高考考前复习资料—高中数学排列组合易错题分析

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2020年12月12日 08:12
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2020年12月12日发(作者:耿纯)



高考考前复习资料—高中数学排列组合易错题分析
排列组合问题类型繁多 、方法丰富、富于变化,稍不注意,极易出错.本文选择一些在教学中
学生常见的错误进行正误解析,以 飨读者.
1没有理解两个基本原理出错
排列组合问题基于两个基本计数原理,即加法原理和 乘法原理,故理解“分类用加、分步用
乘”是解决排列组合问题的前提.

1
(1995年上海高考题)从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取5台,其中至少
有原装与组 装计算机各两台,则不同的取法有 种.
误解:因为可以取2台原装与3台组装计算机或是3台 原装与2台组装计算机,所以只有2
种取法.
错因分析:误解的原因在于没有意识到“选取2 台原装与3台组装计算机或是3台原装与2
台组装计算机”是完成任务的两“类”办法,每类办法中都还 有不同的取法.
正解:由分析,完成第一类办法还可以分成两步:第一步在原装计算机中任意选取2台 ,有
2323
种方法;第二步是在组装计算机任意选取3台,有
C
5
种方法,据乘法原理共有
C
6
种方法.
C
6
C
5
32
同理,完成第二类办法中有
C
6
种方法.据加法原理完成全部的 选取过程共有
C
5
2332
C
6
C
5
C
6
C
5
350
种方法.
例2 在一次运动会上有四项比赛的冠军在甲、乙、丙三人中产生,那么不同的夺冠情况共
有( )种.
3
3
(A)
A
4
(B)
4
3
(C)
3
4
(D)
C
4

误解:把四个冠军,排在甲、乙、丙三个位置上,选A.
错因分析:误解是没有理解乘法原理的概念,盲目地套用公式.
正解:四项比赛的冠军依次 在甲、乙、丙三人中选取,每项冠军都有3种选取方法,由乘法
原理共有
33333< br>4
种.
说明:本题还有同学这样误解,甲乙丙夺冠均有四种情况,由乘法原理得
4
3
.这是由于没有考
虑到某项冠军一旦被一人夺得后,其他人就不再有4种夺冠可 能.
2判断不出是排列还是组合出错
在判断一个问题是排列还是组合问题时,主要看元素的 组成有没有顺序性,有顺序的是排列,
无顺序的是组合.
例3 有大小形状相同的3个红色小球和5个白色小球,排成一排,共有多少种不同的排列方
法?
8
误解:因为是8个小球的全排列,所以共有
A
8
种方法.
错因分析:误解中没有考虑3个红色小球是完全相同的,5个白色小球也是完全相同的,同
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色球之间互换位置是同一种排法.
正解:8个小球排好后对应着 8个位置,题中的排法相当于在8个位置中选出3个位置给红
3
球,剩下的位置给白球,由于这 3个红球完全相同,所以没有顺序,是组合问题.这样共有:
C
8
56
排法 .
3重复计算出错
在排列组合中常会遇到元素分配问题、平均分组问题等,这些问题要注意避免 重复计数,产
生错误。
例4(2002年北京文科高考题)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
4
误解:先 从5本书中取4本分给4个人,有
A
5
种方法,剩下的1本书可以给任意一个人有4< br>4
种分法,共有
4A
5
480
种不同的分法,选A. < br>错因分析:设5本书为
a

b

c

d
e
,四个人为甲、乙、丙、丁.按照上述分法可能如
下的表1和表2:


乙 甲






b

b

d

d

a


c

e

c

e

a


表1 表2
表1是甲首先分得
a
、乙分得
b
、丙分得
c
、丁分得
d
,最后一本 书
e
给甲的情况;表2是甲首
先分得
e
、乙分得
b
、丙分得
c
、丁分得
d
,最后一本书
a
给甲的情况.这两种 情况是完全相同的,
而在误解中计算成了不同的情况。正好重复了一次.
正解:首先把5本书 转化成4本书,然后分给4个人.第一步:从5本书中任意取出2本捆绑
24
成一本书,有C
5
种方法;第二步:再把4本书分给4个学生,有
A
4
种方法 .由乘法原理,共有
24
C
5
A
4
240
种方 法,故选B.
例5 某交通岗共有3人,从周一到周日的七天中,每天安排一人值班,每人至少值2天,
其不同的排法共有( )种.
(A)5040 (B)1260 (C)210 (D)630
误解:第一个人先挑选2天,第二个人再挑选2天,剩下的3天给第三个人,这三个人再 进
223
C
5
A
3
1260
,选B. 行全排列 .共有:
C
7
错因分析:这里是均匀分组问题.比如:第一人挑选的是周一、周二,第 二人挑选的是周三、
周四;也可能是第一个人挑选的是周三、周四,第二人挑选的是周一、周二,所以在 全排列的过
程中就重复计算了.
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223
C
7
C
5
A
3
正解:
630
种.
2
4遗漏计算出错
在排列组合问题中还可能由于考虑问题不够全面,因为遗漏某些情况,而出错。
例6 用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字的比1000大的奇数共有( )
(A)36个 (B)48个 (C)66个 (D)72个
误解:如右图,最后一位只能是1或3有两种取法,
又因为第1位不能是0,在最后一位取定后只有3种取
0


