有54名国家二级运动员员,排成6人一排的队伍,前后两排同学相隔2米,这...

武警中队522人排成两路纵队跑步通过一座长1580米的大桥已知队伍前后两人相距2米,行进速度每分钟150米,求队伍第一排上桥到最后一排离桥共用了多少分钟?_百度作业帮
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武警中队522人排成两路纵队跑步通过一座长1580米的大桥已知队伍前后两人相距2米,行进速度每分钟150米,求队伍第一排上桥到最后一排离桥共用了多少分钟?
武警中队522人排成两路纵队跑步通过一座长1580米的大桥已知队伍前后两人相距2米,行进速度每分钟150米,求队伍第一排上桥到最后一排离桥共用了多少分钟?
队伍的长度是(522-1)X2=1042米,桥的长度是1580米.那么部队完全通过大桥的路程是22米,共需要2622除以150=17.48分钟.教师讲解错误
错误详细描述:
如图所示,有海、陆、空三个兵种组成的仪仗队,每兵种队伍有400人,都平均分成8竖行并排前进,海军前后两排间隔1米,陆军前后两排间隔2米,空军前后两排间隔3米,各兵种队伍之间相隔5米.三兵种士兵每分钟都走90米,仪仗队通过检阅台需4分钟.那么检阅台总长为________米.
电话:010-
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穿有号码1,2,3,4,5,6,7,8 的运动衣的8名运动员排成一排,如果穿3号衣的运动员必须排在穿6,7,8号衣的运动员的左边,这样的排列有多少种?请详解.
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做出720的明显错的 ZH的答案简单正确.先把8人全排列 然后3,6,7,8 4个人有A4/4种排列 其中有A3/3种3在最左边(其实式子简单点就是A(8/8)除以4 因为4人全排列 每人在最左边几率是一样的)LZ想把分给谁就给谁吧`
把3、6、7、8看成一整体,当然6、7、8位置可变这共6中剩下的加那个整体共五个数,排列5*4*3*2=120共120*6=720
(A3\3)*(A8\8)/(A4\4)
3必须在6.7.8.的左边,那么1,2,3.4.5.为一组设为A
6.7.8.为一组设为B,即A永在B的左边A的组合为=5×4×3×2=120,
B的组合为=3×2=6,所以排列法有120×6=720解排列组合应用题的21种策略_学优高考网
解排列组合应用题的21种策略
排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略.
1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.
例1.五人并排站成一排,如果必须相邻且在的右边,那么不同的排法种数有(
解析:把视为一人,且固定在的右边,则本题相当于4人的全排列,种,答案:.
2.相离问题插空排: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,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.
例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是(
解析:除甲乙外,其余5个排列数为种,再用甲乙去插6个空位有种,不同的排法种数是种,选.
3.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的顺序,可用缩小倍数的方法.
例3.五人并排站成一排,如果必须站在的右边(可以不相邻)那么不同的排法种数是(
解析:在的右边与在的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即种,选.
4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,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(
解析: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,选.
5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法.
例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是(
解析: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,不同的选法共有种,选.
(2)12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有(
6.全员分配问题分组法:
例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种?
解析:把四名学生分成3组有种方法,再把三组学生分配到三所学校有种,故共有种方法.
说明:分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时常用先分组再分配.
(2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为(
7.名额分配问题隔板法:
例7:10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?
解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个相同的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分配方案,故共有不同的分配方案为种.
8.限制条件的分配问题分类法:
例8.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?
解析:因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,有以下四种情况:
①若甲乙都不参加,则有派遣方案种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有方法,所以共有;③若乙参加而甲不参加同理也有种;④若甲乙都参加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两个城市有种,共有方法.所以共有不同的派遣方法总数为种.
9.多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计.
例9(1)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共有(
解析:按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,分别有个,
个,合并总计300个,选.
(2)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?
解析: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共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做共有86个元素;由此可知,从中任取2个元素的取法有,从中任取一个,又从中任取一个共有,两种情形共符合要求的取法有种.
(3)从1,2,3,…,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?
解析:将分成四个不相交的子集,能被4整除的数集;能被4除余1的数集,能被4除余2的数集,能被4除余3的数集,易见这四个集合中每一个有25个元素;从中任取两个数符合要;从中各取一个数也符合要求;从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种.
