高二排列组合知识梳理
电脑开机报警-可爱颂音译歌词
排列组合
典型例题一
例1 用0到9这10
个数字.可组成多少个没有重复数字的四位偶数?
分析:这一问题的限制条件是:①没有重复
数字;②数字“0”不能排在千位数上;③个位数字只能是0、2、
4、6、8、,从限制条件入手,可
划分如下:
如果从个位数入手,四位偶数可分为:个位数是“0”的四位偶做,个位数是
2、4、6、8的四位偶数(这是因为零不能放在千位数上).由此解法一与二.
如
果从千位数入手.四位偶数可分为:千位数是1、3、5、7、9和千位数是2、4、6、8两类,由此得解法<
br>三.
如果四位数划分为四位奇数和四位偶数两类,先求出四位个数的个数,用排除法,得解法四.
3
解法1:当个位数上排“0”时,千位,百位,十位上可以从余下的九个数字中任选
3个来排列,故有
A
9
个;
当个位上在“2、4、6、8”中任选一
个来排,则千位上从余下的八个非零数字中任选一个,百位,十位上再
112
从余下的八个数字
中任选两个来排,按乘法原理有
A
4
A
8
A
8
(个).
∴ 没有重复数字的四位偶数有
3112
A<
br>9
A
4
A
8
A
8
5041792
2296
个.
3
解法2:当个位数上排“0”时,同解一有
A<
br>9
个;当个位数上排2、4、6、8中之一时,千位,百位,十位上
132
可从
余下9个数字中任选3个的排列数中减去千位数是“0”排列数得:
A
4
(A
9
A
8
)
个
∴ 没有重复数字的四位偶数有
3132
A
9
A
4
(A
9<
br>A
8
)50417922296
个.
解法3:千位
数上从1、3、5、7、9中任选一个,个位数上从0、2、4、6、8中任选一个,百位,十位上从
余
下的八个数字中任选两个作排列有
112
A
5
A
5
A
8
个
干位上从2、4、
6、8中任选一个,个位数上从余下的四个偶数中任意选一个(包括0在内),百位,十位从
余下的八个
数字中任意选两个作排列,有
11
A
4
A
4
A
8
2
个
∴ 没有重复数字的四位偶数有
112112
A
5
A
5
A
8
A
4
A
4
A
8
2296
个.
解法4:将没有重复数字的四位数字划分为两类:四位奇数和四位偶数.
43
没有重复数字的四位数有
A
10
A
9
个.
132
其中四位奇数有
A
5
(A
9
A
8
)
个
∴ 没有重复数字的四位偶数有
4313333
A
10A
9
A
5
(A
9
A
8
2
)10A
9
A
9
5A
9
5A
8
2
3
4A
9
5A
8
2
36A
8
2
5A
8
2
41A
8
2
2296
个
说明:这是典型的
简单具有限制条件的排列问题,上述四种解法是基本、常见的解法、要认真体会每种解法
的实质,掌握其
解答方法,以期灵活运用.
典型例题二
例2
三个女生和五个男生排成一排
(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?
(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?
(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?
(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?
解:(1)(捆绑法)因为三个女生必须排在
一起,所以可以先把她们看成一个整体,这样同五个男生合一起
63
共有六个元素,然成一排有
A
6
种不同排法.对于其中的每一种排法,三个女生之间又都有
A
3
对种不同的排法,
63
因此共有
A
6
A
3
4320
种不同的排法.
(2)(插空法)要保证女生全分开,可先把五个男生
排好,每两个相邻的男生之间留出一个空档.这样共有
4个空档,加上两边两个男生外侧的两个位置,共
有六个位置,再把三个女生插入这六个位置中,只要保证每个
5
位置至多插入一个女生,就能保
证任意两个女生都不相邻.由于五个男生排成一排有
A
5
种不同排法,对于其中
53
3
任意一种排法,从上述六个位置中选出三个来让三个女生插入都有
A
6
种方法,因此共有
A
5
A
6
14400
种不
同
的排法.
