圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第二章 数量关系
第四节 组合与概率
一、考点精讲(一)排列与组合
1.排列组合问题概述(1)排列
排列是指从n个不同的元素中,取出m个(m≤n)元素(各不相同),按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
排列公式:An=
m
n?=n×(n-1)×(n-2)×…×(n-m+1)。
(n?m)!(2)组合
组合是指从n个不同的元素中取出m个(m≤n)元素拼成一组(即不排序),叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
组合公式:Cn=
mn?n?(n?1)?(n?2)????n?m?1)=。
m?(n?m)!m?(m?1)?(m?2)???12.解题方法(1)分类法
分类法是指对完成一件事,需要根据某个依据划分为几个类别,各类别内的方法可以独立地完成该事,从而实际的方法数为各类别的方法数直接相加,即分类用加法原理。
具体步骤为:
①根据题目的信息,确定分类的标准;②确定每个标准下面的取法;
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台③根据加法原理,求出满足条件的个数。
【例】甲、乙两个科室各有4名职员,且都是男女各半,现从两个科室中选出4人参加培训,要求女职员比重不得低于一半,且每个科室至少选1人。问有多少种不同的选法?( )
A.67B.63C.53D.51【答案】D
【解析】由“要求女职员比重不得低于一半”可知,选拔可分为三种情况:①2男2女,需先从4个女职员中选两个,再从4个男职员中选两个,最后减去4个职员都从一个
13?C4科室中选出的2种情形,即有C42?C42-2=34种选法;②1男3女,有C4=16种选
法;③0男4女,只有1种选法。则共有34+16+1=51种选法。
(2)分步法
分步法是指完成一件事,需要将该事划分为多个步骤依次完成,每个步骤内的方法只能保证完成该步,从而实际的方法数为各步骤的方法数直接相乘,即分步用乘法原理。
具体步骤为:
①根据题目的信息,确定为分步方式;②确定每个步骤下面的取法;
③根据乘法原理,求出满足条件的个数。
【例】某论坛邀请了六位嘉宾,安排其中三人进行单独演讲,另三人参加圆桌对话节目。如每位嘉宾都可以参加演讲或圆桌对话,演讲顺序分先后且圆桌对话必须安排在任意
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台两场演讲之间,问一共有多少种不同的安排方式?( )
A.120B.240C.480D.1440【答案】B
【解析】第一步,将6人分为演讲组和圆桌对话组,共C3=20种安排方式;第二步,6将演讲组全排列,共
A33=6种安排方式;第三步,将圆桌对话组安排在任意两场演讲之间,共2种安排方式,
则一共有20×6×2=240种安排方式。
(3)捆绑插空法
①相邻问题——捆绑法:先将相邻元素全排列,然后视为一个整体与剩余元素全排列。
②不相邻问题——插空法:先将剩余元素全排列,然后将不相邻元素有序插入所成间隙中。
【例】A、B、C、D、E、F、G,这7位同学站成一排,要求AB两个同学必须相邻的排法共有多少种?( )
A.720B.1020C.1440D.1680【答案】C
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台【解析】由于要求AB两个同学必须相邻,把这两个人看作一个元素,与剩余的5个元素进行排序,即有A66=6×5×4×3×2×1=720种。AB和BA的排序是不一样的,即AB的排序是2种,则满足要求的排序就是720×2=1440种。
(4)重复剔除法①多人排成圈问题
ANN人排成一圈,有N种排法。
N②物品串成圈问题
ANN个珍珠串成一条项链,有N种串法。
2N(二)容斥原理
1.概念
容斥原理又称排斥原理,主要用于有重叠部分的计数方法,保证计算即无重复也无遗漏。其基本思想是先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复。
2.容斥公式
(1)三集合容斥原理公式:
|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|B∩C|-|A∩C|+|A∩B∩C|
(2)两集合容斥原理公式:
|A∪B|=|A|+|B|-|A∩B|
(3)对两集合的容斥原理的推论公式:
满足条件1的个数+满足条件2的个数-都满足的个数=总数-都不满足的个数=满足至少一个条件的个数。
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台3.考查题型
容斥原理中侧重考查两类题型:
(1)二或三集合容斥原理的整体思维,把满足单个条件的对象当做一个整体,结合题意列方程求解;
(2)多个集合的逆向思维考虑,考虑到正面分析每个条件会比较困难,根据题意可以从逆向考虑不满足的情况,再结合极端情况求解。
【例1】某班共有30名男生,其中20人参加足球队,12人参加篮球队,10人参加排球队。已知没有一个人同时参加3个队,且每人至少参加一个队,有6人既参加足球队又参加篮球队,有2人既参加篮球队又参加排球队,那么既参加足球队又参加排球队的有( )。
A.3人B.4人C.6人D.7人【答案】B
【解析】设既参加足球队又参加排球队的有x人,由三集合容斥原理公式|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|B∩C|-|A∩C|+|A∩B∩C|可知,30=20+12+10-6-2-x,解得x=4人。
【例2】某公司招聘员工,按规定每人至多可报考两个职位。结果共42人报名,甲,乙、丙三个职位报名人数分别是22人、16人、25人,其中同时报甲、乙职位的人数为8人,同时报甲、丙职位的人数为6人,那么同时报乙、丙职位的人数为( )。
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