10.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.
例10.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?
解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},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:
11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
例11.1名老师和4名获奖同学排成一排照相留念,若老师不站两端则有不同的排法有多少种?
解析:老师在中间三个位置上选一个有种,4名同学在其余4个位置上有种方法;所以共有种。.
12.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12.(1)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(
解析: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,共种,选.
(2)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个元素排在后排,有多少种不同排法?
解析:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,有种,某1个元素排在后半段的四个位置中选一个有种,其余5个元素任排5个位置上有种,故共有种排法.
13.“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:
例13.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙 型电视机各一台,则不同的取法共有 (
解析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种型号的电视机,故不同的取法共有种,选.
解析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2台乙型1台;故不同的取法有台,选.
14.选排问题先取后排:从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定的位置上,可用先取后排法.
例14.(1)四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法有多少种?
解析:先取四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法有种,再排:在四个盒中每次排3个有种,故共有种.
(2)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,有多少种不同的分组方法?
解析:先取男女运动员各2名,有种,这四名运动员混和双打练习有中排法,故共有种.
15.部分合条件问题排除法:在选取的总数中,只有一部分合条件,可以从总数中减去不符合条件数,即为所求.
例15.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有(
解析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成四面体,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个.
(2)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(
解析:10个点中任取4个点共有种,其中四点共面的有三种情况:①在四面体的四个面上,每面内四点共面的情况为,四个面共有个;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.所以四点不共面的情况的种数是种.
16.圆排问题单排法:把个不同元素放在圆周个无编号位置上的排列,顺序(例如按顺时钟)不同的排法才算不同的排列,而顺序相同(即旋转一下就可以重合)的排法认为是相同的,它与普通排列的区别在于只计顺序而首位、末位之分,下列个普通排列:
在圆排列中只算一种,因为旋转后可以重合,故认为相同,个元素的圆排列数有种.因此可将某个元素固定展成单排,其它的元素全排列.
例16.5对姐妹站成一圈,要求每对姐妹相邻,有多少种不同站法?
解析:首先可让5位姐姐站成一圈,属圆排列有种,然后在让插入其间,每位均可插入其姐姐的左边和右边,有2种方式,故不同的安排方式种不同站法.
说明:从个不同元素中取出个元素作圆形排列共有种不同排法.
17.可重复的排列求幂法:允许重复排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可逐一安排元素的位置,一般地个不同元素排在个不同位置的排列数有种方法.
例17.把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?
解析:完成此事共分6步,第一步;将第一名实习生分配到车间有7种不同方案,第二步:将第二名实习生分配到车间也有7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有种不同方案.
18.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?
解析:把此问题当作一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮的灯种方法,所以满足条件的关灯方案有10种.
说明:一些不易理解的排列组合题,如果能转化为熟悉的模型如填空模型,排队模型,装盒模型可使问题容易解决.
19.元素个数较少的排列组合问题可以考虑枚举法:
例19.设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的盒子现将这5个球投入5个盒子要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的号码与盒子号码相同,问有多少种不同的方法?
解析:从5个球中取出2个与盒子对号有种,还剩下3个球与3个盒子序号不能对应,利用枚举法分析,如果剩下3,4,5号球与3,4,5号盒子时,3号球不能装入3号盒子,当3号球装入4号盒子时,4,5号球只有1种装法,3号球装入5号盒子时,4,5号球也只有1种装法,所以剩下三球只有2种装法,因此总共装法数为种.
20.复杂的排列组合问题也可用分解与合成法:
例20.(1)30030能被多少个不同偶数整除?
解析:先把30030分解成质因数的形式:×5×7×11×13;依题意偶因数2必取,3,5,7,11,13这5个因数中任取若干个组成成积,所有的偶因数为
(2)正方体8个顶点可连成多少队异面直线?
解析:因为四面体中仅有3对异面直线,可将问题分解成正方体的8个顶点可构成多少个不同的四面体,从正方体8个顶点中任取四个顶点构成的四面体有个,所以8个顶点可连成的异面直线有3×58=174对.
21.利用对应思想转化法:对应思想是教材中渗透的一种重要的解题方法,它可以将复杂的问题转化为简单问题处理.
例21.(1)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?