1,3
22
法,剩下3个数排中间两个位置有
A
3
种排法 ,共有
23A
3
36
个.
错因分析:误解只考虑了四位数的情况,而比1000大的奇数还可能是五位数.
3
正解:任一个五位的奇数都符合要求,共有
23A
3
36
个,再由前面 分析四位数个数和五
位数个数之和共有72个,选D.
5忽视题设条件出错
在解决 排列组合问题时一定要注意题目中的每一句话甚至每一个字和符号,不然就可能多解
或者漏解.
例7 (2003全国高考题)如图,一个
地区分为5个行政区域,现给地图着色,
要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4
种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种.(以数字作答)
误解:先着色第一区域,有4种方法,剩下3种颜色涂四个区域,即有一种颜色涂 相对的两
12
块区域,有
C
3
2A
2
12< br>种,由乘法原理共有:
41248
种.
2
3
1
4
5
错因分析:据报导,在高考中有很多考生填了48种.这主要是没有看清题设 “有4种颜色可
供选择”,不一定需要4种颜色全部使用,用3种也可以完成任务.
..正解:当使用四种颜色时,由前面的误解知有48种着色方法;当仅使用三种颜色时:从4
3
种颜色中选取3种有
C
4
种方法,先着色第一区域,有3种方法,剩下2种颜色涂四 个区域,只能
3
是一种颜色涂第2、4区域,另一种颜色涂第3、5区域,有2种着色方法,由 乘法原理有
C
4
3224
种.综上共有:
482472< br>种.
例8 已知
ax
2
b0
是关于
x
的一元二次方程,其中
a

b{1,2,3,4}
,求解集不同的一元二< br>次方程的个数.
2
误解:从集合
{1,2,3,4}
中任意取两个元 素作为
a

b
,方程有
A
4
个,当
a
b
取同一个数时方
2
113
个. 程有1个,共有
A
4
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错因分析:误解中没有注意到题设中:“求解 集不同的„„”所以在上述解法中要去掉同解
....
情况,由于


a1

a2

a2

a4




同解、

同解,故要减去2个。
b2b4b1 b2

正解:由分析,共有
13211
个解集不同的一元二次方 程.
6未考虑特殊情况出错
在排列组合中要特别注意一些特殊情况,一有疏漏就会出错.
例9 现有1角、2角、5角、1元、2元、5元、10元、50元人民币各一张,100元人民币2张 ,从
中至少取一张,共可组成不同的币值种数是( )
(A)1024种 (B)1023种 (C)1536种 (D)1535种
误解:因为共有人民币10张,每张人民币 都有取和不取2种情况,减去全不取的1种情况,共

2
10
11023
种.
错因分析:这里100元面值比较特殊有两张,在误解中被计算成 4 种情况,实际上只有不取、
取一张和取二张3种情况.
正解:除100元人民币以外每张均有 取和不取2种情况,100元人民币的取法有3种情况,再减
去全不取的1种情况,所以共有
2
9
311535
种.

7题意的理解偏差出错
例10 现有8个人排成一排照相,其中有甲、乙、丙三人不能相邻的排法有( )种.
86384
3533
(A)
A
6
(B)
A
8
(C)
A
5
(D)
A
8

A
6
A
3
A
6
A
5
A
3
5
误解:除了甲、乙、丙三人以外的5人先 排,有
A
5
种排法,5人排好后产生6个空档,插入
35
3
甲、乙、丙三人有
A
6
种方法,这样共有
A
6
种排法,选A .
A
5
错因分析:误解中没有理解“甲、乙、丙三人不能相邻”的含义,得到的结 果是“甲、乙、
丙三人互不相邻”的情况.“甲、乙、丙三人不能相邻”是指甲、乙、丙三人不能同时相 邻,但
....
允许其中有两人相邻.
正解:在8个人全排列的方法数中减去甲、乙 、丙全相邻的方法数,就得到甲、乙、丙三人
863
不相邻的方法数,即
A
8
,故选B.
A
6
A
3
8解题策略的选择不当出错 < br>有些排列组合问题用直接法或分类讨论比较困难,要采取适当的解决策略,如间接法、插入
法、捆 绑法、概率法等,有助于问题的解决.
例10 高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社 会实践,其中工厂甲必须有班级
去,每班去何工厂可自由选择,则不同的分配方案有( ).
(A)16种 (B)18种 (C)37种 (D)48种 误解:甲工厂先派一个班去,有3种选派方法,剩下的2个班均有4种选择,这样共有
344 48
种方案.
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错因分析:显然这里有重复计算.如:
a
班先派去了甲工厂,
b
班选择时也去了甲工厂,这与
b
班先派去 了甲工厂,
a
班选择时也去了甲工厂是同一种情况,而在上述解法中当作了不一样的
情 况,并且这种重复很难排除.
正解:用间接法.先计算3个班自由选择去何工厂的总数,再扣除甲工厂 无人去的情况,即:
44433337
种方案.
排列组合问题虽然种类 繁多,但只要能把握住最常见的原理和方法,即:“分步用乘、分类
用加、有序排列、无序组合”,留心 容易出错的地方就能够以不变应万变,把排列组合学好.


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