2022年高中数学排列组合题型总结 .pdf

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1、排列组合题型总结排列组合问题千变万化，解法灵活，条件隐晦，思维抽象，难以找到解题的突破口。因而在求解排列组合应用题时，除做到：排列组合分清，加乘原理辩明，防止重复遗漏外，还应注意积累排列组合问题得以快速准确求解。一 直接法1 特殊元素法例 1 用 1，2，3，4，5，6 这 6 个数字组成无重复的四位数，试求满足以下条件的四位数各有多少个1数字 1 不排在个位和千位2数字 1 不在个位，数字6 不在千位。分析：1个位和千位有5 个数字可供选择25A，其余2 位有四个可供选择24A，由乘法原理：25A24A=240 2特殊位置法2当 1 在千位时余下三位有35A=60 ，1 不在千位时，千位有1

2、4A种选法，个位有14A种，余下的有24A，共有14A14A24A=192 所以总共有192+60=252 二间 接 法当 直 接 法 求 解 类 别 比 较 大 时 ， 应 采 用 间 接 法 。 如 上 例 中 2 可 用 间 接 法2435462AAA=252 例 2 有五张卡片，它的正反面分别写0 与 1，2 与 3，4 与 5，6 与 7，8 与 9，将它们任意三张并排放在一起组成三位数，共可组成多少个不同的三维书？分析：此例正面求解需考虑0 与 1 卡片用与不用，且用此卡片又分使用0 与使用 1，类别较复杂，因而可使用间接计算：任取三张卡片可以组成不同的三位数333352AC个，其

3、中 0 在百位的有2242C22A个， 这 是 不合题 意的 。故 共可组 成不 同的三 位数333352AC-2242C22A=432 个三插空法当需排元素中有不能相邻的元素时，宜用插空法。例 3 在一个含有8 个节目的节目单中，临时插入两个歌唱节目，且保持原节目顺序，有多少中插入方法？分析：原有的8 个节目中含有9 个空档，插入一个节目后，空档变为10 个，故有11019AA=100中插入方法。四捆绑法当需排元素中有必须相邻的元素时，宜用捆绑法。例44 名男生和 3 名女生共坐一排，男生必须排在一起的坐法有多少种？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

4、- - - -第 1 页，共 6 页分析：先将男生捆绑在一起看成一个大元素与女生全排列有44A种排法，而男生之间又有44A种排法，又乘法原理满足条件的排法有：44A44A=576 练习 1四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中，假设使每个盒子不空，则不同的放法有种3324AC2某市植物园要在30 天内接待20 所学校的学生参观，但每天只能安排一所学校，其中有一所学校人数较多，要安排连续参观2 天，其余只参观一天，则植物园30 天内不同的安排方法有1928129AC注意连续参观2 天，即需把 30 天种的连续两天捆绑看成一天作为一个整体来选有129C其余的就是19 所学校选 28 天进行排列五阁

5、板法名额分配或相同物品的分配问题，适宜采阁板用法例 5 某校准备组建一个由12 人组成篮球队，这12 个人由 8 个班的学生组成，每班至少一人，名额分配方案共种 。分析：此例的实质是12 个名额分配给8 个班，每班至少一个名额，可在12 个名额种的11 个空当中插入 7 块闸板，一种插法对应一种名额的分配方式，故有711C种练习 1.(a+b+c+d)15有多少项？当项中只有一个字母时，有14C种即 a.b.c.d 而指数只有15 故01414CC。当项中有 2 个字母时，有24C而指数和为15，即将 15 分配给 2 个字母时，如何分，闸板法一分为2，114C即24C114C当项中有 3 个

6、字母时34C指数 15 分给 3 个字母分三组即可21434CC当项种 4 个字母都在时31444CC四者都相加即可练习 2有 20 个不加区别的小球放入编号为1，2，3 的三个盒子里，要求每个盒子内的球数不少编号数，问有多少种不同的方法？216C3不定方程X1+X2+X3+ +X50=100中不同的整数解有4999C六平均分堆问题例 6 6 本不同的书平均分成三堆，有多少种不同的方法？分析：分出三堆书a1,a2,(a3,a4)， a5,a6由顺序不同可以有33A=6 种，而这 6 种分法只算一种分堆方式，故 6 本不同的书平均分成三堆方式有33222426ACCC=15 种练习： 16 本书

