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文檔簡介

1、PAGE13解排列組合應用題的21種策略目錄TOCo1-3hu解排列組合應用題的21種策略PAGEREF_Toc7h11相鄰問題捆綁法:PAGEREF_Toc8h22相離問題插空排:PAGEREF_Toc9h23定序問題縮倍法:PAGEREF_Toc0h34標號排位問題分步法:PAGEREF_Toc1h35有序分配問題逐分法:PAGEREF_Toc2h46全員分配問題分組法:PAGEREF_Toc3h47名額分配問題隔板法:PAGEREF_Toc4h58限制條件的分配問題分類法:PAGEREF_Toc5h59多元問題分類法:PAGEREF_Toc6h610交叉問題集合法:PAGEREF_Toc

2、7h711定位問題優(yōu)先法:PAGEREF_Toc8h712多排問題單排法:PAGEREF_Toc9h813“至少”“至多”問題用間接排除法或分類法:PAGEREF_Toc0h814選排問題先取后排:PAGEREF_Toc1h915部分合條件問題排除法:PAGEREF_Toc2h916圓排問題單排法:PAGEREF_Toc3h1017可重復的排列求冪法:PAGEREF_Toc4h1118復雜排列組合問題構造模型法:PAGEREF_Toc5h1119元素個數較少的排列組合問題可以考慮枚舉法:PAGEREF_Toc6h1220復雜的排列組合問題也可用分解與合成法:PAGEREF_Toc7h1221利

3、用對應思想轉化法:PAGEREF_Toc8h13排列組合問題是高考的必考題,它聯(lián)系實際生動有趣,但題型多樣,思路靈活,不易掌握,實踐證明,掌握題型和解題方法,識別模式,熟練運用,是解決排列組合應用題的有效途徑;下面就談一談排列組合應用題的解題策略1相鄰問題捆綁法:題目中規(guī)定相鄰的幾個元素捆綁成一個組,當作一個大元素參與排列例1五人并排站成一排,如果必須相鄰且在的右邊,那么不同的排法種數有()A、60種B、48種C、36種D、24種解析:把視為一人,且固定在的右邊,則本題相當于4人的全排列,種,答案:2相離問題插空排:元素相離(即不相鄰)問題,可先把無位置要求的幾個元素全排列,再把規(guī)定的相離的幾

4、個元素插入上述幾個元素的空位和兩端例2七人并排站成一行,如果甲乙兩個必須不相鄰,那么不同的排法種數是()A、1440種B、3600種C、4820種D、4800種解析:除甲乙外,其余5個排列數為種,再用甲乙去插6個空位有種,不同的排法種數是種,選3定序問題縮倍法:在排列問題中限制某幾個元素必須保持一定的順序,可用縮小倍數的方法例3五人并排站成一排,如果必須站在的右邊(可以不相鄰)那么不同的排法種數是()A、24種B、60種C、90種D、120種解析:在的右邊與在的左邊排法數相同,所以題設的排法只是5個元素全排列數的一半,即種,選4標號排位問題分步法:把元素排到指定位置上,可先把某個元素按規(guī)定排入

5、,第二步再排另一個元素,如此繼續(xù)下去,依次即可完成例4將數字1,2,3,4填入標號為1,2,3,4的四個方格里,每格填一個數,則每個方格的標號與所填數字均不相同的填法有()A、6種B、9種C、11種D、23種解析:先把1填入方格中,符合條件的有3種方法,第二步把被填入方格的對應數字填入其它三個方格,又有三種方法;第三步填余下的兩個數字,只有一種填法,共有331=9種填法,選5有序分配問題逐分法:有序分配問題指把元素分成若干組,可用逐步下量分組法例5(1)有甲乙丙三項任務,甲需2人承擔,乙丙各需一人承擔,從10人中選出4人承擔這三項任務,不同的選法種數是()A、1260種B、2025種C、252

6、0種D、5040種解析:先從10人中選出2人承擔甲項任務,再從剩下的8人中選1人承擔乙項任務,第三步從另外的7人中選1人承擔丙項任務,不同的選法共有種,選(2)12名同學分別到三個不同的路口進行流量的調查,若每個路口4人,則不同的分配方案有()A、種B、種C、種D、種答案:6全員分配問題分組法:例6(1)4名優(yōu)秀學生全部保送到3所學校去,每所學校至少去一名,則不同的保送方案有多少種解析:把四名學生分成3組有種方法,再把三組學生分配到三所學校有種,故共有種方法說明:分配的元素多于對象且每一對象都有元素分配時常用先分組再分配(2)5本不同的書,全部分給4個學生,每個學生至少一本,不同的分法種數為(

