排列组合中常用的分析方法及例题
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2021年01月28日 06:00
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中秋节的习俗100字-杨钰莹的资料
4.
排列组合中常用的分析方法
(
1
)拿到题后首先弄清 什么是一个事件?是排列?还是组
合
?
如
:从
0
、
1
、
2
、
3
、
4
、
5
六个数中选取三个数,能被
5
整除的三位数有多少个?
一个事件:①三位数②能被
5
整除
排列。
条件:①
5
或
0
必须在末尾②
0
不能在首位
(
2
)深刻理解构成一个事件的条件是什么?
(
3
)判断是逐个满足条件组成所求事件与求对立事件的简繁程度,从而确定是直接求出还是间接求出—
— 扣除法。
如:从
5
名男生,
3
名女生中选出
4< br>名学生,至少有一个女生的选法有多少种?
很显然,对立面是没女生比较简洁,用扣除 法。若用直接法,得求出只有
1
或
2
或
3
名女生的选法之和 ,
费事。
。
。
(
4
)无论是求事件
A< br>,还是求其对立事件,接下来应考虑的是逐步完成事件
A
,还是分类完成事件
A
(
5
)完成一个事件
A
应注意
①模型化——转化为入座问题
②考虑条件时,应将不稳定的条件转化为稳定的条件,例如不占有的问题转化为占有的问题。
如:由
0
、
1
、
2
、
3
、
4
、
5
组成多少个能被
5
整除的三位数?
0
不能 占首位,则
1~5
占首位,且
0
,
5
占末尾。
把复杂问题变为简单的问题;把有条件的问题转化为无条件的问题。
③善于用数形结合思想和实排法
④用有序问题解决无序问题
有序问题往往很好解决,无序问题有时反而很麻烦。
二、例题
(一)排列应用题
1.
简单排列问题
如:
4
列火车停放到
8
个站台上,共几种?
2.
条件排列问题
(
1
)若干元素占有或不占有一定的位置
例
1
(
2004
·天津文
16
)从
0
,
1,
2
,
3
,
4
,
5
中任选
3
个数字,组成没有重复数字的三位数,其中能被
5
整除的三位数共有
个。
(用数字作答)
一个事件:①三位数②能被
5
整除
排列。
条件:①
5
或
0
必须在末尾②
0
不能在首位
从正面考虑还是从反面考虑?位置有条件,元素也有条件,双 关的。但
0
,
5
很特殊。
0
不能在首位,有时
候还 必须在个位。
解法一:从正面入手逐个满足条件
以位置为准,一种情况:
0
在个位时,前面
2
位数是
1~5
,没有条件排列;另外一 种:
5
在个位时,前两位
有条件,
0
不能在第一位,因此让
1~4
去“抢”第一个位置,剩下的
4
个数再“抢”中间的位置。因此,
以个 位(位置)为准,
0
和
5
是不一样的,因此我们必须分为
2
类。过程如下:
0
在个位的三位数有:
A
2
5
20
< br>5
在个位的三位数有:
A
1
·
A
1
4
4
=16
则能被
5
整除的三位数共有:
A
2< br>
A
1
A
1
5
4
4
=36
(个)
解法
2
:从反面入手
由已知数可组成三位数共有 :
5
A
2
5
=100
其中不能被5
整除的三位数有
4
4
4=64
(第一步:个数上的
1
,
2
,
3
,
4
不 满足;第二步:
1~5
去掉一个还剩
4
个,百位上占一个,有
4种;最后
十位还剩
4
个数,有
4
种。根据分步乘法计数原理,共 有
64
种)
所以能被
5
整除的三位数有
5
A
2
1
1
5
-
A
4
A
4
A
1
4
=36
个
例
2
< br>用
1
,
2
,
3
,
4
,
5< br>组成无重复数字的五位数,且
2
不在左起第二位,
4
不在左起第四位, 问这样的五
位数共有多少个?
正面考虑(不占有问题转化为占有问题)
< br>2
不在第二位
1
,
3
,
4
,5
在第二位
4
不在第四位
1
,
2
,
3
,
5
在第四位
从位置考虑,先考虑第二位,
(再考虑元素)但
1
,
3
,
5
占第二位与
4
占第二位情况不同(
4
占不占第
2
位)
解法< br>1
:以位置为准,先满足第二位数,再满足第四位数,把不占有变为占有,首先按排第二位的数, 显
然
4
占与不占不一样,故分两类:
4
在第二位,
(其他四个数无条件排列)有
A
4
4
=24
个
4
不在第二位,第二位由
1
,
3
,
5
去占,有A
1
3
,再由
1
,
3
,
5
余 下的两个和
2
去占
4
号位有(或
4
去占
第
1
,
3
,
5
个位置)
A
1
,最后由余下的 三个去占三个位,有
A
3
3
3
,故有:
A
1
A
1
A
3
3
3
3
=54
< br>4
1
1
3
共有
A
4
+
A
3
A
3
A
3
=78
个
解法
2
:从反面入手
由已知的五位数可组成
5
位 数共有:
A
5
5
=120
(个)
其中:
2
在第二位的有
A
4
,
4
在第四位的有
A
4
4
4
.
(
2
在第二位的同时
4
可能也在 第
4
位,反之亦然。有重
复)
2
在第二位且
4
在第四位的有:
A
3
3
所以共有
A
5
4
3
5
2
A4
A
3
=78
(个)
注:
A5
2
A
1
3
A
3
1
33
5
3
A
3
3
=78
个
(
A
3
A
3
是只满足
1
个条件的,
A
3
是两个条件都满足)
解法
3
:先满足一个条件,然后扣除不满足另一条件的。
2
不在第二位的有:
A
1
4
4
A
4
=96
(个)
其中有不合条件的——
2
不在第二位且
4
在第四位 的有
A
1
3
3
A
3
=18
(个)
共有:
A
1
4
1
3
4
A
4
A
3
A
3
=78
(个)
小结:扣除 法:①不考虑条件求总数,扣除不满足条件
1
的和不满足条件
2
的情况数,再 加上两个条件同
时不满足的情况数。②先满足一个条件,然后扣除不满足另一条件的。③
3个条件,先满足
2
个,在扣除
不满足第三个的;先满足
1
个,扣 除不满足
2
和
3
的。
例
3
生产过程有
4
道工序,
每道工序需要安排一人照看。
现从甲乙丙等六名工人中安排
4
人分别照看每一
道工序,第一道工序只能从甲乙两工人中安排
1
人,第四 道工序只能从甲丙两工人中安排
1
人,则不同的
安排方案有()
A.24
种
B.36
种
C.48
种
D.72
种
解法
1
:若第一道工序由甲来完成,则第四道 工序必由丙来完成,故完成方案共有
A
2
4
=12
种
;
若第一道工序由乙来完成,则第四道工序必由甲丙二人之一来完成,故完成方案共有
A< br>1
·
A
2
2
4
=24
种
;∴
则不同的安排方案共有
A
2
A
1
·
A
2
4
2
4
=36
种
。
解法
2
:先排一、四,再排二、三
一、四两道工序的排法有:甲丙 ,乙甲,乙丙
3
种方法。其余两道工序任意,其排法有
A
2
4
=12
所以共有: