第一轮复习排列组合常见题型及解法
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排列组合常见题型及解法
排列组合问题,通常都是出现在选择题或填空题中,问题千变
万化,解法灵活,条件隐晦,思维抽象,难以找到
解题的突破口,实践证明,解决问题的有效方法是:题
型与解法归类、识别模式、熟练运用。
一.
处理排列组合应用题的
一般步骤为:
①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③分步还是分类。
二.处理排列组合应用题的规律
(1)两种思路:直接法,间接法。(2)两种途径:元素分析法,位置分析法。
1
重复排列“住店法”
重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复。把不能
重复的元素看作“客”,能重复的元素
看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题。
例1
8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有( )
2.
特殊元素(位置)用优先法:把有限制条件的元素(位置)称为特殊元素(位置),可优先将它(们)
安
排好,后再安排其它元素。对于这类问题一般采取特殊元素(位置)优先安排的方法。
例1.
6人站成一横排,其中甲不站左端也不站右端,有多少种不同站法?
例2(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名参加比赛,3名主力队员要安排
在第一、
三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有______
___种(用数字作答)。
例3
5个“1”与2个“2”可以组成多少个不同的数列?
3. 相邻问
题用捆绑法:对于要求某几个元素必须排在一起的问题,可用“捆绑法”“捆绑”为一个“大
元素:与其
他元素进行排列,然后相邻元素内部再进行排列。
例1.
5个男生和3个女生排成一排,3个女生必须排在一起,有多少种不同排法?
例
2(1996年上海高考题)有8本不同的书,其中数学书3本,外文书2本,其他书3本,若将这些书排成一列
放在
书架上,则数学书恰好排在一起,外文书也恰好排在一起的排法共有____________种(
结果用数字表示)。
4. 相离问题用插空法:元素相离(即不相邻
)问题,可以先将其他元素排好,然后再将不相邻的元素
插入已排好的元素位置之间和两端的空中。 <
br>例5(2003年北京春季高考题)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新
节目。如
果将这两个节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 ( )
A 6 B 12 C 15 D 30
例3. 7人排成一排,甲、乙、丙3人互不相邻有多少种排法?
5.
定序(顺序一定)问题用除法:对于在排列中,当某些元素次序一定时,可用此法。
例1、信号兵把红
旗与白旗从上到下挂在旗杆上表示信号,现有3面红旗、2面白旗,把5面旗都挂上去,可表示
不同信号
的种数是( )(用数字作答)。
例2. 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六位数有
多少个?
6. 多排问题用直排法:对于把几个元素分成若干排的排列问题,若没有其他特殊要求,可采取统一成
一排的方法求解。
例5.
9个人坐成三排,第一排2人,第二排3人,第三排4人,则不同的坐法共有多少种?
7. 至少问题正难则反“排除法”:有些问题从正面考虑较为复杂而不易得出答案,这时,可以采用转
化思想从问题的反面入手考虑,然后去掉不符合条件的方法种数往往会取得意想不到的效果。在应用此法时要注意做到不重不漏。
例1.
四面体的顶点和各棱中点共有10个点,取其中4个不共面的点,则不同的取法共有( )
A.
150种 B. 147种 C. 144种 D. 141种
8.
先选后排“综合法”:
“先选后排”是解排列组合问题的一个重要原则。一般地,在排列组合综合问题中
,我们
总是先从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定位置上。
例. 对某产品
的6件不同正品和4件不同次品一一进行测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第5
次时被全
部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
9.递推法
例八
一楼梯共10级,如果规定每次只能跨上一级或两级,要走上这10级楼梯,共有多少种不同的走法?
10.用转换法解排列组合问题
例.某人连续射击8次有四次命中,其中有三次连
续命中,按“中”与“不中”报告结果,不同的结果有多少种.
例2:个人参加秋游带10瓶饮料,每人至少带1瓶,一共有多少钟不同的带法.
例3. 从1,2,3,„,1000个自然数中任取10个不连续的自然数,有多少种不同的去法.
例4
某城街道呈棋盘形,南北向大街5条,东西向大街4条,一人欲从西南角走到东北角,路程最短的走法有多少.
例5
一个楼梯共18个台阶12步登完,可一步登一个台阶也可一步登两个台阶,一共有多少种不同的走法.
10
例6求(a+b+c)的展开式的项数.
例7 亚、欧乒乓球对抗赛,各队均有5名队员,按事先排好的顺序参加擂
台赛,双方先由1号队员比赛,负者淘汰,
胜者再与负方2号队员比赛,直到一方全被淘汰为止,另一方
获胜,形成一种比赛过程.那么所有可能出现的比赛过
程有多少种?
11.