解析:因为圆的一个内接四边形的两条对角线相交于圆内一点,一个圆的内接四边形就对应着两条弦相交于圆内的一个交点,于是问题就转化为圆周上的10个点可以确定多少个不同的四边形,显然有个,所以圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有个.
(2)某城市的街区有12个全等的矩形组成,其中实线表示马路,从到的最短路径有多少种?
解析:可将图中矩形的一边叫一小段,从到最短路线必须走7小段,其中:向东4段,向北3段;而且前一段的尾接后一段的首,所以只要确定向东走过4段的走法,便能确定路径,因此不同走法有种.
排列、组合问题及对策
特殊优先法
对于存在特殊元素或特殊位置的排列组合问题,我们可以从这些特殊入手。先满足特殊元素或特殊位置,再去满足其它元素或位置,这种解法叫做特殊优先法。
例:1名老师和4名学生排成一排,若老师不排在两端,则共有多少种不同的排法?
分析:(解法1、特殊元素法)老师在中间3个位置上任选1个的选法有A41种,然后剩余的四名学生在余下的四个位置上,排法有A44种。由分步记数原理,所以共有A31A44=72 种。
(解法2、特殊位置法)先安排两端站两名学生共有A42种方法,其余位置安排有A33种。所以共有排法数为A42A33=72种。
答案:72种。
总体淘汰法
对于含否定词的问题,还可以从总体中把不符合要求的除去。
比如上面的例题中,1名老师和4名学生共5人,其排列方法为A55种,把老师排在队伍两端的情况A21A44减去。所以方法数为A55-A21 A44=72种。
答案:72种。
相邻问题用“捆绑法”
对于某些元素要求相邻的问题,可先将相邻的元素捆绑并看作一个元素并与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行排列。
例:3个女生与5个男生排在一起,女生必须在一起,可以有多少种不同的方法?
分析:因为3个女生必须排在一起,所以可以把她们看作一个整体,连同5个男生共6个元素,排成一排有A66种不同的排法,同时每种排法中,女生之间又有A33种不同的排法,利用分步记数原理,可得有A66A33种不同的排法。
答案:A66A33
问题用“插空法”
对于几个元素不相邻的排列问题,先将没有限制条件的元素排好,然后再将不相邻的元素在已排好的元素之间及两端的空隙插入即可。
例:7人排成一排照相,若要求甲、乙、丙三人不相邻,有多少种不同的排法?
分析:先将其余4人站好,有A44种排法,再于4人之间及两端5个“空隙”中选3个位置将甲、乙、丙插入,有A53种方法。由分步记数原理,这样共有A44A53种不同的排法。
答案:A44A53
顺序问题用“除法”
对于几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素同其余元素一同进行排列,然后用总的排列数除以这几个元素的全排列数。
例:7个节目,甲、乙、丙三个节目按给定顺序出现,有多少种排法?
分析:7个节目的全排列为A77,甲、乙、丙之间的顺序已定。所以有A77MA33=840种。
答案:840种。
分排问题用“直排法”
把n个元素排成几排的问题,若没有其它特殊要求,可采用统一排成一排的方法来处理。
例:15人排成两排,前排7人,后排8人,共有多少种不同的方法?
分析:前排7人有A157种方法,后排8人有A88种方法,所以有A157A88=A1515种不同方法。其实就相当于将15个人排成一排。
答案:A1515种
当题目中的附加条件增多,结果数目不大,解决它的方法又不一般,采用穷举法有时能取得意想不到的效果。
例:三边长均为整数,最长边为8 的三角形有多少个?
分析:另两边用字母x、y表示,且不妨设1≤x≤y≤8,x+y≥9
当 y=8时,x=1,2,…8, 有8个。
当y=7时,x=2,3…7 有6个。
当y=6时,x=3,4,5,6,有4个
当y=5时,x=4,5,有2 个。
所以,所求的三角形的个数为8+6+4+2=20。
答案:20个。
研究有约束条件的排数问题,需紧扣题中所提供的数字特征,结构特征,进行推理,分析求解。
例:由1,2,3,4,5,6这六个数可组成多少个无重复且是6的倍数的五位数?