7、分三份， 2 份 1 本， 1 份 4 本，则有不同分法？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页3,52,42某年级 6 个班的数学课，分配给甲乙丙三名数学教师任教，每人教两个班，则分派方法的种数。七合并单元格解决染色问题例 7 全国卷文、理 如图1，一个地区分为5 个行政区域，现给地图着色，要求相邻区域不得使用同一颜色，现有四种颜色可供选择，则不同的着色方法共有种以数字作答 。分析：颜色相同的区域可能是2、3、4、5下面分情况讨论 : ()当 2、4 颜色相同且3、 5 颜色不同时，将2、4 合并成一个单元格，此时不同

8、的着色方法相当于4个元素的全排列数A44当 2、4 颜色不同且3、5 颜色相同时，与情形()类似同理可得A44种着色法当2、4 与 3、5分别同色时，将2、4；3、5 分别合并，这样仅有三个单元格从 4 种颜色中选3 种来着色这三个单元格，计有AC3334种方法由加法原理知：不同着色方法共有2ACA333444=48+24=72种练习 1天津卷文 将 3 种作物种植在如图的 5 块试验田里，每快种植一种作物且相邻的试验田不能种植同一作物，不同的种植方法共种以数字作答72 2 江苏、辽宁、天津卷理某城市中心广场建造一个花圃，花圃6 分为个部分如图3 ，现要栽种 4 种颜色的花，每部分栽种一种且相

9、邻部分不能栽种同一样颜色的话，不同的栽种方法有种以数字作答 120 图 3 图 4 3如图 4，用不同的5 种颜色分别为ABCDE 五部分着色，相邻部分不能用同一颜色，但同一种颜色可以反复使用也可以不用，则符合这种要求的不同着色种数540 4如图 5：四个区域坐定4 个单位的人，有四种不同颜色的服装，每个单位的观众必须穿同种颜色的服装，且相邻两区域的颜色不同，不相邻区域颜色相同，不相邻区域颜色相同与否不受限制，那么不同的着色方法是种 84图 5 图 6 5将一四棱锥 (图 6)的每个顶点染一种颜色，并使同一条棱的两端点异色，假设只有五种颜色可供使用，1 2 3 4 5 2,4546132EDC

10、BA4321DBCEA精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页则不同的染色方法共种 420八 递推法例八 一楼梯共10 级， 如果规定每次只能跨上一级或两级，要走上这 10 级楼梯，共有多少种不同的走法？分析：设上 n 级楼梯的走法为an种，易知 a1=1,a2=2, 当 n2 时，上 n 级楼梯的走法可分两类：第一类：是最后一步跨一级， 有 an-1种走法，第二类是最后一步跨两级，有 an-2种走法，由加法原理知： an=an-1+ an-2,据此， a3=a1+a2=3,a4=a#+a2=5,a5=a4+a3=8,a6

11、=13,a7=21,a8=34,a9=55,a10=89. 故走上 10 级楼梯共有 89 种不同的方法。九.几何问题1四面体的一个顶点位A, 从其它顶点与各棱中点取3 个点，使它们和点A 在同一平面上， 不同的取法有种 335C+3=33 2.四面体的棱中点和顶点共10 个点 1从中任取3 个点确定一个平面，共能确定多少个平面？(310C-436C+4-334C+3-6C34+6+2 6=29) (2)以这10 个点为顶点，共能确定多少格凸棱锥？三棱锥C104-4C64-6C44-3C44=141 四棱锥644=96 3 6=18 共有 114 十 先选后排法例 9 有甲乙丙三项任务，甲需2

