高中数学排列组合问题常用的解题方法
一、相邻问题捆绑法
题目中规定相邻的几个元素并为一个组(当作一个元素)参与排列.
例1:五人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法种数有 种。 二、相离问题插空法
元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端.
例2:七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是 。 三、定序问题缩倍法
在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序,可用缩小倍数的方法. 例3:A、B、C、D、E五个人并排站成一排,如果 B必须站A的右边(A、B可不相邻),那么不同的排法种数有 。 四、标号排位问题分步法
把元素排到指定号码的位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.
例4:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有 。 五、有序分配问题逐分法
有序分配问题是指把元素按要求分成若干组,可用逐步下量分组法。
例5:有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有 。 六、多元问题分类法
元素多,取出的情况也有多种,可按结果要求,分成不相容的几类情况分别计算,最后总计。
例6:由数字 0,1,2,3,4,5组成且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 个。
例7:从1,2,3,…100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?
例8:从1,2,…100这100个数中,任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种? 七、交叉问题集合法
某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式
n(A?B)?n(A)?n(B)?n(A?B)。
例 9:从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法? 八、定位问题优先法
某个(或几个)元素要排在指定位置,可先排这个(几个)元素,再排其他元素。 例10:1名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则有不
同的排法有_______ _种。 九、多排问题单排法
把元素排成几排的问题,可归结为一排考虑,再分段处理。
例11:6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是 。
例12:8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某 1个元素要排在后排,有多少种排法? 十、“至少”问题间接法
关于“至少”类型组合问题,用间接法较方便。
例13:从4台甲型和5台乙型电视机中任取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同取法共有 种。 十一、选排问题先取后排法
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,可用先取后排法。
例14:四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有_____ ___种
例15:9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行混合双打训练,有多少种不同分组法?
十二、部分合条件问题排除法
在选取总数中,只有一部分合条件,可从总数中减去不合条件数,即为所求。 例16:以一个正方体顶点为顶点的四面体共有 个。
例17:四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共
有 种。
十三、复杂排列组合问题构造模型法
例18:马路上有编号为1,2,3…9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种? 十四、利用对应思想转化法
例19:圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有多少个?
高中数学排列组合问题常用的解题方法
一、相邻问题捆绑法
题目中规定相邻的几个元素并为一个组(当作一个元素)参与排列.
例1:五人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法种数有 种。
分析:把甲、乙视为一人,并且乙固定在甲的右边,则本题相当于4人的全排
4?24种。 列,A4二、相离问题插空法
元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端.
例2:七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是 。
52 分析:除甲乙外,其余5个排列数为A5种,再用甲乙去插6个空位有A6种,52A6?3600种。 不同的排法种数是A5三、定序问题缩倍法
在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序,可用缩小倍数的方法. 例3:A、B、C、D、E五个人并排站成一排,如果 B必须站A的右边(A、B可不相邻),那么不同的排法种数有 。
分析:B在A的右边与B在A的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素
15全排列数的一半,即A5?60种。
2四、标号排位问题分步法
把元素排到指定号码的位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.
例4:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有 。
分析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法。 五、有序分配问题逐分法
有序分配问题是指把元素按要求分成若干组,可用逐步下量分组法。
例5:有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有 。
分析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有
211C10C8C7?2520种。
六、多元问题分类法
元素多,取出的情况也有多种,可按结果要求,分成不相容的几类情况分别计算,最后总计。
例6:由数字 0,1,2,3,4,5组成且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 个。
5分析:按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,分别有A5个,11311311313A4A3A3,A3A3A3,A2A3A3,A3A3个,合并总计300个。
例7:从1,2,3,…100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?
分析:被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集I,能被7整除的数的集合记做A??7,14,21,L98?共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做A??1,2,3,4,L,100?共有86个元素;由
2此可知,从A中任取2个元素的取法有C14,从A中任取一个,又从A中任取一个共有11211C14C86?C14C86?1295种。 ,两种情形共符合要求的取法有C14例8:从1,2,…100这100个数中,任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种?
分析:将I??1,2,3L,100?分成四个不相交的子集,能被4整除的数集
A??4,8,12,L100?;能被4除余1的数集B??1,5,9,L97?,能被4除余2的数集C??2,6,L,98?,能被4除余3的数集D??3,7,11,L99?,易见这四个集合中每一个有25个元素;从A中任取两个数符合要;从B,D中各取一个数也符合要求;从C中任取两个数也符合要求;此外其它取法都不符合要求;所以符合要求的取法共有
2112C25?C25C25?C25种。
七、交叉问题集合法
某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式
n(A?B)?n(A)?n(B)?n(A?B)。
例 9:从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法?
分析:设全集Ⅰ={6人中任取4人参赛的排列},A={甲第一棒的排列}, B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有: 八、定位问题优先法
某个(或几个)元素要排在指定位置,可先排这个(几个)元素,再排其他元素。 例10:1名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则有不同的排法有_______ _种。
14分析:老师在中间三个位置上选一个有A3种,4名同学在其余4个位置上有A4种14A4?72种。 方法;所以共有A3九、多排问题单排法
把元素排成几排的问题,可归结为一排考虑,再分段处理。
例11:6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是 。
分析:前后两排可看成一排的两段,因此本题可看成6个不同的元素排成一排,
6?720种。 共A6例12:8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某 1个元素要排在后排,有多少种排法?
2分析:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,有A4种,某1个元
15素排在后半段的四个位置中选一个有A4种,其余5个元素任排5个位置上有A5种,故125A4A5?5760种排法。 共有A4十、“至少”问题间接法
关于“至少”类型组合问题,用间接法较方便。
例13:从4台甲型和5台乙型电视机中任取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同取法共有 种。
分析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种型号的
333?C4?C5?70种。 电视机,故不同的取法共有C9分析2:至少要甲型和乙 型电视机各一台可分两种情况:甲型1台乙型2台;甲型
112?C5C4?70种。 2台乙型1台;故不同的取法有C52C4十一、选排问题先取后排法
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,可用先取后排法。
例14:四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有_____ ___种
2分析:先取四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法有C4种,再排:在四个33?144种。 盒中每次排3个有A4种,故共有C42A4例15:9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行混合双打训练,
有多少种不同分组法?
2分析:先取男女运动员各2名,有C52C42种,这四名运动员混和双打练习有A2中排22A2?120种。 法,故共有C52C4十二、部分合条件问题排除法
在选取总数中,只有一部分合条件,可从总数中减去不合条件数,即为所求。 例16:以一个正方体顶点为顶点的四面体共有 个。
分析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成C84四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面体,所以四面体实际共有C84?12?58个。
例17:四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共
有 种。
4分析:10个点中任取4个点共有C10种,其中四点共面的有三种情况:①在四面体44的四个面上,每面内四点共面的情况为C6,四个面共有4C6个;②过空间四边形各边
中点的平行四边形共3个;③过棱上三点与对棱中点的三角形共6个;所以四点不共
排列组合问题常用的解题方法含答案
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