排列組合問題的非常規解題數學思想方法

2022-07-13 12:39:04 字數 1943 閱讀 5628

一.數形結合思想

例1.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?

二.分類討論思想

例2.在六個空格裡塗上紅黃藍三種顏色,每種顏色只能塗兩次,要求相鄰不同色,請問一共有多少種塗法。

三.方程不等式思想

例3.乙個口袋內有4個不同的紅球,6個不同的白球,若取乙個紅球記2分,取乙個白球記1分,從中任取5個球,使總分不少於7分的取法有多少種?

例4.將10個完全相同的小球放入編號為1,2,3的三個盒子內,要求放入盒子的球數不小於它的編號數,則不同的放法有( )

a 20種 b15種 c14種 d12種

四.模型構造思想

例5.證明:。

證明:原式左端可看成乙個班有個同學,從中選出個同學組成興趣小組,在選出的個同學中,個同學參加數學興趣小組,餘下的個同學參加物理興趣小組的選法數。原式右端可看成直接在個同學中選出個同學參加數學興趣小組,在餘下的個同學中選出個同學參加物理興趣小組的選法數。

顯然,兩種選法是一致的,故左邊=右邊,等式成立。

例6. 方程的非負整數解的組數是多少?

五.「正難則反」的思想

解決問題,當正面難以解決時,不妨從反面、側面思考,順繁則逆、正難則反.

例7.有五張卡片,他們的正反面分別寫有0與1,2與3,4與5,6與7,8與9,將其中任意三張排放在一起組成三位數,共可組成多少個不同的三位數?

解析:(1)0不能作百位,但可以作十位或個位.(2)0與1在同張卡片上,因此直接分類既要考慮0又要考慮1分類較複雜.於是先不考慮任何情況算出總數,然後減去0在左邊第一位的號碼即為所求.由於任取三張可以組成不同的三個數的號碼有:,其中0在左邊第一位的號碼有:

,故所求的不同三位數共有: -=432 個.

例8.從1,2,3,…,1995這1995個自然數中,取出9個互不相鄰的自然數,有多少種方法?

解析:由於符合題意的條件錯綜複雜,正面進攻思維受阻,此時採用反面去考慮問題.

問題相當於「9個女生不相鄰地插入站成一列橫隊的1986個男生之間(包括首尾外側),有多少種方法?」

任意相鄰2個男生之間最多站1個女生,隊伍中的男學生首尾兩側最多也可各站1個女學生,於是,這就是1987個位置中任選9個位置的組合問題,共有種方法.

六. 列舉法

把符合條件的安排不重複、不遺漏的一一枚舉出來,是最簡單、最原始但也是最基本的計數方法.教材中多次應用到,高考中也常用列舉法解決問題.

例9.某電腦使用者計畫使用不超過500元的資金購買單價分別60元、70元的單片軟體和盒裝磁碟,根據需要,軟體至少買3片,磁碟至少買2盒,則不同的選購方法有( )

a.5種 b.6種 c.7種 d.8種

例10.從1到100的一百個自然數中,每次取出兩個數,使其和大於100,這樣的取法共有多少種?

七. 利用對映關係解題.

例11.圓上有10個點,每兩點連成一條線段,這些線段在圓內在圓內最多有多少個交點?以這些交點為頂點的三角形最多有多少個?

八. 利用遞推關係解題.

例12.有一樓梯共10級,每步只能跨上1級或2級,問要登上最後一級共有多少種走法?

例13.把圓分成10個不相等的扇形,並且用紅、黃、藍三種顏色給扇形染色,但不允許相鄰的扇形有相同的顏色,問共有多少種染色法?

九.對稱法.

例14.a,b,c,d,e五人站成一排,若b必須站在a的右邊(a,b可以不相鄰)的不同站法有( ) a 24種 b60種 c90種 d120種

十.機會均等法

例15:10個人排成一隊,其中甲一定要在乙的左邊,丙一定要在乙的右邊,一共有多少種排法?

例16:用1,4,5,四個數字組成四位數,所有這些四位數中的數字的總和為288,求。

十一.轉化法

例17:乙個樓梯共10級台階,每步走1級或2級,8步走完,一共有多少種走法?

例18:動點從(0,0)沿水平或豎直方向運動到達(6,8),要使行駛的路程最小,有多少種走法?

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