2
(3)解法1:(位置分析法)因为两端不能排女生,所以两
端只能挑选5个男生中的2个,有
A
5
种不同的排
26
6
法
,对于其中的任意一种排法,其余六位都有
A
6
种排法,所以共有
A
5
A
6
14400
种不同的排法.
17
8
解法2:(间接法)3个女生和5个男生排成一排共有
A
8
种不同的排法,从中扣除女
生排在首位的
A
3
A
7
种
17
排法和女生排在末
位的
A
3
A
7
种排法,但这样两端都是女生的排法在扣除女生排在
首位的情况时被扣去一次,
26
在扣除女生排在未位的情况时又被扣去一次,所以还需加一次回
来,由于两端都是女生有
A
3
A
6
种不同的排法,
817
26
所以共有
A
8
2A
3
A
7
A3
A
6
14400
种不同的排法.
3
解法3:(元
素分析法)从中间6个位置中挑选出3个来让3个女生排入,有
A
6
种不同的排法,对
于其中的
35
5
任意一种排活,其余5个位置又都有
A
5
种不同的排法,所以共有
A
6
A
5
14400种不同的排法,
(4)解法1:因为只要求两端不都排女生,所以如果首位排了男生,则未位就不
再受条件限制了,这样可有
1
11
A
5
A
7
7<
br>种不同的排法;如果首位排女生,有
A
3
种排法,这时末位就只能排男生,有<
br>A
5
种排法,首末两端任意排
116
6
定一种情况后,其余6
位都有
A
6
种不同的排法,这样可有
A
3
A
5<
br>A
6
种不同排法.因此共有
17116
A
5
A<
br>7
A
3
A
5
A
6
36000
种不同的排法.
26
8
解法2:3个女生和5个男生排成一排有
A
8
种排法,从中扣去两端都是女生排法
A
3
A
6
种,就
能得到两端
不都是女生的排法种数.
826
因此共有
A
8
A
3
A
6
36000
种不同的排法.
说明
:解决排列、组合(下面将学到,由于规律相同,顺便提及,以下遇到也同样处理)应用问题最常用也
是
最基本的方法是位置分析法和元素分析法.
若以位置为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置
,有两个以上约束条件,往往是考虑一个约束条
件的同时要兼顾其它条件.
若以元素为主,需先满足特殊元素要求再处理其它的元素.
间接法有的也称做排除法或排异法,有时用这种方法解决问题来得简单、明快.
捆绑法、插入法对于有的问题确是适用的好方法,要认真搞清在什么条件下使用.
典型例题三
例3 排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。
(1)任何两个舞蹈节目不相邻的排法有多少种?
(2)歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的方法有多少种?
54
解:(1)先排歌唱节目
有
A
5
种,歌唱节目之间以及两端共有6个位子,从中选4个放入舞蹈节目,共有A
6
54
中方法,所以任两个舞蹈节目不相邻排法有:
A
5=43200.
A
6
(2)先排舞蹈节目有
A
4中方法,在舞蹈节目之间以及两端共有5个空位,恰好供5个歌唱节目放入。所以
5
歌唱节
目与舞蹈节目间隔排列的排法有:
A
4
A
5
=2880种方法。
4
4
说明:对于“间隔”排列问题,我们往往先排个数较少的元素,再让其余
元素插空排列。否则,若先排个数
5
较多的元素,再让其余元素插空排时,往往个数较多的元素
有相邻情况。如本题(2)中,若先排歌唱节目有
A
5
,
4
再排舞蹈
节目有
A
6
,这样排完之后,其中含有歌唱节目相邻的情况,不符合间隔排列的要求。
典型例题四
例4 某一天的课程表要排入政治、语文、数学、
物理、体育、美术共六节课,如果第一节不排体育,最后一
节不排数学,那么共有多少种
不同的排课程表的方法.
65
分析与解法1:6六门课总的排法是
A
6,其中不符合要求的可分为:体育排在第一书有
A
5
种排法,如图中
5<
br>Ⅰ;数学排在最后一节有
A
5
种排法,如图中Ⅱ;但这两种排法,都包括体育排
在第一书数学排在最后一节,如
图中Ⅲ,这种情况有
A
4
种排法,因此符合条
件的排法应是:
654
A
6
2A
5
A
4
504
(种).
