高中數學排列組合問題方法總結

2021-03-04 07:49:36 字數 1780 閱讀 3828

幾個元素必須相鄰時,先**成乙個元素,再與其它的進行排列.

4.消序法(留空法)

幾個元素順序一定的排列問題,一般是先排列,再消去這幾個元素的順序.或者,先讓其它元素選取位置排列,留下來的空位置自然就是順序一定的了.

例4. 5個人站成一排,甲總站在乙的右側的有多少種站法?

解法1:將5個人依次站成一排,有種站法,

然後再消去甲乙之間的順序數

∴甲總站在乙的右側的有站法總數為

解法2:先讓甲乙之外的三人從5個位置選出3個站好,有種站法,留下的兩個位置自然給甲乙有1種站法

∴甲總站在乙的右側的有站法總數為

4.消序法(留空法)

變式:如下圖所示,有5橫8豎構成的方格圖,從a到b只能上行或右行共有多少條不同的路線?

解: 如圖所示

將一條路經抽象為如下的乙個排法(5-1)+(8-1)=11格:

也可以看作是1,2,3,4,5,6,7,①,②,③,④順序一定的排列,有種排法.

其中必有四個↑和七個→組成!

所以, 四個↑和七個→乙個排序就對應一條路經,

所以從a到b共有條不同的路徑.

5.剪截法(隔板法):

n個相同小球放入m(m≤n)個盒子裡,要求每個盒子裡至少有乙個小球的放法等價於n個相同小球串成一串從間隙裡選m-1個結點剪截成m段.

例5. 某校準備參加今年高中數學聯賽,把16個選手名額分配到高三年級的1-4 個教學班,每班至少乙個名額,則不同的分配方案共有___種.

解: 問題等價於把16個相同小球放入4個盒子裡,每個盒子至少有乙個小球的放法種數問題.

將16個小球串成一串,截為4段有種截斷法,對應放到4個盒子裡.

因此,不同的分配方案共有455種 .

5.剪截法:

n個相同小球放入m(m≤n)個盒子裡,要求每個盒子裡至少有乙個小球的放法等價於n個相同小球串成一串從間隙裡選m-1個結點剪截成m段.

變式: 某校準備參加今年高中數學聯賽,把16個選手名額分配到高三年級的1-4 個教學班,每班的名額不少於該班的序號數,則不同的分配方案共有___種.

解: 問題等價於先給2班1個,3班2個,4班3個,再把餘下的10個相同小球放入4個盒子裡,每個盒子至少有乙個小球的放法種數問題.

將10個小球串成一串,截為4段有種截斷法,對應放到4個盒子裡.

因此,不同的分配方案共有84種 .

6.錯位法:

編號為1至n的n個小球放入編號為1到 n的n個盒子裡,每個盒子放乙個小球.要求小球與盒子的編號都不同,這種排列稱為錯位排列.

特別當n=2,3,4,5時的錯位數各為1,2,9,44.

例6. 編號為1至6的6個小球放入編號為1至6的6個盒子裡,每個盒子放乙個小球,其中恰有2個小球與盒子的編號相同的放法有____種.

解: 選取編號相同的兩組球和盒子的方法有種,其餘4組球與盒子需錯位排列有9種放法.

故所求方法有15×9=135種.

7.剔除法:

從總體中排除不符合條件的方法數,這是一種間接解題的方法.

排列組合應用題往往和代數、三角、立體幾何、平面解析幾何的某些知識聯絡,從而增加了問題的綜合性,解答這類應用題時,要注意使用相關知識對答案進行取捨.

例7. 從集合中任取3個元素分別作為直線方程ax+by+c=0中的a、b、c,所得的經過座標原點的直線有_________條.

解:所有這樣的直線共有條,

其中不過原點的直線有條,

∴所得的經過座標原點的直線有210-180=30條.

小結:①分堆問題;

②解決排列、組合問題的一些常用方法:錯位法、剪截法(隔板法)、**法、剔除法、插孔法、消序法(留空法).

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