计数原理、排列组合题型与方法.pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《计数原理、排列组合题型与方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计数原理、排列组合题型与方法.pdf(18页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、v1.0 可编辑可修改 1 计数原理、排列组合题型与方法 基本思路:大的方向分类,类中可能有步或类 例 1:架子上有不同的 2 个红球,不同的 3 个白球,不同的 4 个黑球.若从中取 2 个不同色的球,则取法种数为_.解:先分类、再分步,共有取法 23243426 种.故填 26.基本思路:大的方向分步,步中可能有类或步 例 1:如图所示,使电路接通,开关不同的开闭方式有()A11 种 B20 种 C21 种 D12 种 解:分两步,第一部分接通,则可能有一个接通或者两个都接通,有 3 种可能;第二部分接通,则可能恰有一个接通或恰有两个接通或者都接通,有 7 种可能。从而总共有3 7=21种
2、方式。基本思路:排除法间接求解 例 1:(2013济南模拟)电路如图所示,在A,B间有四个开关,若发现A,B之间电路不通,则这四个开关打开或闭合的方式有()种 种 种 种 解:各个开关打开或闭合有2 种情形,故四个开关共有24种可能,其中能使电路通的情形有:1,4 都闭合且 2 和 3 中至少有一个闭合,共有 3 种可能,故开关打开或闭合的不同情形共有 24313(种).故选 C.剔除重复元素 例 1:(2013四川)从 1,3,5,7,9 这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到 lgalgb的不同值的个数是().10 C 2 解:lgalgblgab,而1339,3193,
3、故所求为A25218 个,故选 C.投信问题 例 1:将 5 封信投入 3 个邮筒,不同的投法共有()种 种 种 种 解:第 1 封信,可以投入第 1 个邮筒,可以投入第 2 个邮筒,也可以投入第 3 个邮筒,共有 3 种投法;同理,后面的 4 封信也都各有 3 种投法.所以,5 封信投入 3 个邮筒,不同的投法共有 35种.故选 B.例 2:有六名同学报名参加三个智力竞赛项目,在下列情况下各有多少种不同的报名方法(不一定六名同学都能参加)(1)每人恰好参加一项,每项人数不限;(2)每项限报一人,且每人至多参加一项;(3)每项限报一人,但每人参加的项目不限 解(1)每人都可以从这三个比赛项目中
4、选报一项,各有 3 种不同选法,由分步乘法计数原理,知共有选法 36729(种)(2)每项限报一人,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一个项目有 6 种选法,第二个项目有 5 种选法,第三个项目只有 4 种选法,由分步乘法计数原理,得共有报名方法 654120(种)(3)由于每人参加的项目不限,因此每一个项目都可以从这六人中选出一人参赛,由分步乘法计数原理,得共有不同的报名方法63216(种)数字排列问题 例 1:用数字 0,1,2,3,4,5 组成没有重复数字的四位数.(1)可组成多少个不同的四位数(2)可组成多少个不同的四位偶数 解:(1)直接法:A15A35300;间接法:A46A
5、35300.(2)由题意知四位数的个位上必须是偶数,同时暗含了千位不能是 0,因此该四位数的个 3 位和千位是“特殊位置”,应优先处理;另一方面,0 既是偶数,又不能排在千位,属“特殊元素”,应重点对待.解法一:(直接法)0 在个位的四位偶数有A35个;0 不在个位时,先从 2,4 中选一个放在个位,再从余下的四个数(不包括 0)中选一个放在千位,应有A12A14A24个.综上所述,共有A35A12A14A24156(个).解法二:(间接法)从这六个数字中任取四个数字组成最后一位是偶数的排法,有A13A35个,其中千位是 0 的有A12A24个,故适合题意的数有A13A35A12A24156(
