六年级排列与组合(加法原理与乘法原理)
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在日常生活中我们经常会遇到像下面这样的两类问题:
问题一:从A地道B地,
可以乘火车,也可以乘汽车或乘轮船。一天中,火车有4班,汽车有3班,轮船
有2班。那么从A地道B
地共有多少种不同的走法?
问题二
:从甲村到乙村有两条道路,从乙村去丙村有3条道路。从甲村经乙村去丙村,共有多少种不同的
走法?
解决上述两类问题就是运用加法原理和乘法原理。
加法原理:为了完成一件事,有几类方法。第一类方法中有
m
1
种不同的方法,第二类方法中有
m
2
种
不同的方法…….第n类方法中有<
br>m
n
种不同的方法。那么,完成这件事共有
Nm
1
m2
m
n
种不同的方
法。
乘法原理:为了完成一
件事,需要n个步骤。做第一步有
m
1
种不同的方法,做第二步有
m
2
种不同的
方法……做第n步有
m
n
种不同的方法。那么,完成这件
事共有
Nm
1
m
2
m
n
种不同的方
法。
【例题1】每天从武汉到北京去,有4班火车,2班飞机,1班汽车。请问
:每天从武汉到北京去,乘坐这
些交通工具共有多少种不同的走法?
【拓展1】学校开展读书竞赛活动,小明要从4本故事书、2本文艺书
、3本科技书里任意选取一本书,共
有多少种不同的选法?
【例题2】如图,从家村去乙村有3条道路,从乙村去
丙村有2条道路,从丙村去丁村有4条道路。小华
从甲村经乙村、丙村去丁村,共有多少种不同的走法?
【拓展2】(2008年第六届“走
进美妙的数学花园”中国青少年解题技能展示大赛试题)在右图的每个方
格中各放1枚围棋子(黑子或白
子),共有多少种不同的放法?
【
例题3】数学活动课上,张老师要求同学们用0、1、2、3这四个数字组成三位数,请问:(1)可以组成多少个没有重复数字的三位数?
【拓展3】用1、2、3、4这四个数可以组成多少个没有重复数字的四位数?
【例题4】十把钥匙开十把锁。请问:最多试开多少次,就能把锁和钥匙配起来?
【拓展4】15把钥匙开15把锁,但不知道哪把钥匙开哪把锁。请问:最多试开
多少次,就能把锁和钥匙
配起来?
【例题5】用
五种颜色给下图的五个区域染色,每个区域染一种颜色,相邻的区域所染的颜色不同。请问:
共有多少种
不同的染色方法?
A
C
B
E
思路点拨:从区域A开始讨论,那么就要分区域A与区域E的颜色相同与不同两种情况。解答本题的关键
在于:①对有最多相邻区域的区域先染色;②对不相邻的两个区域染成同色。
解:(1)当区
域A与区域E的颜色相同:A有5种不同的方法,B有4种不同的方法,C有3种不同的方法,
D有3种
不同的方法。根据乘法原理,此时不同的染色方法有5×4×3×3=180(种)。
(2)当区域A
与区域E的颜色不同时:A有5种不同的方法,E有4种不同的方法,B有3种不同的方法,
C有2种不
同的方法,D有2种不同的方法。根据乘法原理,此时不同的染色方法有5×4×3×2×2=240
(
种)。
(3)根据加法原理,不同的染色方法共有180+240=420(种)
【拓展5
】如图,A、B、C、D、E五个区域分别用红、蓝、白、绿五种颜色中的某一种涂染,若使相邻的
区域
涂不同的颜色,问:有几种不同的涂法?
A
D
D
B
C
【例题6】某信号兵用红、黄、蓝三面旗子从上到下挂在竖
直的旗杆上表示信号,每次可以任挂一面、二
面或三面,并且不同的顺序表示不同的信号,一共可以表示
多少种不同的信号?