分析:6的倍数既是2的倍数,又是3的倍数。是2的倍数,个位上为2、4或6;是3 的倍数必须满足各个数字上的数字之和是3的倍数的特征。把这6个数分组(3)、(6)、(1,5)、(2,4),每组的数字和都是3的倍数,因此可分成两类讨论。第一类:由1、2、4、5、6作数码,首先从2、4、6中任选一个作为个位数字,有A31种,然后其余4个数字在其它数字上全排列有A44,所以,N1=A31A44个,第二类:由1、2、3、4、5作数码,依上法有N2=A21A44个。故N=N1+N2=120个。
答案:120个。
有些时候,一个事件与一个结果之间存在一一对应的关系。
例:在100名选手之间进行单循环淘汰赛(即一场比赛后,失败者退出比赛),最后产生一名冠军,需举行多少场比赛?
分析:要产生一名冠军,需要淘汰99名选手。要淘汰掉一名选手,必须举行一场比赛;反之,每场比赛恰淘汰一名选手。两者之间一一对应。故要淘汰99名选手,应举行99场比赛,从而产生一名冠军。
答案:99场。
某些条件,使得元素位置确定。
例:有3个男生,3个女生,排成一列,高矮互不相等。要求从前到后,女生从高到矮排列,有多少种不同的排法?
分析:先从6个位置中选3个位置排男生,有A63种不同排法。余下3个位置排女生,因要求“从高到低”所以女生的排法只有一种。故有A63=120 种。
答案:120种。
解决允许重复排列问题要注意区分两类元素:一类元素可以重复,另一类不能重复。把不能重复的元素看成“一封信”,能重复的元素看成“信箱”。在利用乘法原理直接求解的方法称为进住法。
例:5名运动员争夺3个项目的冠军(没有并列),所以可能的结果有多少种?
分析:因为同一运动员可以同时夺得几项冠军,故运动员可以重复排列,将5名运动员看作五个信箱,3项冠军看成3封信,每封信可以投进五个信箱,有5种投递方法。由乘法原理知有53种。
答案:53种
对情况复杂,不易发现规律的问题,要仔细分析,探索其中规律,再予以解决。
例:从1到100的自然数中,每次取出两个数,使它们的很大于100,则弥补台的取法有多少种?
分析:此题数字较多,情况不一样。需要分析摸索其规律。为方便,我们称两个加数中较小的为被加数。因1+100>100,1为被加数的只有一种。2+99>100,2+100>100,2为被加数的有两种。同理,3为被加数的有3种……49为被加数的有49种。50为被加数的有50种。但51为被加数的只有49种……99为被加数的只有一种。故不同的取法有(1+2+3+……50)+(49+48+……1)=2500种。
答案:2500种。)
13、“树图”表示法
对某些分步进行的问题,可依次对每步可能出现的情况用“树”状图形表示出来。
例:四人各写出一张贺卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺卡,则四张贺卡的不同分配方式有(
分析:将四张贺卡分别记为A,B,C,D。由题意,某人(不妨设为A卡的供卡人)取卡有3种情况。因此将卡的不同分配方式分为三类,对于每一类,其它人依次取卡分步进行。为避免重复或遗漏现象,可用树状图表示。
B→C→D→A
C→D→A→B
D→C→A→B
所以共有9种不同的分配方式。
答案:B 。
14、用比例法
有些排列应用题,可以根据每个元素出现机会占整个问题的比例,从而求得问题的结果。
例:A、B、C、D、E五人站成一排,如果B必须站在A的右边(A、B 可以不相邻),不同的排法有多少种?
分析:若没有限制条件,则5人的全排列有A55=120种,而A在B右边与B在A右边各占一半,所以B在A右边的排列法有1M2A55=60种。
答案:60种。
例:从6个运动员中选出4个参加4×100 米接力赛。如果甲、乙都不能跑第一棒,那么共有多少种不同的参赛方案?
