排列組合問題的解題策略

2022-12-23 12:12:02 字數 4342 閱讀 6341

樓主發表於: 2008-01-04 19:23:29

發現公****有好多高中的知識,但是高考已在n年前,實在記不住了,在點資料大家一起複習哈.

排列、組合問題,在高考中所佔比重不大,但試題都具有一定的靈活性、機敏性和綜合性,在「倡導創新體系,提高素質教育」的今天,該類試題是最好的體現,由於有些問題比較抽象,且題型繁多,解法獨特,再加上限制條件,容易產生錯誤。本文就排列、組合問題的常見題型的求解方法加以歸納,供大家參考。

1、特殊元素——優先法:

對於含有限定條件的排列、組合問題,一般應先考慮特殊元素,再考慮其它元素。

例1,用0、2、3、4、5這五個數字,組成沒有重複數字的三位數,其中偶數共有多少個?

[解析]因組成的三位數為偶數,末尾的數字必須是偶數,又0不能排在首位,故0是其中的特殊元素應優先安排。①當0排在末尾時,有個;②當0不排在末尾時,有個,根據分類記數原理,其中偶數共有個。

例2,1名老師和4名獲獎學生排成一排照相留念,若老師不排在兩端,則共有不同的排法多少種。

[解析]優先考慮對特殊元素(老師)的排法,因老師不排在兩端,故可在中間三個位置上來排,有種。剩下的位置由4名學生全排列,有種。因此共有種不同的排法。

2、相鄰問題——**法:

對於某幾個元素要求相鄰的排列問題,可先將相鄰的元素「**」在一起看作乙個元素與其它元素進行排列,然後再對這幾個元素進行全排列。

例3,5名學生和3名老師站成一排照相,3名老師必須站在一起的不同排法共有種。

[解析]將3名老師**起來看成乙個元素,與5名學生排列,有種排法;而3名老師之間又有種排法,故滿足條件的排法共有種。

例4,計畫展出10幅不同的畫,其中一幅水彩畫,4幅油畫,5幅國畫,排成一行陳列,要求同一品種的畫必須連在一起,並且水彩畫不放在兩端,那麼不同的陳列方式有多少種?

[解析]把每種畫**在一起,看成乙個整體,又水彩畫較特殊,應優先安排。水彩畫放中間,油畫和國畫放兩端有種排法。再考慮油畫和國畫本身可全排列,故排列方法共有種。

3、不相鄰問題——插空法:

對於某幾個元素要求不相鄰的排列問題,可先將餘下的元素進行排列,然後在這些元素形成的空隙中將不相鄰的元素進行排列。

例5,有10個學生,其中4人中任意兩個不能站在一起,有多少種排列次序?

[解析]先將其餘6人進行排列,有種;再把不相鄰的4人分別排在前6人形成的7個空隙中,有種。所以共有種排列次序。

例6,有4名男生,3名女生站成一排,任何兩名女生彼此不相鄰,有多少不同的排法?

[解析]由於要求女生不相鄰,應先排男生,有種;然後在男生形成的5個空隙中分別安排3名女生,有種,所以共有種。

4、正難問題——排除法:

對某些排列組合問題,當從正面入手情況複雜,不易解決時,可考慮從反面入手,將其等價轉換為乙個較簡單的問題來處理。

例7,從4名男生和3名女生中選出4人參加某個座談會,若這4人中必須既有男生又有女生,則不同的選法共有

a、 140種   b、120種  c、 35種   d、 34種

[解析]先不考慮附加條件,從7名學生中選出4名共有種選法,其中不符合條件的是選出的4人都是男生,即種。所以符合條件的選法是種,故選d。

例8,四面體的頂點和各稜的中點共10個點,在其中取4個不共面的點,不同的取法共有

a、 150種  b、147種  c、 144種  d、 141種

[解析]首先只要考慮從10個點中任取4個點的取法,有種,然後再取掉「共面」的情況:其中乙個麵內的6個點中任意4點都共面,任取4點有種;又每條稜與相對稜的中點共有6種;各稜的中點中4點共面的有3種。 故10個點中4點不共面的取法,共有種。

故選d項。

5,多元問題——合理分類與準確分步:

對於約束條件較多的排列組合問題,可能的情況也較多,可根據結果要求,按元素性質進行分類,按時間發生的連續過程分步,做到分類標準明確、分布層次清楚,不重不漏的原則。

例9,如圖,乙個地區分為5個行政區域,現給地圖著色,

要求相鄰地區不得使用同一顏色,現有4種顏色可供選擇,

則不同的著色方法共有多少種?

[解析]區域1與其它4個區域相鄰,而其它器每個區域都與3個區域相鄰,因此可以塗3種或4種顏色。

①塗3種顏色有種方法;②塗4種顏色有種方法。

因此共有24+48=72種不同的著色方法。

例10,平面上4條平行直線與另5條平行直線互相垂直,則它們構成的矩形共有個

[解析]按構成矩形的過程可分為如下兩步:第一步,先在4條平行直線中取兩條,有種;

第二步,再在5條平行線中取兩條,有種,這樣取出的4條直線構成乙個矩形。根據乘法原理,構成的矩形共有個。

6,定序問題——除法:

對於某幾個元素順序一定的排列問題,可先把這幾個元素與其他元素一同排列,然後用總排列數除以這幾個數的全排列數。

例11,由數字0、1、2、3、4、5組成沒有重複數字的六位數,其中個位數小於十位數的共有

a、 210種   b、300種  c、 464種  d、 600種

[解析]若不考慮附加條件,組成的六位數共有個,而其中個位數與十位數的種排法中只有一種符合要求,故符合要求的六位數共有個,故選b項。若將題幹中條件改為「個位數小於十位數且千位小於百位」則應為種。

