解排列组合的应用问题十种思考方法
拔丝苹果的做法-一怒为红颜
“解排列、组合应用问题”的思维方法
一、优先考
虑:对有特殊元素(即被限制的元素)或特殊位置(被限制的位置)的排列,通
常是先排特殊元素或特殊
位置,再考虑其它的元素或其它的位置。
例1.(1)由0、1、2、3、4、可以组成
个无重复数字的三位数。
(2)
由1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有
个。
(3) 5个人排成一排,其中甲不排在两端也不和乙相邻排列的排列共有
种。
二、“捆”在一起:有要求元素相邻(即连排)的排列问题,可以先将相邻的元素看作一
个
“整体”与其它元素排列,然后“整体”内部再进行排列。
例2.(1)
有3位老师、4名学生排成一排照相,其中老师必须在一起的排法共有 种。
(2) 有2位老师和6名学生排成一排,使两位老师之间有三名学生,这样的排法共有 种。
三、插空档:有要求元素不相邻(即间隔排)的排列问题,可以制造空档插空。
例3.(1)五种不同的收音机和四种不同的电视机陈列一排,任两台电视机不靠在一起,
有
种陈列方法。
(2)6名男生6名女生排成一排,要求男女相间的排法有 种。
四、减去特殊情况(即逆向思考):先算暂时不考虑限制条件的排列或组合种数,然后再从中减去所有不符合条件的排列或组合数。
例4.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有
个。
(2) 由0、1、2、3、4、可以组成
个无重复数字的三位数。
(3)集合
A
有8个元素,集合
B有7个元素,
AB
有4个元素,集合
C
有3个元素且满
足下列
条件:
CAB,CA,CB
的集合
C
有几个。
(4)从6名短跑运动员中选4人参加4100米的接力赛,如果其中甲不能跑第一棒,乙不
能跑第四棒,共有多少种参赛方案?
第1页
五、先组后排:排列、组合综合题,通常都是先考虑组合后考虑排列。
例5(1)用1、2、
3、9这九个数字,能组成由3个奇数数字、2个偶数数字的不重复的
五位数有 个。
(2)有8本不同的书,从中取出6本,奖给5位数学优胜者,规定第一名(仅一人)得2
本,
其它每人一本,则共有 种不同的奖法。
(3)有五项工作,四个人来完成且每人至少做一项,共有 种分配方法。
六、除以排列数:对某些元素有顺序限制的排列,可以先不考虑顺序限制排列后,再除去规
定顺序元
素个数的全排列。
例6(1)有4名学生和3位老师排成一排照相,规定两端不排老师且老师顺序固定
不变,
那么不同的排法有 种。
(2)由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,十位
数字小于百位数字,则这样的数共有
个。
(3)书架上放有5本书(1~5册),现在要再插入3本书,保持原有的相对顺序不变,有
种放法。
七、对象互调:有些排列或组合题直接就题论题很难入手,但换个角度去
考虑便顺利求得结
果又易理解。
例7.(1)一部电影在四个单位轮放,每单位放映一场,可以有 种放映次序。
(2)一排有8个座位,3人去坐,要求每人左右两边都有空位的坐法有
种。
(3)有6个座位3人去坐,要求恰好有两个空位相连的不同坐法有
种。
八、分情况研究:分情况研究(即分类计算)复杂的排列、组合综合题,常常通过画简
图、
按元素的性质“分类”;按事件发生的连续过程“分步”等方法。分情况研究求得结果,
第2页
尤其对含数字“0”的排列,常分“有0”及“无0”两种
情况研究,在“有0”时,排列
的“首位”又是“特殊”位置要优先考虑。
例8.(1)从编号为了1、2、3
9的九个球中任取4个球,使它们的编号之和为奇数,
再把这四个球排成一排,共有多少种不同的排法?
(2)用0、1、2、39这十个数字组成五位数,其中含有三个奇数字与两个偶数字的五
位数
有多少个?
(3)用0、1、2、3、4五个数字组成的无重复的五位数中,
若按从小到大的顺序排列23140
是第几个数?
排 列 与 组 合
(思考方法1~8训练)
一.优先考虑
1.现有6名同学站成一排:
(1)甲不站排头也不站排尾有多少种不同的排法?
(2)甲不站排头,且乙不站排尾有多少种不同的排法?
2.用
0,1,2,3,4
,5组成无重复数字的5位数,共可以组成多少个?
二.插空
3.有6名同学站成一排:甲、乙、丙不相邻有多少种不同的排法?
4.有4男4女排成一排,要求(1)女的互不相邻有 种排法;(2)男女相间有
种
排法。
三.捆在一起
5.由1、2、3、4、5组成一个无重复数字
的5位数,其中2、3必须排在一起,4、5不能排在
一起,
则不同的5位数共有_________个。
6.有2位老师和6名学生排成一排,使两位老师之间有三名学生,这样的排法共有 种。
四.逆向思考
7.某小组有6名同学,现从中选出3人去参观展览,至少有1名女
生入选时的不同选法有
16种,则小组中的女生数为________。
8.6名同学站成一排乙不站排尾有多少种不同的排法?