4
分析与解法2:根据要求,课程表安排可分为4种情况:
(1)
体育、数学既不排在第一节也不排在最后一节,这种排法有
A
4
A
4
种;
(2)数学排在第一节但体育不排在最后一节,有排法
A
4
A
4
种;
(3)体育排在最后一节但数学不排在第一节,有排法
A
4
A
4
种;
(4)数学排在第一节,体育排在最后一节,有排法
A
4
这四类排法并列,不重复也不遗漏,故总的排法有:
A
4
A4
A
4
A
4
A
4
A
4
504
(种).
分析与解法3:根据要求,课表安排还可分下述4种情况:
(1)体育,数学既不在最后也不在开头一节,有
A
4
12
种排法;
(2)数学排在第一节,体育不排在最后一节,有4种排法;
(3)体育在最后一书,数学木在第一节有4种排法;
(4)数学在第一节,体育在最后一节有1种排法.
上述 21种排法确定以后,仅剩余下四
门课程排法是种
A
4
,故总排法数为
21A
4
504(种).
下面再提出一个问题,请予解答.
问题:有6个人排队,甲不在排头,乙不在排尾,问并肩多少种不同的排法.
请读者完成此题.
说明:解答排列、组合问题要注意一题多解的练习,不仅能提高解题能力,
而且是检验所解答问题正确与否
的行之有效的方法.
44
2
24
1414
4
14
14
24
典型例题五
例5 现
有
3
辆公交车、
3
位司机和
3
位售票员,每辆车上需配1
位司机和
1
位售票员.问车辆、司机、售票
员搭配方案一共有多少种?
分析:可以把
3
辆车看成排了顺序的三个空:,然后把
3
名司机和<
br>3
名售票员分别填入.因此可认为事
件分两步完成,每一步都是一个排列问题.
3
解:分两步完成.第一步,把
3
名司机安排到
3
辆车中,有A
3
6
种安排方法;第二步把
3
名售票员安排到
3<
br>3
辆车中,有
A
3
6
种安排方法.故搭配方案共有
33
A
3
A
3
36
种. 说明:许多复杂的排列问题,不可能一步就能完成.而应分解开来考虑:即经适当地分类成分或分步之后,<
br>应用分类计数原理、分步计数原理原理去解决.在分类或分步时,要尽量把整个事件的安排过程考虑清楚,
防止
分类或分步的混乱.
典型例题六
例6 下是表是高考第一
批录取的一份志愿表.如果有
4
所重点院校,每所院校有
3
个专业是你较为满
意的
选择.若表格填满且规定学校没有重复,同一学校的专业也没有重复的话,你将有多少种不同的填表
方法?
学 校
1
2
3
1
1
1
专 业
2
2
2
分析:填写学校时
是有顺序的,因为这涉及到第一志愿、第二志愿、第三志愿的问题;同一学校的两个专业
也有顺序,要区
分出第一专业和第二专业.因此这是一个排列问题.
解:填表过程可分两步.第一步,确定填报学校及
其顺序,则在
4
所学校中选出
3
所并加排列,共有
A
4种不
同的排法;第二步,从每所院校的
3
个专业中选出
2
个专业
并确定其顺序,其中又包含三小步,因此总的排列数
2223222
有
A
3<
br>A
3
A
3
种.综合以上两步,由分步计数原理得不同的填表方法有
:
A
4
A
3
A
3
A
3
5
184
种.
3
说明:要完成的事件与元素的排列顺序是否有关,有时题中并未直接点
明,需要根据实际情景自己判断,特
别是学习了后面的“组合”之后这一点尤其重要.“选而且排”(元
素之间有顺序要求)的是排列,“选而不排”(元
素之间无顺序要求)的是组合.另外,较复杂的事件应
分解开考虑.
典型例题七
例5
7
名同学排队照相.
(1)若分成两排照,前排
3
人,后排
4
人,有多少种不同的排法?
(2)若排成两排照,前排
3
人,后排
4
人,但其中甲必须在前排,
乙必须在后排,有多少种不同的排法?
(3)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法?
