高中数学排列组合题型总结与易错点提示(10页).doc
《高中数学排列组合题型总结与易错点提示(10页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中数学排列组合题型总结与易错点提示(10页).doc(10页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-高中数学排列组合题型总结与易错点提示-第 10 页排列组合复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法,在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.
2、解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有 然后排首位共有 最后排其它位置共有 由分步计数原理得练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。由分步计数原理可得共有种不同的排法要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列
3、,同时要注意合并元素内部也必须排列.练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20 例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有 种元素相离问题可先把没有位置要求的元素进行排队再把不相邻元素插入中间和两端练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种
4、数为 30例4. 7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种数是: (空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有种方法。 思考:可以先让甲乙丙就坐吗? (插入法)先排甲乙丙三个人,共有1种排法,再把其余4四人依次插入共有 方法定序问题可以用倍缩法,还可转化为占位插空模型处理练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法? 例5.把6名实习生分
5、配到7个车间实习,共有多少种不同的分法解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车间也有7种分依此类推,由分步计数原理共有种不同的排法允许重复的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,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n不同的元素没有限制地安排在m个位置上的排列数为种练习题:1 某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为 42 2. 某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法?解:围桌而坐与坐成一排的
6、不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人并从此位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即! 练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈 120例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法解:8人排前后两排,相当于8人坐8把椅子,可以把椅子排成一排.个特殊元素有种,再排后4个位置上的特殊元素丙有种,其余的5人在5个位置上任意排列有种,则共有种一般地,元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑,再分段研究. 练习题: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 346 例
7、8.有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有种方法.再把4个元素(包含一个复合元素)装入4个不同的盒内有种方法,根据分步计数原理装球的方法共有解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想.练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种例9.用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数夹1,在两个奇数之间,这样的五位数有多少个?解:把,当作一个小集团与排队共有种排法,再排小集团内部共有种排法,由分步
8、计数原理共有种排法 .练习题:.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画,幅油画,幅国画, 排成一行陈列,要求同一 品种的必须连在一起,并且水彩画不在两端,那么共有陈列方式的种数为2. 5男生和女生站成一排照像,男生相邻,女生也相邻的排法有种例10.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案? 解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排。相邻名额之间形成个空隙。在个空档中选个位置插个隔板,可把名额分成份,对应地分给个班级,每一种插板方法对应一种分法共有种分法。将n个相同的元素分成m份(n,m为正整数),每份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n个元素排成一排的n-1个空隙中
9、,所有分法数为练习题:10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法? 例11.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数字中取出三个数,使其和为不小于10的偶数,不同的 取法有多少种?解:这问题中如果直接求不小于10的偶数很困难,可用总体淘汰法。这十个数字中有5个偶数5个奇数,所取的三个数含有3个偶数的取法有,只含有1个偶数的取法有,和为偶数的取法共有。再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有有些排列组合问题,正面直接考虑比较复杂,而它的反面往往比较简捷,可以先求出它的反面,再从整体中淘汰.练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的抽法有
10、多少种?例12. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法? 解: 分三步取书得种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记6本书为ABCDEF,若第一步取AB,第二步取CD,第三步取EF该分法记为(AB,CD,EF),则中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有种分法。平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后要一定要除以(为均分的组数)避免重复计数。练习题: 将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法?() 十三. 合理