五.先组后排
9.有4名学生参加3相不同的小组活动,每组至少一人,有 种参加方式。
第3页
10.从两个集合
1,2,3,4
和
5,6,7
中各取两个元素组成
一个四位数,可组成 个
数。
六.除以排列数
11.书架上放有6本书,现在要再插入3本书,保持原有的相对顺序不变,有
种放
法。
12.9人(个子长短不同)排队照相,要求中间的最高,两旁依次从高到矮共有种
排
法。
七.对象互调:
13.某人射击8枪命中4枪,这4枪中恰有3枪连在一起的不同种数是 。
14.三个人坐在一排7个座位上,
(1)若3个人中间没有空位,有
种坐法。
(2)若4个空位中恰有3个空位连在一起,有 种坐法。
八.分情况(即分类)
15.用
0,1,2,3,4
组成无重复
数字的5位数,若按从小到大的顺序排列,则数12340是
第_____个数。
16.某车间有8名会车工或钳工的工人,其中6人会车工,5人会钳工,现从这些工人中
选出
2人分别干车工和钳工,问不同的选法有多少种?
九.和、整除、倍数、约数问题。
例9.和:(1)用0、1、2、3、4、5、6这七个数
字可以组成多少个没有重复数字的三位
数?这些三位数的和是多少?
整除:(2)用0、1、2、3、4、5组成无重复数字的五位数,其中
Ⅰ、能被5整除的数有多少个?
Ⅱ、能被3整除的数有多少个?
Ⅲ、能被6整除的数有多少个?
倍数:(3)在1、2、3 100这100
个自然数中,每次取不等的两数相乘,使它们的积
是7的倍数,这样的取法共有多少种?(取7,11与
取11,7认为是同一种取法)
第4页
(4)在1、2、3
30这三十个数中,每取两两不等的三个数,使它们的和是3的倍数,
共有多少种不同的取法?
约数:(5)数2160共有多少个正约数(包括1和本身在内)?其中共有多少个正的偶约数?
十、分配、分组问题:解题时要注意“均匀”与“非均匀”的区别、分配与分组(
分堆)的
区别。
例10.(1)将12本不同的书
Ⅰ、分给甲、乙、丙三人,每人各得4本有 种分法。
Ⅱ、平均分成三堆,有
种分法。
(2)7本不同的书
Ⅰ、全部分给6个人,每人至少一本,共有
种不同的分法。
Ⅱ、全部分给5个人,每人至少一本,共有 种不同的分法。
(3)六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,若按下列分配方法,问各有多少种分法?
a、甲一本、乙二本、丙三本;有 种分法。
b、一人一本、一人二本、一人三本;有 种分法。
c、甲一本、乙一本、丙四本;有 种分法。
d、一人一本、一人一本、一人四本;有 种分法。
排 列 与
组 合
(思考方法全训练)
一 ~ 八 :
1.5名男生和2名女生
站成一列,男生甲必须站在正中间,2名女生必须站在甲前面,不同
的站法共有
种(用数字作答)。
2.8人排成一排,
其中甲、乙、丙三人中有2人相邻,但这3人不同时相邻的排法有______
种.
3.现有6张同排连座号的电影票, 分给3名老师与3名学生, 要求师生相间而坐,
则不同
的分法
数为________.
第5页
4.在200件产品中有3件是次品,现在从中任意抽取5件,其中至少有2件次品的抽法有
种。
5.现从某校5名学生干部中选出4人分别参加上海市“资源”、“生态”、
和“环保”三
个夏令营,要求每个夏令营活动至少有选出的一人参加,且每人只参加一个夏令营活动,<
br>则不同的参加方案的种数是___________.(写出具体数字)
6.将A、B、C、D、E、排成一排,其中按A、B、C顺序(即A在B前,C 在B
后)的排
列总数为 。
7.如果从一排10盏灯中关掉3盏灯,那么关掉的是互不相邻的3盏灯的方法有 。
2
8.(1)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻
3
1
5
地区不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着
4
色方法共有
种。(以数字作答)
(2)同室
4
人各写了一张贺年卡先集中起来,然后
每人从中取回一张别人送出的贺卡,这
4
张贺年卡不同的分配方式有__________种。
九.和、整除、倍数、约数问题
17.(1)
由2、3、4、5组成无重复数字的四位数,求:①这些数的数字之和;②这些数的
和。
(2)由0、2、5、7、9这5个数字可组成多少个无重复数字且能被3整除的四位数?
18.(1)在1、2、3、4 、…、50这50个自然数中,每次取出2个(无论先后),使他们<
br>的积是13的倍数,这样的取法有多少种?
(2)① 420共有多少个正约数?②
14175共有多少个正约数?