(4)若排成一排照
,
7
人中有
4
名男生,
3
名女生,女生不能相邻,有多少种
不面的排法?
3
分析:(1)可分两步完成:第一步,从
7
人中选出
3
人排在前排,有
A
7
种排法;第二步,剩下的
4
人排在
后
347
4
排,有
A
4
种排法,故一共有
A
7
A
4
A
7
种排法.事实上排两排与排成一排一样,只不过把
第
4~7
个位子看成
7
第二排而已,排法总数都是
A
7,相当于
7
个人的全排列.(2)优先安排甲、乙.(3)用“捆绑法”.(4)用“插空
法”.
347
解:(1)
A
7
A
4
A
7
5040
种. 1
(2)第一步安排甲,有
A
3
种排法;第二步安排乙,有
A<
br>4
种排法;第三步余下的
5
人排在剩下的
5
个位置上,
1
115
5
有
A
5
种排法,由分步计数原
理得,符合要求的排法共有
A
3
A
4
A
5
1
440
种.
5
(3)第一步,将甲、乙、丙视为一个元素,有其余
4
个元素排成一排,即看成
5
个元素的全排列问题,有
A
5
种
53
3
排法;第二步,甲、乙、丙三人内部全排列,有
A
3
种排法
.由分步计数原理得,共有
A
5
A
3
720
种排法.
(4)第一步,
4
名男生全排列,有
A
4
种排法;第二步,
女生插空,即将
3
名女生插入
4
名男生之间的
5
个空位,<
br>43
3
这样可保证女生不相邻,易知有
A
5
种插入方法.由分
步计数原理得,符合条件的排法共有:
A
4
A
5
1440
种.
4
说明:(1)相邻问题用“捆绑法”,即把若干个相邻的特殊元素“捆绑”为一个“
大元素”,与其他普通元素全
排列;最后再“松绑”,将这些特殊元素进行全排列.(2)不相邻问题用
“插空法”,即先安排好没有限制条件的元
素,然后再将有限制条件的元素按要求插入排好的元素之间.
典型例题八
例8
从
2、3、4、5、6
五个数字中每次取出三个不同的数字组成三位数,求所有三位数的和.
分析:可以从每个数字出现的次数来分析,例如“
2
”,当它位于个位时,即形如的数
共有
A
4
个(从
2
2
,当这些数相加时,由“
2<
br>”所产生的和是
A
4
2
.当
2
位于十位
3
、4、5、6
四个数中选两个填入前面的两个空)
时,即形如的数也有
A
4<
br>,那么当这些数相加时,由“
2
”产生的和应是
A
4
21
0
.当
2
位于面位时,可同
22
理分析.然后再依次分析
3
、4、5、6
的情况.
解:形如的数共有
A
4
个,当这些数相加时
,由“
2
”产生的和是
A
4
2
;形如
22
22
的数也有
A
4
个,
2
当这些数相加时,由“
2
”产生的和是
A
4
210
;形如
2
的数也有
A
4
个,当这些数相加时,由“
2
”产生的
2
和应
是
A
4
2100
.这样在所有三位数的和中,由“
2
”
产生的和是
A
4
2111
.同理由
3、4、5、6
产生
的和分别
是
A
4
3111
,
A
4
4
111
,
A
4
5111
,
A
4
6
111
,因此所有三位数的和是
A
4
111(23456)
26640
.
说明:类似于这种求“数字之和”的问题都可以用分析数字出现次数的办法来解
决.如“由
1,4,5,x
四个数
字组成没有重复数字的四位数,若所有这些四位数的
各数位上的数字之和为
288
,求数
x
”.本题的特殊性在于,
由于
是全排列,每个数字都要选用,故每个数字均出现了
A
4
24
次,故有24(145x)288
,得
x2
.
4
22222
典型例题九
例9 计算下列各题:
(1)
A
; (2)
A
2
15
6
6
;
m1nm
A
n1
A
nm
(3) ;
n1
A
n1
(4)
1!22!33!nn!
(5)
2
解:(1)
A
15
1514210
;
123n1
2!3!4!n!
6
(2)
A
6
6!654321720
;
(3)原式
(n1)!1
(nm)!
[n1
(m1)!](n1)!
(n1)!1
(nm)!1
;
(
nm)!(n1)!
(4)原式
(2!1)(3!2!)(4!3
!)[(n1)!n!]
(n1)!1
;
(5)∵
n111
,
n!(n1)!n!
∴
123n1
2!3
!4!n!
111111111
1
.
1
!2!2!3!3!4!(n1)!n!n!
说明:准确掌握好排列公式是顺利进行计算的关键.
本题计算中灵活地用到下列各式:
n!n(n1)!
;
nn!(n
1)!n!
;
n111
;使问题解得简单、快捷.
n!(n1)!n!
典型例题十
例10
a,b,c
,d,e,f
六人排一列纵队,限定
a
要排在
b
的前面(
a
与
b
可以相邻,也可以不相邻),求
共有几种排法.对这个题目,
A
、
B
、
C
、
D
四位同学各自给出了一种算式:A
的算式是
111114
4
(A
1
A
2A
3
A
4
A
5
)A
4
;C
的算式是
A
6
;
1
6
A
6
;
B
的算式是
2
D
的算式是
C
6
2A
4
4
.上面四个算式是否正确,正确的加以解释,不正确的说明理由. 解:
A
中很显然,“
a
在
b
前的六人纵队”的排队数目
与“
b
在
a
前的六人纵队”排队数目相等,而“六人
纵队”的排法数
目应是这二者数目之和.这表明:
A
的算式正确.
B
中把六人排队这件事划
分为
a
占位,
b
占位,其他四人占位这样三个阶段,然后用乘法求出总数,注
意到
1
a
占位的状况决定了
b
占位的方法数,第一阶
段,当
a
占据第一个位置时,
b
占位方法数是
A
5
;当
a
占据第2个
位置时,
b
占位的方法数是
A
4
;……;当
a
占据第5个位置时,
b
占位的方法数是
A1
,当
a
,
b
占位后,再排
其他四人,他们有
A
4
种排法,可见
B
的算式是正确的.
4
可理解为从6个
位置中选4个位置让
c,d,e,f
占据,这时,剩下的两个位置依前后顺序应是
a,
b
C
中
A
6
4
11
的.因此
C
的
算式也正确.
2
,这两个位置让
a,b
占据,显然,
a,b
占据这两个圈定的位置
D
中把6个位置先圈定两个位置的方法数
C
6
的方法只有一种(
a
要在
b
的前面),这时,再排其余四人,又有
A
4
种排法,可见
D
的算式是对的.
说明:下一节组合学完后,可回过头来学习
D
的解法.
4
典型例题十一
例11
八个人分两排坐,每排四人,限定甲必须坐在前排,乙、丙必须坐在同一排,共有多少种安排办法?
解
法1:可分为“乙、丙坐在前排,甲坐在前排的八人坐法”和“乙、丙在后排,甲坐在前排的八人坐法”
两类情况.应当使用加法原理,在每类情况下,划分“乙丙坐下”、“甲坐下”;“其他五人坐下”三个步骤,又
要
用到分步计数原理,这样可有如下算法:
215215
A
4
A
2
A
5
A
4
A
4
A
5<
br>8640
(种).
解法2:采取“总方法数减去不命题意的所有方法数”的算法.把
“甲坐在第一排的八人坐法数”看成“总
方法数”,这个数目是
A
4
A7
.在这种前提下,不合题意的方法是“甲坐第一排,且乙、丙坐两排的八人坐法.”
这个
数目是
A
4
C
2
A
3
A
4
A
5
.其中第一个因数
A
4
表示甲坐在第一排的方法数,
C
2
表示从乙、丙中任选出一人
1
的办法数,
A
3
表示把选出的这个人安排在第一排的方法数,下一个
A
4
则表示乙、丙中沿未安排的那
个人坐在第
5
二排的方法数,
A
5
就是其他五人的坐法数,于是总的
方法数为
1711115
A
4
A
7
A
4C
2
A
3
A
4
A
5
864
0
(种).
11115
17
11
1
说明:解法2可在学完组合后回过头来学习.
