80 排列组合中的常见模型
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第80炼 排列组合的常见模型
一、基础知识:
排列、组合、二项式
1.分类计数原理(加法原理)
Nm
1
m
2
m
n
.
2.分步计数原理(乘法原理)
Nm1
m
2
3.排列数公式
m
n
. <
br>A
n
m
=
n(n1)(nm1)
=
4.排列
恒等式
n!
*
n
.(
n
,
m
∈N,且
mn
).注:规定
0!1
.:
A
n
=n!
(nm)!
n
mm1
m
AnA
;(3)
A<
br>n
nn1
;
1
nm
nn1nmmm1
(4)
nA
n
A
n1
A
n
;(5)
A
n1
A
n
mA
n
.
(6)
1!22!33!nn!(n1)!1
.
mm1
m
(1)
A
n
(nm1)A
n
;(2)
An
(4)记住下列几个阶乘数:1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=1
20,6!=720
单条件排列(以下各条的大前提是从
n
个元素中取
m
个元素的排列)
(1)“在位”与“不在位”
m1mm11m1
①某(特)元必在某位有A
n1
种;②某(特)元不在某位有
A
n
A
n1
(补集思想)
A
n1
A
n1
(着眼位
m1m
1
置)
A
n1
A
m1
A
n1
(着眼元素)种
(2)紧贴与插空(即相邻与不相邻)
①定位紧贴:
k(km
n)
个元在固定位的排列有
A
k
A
nk
种
km
k
mk1k
②浮动紧贴:
n
个元素的全排列把k个元排在一起的排法有
A
nk1
A
k
种
注:此类问题常用捆绑法;
③插空:两组元素分别有k、h个(
kh1
),把它们合在一起来作全排列,k个的一组
互不能挨近的所
有排列数有
A
h
A
h1
种
hk
(3)两组元素各相同的插空
m
个大球
n
个小球排成一列,小球必分开,问有多少种排法?
n<
br>A
m
n
1
当
nm1
时,无解;当
n
m1
时,有
n
C
m1
种排法
A
n
(4)两组相同元素的排列:两组元素有m个和n个,各组元素分别相同的排列数为
C
mn<
br>
n
5.分配问题
6“错位问题”及其推广
①信2封信与2个信封全部错位有1种排法;
②信3封信与3个信封全部错位有2种排法;
③信4封信与4个信封全部错位有9种排法;
④信5封信与5个信封全部错位有44种排法;
贝努利装错笺问题:信
n
封信与
n
个信封全部错位的组合数为
1111
(1)
n
]
2!3!4!n!
推广:
n
个元素与
n
个位置,其中至少
有
m
个元素错位的不同组合总数为
1234
f(n,m)n!C
m
(n1)!C
m
(n2)!C
m
(n3)!Cm
(n4)!
f(n)n![
(1)C(np)!
pp<
br>m
(1)C(nm)!
m
C
m
(1)
m<
br>]
A
n
m
mm
m
1234p<
br>C
m
C
m
C
m
C
m
p
C<
br>m
n种涂色方法.
(2012春•古冶区校级期
中)(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
有多少个?
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多
少个?
解:(1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数有=600个,
∵个位数字小于十位数字的六位数的个数=十位数字小于个位数字的六位数个数,
∴个位数字小于十位数字的个数为300.
(2)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?(2)分两类,第一类,
甲到西宁,有=504,
第二类,甲不到西
宁,从8个选一个到西宁,再从8个到银川,从剩下的8个选择两个到另
外的两个城市,有=3584,
根据分类计数原理得,共有504+3584=4088.
(3)将4个
相同的白球、5个相同的黑球、6个相同的红球放入4各不同的盒子中的3个中,
使得有一个空盒且其他
盒子中球的颜色齐全的不同放法有多少种?
首先从4个盒子中选取3个,共有4种取法;
假定选取了前三个盒子,则第四个为空,不予考虑.
由于前三个盒子中的球必须同时包含黑白红三色,
所以每个盒子中至少有一个白球,一个黑球和一个红球.
这样,白球还剩一个可以自由支配,它可以放在三个盒子中任意一个,共3种放法.
黑球还剩两个可以自由支配,这两个球可以分别放入三个盒子中的任意一个,
这里有两种情况:
①两个球放入同一个盒子,有3种放法.
②两个球放入不同的两个盒子,有3种放法.
综上,黑球共6种放法.
红球还剩三个可以自由支配,分三种情况:
①三个球放入同一个盒子,有3中放法.
②两个球放入同一个盒子,另外一个球放入另一个盒子,有6种放法.
③每个
盒子一个球,只有1种放法.
综上,红球共10种放法.
所以总共有4×3×6×10=720种不同的放法.