6、个).点拨:本例是有限制条件的排列问题,先满足特殊元素或特殊位置的要求,再考虑其他元素或位置,同时注意题中隐含条件 0 不能在首位.例 2:用数字 2,3 组成四位数,且数字 2,3 至少都出现一次,这样的四位数共有_ 个(用数字作答)解析 数字 2,3 至少都出现一次,包括以下情况:“2”出现 1 次,“3”出现 3 次,共可组成 C144(个)四位数“2”出现 2 次,“3”出现 2 次,共可组成 C246(个)四位数“2”出现 3 次,“3”出现 1 次,共可组成 C344(个)四位数 综上所述,共可组成 14 个这样的四位数 例 3:(2014武汉模拟)如果正整数M的各位数字均不为 4
7、,且各位数字之和为 6,则称M为“幸运数”,则三位正整数中的“幸运数”共有_个.解:不含 4,且和为 6 的三个自然数可能为(1,2,3),(1,5,0),(2,2,2),(3,3,0),(6,0,0).因此三位正整数中的“幸运数”有A332A221A22114(个).故填 14.错位排列 例 1:将数字 1,2,3,4 填入标号为 1,2,3,4 的四个方格中,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有_种 v1.0 可编辑可修改 4 解析 编号为 1 的方格内填数字 2,共有 3 种不同填法;编号为 1 的方格内填数字 3,共有 3 种不同填法;编号为 1 的方格内填数字 4
8、,共有 3 种不同填法于是由分类加法计数原理,得共有 3339(种)不同的填法 例 2:(2013成都模拟)用 6 个字母A,B,C,a,b,c编拟某种信号程序(大小写有区别).把这 6 个字母全部排到如图所示的表格中,每个字母必须使用且只使用一次,不同的排列方式表示不同的信号,如果恰有一对字母(同一个字母的大小写)排到同一列的上下格位置,那么称此信号为“微错号”,则不同的“微错号”总个数为()B.288 解:根据题意,分 3 步进行:先确定排到同一列的上下格位置的一对字母,有C133种情况,将其放进表格中,有C133 种情况,考虑这一对字母的顺序,有A222 种不同顺序;再分析第二对字母,其
9、不能排到同一列的上下格位置,假设选定的一对大小写字母为A和a,则分析B与b:B有 4 种情况,b的可选位置有 2 个;最后一对字母放入最后两个位置,有A222 种放法.则共有 332422288 个“微错号”.故选 B.选派分配问题 例 1:2010 年广州亚运会组委会要从小张、小赵、小李、小罗、小王五名志愿者中选派四人分别从事翻译、导游、礼仪、司机四项不同工作,若其中小张和小赵只能从事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有()A36 种 B12 种 C18 种 D48 种 解:根据题意分 2 种情况讨论,若小张或小赵入选,则有选法C21C21A33=24;若小张、小赵都
10、入选,则有选法A22A32=12,共有选法 12+24=36 种,故选 A 例 2:2015 年开春之际,六中食堂的伙食在百升老师的带领下进行了全面升级某日5名同学去食堂就餐,有米饭,花卷,包子和面条四种主食每种主食均至少有一名同学选择v1.0 可编辑可修改 5 且每人只能选择其中一种花卷数量不足仅够一人食用,甲同学因肠胃不好不能吃米饭,则不同的食物搭配方案种数为()A 96 B 120 C 132 D 240 解:分类讨论:甲选花卷,则有 2 人选同一种主食,方法为=18,剩下 2 人选其余主食,方法为=2,共有方法 182=36 种;甲不选花卷,其余 4 人中 1 人选花卷,方法为 4 种