7、)A、480種B、240種C、120種D、96種答案:7名額分配問題隔板法:例7:10個三好學生名額分到7個班級,每個班級至少一個名額,有多少種不同分配方案解析:10個名額分到7個班級,就是把10個名額看成10個相同的小球分成7堆,每堆至少一個,可以在10個小球的9個空位中插入6塊木板,每一種插法對應著一種分配方案,故共有不同的分配方案為種8限制條件的分配問題分類法:例8某高校從某系的10名優(yōu)秀畢業(yè)生中選4人分別到西部四城市參加中國西部經濟開發(fā)建設,其中甲同學不到銀川,乙不到西寧,共有多少種不同派遣方案解析:因為甲乙有限制條件,所以按照是否含有甲乙來分類,有以下四種情況:若甲乙都不參加,則有派

8、遣方案種;若甲參加而乙不參加,先安排甲有3種方法,然后安排其余學生有方法,所以共有;若乙參加而甲不參加同理也有種;若甲乙都參加,則先安排甲乙,有7種方法,然后再安排其余8人到另外兩個城市有種,共有方法所以共有不同的派遣方法總數為種9多元問題分類法:元素多,取出的情況也多種,可按結果要求分成不相容的幾類情況分別計數,最后總計例9(1)由數字0,1,2,3,4,5組成沒有重復數字的六位數,其中個位數字小于十位數字的共有()A、210種B、300種C、464種D、600種解析:按題意,個位數字只可能是0,1,2,3,4共5種情況,分別有個,個,合并總計300個,選(2)從1,2,3,100這100個

9、數中,任取兩個數,使它們的乘積能被7整除,這兩個數的取法(不計順序)共有多少種解析:被取的兩個數中至少有一個能被7整除時,他們的乘積就能被7整除,將這100個數組成的集合視為全集I,能被7整除的數的集合記做共有14個元素,不能被7整除的數組成的集合記做共有86個元素;由此可知,從中任取2個元素的取法有,從中任取一個,又從中任取一個共有,兩種情形共符合要求的取法有種(3)從1,2,3,100這100個數中任取兩個數,使其和能被4整除的取法(不計順序)有多少種解析:將分成四個不相交的子集,能被4整除的數集;能被4除余1的數集,能被4除余2的數集,能被4除余3的數集,易見這四個集合中每一個有25個元

10、素;從中任取兩個數符合要;從中各取一個數也符合要求;從中任取兩個數也符合要求;此外其它取法都不符合要求;所以符合要求的取法共有種10交叉問題集合法:某些排列組合問題幾部分之間有交集,可用集合中求元素個數公式例10從6名運動員中選出4人參加4100米解析:設全集=6人中任取4人參賽的排列,A=甲跑第一棒的排列,B=乙跑第四棒的排列,根據求集合元素個數的公式得參賽方法共有:種11定位問題優(yōu)先法:某個或幾個元素要排在指定位置,可先排這個或幾個元素;再排其它的元素。例名老師和4名獲獎同學排成一排照相留念,若老師不站兩端則有不同的排法有多少種解析:老師在中間三個位置上選一個有種,4名同學在其余4個位置上

11、有種方法;所以共有種。12多排問題單排法:把元素排成幾排的問題可歸結為一排考慮,再分段處理。例12(1)6個不同的元素排成前后兩排,每排3個元素,那么不同的排法種數是()A、36種B、120種C、720種D、1440種解析:前后兩排可看成一排的兩段,因此本題可看成6個不同的元素排成一排,共種,選(2)8個不同的元素排成前后兩排,每排4個元素,其中某2個元素要排在前排,某1個元素排在后排,有多少種不同排法解析:看成一排,某2個元素在前半段四個位置中選排2個,有種,某1個元素排在后半段的四個位置中選一個有種,其余5個元素任排5個位置上有種,故共有種排法13“至少”“至多”問題用間接排除法或分類法:

12、例13從4臺甲型和5臺乙型電視機中任取3臺,其中至少要甲型和乙型電視機各一臺,則不同的取法共有()A、140種B、80種C、70種D、35種解析1:逆向思考,至少各一臺的反面就是分別只取一種型號,不取另一種型號的電視機,故不同的取法共有種,選解析2:至少要甲型和乙型電視機各一臺可分兩種情況:甲型1臺乙型2臺;甲型2臺乙型1臺;故不同的取法有臺,選14選排問題先取后排:從幾類元素中取出符合題意的幾個元素,再安排到一定的位置上,可用先取后排法例14(1)四個不同球放入編號為1,2,3,4的四個盒中,則恰有一個空盒的放法有多少種解析:先取四個球中二個為一組,另二組各一個球的方法有種,再排:在四個盒中