11、分类与分步策略例13.在一次演唱会上共10名演员,其中8人能能唱歌,5人会跳舞,现要演出一个2人唱歌2人伴舞的节目,有多少选派方法解:10演员中有5人只会唱歌,2人只会跳舞3人为全能演员。选上唱歌人员为标准进行研究只会唱的5人中没有人选上唱歌人员共有种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有种,由分类计数原理共有 种。解含有约束条件的排列组合问题,可按元素的性质进行分类,按事件发生的连续过程分步,做到标准明确。分步层次清楚,不重不漏,分类标准一旦确定要贯穿于解题过程的始终。练习题:从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,
12、则不同的选法共有34 例14. 马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九只路灯,现要关掉其中的3盏,但不能关掉相邻的2盏或3盏,也不能关掉两端的2盏,求满足条件的关灯方法有多少种?解:把此问题当作一个排队模型在6盏亮灯的5个空隙中插入3个不亮的灯有 种一些不易理解的排列组合题如果能转化为非常熟悉的模型,如占位填空模型,排队模型,装盒模型等,可使问题直观解决练习题:某排共有10个座位,若4人就坐,每人左右两边都有空位,那么不同的坐法有多少种?(120)例15.设有编号1,2,3,4,5的五个球和编号1,2,3,4,5的五个盒子,现将5个球投入这五个盒子内,要求每个盒子放一个球,并且恰
13、好有两个球的编号与盒子的编号相同,有多少投法解:从5个球中取出2个与盒子对号有种还剩下3球3盒序号不能对应,利用实际操作法,如果剩下3,4,5号球, 3,4,5号盒3号球装4号盒时,则4,5号球有只有1种装法,同理3号球装5号盒时,4,5号球有也只有1种装法,由分步计数原理有种 3号盒 4号盒 5号盒 对于条件比较复杂的排列组合问题,不易用公式进行运算,往往利用穷举法或画出树状图会收到意想不到的结果练习题:1.同一寝室4人,每人写一张贺年卡集中起来,然后每人各拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有多少种? (9)2.给图中区域涂色,要求相邻区 域不同色,现有4种可选颜色,则不同的着色
14、方法有 72种十六. 分解与合成策略例16. 30030能被多少个不同的偶数整除分析:先把30030分解成质因数的乘积形式30030=235 7 1113,依题意可知偶因数必先取2,再从其余5个因数中任取若干个组成乘积,所有的偶因数为:分解与合成策略是排列组合问题的一种最基本的解题策略,把一个复杂问题分解成几个小问题逐一解决,然后依据问题分解后的结构,用分类计数原理和分步计数原理将问题合成,从而得到问题的答案 ,每个比较复杂的问题都要用到这种解题策略十七.化归策略例17. 25人排成55方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种?解:将这个问题退化成9人排成33方队
15、中选3人的方法有种。再从55方阵选出35方队中选取3行3列有选法所以从55方阵选不在同一行也不在同一列的3人有选法。处理复杂的排列组合问题时可以把一个问题退化成一个简要的问题,通过解决这个简要的问题的解决找到解题方法,从而进下一步解决原来的问题练习题:某城市的街区由12个全等的矩形区组成其中实线表示马路,从A走到B的最短路径有多少种?()例18由0,1,2,3,4,5六个数字可以组成多少个没有重复的比324105大的数?解:数字排序问题可用查字典法,查字典的法应从高位向低位查,依次求出其符合要求的个数,根据分类计数原理求出其总数。 练习:用0,1,2,3,4,5这六个数字组成没有重复的四位偶数
16、,将这些数字从小到大排列起来,第71个数是 3140 排列组合易错题正误解析1没有理解两个基本原理出错排列组合问题基于两个基本计数原理,即加法原理和乘法原理,故理解“分类用加、分步用乘”是解决排列组合问题的前提.例1 从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取5台,其中至少有原装与组装计算机各两台,则不同的取法有 种.误解:因为可以取2台原装与3台组装计算机或是3台原装与2台组装计算机,所以只有2种取法.错因分析:误解的原因在于没有意识到“选取2台原装与3台组装计算机或是3台原装与2台组装计算机”是完成任务的两“类”办法,每类办法中都还有不同的取法.正解:由分析,完成第一类办法还可以分成两步:
17、第一步在原装计算机中任意选取2台,有种方法;第二步是在组装计算机任意选取3台,有种方法,据乘法原理共有种方法.同理,完成第二类办法中有种方法.据加法原理完成全部的选取过程共有种方法.例2 在一次运动会上有四项比赛的冠军在甲、乙、丙三人中产生,那么不同的夺冠情况共有( )种.(A) (B) (C) (D)误解:把四个冠军,排在甲、乙、丙三个位置上,选A.正解:四项比赛的冠军依次在甲、乙、丙三人中选取,每项冠军都有3种选取方法,由乘法原理共有种.说明:本题还有同学这样误解,甲乙丙夺冠均有四种情况,由乘法原理得.这是由于没有考虑到某项冠军一旦被一人夺得后,其他人就不再有4种夺冠可能.2判断不出是排列
18、还是组合出错在判断一个问题是排列还是组合问题时,主要看元素的组成有没有顺序性,有顺序的是排列,无顺序的是组合.例3 有大小形状相同的3个红色小球和5个白色小球,排成一排,共有多少种不同的排列方法?误解:因为是8个小球的全排列,所以共有种方法.错因分析:误解中没有考虑3个红色小球是完全相同的,5个白色小球也是完全相同的,同色球之间互换位置是同一种排法.正解:8个小球排好后对应着8个位置,题中的排法相当于在8个位置中选出3个位置给红球,剩下的位置给白球,由于这3个红球完全相同,所以没有顺序,是组合问题.这样共有:排法. 3重复计算出错在排列组合中常会遇到元素分配问题、平均分组问题等,这些问题要注意
19、避免重复计数,产生错误。例4 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( )(A)480种 (B)240种 (C)120种 (D)96种误解:先从5本书中取4本分给4个人,有种方法,剩下的1本书可以给任意一个人有4种分法,共有种不同的分法,选A.错因分析:设5本书为、,四个人为甲、乙、丙、丁.按照上述分法可能如下的表1和表2: 乙丙丁甲表1乙丙丁甲表2表1是甲首先分得、乙分得、丙分得、丁分得,最后一本书给甲的情况;表2是甲首先分得、乙分得、丙分得、丁分得,最后一本书给甲的情况.这两种情况是完全相同的,而在误解中计算成了不同的情况。正好重复了一次.正解:首先把5本书转化成
20、4本书,然后分给4个人.第一步:从5本书中任意取出2本捆绑成一本书,有种方法;第二步:再把4本书分给4个学生,有种方法.由乘法原理,共有种方法,故选B.例5 某交通岗共有3人,从周一到周日的七天中,每天安排一人值班,每人至少值2天,其不同的排法共有( )种.(A)5040 (B)1260 (C)210 (D)630误解:第一个人先挑选2天,第二个人再挑选2天,剩下的3天给第三个人,这三个人再进行全排列.共有:,选B.错因分析:这里是均匀分组问题.比如:第一人挑选的是周一、周二,第二人挑选的是周三、周四;也可能是第一个人挑选的是周三、周四,第二人挑选的是周一、周二,所以在全排列的过程中就重复计算
21、了.正解:种.01,34遗漏计算出错在排列组合问题中还可能由于考虑问题不够全面,因为遗漏某些情况,而出错。例6 用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字的比1000大的奇数共有( )(A)36个 (B)48个 (C)66个 (D)72个误解:如右图,最后一位只能是1或3有两种取法,又因为第1位不能是0,在最后一位取定后只有3种取法,剩下3个数排中间两个位置有种排法,共有个.错因分析:误解只考虑了四位数的情况,而比1000大的奇数还可能是五位数.正解:任一个五位的奇数都符合要求,共有个,再由前面分析四位数个数和五位数个数之和共有72个,选D.5忽视题设条件出错在解决排列组合问题时一定要注意题目中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中数学 排列组合 题型 总结 易错点 提示 10
限制150内