11、,甲包子或面条,方法为 2 种,其余 3 人,若有 1 人选甲选的主食,剩下 2 人选其余主食,方法为 3=6;若没有人选甲选的主食,方法为=6,共有 42(6+6)=96 种,故共有 36+96=132 种,故选:C 分堆与分配问题 例 1:现有 6 本不同的书:(1)甲、乙、丙三人每人两本,有多少种不同的分配方法(2)分成三堆,每堆 2 本,有多少种分堆方法(3)分成三堆,一堆 1 本,一堆 2 本,一堆 3 本,有多少种不同的分堆方法(4)分给甲、乙、丙三人,一人 1 本,一人 2 本,一人 3 本,有多少种不同的分配方法(5)甲、乙、丙三人中,一人分 4 本,另两人每人分 1 本,有多
12、少种不同的分配方法 解:(1)在 6 本书中,先取 2 本给甲,再从剩下的 4 本书中取 2 本给乙,最后两本给丙,共有C26C24C2290(种)分配方法;(2)6 本书平均分成 3 堆,用上述分法重了A33倍,故共有C26C24A3315(种)分堆方法;(3)从 6 本书中,先取 1 本作为一堆,再在剩下的 5 本中取 2 本作为一堆,最后 3 本作为一堆,共有C16C25C3360(种)分堆方法;(4)在(3)的分堆中,甲、乙、丙三人任取一堆,共有C16C25C33A33360(种)分配方法.(5)先分堆、再分配,共有C46C12C11A22A3390(种)分配方法.点拨:6 平均分配给
13、不同人的分法等于平均分堆的分法乘以堆数的全排列.分堆到位相当于分堆后各堆再全排列,平均分堆不到指定位置,其分法数为:平均分堆到指定位置堆数的阶乘.对于分堆与分配问题应注意:处理分配问题要注意先分堆再分配.被分配的元素是不同的(像“名额”等则是相同元素,不适用),位置也应是不同的(如不同的“盒子”).分堆时要注意是否均匀.如 6 分成(2,2,2)为均匀分组,分成(1,2,3)为非均匀分组,分成(4,1,1)为部分均匀分组.例 2:4 个不同的球,4 个不同的盒子,把球全部放入盒内.(1)恰有 1 个盒不放球,共有多少种放法(2)恰有 2 个盒不放球,共有多少种放法 解:(1)为保证“恰有 1
14、个盒不放球”,先从 4 个盒子中任意取出去一个,问题转化为“4个球,3 个盒子,每个盒子都要放入球,共有多少种放法”即把 4 个球分成 2,1,1 的三组,然后进行全排列,共有C14C24C12C11A22A33144(种)放法.(2)确定 2 个空盒有C24种方法.4 个球放进 2 个盒子可分成(3,1),(2,2)两类,第一类为有序不均匀分组,有C34C11A22种放法;第二类为有序均匀分组,有C24C22A22A22种放法,故共有C34C11A22C24C22A22A22C2484(种).相邻捆绑,不邻插空 例 1:3 名女生和 5 名男生排成一排(1)如果女生全排在一起,有多少种不同排
15、法(2)如果女生都不相邻,有多少种排法(3)如果女生不站两端,有多少种排法(4)其中甲必须排在乙前面(可不邻),有多少种排法(5)其中甲不站左端,乙不站右端,有多少种排法 解(1)(捆绑法)由于女生排在一起,可把她们看成一个整体,这样同五个男生合在一起 7 有 6 个元素,排成一排有 A66种排法,而其中每一种排法中,三个女生间又有 A33种排法,因此共有 A66A334 320(种)不同排法(2)(插空法)先排 5 个男生,有 A55种排法,这 5 个男生之间和两端有 6 个位置,从中选取 3个位置排女生,有 A36种排法,因此共有 A55A3614 400(种)不同排法(3)法一(位置分析
16、法)因为两端不排女生,只能从 5 个男生中选 2 人排列,有 A25种排法,剩余的位置没有特殊要求,有 A66种排法,因此共有 A25A6614 400(种)不同排法 法二(元素分析法)从中间 6 个位置选 3 个安排女生,有 A36种排法,其余位置无限制,有A55种排法,因此共有 A36A5514 400(种)不同排法(4)8 名学生的所有排列共 A88种,其中甲在乙前面与乙在甲前面的各占其中12,符合要求的排法种数为12A8820 160(种)(5)甲、乙为特殊元素,左、右两边为特殊位置 法一(特殊元素法)甲在最右边时,其他的可全排,有 A77种;甲不在最右边时,可从余下6 个位置中任选一