典型例题十二
例12 计划在某画廊展出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,并且不彩画不放在两端,那
么不同陈列方式有( ).
45345145245
A.
A
4
A
5
B.
A
3
A
4
A
5
C.
C
3
A
4
A
5
D.
A
2
A
4
A
5
解:将同一品种
的画“捆”在一起,注意到水彩画不放在两端,共有
A
2
种排列.但4幅油画、5幅国
画本身
245
还有排列顺序要求.所以共有
A
2
A
4A
5
种陈列方式.
2
∴应选D.
说明:关
于“若干个元素相邻”的排列问题,一般使用“捆绑”法,也就是将相邻的若干个元素“捆绑”在
一起,
看作一个大元素,与其他的元素进行全排列;然后,再“松绑”,将被“捆绑”的若干元素,内部进行全
排列.本例题就是一个典型的用“捆绑”法来解答的问题.
典型例题十三
例13 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的个数共有( ).
A.210 B.300 C.464 D.600
解法1:(直接法):分别用
1,2,3,4,5
作十万位的排列数,共有
5
A
5
种,所以其中个位数字小于十位数字
的这样的六位数有
5
1<
br>5
5A
5
300
个.
2
65
解法2
:(间接法):取
0,1,,5
个数字排列有
A
6
,而
0
作为十万位的排列有
A
5
,所以其中个位数字小于
十位数字的这样的
六位数有
1
65
(A
6
A
5
)300
(个).
2
∴应选B.
说明:(1)直接法、间接法是解决有关排列应用题的两种
基本方法,何时使用直接法或间接法要视问题而定,
有的问题如果使用直接法解决比较困难或者比较麻烦
,这时应考虑能否用间接法来解.
(2)“个位数字小于十位数字”与“个位数字大于十位数字”具有
对称性,这两类的六位数个数一样多,即各
占全部六位数的一半,同类问题还有6个人排队照像时,甲必
须站在乙的左侧,共有多少种排法.
典型例题十四
例14
用
1,2,3,4,5
,这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( ).
A.24个 B.30个 C.40个 D.60个
分析:本题是带有附加条件的排列
问题,可以有多种思考方法,可分类,可分步,可利用概率,也可利用本
题所提供的选择项分析判断.
解法1:分类计算.
将符合条件的偶数分为两类.一类是2作个位数,共有
A
4
个,另一类是4作个位数,也有
A
4
个.因此符合
条件的偶数共
有
A
4
A
4
24
个.
解法2:分步计算.
先排个位数字,有
A
2
种排法,再排十位和百位数字,有
A
4
种排法,根据分步计数原理,三位偶数应有
12
A
2
A
4
24
个.
12
22
22
解法3:按概率算.
3
用
15
这
5
个数字可以组成没有重复数字的三位数共有
A
5
60
个,其中偶点其中的
2
.因此三位偶数共有
5
60
2
24
个.
5
解法4:利用选择项判断.
3
用
15
这
5<
br>个数字可以组成没有重复数字的三位数共有
A
5
60
个.其中偶数少
于奇数,因此偶数的个数应
少于
30
个,四个选择项所提供的答案中,只有
A
符合条件.
∴应选
A
.
典型例题十五
1238
例15 (1)计算
A
1
2A
2
3A
3
8A
8
.
(2)求
S
n
1!
2!3!n!
(
n10
)的个位数字.
分析:本题如果直接用
排列数公式计算,在运算上比较困难,现在我们可以从和式中项的特点以及排列数公
nnnnn1n<
br>式的特点两方面考虑.在(1)中,项可抽象为
nA
n
(n11)An
(n1)A
n
nA
n
A
n1
A
n
,(2)中,项为
n!n(n1)(n2)321
,当
n5
时,乘积中出现5和2,积的个位数为0,在加法运算中可不考虑.
n
解:(1)由
nA
n
(n1)!n!
∴原式
2!1!3!2!9!8!9!1!362879
.
(2)当
n5
时,
n!n(n1)(n2)321
的
个位数为0,
∴
S
n
1!2!3!n!
(
n
10
)的个位数字与
1!2!3!4!
