几类情况分别计算,
最后总计.
【例9】由数字
0,1,2,3,4,5组成且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个 B.300个
C.464个 D.600个
分析
按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,
分别有P
5
个,P4
P
3
P
3
个、P
3
P
3
P
3
个、P
2
P
3
P
3
个、P
3<
br>P
3
个,合并总计得300
个,故选B.
5
【例1
0】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?
分析 被取的两个数中至少有一个能被7整除时,它们的乘积就能被7整
除,将这
100个数组成的集合视为全集Ⅰ,能被7整除的数的集合记作A,则A={7,14,„98
}
共有14个元素,不能被7整除
的数的集合A{1,2,„99,100
}共有86个元素.由此可知,从A中任
取两数的取法,共有C
14
种;从A中任取一
个数又从A中任取一个数的取
法,共有C
14
C
86
种,
两种情形共得符合要求的取法有C
14
C
14
C
86
1
295
11211
2
【例11】从1,2,„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?
分析
将Ⅰ={1,2,„,100}分成四个不相交的子集,能被4整除的数集A=
{4,8,„, 100
};被4除余1的数集B={1,5,„,97};被4除余2的数集为C
={2,6,„98};被4
除余3的数集为D={3,7,„99},易见这四个集合,每一个
都含25个元素;从A中任取两个数
符合要求;从B、D中各取一个数的取法也符合要
求;从C中任取两个数的取法同样符合要求;此外其它
取法都
不符合要求.由此即可得符合要求的取法共有C
2
25
+C
1
25
C
1
25
+C
2
25
(种).
8.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(A∪B)=n(A)
+n(B)-n(A∩B)
【例 12】从6名运动员中选出4个参
加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙
不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法?
分析
设全集Ⅰ={6人中任取4人参赛的排列},A={甲第一棒的排列},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)=P6
P
5
P
5
P
4
=252(种).
4332
9.至少(多)问题间接法
关于“至少”类型组合问题,用间接法较方便.
【例13】从4台甲型和5台乙型电视机中任
取出3台,其中至少要甲型和乙型电
视机各一台,则不同取法共有[ ]
A.140种
B.80种
C.70种 D.35种
分析
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,故不同取法共有C<
br>3
9
C
3
4
C
5
=70种.故选C.<
br>
3
10.选排问题先取后排法
从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定位置上,可用先取后排法.
【例14】
四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放
法共有________种
分析 先取四个球中的二个为一组,另二组各一个球的方法有C
4
种;再排:在四个
盒中每次排三个有P
4
种,故共有C
4
C
4
=144种.<
br>323
2
【例15】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
多少种不同分组法?
分析 先取男、女运动员各二名,有C
5C
4
种;这四名运动员混双练
习有P
2
种排法,故共有C
5
C
4
P
2
种分组法.
2
222
22<
br>
11.局部与整体问题排除法
在选取总数中,只有一部分合条件,可从总数中减去不合条件数,即为所求.
【例16】以一个正方体顶点为顶点的四面体共有[ ]
A.70个 B.64个
C.58个 D.52个
分析 正方体8个顶点,从中每次取四点,理论上可构成C
8
个四
4
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
8
-12=58个,故选 C.
4
【例17】正六边形中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有________
个.
分析 7个点中取三点的取法有C
7
种,但有三组三点共线不能构成三
角形
,故所求三角形C
7
-3=32个.
3
3
12.复杂问题转化法
对于一些生疏问题或直接求解较为复杂或较为困难问题,从正面入手情
况较多,不易解
决,这时可从反面入手,将其转化为一个简单问题来处理。
【例18】马路上
有8只路灯,为节约用电又不影响正常的照明,可把其中的三只灯关
掉,但不能同时关掉相邻的两只或三
只,也不能关掉两端的灯,那么满足条件的关灯方法共
有多少种?
分析: 关掉第1只灯的
方法有6种,关第二只,第三只时需分类讨论,十分复杂。若
从反面入手考虑,每一种关灯的方法对应着
一种满足题设条件的亮灯与关灯的排列,于是问
题转化为“在5只亮灯的6个空中插入3只暗灯”的问题
。故关灯方法种数为
C
6
。
3