思路点拨:用一面旗子可以表示3种不同信号(红、黄、蓝
),用两面旗子可以表示3×2=6(种)信号,
用三面旗子可以表示3×2×1=6(种)信号,运用
加法原理,可以计算出表示信号的种数。
3+3×2+3×2×1=15(种)
【拓展6】
右图是某以地区的道路分布图,A,B,C,D分别代表四个城镇,那么从A镇去C镇一共有多少种
不同
的走法?(每个点不重复经过)
【例题7】将A、B、C
、D、E、F、G七位学生在操场排成一列,其中学生B与C必须相邻。请问共有多少
种不同的排列方法
?
E
思路点拨:可以分两类情况考虑:
若B站在两端,B有两种
选择,C只有一种选择,另五人分别有5,4,3,2,1种站法选择,这种情况共
有2×1×5×4×
3×2×1=240(种)不同站法。
若B站在中间,B有五种选择。B无论在中间何处,C都有两种
选择,另五人分别有5、4、3、2、1种站法
选择,这种情况共有5×2×5×4×3×2×1=12
00(种)不同站法。因此七人排一列,B与C必须相邻,共
有240+1200=1440(种)不同
【拓展7】(第六届小学“希望杯”全国数学邀请赛试题)节日期间,小明将6个彩灯排成一列,其中有
2
个红灯,4个绿灯。如果两个红灯不相邻,则不同的排法有 种。
【精练1】从武汉到南京去,每天有2班火车、3班汽车、
2班飞机、1班轮船。请问:每天从武汉到南京
去,一共有多少种不同的走法?
【精练2】“六一”儿童节,小东到书店去买书,他喜欢的书有:3种故事书、4
种科学书、5种文艺书,
他带的钱只能买其中一种,请问:他有多少种不同的选择方法?
【精练3】(小学“希望杯”全国数学邀请赛试题)奥运吉祥物中的五
个“福娃”取自“北京欢迎您”的谐
音:贝贝、京京、欢欢、迎迎、妮妮。如果在盒子中从左向右放五个
不同的“福娃”,那么一共有多少种
不同的放法?
【精练4】(天津“陈省身杯”国际青少年数学邀请赛试题)用4种颜色的水彩笔给“MATH”四个字涂颜色
,
要求不同字母用不同颜色的笔去涂,共可以有多少种不同颜色搭配方式?
【精练5】(长春市天宇杯数学测试题)用0,1,2,3,4,5这六个数字可
以组成多少个没有重复数字的
三位数?
【精练6】人民电影
院有6个门,其中A,B,C,D这四个门只供散场时作为出口,甲乙这两个门既可以作为
入口页可以作
为出口(如图)。请问:如果要到人民电影院去看电影,共有几种不同的进出路线?
A
B
D
C
甲 乙
【精练7】(第十四届“华罗庚杯”少年数学邀请赛试题)按照中国篮球职业联赛组委会的规定,每队队员
的号码可以选择范围是0—55号,但选择两位数的号码时,每位数字不能超过5。那么,可供每支球队选择的号码共有多少个?
【精练8】(2008年巨人
学校数学“尖子班”入学试题)如图,要从A走到B,但C,D不能通过,所以增
添了一条斜着的路。如
果只能向右、向上、向斜上方走,一共有多少种不同的走法?
B
C
D
A
【精练9】有两个相同
的正方体,每个正方体的六个面上分别别有数字1,2,3,4,5,6,将两个正方体
放在桌面上,向
上的一面数字之和为偶数的有多少种情况?
【
精练10】(南京市“兴趣杯”数学邀请赛试题)六年级的大哥哥大姐姐要毕业了,准备照一张合影留作
纪念。4个男同学,2个女同学共6个人站成一排,要求2个女同学紧挨着站在正中间。请问:一共有多
少种不同的站法?
【精练11】(全国“创新杯”数学邀请赛试题)如图,这是一个棋盘,将一个白字和一个黑子放在棋盘线的交叉点上,但不能在同一条棋盘线上,则有多少种不同的方法?
【精练12】(第七届湖北省“创新杯”全国数
学邀请赛试题)从5名奥运志愿者选出3名,分别从事翻译、
导游、保洁三项不同的工作,每天承担一项
,其中只有甲不能从事翻译工作,则有多少种不同的选派方案?