13、每次排3個有種,故共有種(2)9名乒乓球運動員,其中男5名,女4名,現在要進行混合雙打訓練,有多少種不同的分組方法解析:先取男女運動員各2名,有種,這四名運動員混和雙打練習有中排法,故共有種15部分合條件問題排除法:在選取的總數中,只有一部分合條件,可以從總數中減去不符合條件數,即為所求例15(1)以正方體的頂點為頂點的四面體共有()A、70種B、64種C、58種D、52種解析:正方體8個頂點從中每次取四點,理論上可構成四面體,但6個表面和6個對角面的四個頂點共面都不能構成四面體,所以四面體實際共有個(2)四面體的頂點和各棱中點共10點,在其中取4個不共面的點,不同的取法共有()A、150種B

14、、147種C、144種D、141種解析:10個點中任取4個點共有種,其中四點共面的有三種情況:在四面體的四個面上,每面內四點共面的情況為,四個面共有個;過空間四邊形各邊中點的平行四邊形共3個;過棱上三點與對棱中點的三角形共6個所以四點不共面的情況的種數是種16圓排問題單排法:把n個不同元素放在圓周n個無編號位置上的排列,順序(例如按順時鐘)不同的排法才算不同的排列,而順序相同(即旋轉一下就可以重合)的排法認為是相同的,它與普通排列的區(qū)別在于只計順序而首位、末位之分,下列個普通排列:在圓排列中只算一種,因為旋轉后可以重合,故認為相同,n個元素的圓排列數有種因此可將某個元素固定展成單排,其它的n-

15、1元素全排列例對姐妹站成一圈,要求每對姐妹相鄰,有多少種不同站法解析:首先可讓5位姐姐站成一圈,屬圓排列有種,然后在讓插入其間,每位均可插入其姐姐的左邊和右邊,有2種方式,故不同的安排方式種不同站法說明:從個不同元素中取出個元素作圓形排列共有種不同排法17可重復的排列求冪法:允許重復排列問題的特點是以元素為研究對象,元素不受位置的約束,可逐一安排元素的位置,一般地個不同元素排在個不同位置的排列數有種方法例17把6名實習生分配到7個車間實習共有多少種不同方法解析:完成此事共分6步,第一步;將第一名實習生分配到車間有7種不同方案,第二步:將第二名實習生分配到車間也有7種不同方案,依次類推,由分步計

16、數原理知共有種不同方案18復雜排列組合問題構造模型法:例18馬路上有編號為1,2,3,9九只路燈,現要關掉其中的三盞,但不能關掉相鄰的二盞或三盞,也不能關掉兩端的兩盞,求滿足條件的關燈方案有多少種解析:把此問題當作一個排對模型,在6盞亮燈的5個空隙中插入3盞不亮的燈種方法,所以滿足條件的關燈方案有10種說明:一些不易理解的排列組合題,如果能轉化為熟悉的模型如填空模型,排隊模型,裝盒模型可使問題容易解決19元素個數較少的排列組合問題可以考慮枚舉法:例19設有編號為1,2,3,4,5的五個球和編號為1,2,3,4,5的盒子現將這5個球投入5個盒子要求每個盒子放一個球,并且恰好有兩個球的號碼與盒子號

17、碼相同,問有多少種不同的方法解析:從5個球中取出2個與盒子對號有種,還剩下3個球與3個盒子序號不能對應,利用枚舉法分析,如果剩下3,4,5號球與3,4,5號盒子時,3號球不能裝入3號盒子,當3號球裝入4號盒子時,4,5號球只有1種裝法,3號球裝入5號盒子時,4,5號球也只有1種裝法,所以剩下三球只有2種裝法,因此總共裝法數為種20復雜的排列組合問題也可用分解與合成法:例20(1)30030能被多少個不同偶數整除解析:先把30030分解成質因數的形式:30030=23571113;依題意偶因數2必取,3,5,7,11,13這5個因數中任取若干個組成成積,所有的偶因數為個(2)正方體8個頂點可連成多少隊異面直線解析:因為四面體中僅有3對異面直線,可將問題分解成正方體的8個頂點可構成多少個不同的四面體,從正方體8個頂點中任取四個頂點構成的四面體有個,所以8個頂點可連成的異面直線有358=174對21利用對應思想轉化法:對應思想是教材中滲透的一種重要的解題方法,它可以將復雜的問題轉化為簡單問題處理例21(1)圓周上有10

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