错位排列问题:错位排列问题是一个古老的问题,最先由贝努利(Bernoulli)
提出,其通常提法是:n个有序元
素,全部改变其位置的排列数是多少?所以称之为“错位”问题。 <
br>例1.五个编号为1、2、3、4、5的小球放进5个编号为1、2、3、4、5的小盒里面,全错位排列
(即1不放1,
2不放2,3不放3,4不放4,5不放5,也就是说5个全部放错)一共有多少种放法
?
例2.五个瓶子都贴了标签,其中恰好贴错了三个,则错的可能情况共有多少种?
例3.
同室四人各写一张贺卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的卡片,则不同的分配方法有 种
12.
分球问题“隔板法”:常用于解决整数分解型排列、组合的问题。
例1.求方程x+y+z=10的正
整数解的个数。(即:10个相同的小球分给三人,每人至少1个,有多少种方法?)
例1.求方程x+y+z=10 的非负整数解的个数。
例.将20个相同的小球放入编号分别为1,2,3,4的四个盒子中,要
求每个盒子中的球数不少于它的编号数,
求放法总数。
例:为构建
和谐社会出一份力,一文艺团体下基层宣传演出,准备的节目表中原有4个歌舞节目,如果保持这些节
目
的相对顺序不变,拟再添2个小品节目,则不同的排列方法有多少种?
例.
有10个三好学生名额,分配到6个班,每班至少1个名额,共有多少种不同的分配方案?
解:6个班
,可用5个隔板,将10个名额并排成一排,名额之间有9个空,将5个隔板插入9个空,
每一种插法,
对应一种分配方案,故方案有:
13.分球入盒问题
(种)
例32:将5个小球放到3个盒子中,在下列条件下,各有多少种投放方法?
①
小球不同,盒子不同,盒子不空
②小球不同,盒子不同,盒子可空
③小球不同,盒子相同,盒子不空
④小球不同,盒子相同,盒子可空
⑤小球相同,盒子不同,盒子不空
⑥小球相同,盒子不同,盒子可空
⑦小球相同,盒子相同,盒子不空
⑧小球相同,盒子相同,盒子可空
例33、有4个不同的小球,放入4个不同的盒子内,球全部放入盒子内
(1)共有几种放法?(答:
4
4
)
23
(2)恰有1个
空盒,有几种放法?(答:
C
4
A
4
144
)
23
(3)恰有1个盒子内有2个球,有几种放法?(答:
同上
C
4
A
4
144
)
14.分组问题与分配问题
①分组问题:均匀分组,除法处理;非均匀分组,组合处理
例22。有9个不同的文具盒:(
1)将其平均分成三组;(2)将其分成三组,每组个数2,3,4。上述问题各有多
少种不同的分法?
例23。有9本不同的书:(1)分给甲2本,乙3本,丙4本;(2
)分给三个人,分别得2本,3本,4本。上述
问题各有多少种不同的分法?
例25(06湖南卷)某外商计划在四个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资
的项目不超过2个,则该
外商不同的投资方案有 ( )
A.16种
B.36种 C.42种 D.60种
15.合并单元格解决染色问题
例7
(全国卷(文、理))如图1,一个地区分为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,现有四种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种(以数字作答)。
16、比赛计数问题
根据比赛规则,比赛计数问题主要分为四类,每类比赛都有对应的解题方法,如下所示:
注意:单循环赛,即任意两队打一场比赛,和顺序无关,所以是组合问题;双循环赛,即任意两
个队打两场比赛,
和顺序有关,所以是排列问题。
例1.100名男女运动员参加乒乓球单打淘汰赛,要产生男、女冠军各一名,则要安排单打赛多少场?()
A.90 B.95 C.98 D.100
例2.足球世界杯决赛圈有32支球队参加,先平均分成八组,以单循环方式进行小
组赛;每组前两名的球队再
进行淘汰赛。直到产生冠、亚、季军,总共需要安排()场比赛。
A.48 B.63 C.64 D.65
17.多元问题用分类法
对于多个元素问题,有时有多种情况需要进行分类讨论,然后根据分
类计数原理将各种可能性相加
即得。需要注意的是,分类时要不重复不遗漏。
例1 在一块并
排10垄的田地中,选择2垄分别种植A、B两种作物,每种作物种植一垄。为有利于作物生长,
要求A
、B两种作物的间隔不小于6垄,则不同的选垄方法共有____________种
例2 有11名翻译人员,其中5名英语翻译员,4名日语翻译员,另2人英语、日
语都精通。从中找出8人,使
他们组成两个翻译小组,其中4人翻译英文,另4人翻译日文,这两个小组
能同时工作。问这样的分配名单共可开出
多少张?
例3. 已知直线中的a,b,c是取自集合{-3,-2,-1,0,1,2,3}中的3个不同的元素,并且该直线的倾斜角为锐角,求符合这些条件的直线的条数。
例4. 将4名教师分派到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分派方案共有多少种?