的个位数字相同.
而
1!2!3!4!33
,∴
S
n
的个位数字为3.
说明:对排列数公式特点的分析是我们解决此类问题的关键,比如:求证:
123n1
1
,我们首先可抓等式右边的
2!3!4!(n
1)!(n1)!
nn11n1111
,
(n1)
!(n1)!(n1)!(n1)!n!(n1)!
∴左边
1
11111
1
1
右边.
2!2!3!n!(n1)!(n1)!
典型例题十六
1、
2、3、4、5
共六个数字,组成无重复数字的自然数,(1)可以组成多少个无重复数字的
3
位偶例16
用
0、
数?(2)可以组成多少个无重复数字且被
3
整除的三位数?
分析:
3
位偶数要求个位是偶数且首位数字不能是
0
,由于个位用或者不用
数字
0
,对确定首位数字有影响,
所以需要就个位数字用
0<
br>或者用
2、4
进行分类.一个自然数能被
3
整除的条件是所有数字之和
是
3
的倍数,本题
可以先确定用哪三个数字,然后进行排列,但要注意就用与不用数字
0
进行分类.
解:(1)就个位用
0
还是用
2、4
分成两类,个位用
0
,其它两位从
1、2、3、4
中任取两数排列,共有<
br>2
A
4
12
(个),个位用
2
或
4
,再确定首位,最后确定十位,共有
24432
(个),所有
3
位偶
数的总数为:
123244
(个).
(2)从
0、1、2、3、4、5
中取出和为
3
的倍数的三个数,分别有下列取法:
(012)
、(015)
、
(024)
、
(045)
、
(123)<
br>、
(135)
、
(234)
、
(345)
,前四组中
有
0
,后四组中没有
0
,用它们排成三位数,如
3
2
果用前
4
组,共有
42A
2
16
(个),如果用后
四组,共有
4A
3
24
(个),所有被
3
整除的三位数
的总数为
162440
(个).
典型例题十七
例17 一条长椅上有
7
个座位,
4
人坐,要求
3
个空位中,有
2
个空位相邻,另一个空位与
2
个相邻空位不
相邻,共
有几种坐法?
分析:对于空位,我们可以当成特殊元素对待,设空座梯形依次编号为
1、2、
3、4、5、6、7
.先选定两个空
2
号位,也可以在
2、
2
号,位,可以在
1、
3
号位…共有六种可能,再安排另一空位,此时需看到,如果空
位在
1、
则另一空位可以在
4、
7
号位,亦如此.如果相邻空位在<
br>2、3
号位,
5、6、7
号位,有
4
种可能,相邻空位在6、
另一空位可以在
5、
4
号,
4、5
号,
5
、6
号亦如此,所以必须就两相
6、7
号位,只有
3
种可能,相邻空
位在
3、
邻空位的位置进行分类.本题的另一考虑是,对于两相邻空位可以用合并法看成一个元
素与另一空位插入已坐人
的
4
个座位之间,用插空法处理它们的不相邻.
解答一:就两相邻空位的位置分类:
2
或
6、7
,共有
2
4A
4
192
(种)坐法. 若两相邻空位在
1、
4
3
,
3、4
,
4、5
或
5、6
,共有
4
3A
4
288
(种)不同坐法,所以所有坐法总数为若两相邻空位在
2、
4
192288480
(种).
42
解答二:先排好
4
个人,然后把两空位与另一空位插入坐好的
4
人之间,共有
A
4<
br>A
5
480
(种)不同坐法.
解答三:本题还可采用间接法,逆
向考虑在所有坐法中去掉
3
个空位全不相邻或全部相邻的情况,
4
个人任4
意坐到
7
个座位上,共有
A
7
种坐法,三个空位全相
邻可以用合并法,直接将三个空位看成一个元素与其它座位
5
一起排列,共有
A
5
种不同方法.三个空位全不相邻仍用插空法,但三个空位不须排列,直接插入
4
个
人的
5
个间
454
4
隔中,有
A
4
10
种不同方法,所以,所有满足条件的不同坐法种数为
A
7
A
510A
4
480
(种).