(推荐)排列组合问题的类型及解答策略
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排列组合问题,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,
备考有效的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问
题的解答策略,供参考。
一、相邻问题捆绑法
例1
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( )种
A. 720 B.
360
C.
240 D. 120
解:因
甲、乙两人要排在一起,故将甲、乙两人捆在一起视作一人,
与其余四人进行全排列有
共有种排法;甲、乙两人之间有种排法。由分步计数原理可知,
=240种不同排法,选C。
评注:从上述解法可以看出,所谓“捆绑法”,就是在解决对于某几
个元素相邻的问题时,可整体考虑将
相邻元素视作一个“大”元素。
二、相离问题插空法
例2
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,有多少不同的排法
?(只要求写出式子,不必计算)
解:先将6个歌唱节目排好,其不同的排法为
的空隙及两端共7个位置中再排4个舞蹈节目,有
两个舞蹈节目不得相邻的排法为种。
种;这6个歌唱节目
种排法。由分步计数原理可知,任何
评注:从解题
过程可以看出,不相邻问题是要求某些元素不能相邻,
由其它元素将它们隔开。此类问题可以先将其它元
素排好,再将所指定的不相邻的元素插入
到它们的间隙及两端位置,故称插空法。
三、定序问题缩倍法
例3 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,把这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面旗全排列有种挂法,由于3面红旗与2面白旗的分别全排列均只能算作一次的挂法,故共有不同的信号种数是
这类问题用缩小倍数的方法求解比较方便快捷。
四、标号排位问题分步法
=10(种)。
评法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序称为定序问题。
例4 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,则四张贺年卡的分配方式有(
)
A.
23种
6种
B. 9
种 C. 11种
D.
解:此题可以看成是将数字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,且每个方格的标号与所填数不同的填法问题。
所以先将1填入2
至4号的3个方格里有
又有
种填法;第二步把被填入方格的对应数字
,填入其它3个方格,
种填法;第三步将余下的两个数字填入余下的两格中,只有1种填法。故共有3×
3
×1=9种填法,而选B。
评注:把元素排在指定号码的位置上称为标号排
位问题。求解这类问
题可先把某个元素按规定排放,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完
成。
五、有序分配问题逐分法
例5 有甲、乙、丙三项任
务,甲需由2人承担,乙、丙各需由1
人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选法共有(
)种
A. 1260 B.
2025
C.
2520 D. 5040
解:先
从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下8人中选1人承担
乙项任务,最后从剩下7人中选1人承担
丙项任务。根据分步计数原理可知,不同的选法共
有=2520种,故选C。
评注:有序分配问题是指把元素按要求分成若干组,常采用逐步下量
分组法求解。
六、多元问题分类法
例6
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个 B.
300
个 C. 464
个
D. 600个
解:按题意个位数只可能是0,1,2,3,4共5种情况,符合题意
的
分别有,
+
个。合并总计,共有
=300(个),故选B。
评注:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求,分成互不相容的
几类情况分别计算,最后总计。
另解:先排首位,不用0,有
个位数字小于十位数字,即顺序固定,故有
故共有符合要求的六位数
种方法;再同时排个位和十位,由于
种排法。种方法;最后排剩余三
个位置,有
=300(个)。
七、交叉问题集合法
例7 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?
解:设全集U={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
的公式可得参赛方法共有
(种)。
=252
评注: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
的公式:
八、定位问题优限法
例8 计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画、4幅油画、
5幅
国画,排成一行陈列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同
的陈列方式有( )
A. B.
来求解。
C.
D.
解:先把3种品种的画看成整体,而水彩画不能放在头尾,故只
能放
在中间,则油画与国画有
的排列的方法为
种放法。再考虑油画之间与国画之间又可
以各自全排列。故总
种,故选D。
评注:所谓“优限法”,即有限制条件的元素(或位置)在解题时优
先考虑。
九、多排问题单排法
例9 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),则不同的坐法种数为( )
A.
B.
C.
D.
解:此题分两排坐,实质上就是8个人坐在8个座位上,故有
法,所以选D。
评注:把元素排成几排的问题,可归结为一排考虑。
十、至少问题间接法
种坐
例10 从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有( )种
A. 140
B.
80 C.
70
D. 35
解析:在被取出的3台中,若不含甲
型或不含乙型的抽取方法均不合
题意,故符合题意的取法有=70种,选C。
评注:含“至多”或“至少”的排列组合问题,通常用分类法。本题
所用的解法是间接法,即排除法(总
体去杂),适用于反面情况明确且易于计算的情况。
十一、选排问题先取后排法
例11 四个不同的
小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,则
恰有一个空盒的放法共有_________种(用数
字作答)。
解:先从四个小球中取两个放在一起,种不同的取法;再把取出的
种不同的两个小球与另外两个小球看作三堆,并分别放入四个盒子中的三个盒子中,有
放法。依据分步计
数原理,共有种不同的方法。
评注:这是一道排列组合的混合应用题目,这类问题的一
般解法是先
取(组合)后排(排列)。本题正确求解的关键是把四个小球中的两个视为一个整体,如果<
br>考虑不周,就会出现重复和遗漏的错误。
十二、部分符合条件淘汰法
例12 四面体的顶点及各棱中点共有10个点,在其中取4个不共
面的点,不同的取法共有(
)
A. 150种 B.
147
种 C. 144
种
D. 141种
解:10个点中取4个点共有种取法,其中同一侧面内的6个点中任取4个点必共面,这样的面共有4个;又同一条棱上的3个点与对棱的中点也四点共面,
共有6个
面;再各棱中点共6个点中,取四点共面的平面有3个。故符合条件4个点不共面
的取法共有=141(
种),故选D。
评注: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
条件的个数,即为所求。
应该指出的是,上述所介绍的适用不同要求的各种方法并不是绝对的,
对于同一问题有时会有多种方法,
这时要认真思考和分析,灵活选取最佳方法。
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