12、 人承担，乙丙各需1 人承担，从 10 人中选派 4 人承担这三项任务，不同的选派方法有A.1260 种B.2025 种C.2520 种D.5054 种分析：先从10 人中选出 2 人十一用转换法解排列组合问题例 10某人连续射击8 次有四次命中，其中有三次连续命中，按“中”与“不中”报告结果，不同的结果有多少种解把问题转化为四个相同的黑球与四个相同白球，其中只有三个黑球相邻的排列问题25A=20 种例11个人参加秋游带10 瓶饮料，每人至少带1 瓶，一共有多少钟不同的带法解把问题转化为5 个相同的白球不相邻地插入已经排好的10 个相同的黑球之间的9 个空隙种的排列问题59C=126种例 12

13、 从 1，2，3，1000 个自然数中任取10 个不连续的自然数，有多少种不同的去法解把稳体转化为10 个相同的黑球与990 个相同白球，其其中黑球不相邻的排列问题。10991C例13某城市街道呈棋盘形，南北向大街5 条，东西向大街4 条，一人欲从西南角走到东北角，路程最短的走法有多少种解无论怎样走必须经过三横四纵，因此，把问题转化为3 个相同的白球与四个相同的黑球的排列问题37C=35 种例14一个楼梯共18 个台阶 12 步登完，可一步登一个台阶也可一步登两个台阶，一共有多少种不同的走法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共

14、 6 页解根据题意要想12 步登完只能6 个一步登一个台阶，6 个一步登两个台阶，因此，把问题转化为6个相同的黑球与6 个相同的白球的排列问题612C=924 种 例15求 a+b+c 10的展开式的项数解展开使的项为abc,且+ + =10 ，因此，把问题转化为2 个相同的黑球与10 个相同的白球的排列问题212C=66 种例16亚、欧乒乓球对抗赛，各队均有5 名队员，按事先排好的顺序参加擂台赛，双方先由1 号队员比赛，负者淘汰，胜者再与负方2 号队员比赛，直到一方全被淘汰为止，另一方获胜，形成一种比赛过程那么所有可能出现的比赛过程有多少种？解设亚洲队队员为a1,a2，,a5,欧洲队队员为b

15、1，b2，b5，下标表示事先排列的出场顺序，假设以依次被淘汰的队员为顺序比赛过程转化为这10 个字母互相穿插的一个排列，最后师胜队种步被淘汰的队员和可能未参加参赛的队员，所以比赛过程可表示为5 个相同的白球和5 个相同黑球排列问题，比赛过程的总数为610C=252 种十二转化命题法例17 圆周上共有15 个不同的点，过其中任意两点连一弦，这些弦在圆内的交点最多有多少各？分析： 因两弦在圆内假设有一交点，则该交点对应于一个以两弦的四端点为顶点的圆内接四边形，则问题化为圆周上的15个不同的点能构成多少个圆内接四边形，因此这些现在圆内的交点最多有415C=1365个十三概率法例18 一天的课程表要排

16、入语文、数学、物理、化学、英语、体育六节课，如果数学必须排在体育之前，那么该天的课程表有多少种排法？分析：在六节课的排列总数中，体育课排在数学之前与数学课排在体育之前的概率相等，均为21，故本例所求的排法种数就是所有排法的21，即21A=360种十四除序法例 19 用 1，2，3，4，5，6，7 这七个数字组成没有重复数字的七位数中，1假设偶数2，4，6 次序一定，有多少个？2假设偶数2，4，6 次序一定，奇数1，3，5，7 的次序也一定的有多少个？解 13377AA2443377AAA十五错位排列例 20 同室四人各写一张贺卡，先集中起来，然后每人从中拿一张别人送出的卡片，则不同的分配方法有种 9公式 1)(1(21nnnaanan=4 时 a4=3(a3+a2)=9 种即三个人有两种错排，两个人有一种错排精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页2na=n!(1-! 11+!21-! 31+ +n1!1n练习有五位客人参加宴会， 他们把帽子放在衣帽寄放室内，宴会结束后每人戴了一顶帽子回家，回家后，他们的妻子都发现他们戴了别人的帽子，问5 位客人都不戴自己帽子的戴法有多少种？44精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页