十.分配、分组问题:
19.六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,若按下列分配方法,问各有多少种分法?
①
甲一本、乙二本、丙三本;有 种分法。
② 一人一本、一人二本、一人三本;有
种分法。
③ 甲一本、乙一本、丙四本;有 种分法。
④
一人一本、一人一本、一人四本;有 种分法。
20.一般地,现有
6n
本不同的书,
①分给甲、乙、丙三人,甲得
n
本、乙得
2n
本、丙得
3n
本,则有
种分法。
②分给三人,一人得
n
本、一人得
2n
本、另一人得3n
本,则有 种分法。
③分给三人,甲、乙各得
n
本、丙得
4n
本,则有
种分法。
④分给三人,其中二人各得
n
本,另一人得
4n
本,则有
种分法。
⑤分成三堆,一堆
n
本、一堆
2n
本、一堆
3n
本,则有 种分法。
⑥分成三堆,有二堆各
n
本,还有一堆
4n
本,则有
种分法。
排 列 与 组 合 (思考方法1~8训练) 参考答案
一.优先考虑:
15
1.(1)法一:(先考虑特殊元素甲)
P
4
P
5
480
种;法二:(先考虑特殊位置头尾)
P
52
P
4
480
种;
5114654
(2)法一:<
br>P
4
P
4
P
4
(甲不在尾)=120+384=50
4; (或法二:
P
6
2P
5
P
4
504<
br>种);
5
(甲在尾)+
P
第6页
14
2.先考虑首位再其它:
C
5
P
5
600
。
3
二.插空:
3.
P
3
P
4
144
;4.(1)
P
4
P
5
4
2880
;(2)
2P
4
P<
br>4
1152
。
3
三.捆在一起: 5.
P
2
P
2
P
3
2
24
;
6.
P
6
P
2
P
4
5760
。
33
四.逆向思考: 7.令小组中的女生数为
x
,则:
C
6
C
6x
16x2
;
8.
P
6
P
5
600
。
222
五.先组后排:
9.
C
4
P
3
36
;10.
C
4
C
3
P
4
432
。
六.除以排列数: 11.
P
9
P
6
504
(即
P
9
3
504
);12.
P
8
(P
4
P
4
)70
。
1
七.对象互调:
13.
P
5
2
20
;14. (1)
C
5
P
3
30
;(2)
P
3
P
4
2
72
。
1111
八.分情况(即分类):
15.
P
3
P
2
19
; 16.
P
3
2
C
3
C
2
C
3
C
527
。
排 列 与 组 合 (思考方法全训练) 参考答案
一
~ 八:
522551442
1.
C
1
即:先前,再后);2
.
P
3.72;4.
C
200
C
197
C3
C
197
;5.
C
5
C
4
P
4
P
3
P
3
)
5
P
3P
6
21600
;
3
180
3(即:先组,再捆,后排);6.120;7.56;8.(1)
2P
4
P4
72
;(2)9.
九.和、整除、倍数、约数问题
17.(1)
①由2、3、4、5组成无重复数字的四位数有
P
4
个,而每一个数的各位数字之和都
是
235717
,
所以所有四位数的数字之和是
P
4
(2357)408
。
②如2在个,十,百,千位上的情况各有
P
3
次,同理3,5,7的情况与2相同,所以这些数的和为:
P
3
(23
57)(1101001000)113322
。
11
(2)不含2
的有:
P
3
P
3
18
;不含5的情况也为:
P<
br>3
P
3
18
,故共有36无重复数字且能被3整除的四
位数
。
18.(1)∵由
113k50
1
211
k3.85
,∴这50个自然数中有3个是13
的倍数,∴有
C
3
C
3
C
47
144
13
种取法。(2)① ∵
4202
2
357
,∴
正约数有:
322224
个。
② ∵
141753
4
5
2
7
,∴正约数有:
43224
个。
十.分配、分组问题:
12312312
19.分析:① 先甲
C
6
,再乙
C
5
,后丙
C
3
,则有
C
6
C
5
C
3
C
6
C
5
60
(种)。
12
② 将①中甲、乙、丙的顺序变化,则有
C
6
C
5
P
3
360
(种)。
11411411
③ 先甲
C
6
,再乙
C
5
,后丙
C
4
,则有
C
6
C
5
C
4
C
6
C
5
30
(种)。
1111
④ 在③中将甲、乙、丙看成三堆:
C
6
C
5P
2
,再将此三堆全排列:
(C
6
C
5
P2
)P
3
90
(种)。
第7页
n2nn2nnn4nnnnn2n
20.①
C
6
n
C
5n
;②
C
6n
C
5n
P
3
;③
C
6n
C
5n
(或写成
C
6n
C
2n
);④
(C
6n
C
5n
P
2)P
3
;⑤
C
6n
C
5n
;⑥
n2n
C
6n
C
5n
P
2
第8页