7,大小排列問題——字典法:

對於數的大小順序排列問題,可以採用「查字典」的方法,逐位依次確定。

例12,在由數字1、2、3、4、5組成的所有沒有重複數字的5位數中,大於23145且小於43512的數共有

a、 56種  b、57種   c、58種   d、 60種

[解析]從高位向低位依次考慮,分3類:

①當首位是2時,若千位是4、5,則有個;若千位是3,百位是4、5,則有個;若千位是3,百位是1,則只有乙個數即23154,故當首位是2時,共有12+4+1=17個。

②當首位是3時,有個。

③當首位是4時,若千位是1、2,則有個;若千位是3,百位是1、2,則有個;若千位是3,百位是5,則只有乙個數即43512,故當首位是4時,共有12+4+1=17個數。因此滿足題意的數共有17+24+17=58個。故選c項。

例13,用0、1、2、3、4五個數組成無重複數字的四位數,若按從小到大排列,3204是第幾個數?

[解析] 從高位向低位依次考慮,分3類:

①當千位是1、2時,有個。②當千位是3時,若百位排0、1,有個;若百位排2時,比3204小的僅有3201乙個。

故比4304小的四位數共有48+12+1=61個,所以3204是第62個

8,名額分配問題——隔板法:

對某些複雜的排列問題,可通過構造相應的模型來處理。

例14,某校準備組建乙個18人的足球隊,這18人由高一年級10個班的學生組成,每個班級至少一人,名額分配方案共有多少種?

[解析]處理次類問題一般構造乙個隔板模型。取18枚棋子排成一列,在相鄰的每兩枚棋子形成的17個空隙中選取9個插入隔板,將18個棋子分隔成10個部分,第i(1≤i≤10)個部分的棋子數對應第i個班級學生的名額,因此分配方案的種數與隔板的插入種數相等,即為種。

例15,某校準備組建乙個18人的足球隊,這18人由高一年級10個班的學生組成,其中有些班級可能選不上,每班人數都在18人以上,名額分配方案共有多少種?

[解析]同樣是名額分配問題,但與前面問題有所不同,由於名額可空,即同一空隙中可插多個隔板,前面模型不再適用,應另建模型。

取18枚棋子排成一列需要18個位置,分10部分需要9個隔板,每個隔板占用乙個位置,共需18+9=27個位置。現在在這27個位置上安排9個隔板,把27個位置分成10部分。當兩個隔板相鄰時,表示這兩個位置之間沒有棋子,即此班沒有名額。

因此,分配方案的種數與隔板的插入種數相等,即為種。

9,混合問題——先選後排法:

對於排列、組合的混合問題,可採取先選取元素,再進行排列的策略。

例16,某校高二年級共有6個班,現從外地轉入4名學生,要安排到該年級的2個班且每班安排2人,則不同的安排方案種數為

a、 b、c、d、

[解析]先將4名學生平均分成兩組(屬平均分組),有 = 種分法;再將這兩組學生安排到該年級6個班中的兩個班有種。所以不同的安排方法有 ,故選b項。

10,複雜問題——轉換法:

對於有些較為複雜的排列、組合問題,若不能用以上方法解決,可以採取等價轉換的方法,轉化為其它問題然後解決。

例17,從正方體的八個頂點中任取三個點作三角形,其中直角三角形的個數為

a、56  b、52   c、 48  d、 40

[解析]首先考慮到任意乙個矩形可得到四個直角三角形,於是問題轉化為先求出所有可能的矩形。分為兩類:⑴表面上的矩形有6個;⑵對角面有6個,因此所有可能的矩形有6+6=12個,相應的直角三角形共有4 12=48個。

故選c項。

例18,乙個口袋內有4個不同的紅球,6個不同的白球,從中任取4個球,若取乙個紅球記2分,取乙個白球記1分,從中任取5個球,使總分不小於7的取法有多少種?

[解析]設紅球取x個,白球取5-x個,依題設有2x+(5-x)≥7。其中x∈n, 且 。解得 2、3、4,對應 3、2、1。故取法種數為 =186種。

第31講解排列組合解題策略 生

第十三講排列組合解題策略 排列組合問題是高中學數學的重要知識板塊,在高考,自主招生,競賽中常常有所涉及,它聯絡實際生動有趣,但題型多樣,思路靈活,不易掌握,為此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 下面為大家介紹排列組合應用題的解題策略.1.相鄰問題 法 題目中規定...

解決排列組合問題要講究策略

一 特殊優先,一般在後 對於問題中的特殊元素 特殊位置要優先安排。在操作時,針對實際問題,有時 元素優先 有時 位置優先 例1 0 2 3 4 5這五個數字,組成沒有重複數字的三位數,其中偶數共有幾個?解法一 元素優先 分兩類 第一類,含0,0在個位有a42種,0在十位有a21 a31種 第二類,不...

排列組合問題方法小結

一 排列問題 一 可重複排列問題 例1 1 有4名學生報名參加數學 物理 化學競賽,每人限報一科,有多少種不同的報名方法?2 有4名學生參加爭奪數學 物理 化學競賽冠軍,有多少種不同的結果?解 1 2 例2 集合的子集共有多少個?二 列舉法 例3 用1 2 3 4四個數字排成三位數,並把這些數由小到...