17、个,有 A16种而乙可排在除去最右边位置后剩余的 6 个中的任一个上,有 A16种,其余人全排列,共有 A16A16A66种 由分类加法计数原理,共有 A77A16A16A6630 960(种)法二(特殊位置法)先排最左边,除去甲外,有 A17种,余下 7 个位置全排,有 A77种,但应剔除乙在最右边时的排法 A16A66种,因此共有 A17A77A16A6630 960(种)法三(间接法)8 个人全排,共 A88种,其中,不合条件的有甲在最左边时,有 A77种,乙在最右边时,有 A77种,其中都包含了甲在最左边,同时乙在最右边的情形,有 A66种因此共有 A882A77A6630 960(种
18、)规律方法(1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法、元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法(2)对相邻问题采用捆绑法、不相邻问题采用插空法、定序问题采用倍缩法是解决有限制条件的排列问题的常用方法 v1.0 可编辑可修改 8 例 2:有 5 盆菊花,其中黄菊花 2 盆、白菊花 2 盆、红菊花 1 盆,现把它们摆放成一排,要求 2 盆黄菊花必须相邻,2 盆白菊花不能相邻,则这 5 盆花不同的摆放种数是()A12 B24 C36 D48 解:由题意,第一步将黄 1 与黄 2 绑定,两者的站法有
19、2 种,第二步将此两菊花看作一个整体,与除白 1,白 2 之外的一菊花看作两个元素做一个全排列有 A22种站法,此时隔开了三个空,第三步将白 1,白 2 两菊花插入三个空,排法种数为 A32,则不同的排法种数为2A22A32=226=24故选 B 例 3:编号为 1、2、3、4、5、6、7 的七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯不相邻,则不同的开灯方案有()A60 种 B8 种 C20 种 D10 种 解:四盏不亮灯有5 个空位,再安排 3 亮灯,总有3510C 种方案。例 4:某班元旦晚会已经排好4 个节目的顺序,先临时要增加 2 个节目进来,要求不打乱原来节目的顺序,则晚会节目的安
20、排方案有_种。解:原来 4 个节目有 5 个空位,先安排第一个节目,有 5 种方案;这时有 6 个空位,再安排第二个节目,有 6 种方案,所以总共有 30 种方案。最短路走法问题 例 1:A,B 两地街道如图所示,某人要从 A 地前往 B 地,则路程最短的走法有 种(用数字作答)解:3 右 2 上,共 5 步,从中选 3 步来右走余下则上走,走法有3510C 种。无区别元素分配的隔板法 例 1.求方程 X+Y+Z=10 的正整数解的个数。解:将 10 个球排成一排,球与球之间形成 9 个空隙,将两个隔板插入这些空隙中(每空v1.0 可编辑可修改 9 至多插一块隔板),规定由隔板分成的左、中、右
21、三部分的球数分别为 x、y、z 之值(如下图)。则隔法与解的个数之间建立了一一对立关系,故解的个数为 C92=36(个)。例 2:求方程 X+Y+Z=10 的非负整数解的个数。解:注意到 x、y、z 可以为零,故上题解法中的限定“每空至多插一块隔板”就不成立了,怎么办呢只要添加三个球,给 x、y、z 各一个球。这样原问题就转化为求 X+Y+Z=13 的正整数解的个数了,故解的个数为 C122=66(个)。例 3:将 20 个相同的小球放入编号分别为 1,2,3,4 的四个盒子中,要求每个盒子中的球数不少于它的编号数,求放法总数。解法 1:先在编号 1,2,3,4 的四个盒子内分别放 0,1,2
- 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:
- 计数 原理 排列组合 题型 方法
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内