分析:若不受条件限制,则参赛方案有A64=360种,但其中限制甲、乙两人不能跑第一棒,即跑第一棒的只能是其他的人,而这4人在第一棒中出现的可能性为
故所求参赛方案有4M6?A64=240种。
答案:240种。
以上介绍了排列应用题的几种常见求解策略。这些策略不是彼此孤立的,而是相互依存。有时解决某一问题是要综合运用几种求解策略。
在处理具体问题时,应能合理分类与准确分步。首先要弄清楚:要完成的是一件什么事,完成这件事有几类方法,每类方法中,又有几个步骤。这样才会不重复、不遗漏地解决问题。
三.基本题型及方法:1)、全相邻问题,捆邦法
例2、6名同学排成一排,其中甲,乙两人必须排在一起的不同排法有( C )种。
说明:从上述解法可以看出,所谓“捆邦法”,就是在解决对于某几个元素要求相邻问题时,可以整体考虑将相邻元素视作一个“大”元素。
(2)、全不相邻问题,插空法
例3、要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,问有多少不同的排法,
解:先将6个歌唱节目排好,其中不同的排法有6!,这6个节目的空隙及两端共有七个位置中再排4个舞蹈节目有种排法,由乘法原理可知,任何两个舞蹈节目不得相邻的排法为种
例4(06重庆卷)高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是
解:不同排法的种数为=3600,故选B
说明:从解题过程可以看出,不相邻问题是指要求某些元素不能相邻,由其它元素将它隔开,此类问题可以先将其它元素排好,再将特殊元素插入,故叫插空法。
(3).不全相邻排除法,排除处理
例5.五个人站成一排,其中甲、乙、丙三人有两人相邻,有多少排法?解:
例6.有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,现安排2人就座,规定前排中间的3个座位不能坐,并且这2人不左右相邻,那么不同排法的种数是
解法一:  ①前后各一个,有8×12×2=192种方法 ②前排左、右各一人:共有4×4×2=32种方法
③两人都在前排:两人都在前排左边的四个位置:
乙可坐2个位置
乙可坐1个位置
 此种情况共有4+2=6种方法
因为两边都是4个位置,都坐右边亦有6种方法,所以坐在第一排总共有6+6=12种方法
④两人都坐在第二排位置,先规定甲左乙右?
∴ 甲左乙右总共有种方法.同样甲、乙可互换位置,乙左甲右也同样有55种方法,所以甲、乙按要求同坐第二排总共有55×2=110种方法。综上所述,按要求两人不同排法有 192+32+12+110=346种
解法二:考虑20个位置中安排两个人就坐,并且这两人左右不相邻,4号座位与5号座位不算相邻(坐在前排相邻的情况有12种。),7号座位与8号座位不算相邻(坐在后排相邻的情况有22种。),共有种
2、顺序一定,除法处理或分类法。
例7、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)。
解:5面旗全排列有种挂,由于3面红旗与2面白旗的分别全排列均只能作一次的挂法,故有
说明:在排列的问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序问题,这类问题用缩小倍数的方法求解比较方便快捷
例8.(06湖北卷)某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。那么安排这6项工程的不同排法种数是
。(用数字作答)
解一:依题意,只需将剩余两个工程插在由甲、乙、丙、丁四个工程形成的5个空中(插一个或二个),可得有=30种不同排法。解二:=30
例9、由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的6位数,其中个位数字小于十位的数字的共有(
D)600个解:
4、多元问题,分类法
例10.(06陕西卷某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人)其中甲和乙不同去甲和丙只能同去或同不去=240种选法;②甲、丙同不去,乙去,有=240种选法;③甲、乙、丙都不去,有种选法,共有600种不同的选派方案若集合A、B中分别有一个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有一个元素,集合B中有两个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有一个元素,集合B中有三个元素,则选法种数有=5种;若集合A中有一个元素,集合B中有四个元素,则选法种数有=1种;若集合A中有两个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有两个元素,集合B中有两个个元素,则选法种数有=5种;若集合A中有两个元素,集合B中有三个元素,则选法种数有=1种;若集合A中有三个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有=5种;若集合A中有三个元素,集合B中有两个元素,则选法种数有=1种;若集合A中有四个元素,集合B中有一个元素,则选法种 数有=1种;总计有,选B.
解法二:集合A、B中没有相同的元素,且都不是空集,
从5个元素中选出2个元素,有=10种选法,小的给A集合,大的给B集合;
从5个元素中选出3个元素,有=10种选法,再分成1、2两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有2×10=20种方法;
从5个元素中选出4个元素,有=5种选法,再分成1、3;2、2;3、1两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有3×5=15种方法;
从5个元素中选出5个元素,有=1种选法,再分成1、4;2、3;3、2;4、1两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有4×1=4种方法;
总计为10+20+15+4=49种方法。选B.
A.10种     B.20种     C.36种      D.52种
解析:将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号种方法;②1号盒子中放2个球,其余2个放入2号盒子,有种方法;则不同的放球方法有A.
5、交叉问题,集合法(二元否定问题,依次分类)。
例13、从6名运动员中选出4名参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方法?
解:设全集U={6人中任选4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素的个数的公式可得参赛方法共有:card(U)-card(A)-card(B)+card(A∩B)=252
例14、某天的课表要排入语文、数学、英语、物理、化学、体育共六门课程,且上午安排四节课,下午安排两节课。
(1)若第一节不排体育,下午第一节不排数学,一共有多少种不同的排课方法?
(2)若要求数学、物理、化学不能排在一起(上午第四节与下午第一节不算连排),一共有多少种不同的排课方法?
例15、同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送来的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有(
解:此题可以看成是将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一数,且每个方格的标号与所填数字不同的填法问题。所以先将1填入2至4的3个方格里有3种填法;第二步把被填入方格的对应数字填入其它3个方格,又有3种填法;第三步将余下的两个数字填入余下的两格中只有一种填法,故共有3×3×1=9种填法。故选B
说明:求解二元否定问题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,依此即可完成。
例16、(06湖北卷)安排5名歌手的演出顺序时,要求某名歌手不第一个出场,另一名歌手不最后一个出场,不同排法的总数是
.(用数字作答) 。(答:78种)
说明:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素的个数的公式来求解。
6、多排问题,单排法
例17、两排座位,第一排有3个座位,第二排有5个座位,若8名学生入座(每人一座位),则不同的座法为
解:此题分两排座可以看成是一排座,故有 种座法。∴选(D) 说明:把元素排成几排的问题,可归纳为一排考虑,再分段处理。
7、至少问题,分类法 或 间接法(排除处理)
例18.(06福建卷)从4名男生和3名女生中选出3人,分别从事三项不同的工作,若这3人中至少有1名女生,则选派方案共有
(A)108种    (B)186种   
 (C)216种    
(D)270种
解析:从全部方案中减去只选派男生的方案数,合理的选派方案共有=186种5名乒乓球队员中,有2名老队员和3名新队员.现从中选出3名队员排成1、2、3号参加团体比赛,则入选的3名队员中至少有一名老队员,且1、2号中至少有1名新队员的排法有_______种.(以数作答)
【解析】两老一新时, 有种排法;两新一老时, 有种排法,即共有48种排法.
【点评】本题考查了有限制条件的排列组合问题以及分类讨论思想.
例20.(06重庆卷)将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则不同的分配方案有
(A)30种   (B)90种
(C)180种    (D)270种
解析:将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则将5名教师分成三组,一组1人,另两组都是2人,有种方法,再将3组分到3个班,共有种不同的分配方案,选B.
说明:含“至多”或“至少”的排列组合问题,是需要分类问题,或排除法。排除法,适用于反面情况明确且易于计算的情况。
8、部分符合条件淘汰法
例21.四面体的顶点各棱中点共有10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有
解:10个点取4个点共有
种取法,其中面ABC内的6个点中任取4个点必共面,这样的面共有6个,又各棱中点共6个点,有四点共面的平面有3个,故符合条件不共面的平面有
说明:在选取总数中,只有一部分符合条件,可从总数中减去不符合条件数,即为所求。
9.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?
分析:(1)此题属于分组问题:先取3个为第一组,有 种分法,再取3个不第二组,有种分法,剩下3个为第三组,有 种分法,由于三组之间没有顺序,故有种分法。(2)同(1),共有种分法,因三组个数各不相同,故不必再除以。
练习:12个学生平均分成3组,参加制作航空模型活动,3个教师各参加一组进行指导,问有多少种分组方法?
②分配问题:
定额分配,组合处理;
随机分配,先组后排。
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?(1)此题是定额分配问题,先让甲选,有种;再让乙选,有种;剩下的给丙,有种,共有种不同的分法(2)此题是随机分配问题:先将9本书分成2本,3本,4本共有三堆,再将三堆分给三个人,共有种不同的分法。
例24:对某种产品的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次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
解第5次必测出一次品,余下3次品在前4次被测出,从4中确定最后一次品有种方法,前4次中应有1正品、3次品有种,前4次测试中的顺序有种,由分步计数原理即得()=576【评述】本题涉及一类重要问题:问题中既有元素的限制,又有排列的问题,一般是先选元素(即组合)后排列
2.将10本不同的专著分成3本,3本,3本和1本,分别交给4位学者阅读,问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
解析:有两种情况,一是在两个城市分别投资1个项目、2个项目,此时有,
二是在在两个城市分别投资1,1,1个项目,此时有,
10.隔板法:隔板法及其应用技巧
在排列组合中,对于将不可分辨的球装入到可以分辨的盒子中,每盒至少一个,求方法数的问题,常用隔板法。见下例:
例26。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?)
分析:将10个球排成一排,球与球之间形成9个空隙,将两个隔板插入这些空隙中(每空至多插一块隔板),规定由隔板分成的左、中、右三部分的球数分别为 x.y.z之值(如图)
则隔板与解的个数之间建立了一一对立关系,故解的个数为 个。实际运用隔板法解题时,在确定球数、如何插隔板等问题上形成了一些技巧。下面举例说明:
技巧一:添加球数用隔板法。
例27.求方程x+y+z=10 的非负整数解的个数。
分析:注意到x 、y 、z 可以为零,故上题解法中的限定“每空至多插一块隔板”就不成立了。怎么办呢?只要添加三个球,给 x、 y、z
各一个球。这样原问题就转化为求x+y+z=13 的正整数解的个数了,故解的个数为=66个。
【小结】本例通过添加球数,将问题转化为如例1中的典型的隔板法问题。
技巧二:减少球数用隔板法。
例28.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。
分析1:先在编号1,2,3,4的四个盒子内分别放0,1,2,3个球,有1种方法;再把剩下的14个球,分成4组,每组至少1个,由例25知有
=286 种方法。
分析2:第一步先在编号1,2,3,4的四个盒子内分别放1,2,3,4个球,有1种方法;第二步把剩下的10个相同的球放入编号为1,2,3,4的盒子里,由例26知有
【小结】两种解法均通过减少球数将问题转化为例25、例26中的典型问题。
技巧三:先后插入用隔板法。
例29。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?
分析:记两个小品节目分别为A、B。先排A节目。根据A节目前后的歌舞节目数目考虑方法数,相当于把4个球分成两堆,由例26知有
种方法。这一步完成后就有5个节目了。再考虑需加入的B节目前后的节目数,同上理知有 种方法。故由乘法原理知,共有 种方法。
11.数字问题(组成无重复数字的整数)
① 能被2整除的数的特征:末位数是偶数;不能被2整除的数的特征:末位数是奇数。
②能被3整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数;能被9整除的数的特征:各位数字之和是9的倍数。
能被4整除的数的特征:末两位是4的倍数。④
能被5整除的数的特征:末位数是0或5。
能被25整除的数的特征:末两位数是25,50,75。
能被6整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数的偶数。
例30(06北京卷)在这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有
解:依题意,所选的三位数字有两种情况:(1)3个数字都是奇数,有种方法(2)3个数字中有一个是奇数,有,故共有+=24种方法,故选B
例31。(06天津卷)用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字的五位数,则其中数字1,2相邻的偶数有  24 个(用数字作答).
12.分球入盒问题
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?
小球不同,盒子不同,盒子不空
解:将小球分成3份,每份1,1,3或1,2,2。再放在3个不同的盒子中,即先分堆,后分配。有
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
解:只要将5个不同小球分成3份,分法为:1,1,3;1,2,2。共有=25种
④小球不同,盒子相同,盒子可空
本题即是将5个不同小球分成1份,2份,3份的问题。共有种
⑤小球相同,盒子不同,盒子不空解:(隔板法)。0 \ 00 \ 00
,有种方法
⑥小球相同,盒子不同,盒子可空
解一:把5个小球及插入的2个隔板都设为小球(7个球)。7个球中任选两个变为隔板(可以相邻)。那么2块隔板分成3份的小球数对应于 相应的3个不同盒子。故有=21解:分步插板法。
⑦小球相同,盒子相同,盒子不空解:5个相同的小球分成3份即可,有3,1,1;2,2,1。
⑧小球相同,盒子相同,盒子可空
解:只要将将5个相同小球分成1份,2份,3份即可。分法如下:5,0,0;
4,1,0;3,2,0;
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