高中数学排列组合问题习题课.ppt

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1、12/20/2022排列组合习题课排列组合习题课12/20/20221新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞例例1.六本不同的书，按照以下要求处理，各有几种六本不同的书，按照以下要求处理，各有几种分法？分法？（2）甲得一本，乙得两本，丙得三本；）甲得一本，乙得两本，丙得三本；（3）一人得一本，一人得两本，一人得三本；）一人得一本，一人得两本，一人得三本；（4）平均分给甲、乙、丙三人，每人两本；）平均分给甲、乙、丙三人，每人两本；（5）平均分成三堆，每堆两本；）平均分成三堆，每堆两本；1.分组（堆）问题分组（堆）问题（1）一堆一本，一堆两本，一堆三本；）一堆一本，一堆两本，一堆三本；练习：有四项

2、不同的工程，要发包给三个工程队，练习：有四项不同的工程，要发包给三个工程队，要求每个工程队至少要得到一项工程要求每个工程队至少要得到一项工程.共有多少种不共有多少种不同的发包方式？同的发包方式？（6）一堆四本，两堆各一本。）一堆四本，两堆各一本。12/20/20222新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞要明确堆的顺序时，必须先分堆后再把堆数当要明确堆的顺序时，必须先分堆后再把堆数当作元素个数作全排列作元素个数作全排列.若干个不同的元素局部若干个不同的元素局部“等分等分”有有 个均等堆个均等堆,要将选取出每一个堆的组合数的乘积除以要将选取出每一个堆的组合数的乘积除以m!若干个不同的元素若干个不

3、同的元素“等分等分”为为 个堆个堆,要将要将选取出每一个堆的组合数的乘积除以选取出每一个堆的组合数的乘积除以m!非均分堆问题，只要按比例取出分完再用乘非均分堆问题，只要按比例取出分完再用乘法原理作积法原理作积.分组（堆）问题的六个模型：分组（堆）问题的六个模型：无序不等分；无序不等分；无序等分；无序等分；无序局部等分；无序局部等分；(有序不等分；有序不等分；有序等分；有序等分；有序局部等分有序局部等分.)处理问题的原则：处理问题的原则：1.分组（堆）问题分组（堆）问题12/20/20223新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞例例2.5个人站成一排，甲总站在乙的右侧的有多少个人站成一排，甲总站

4、在乙的右侧的有多少种站法？种站法？几个元素几个元素顺序一定顺序一定的排列问题，一般是先排列，再消的排列问题，一般是先排列，再消去这几个元素的顺序去这几个元素的顺序.或者，先让其它元素选取位置排或者，先让其它元素选取位置排列，留下来的空位置自然就是顺序一定的了列，留下来的空位置自然就是顺序一定的了.2.消序法消序法(留空法留空法)解法解法1：将将5个人依次站成一排，有个人依次站成一排，有解法解法2：先让甲乙之外的三人从先让甲乙之外的三人从5个位置选出个位置选出3个站好，个站好，有有种站法，种站法，然后再消去甲乙之间的顺序数然后再消去甲乙之间的顺序数甲总站在乙的右侧的有站法总数为甲总站在乙的右侧的

5、有站法总数为种站法，留下的两个位置自然给甲乙有种站法，留下的两个位置自然给甲乙有1种站法种站法甲总站在乙的右侧的有站法总数为甲总站在乙的右侧的有站法总数为12/20/20224新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞变式：变式：如下图所示如下图所示,有有5横横8竖构成的方格图竖构成的方格图,从从A到到B只能上行或右行共只能上行或右行共有多少条不同的路线有多少条不同的路线?解解:如图所示如图所示1234567将一条路经抽象为如下的一个将一条路经抽象为如下的一个排法排法(5-1)+(8-1)=11格格:其中必有四个其中必有四个和七个和七个组成组成!所以所以,四个四个和七个和七个一个排序就对应一条路经

6、一个排序就对应一条路经,所以从所以从A到到B共有共有 条不同的路径条不同的路径.2.消序法消序法(留空法留空法)也可以看作是也可以看作是1,2,3,4,5,6,7,顺序一定的排列，顺序一定的排列，有有种排法种排法.12/20/20225新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞 n个个 相同小球放入相同小球放入m(mn)个盒子里个盒子里,要求每个要求每个盒子里至少有一个小球的放法等价于盒子里至少有一个小球的放法等价于n个相同小球个相同小球串成一串从间隙里选串成一串从间隙里选m-1个结点剪截成个结点剪截成m段段.例例3.某校准备参加今年高中数学联赛某校准备参加今年高中数学联赛,把把16个选手个选手名

7、额分配到高三年级的名额分配到高三年级的1-4 个教学班个教学班,每班至少一个每班至少一个名额名额,则不同的分配方案共有则不同的分配方案共有_种种.3.剪截法（隔板法）：剪截法（隔板法）：解：解：问题等价于把问题等价于把16个相同小球放入个相同小球放入4个盒子里个盒子里,每个盒子至少有一个小球的放法种数问题每个盒子至少有一个小球的放法种数问题.将将16个小球串成一串，截为个小球串成一串，截为4段有段有 种截断法，对应放到种截断法，对应放到4个盒子里个盒子里.因此，不同的分配方案共有因此，不同的分配方案共有455种种.12/20/20226新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞 n个个 相同小球放

8、入相同小球放入m(mn)个盒子里个盒子里,要求每个要求每个盒子里至少有一个小球的放法等价于盒子里至少有一个小球的放法等价于n个相同小球个相同小球串成一串从间隙里选串成一串从间隙里选m-1个结点剪截成个结点剪截成m段段.变式：变式：某校准备参加今年高中数学联赛某校准备参加今年高中数学联赛,把把16个选个选手名额分配到高三年级的手名额分配到高三年级的1-4 个教学班个教学班,每班的名额每班的名额不少于该班的序号数不少于该班的序号数,则不同的分配方案共有则不同的分配方案共有_种种.3.剪截法：剪截法：解：解：问题等价于先给问题等价于先给2班班1个，个，3班班2个，个，4班班3个，个，再把余下的再把余

9、下的10个相同小球放入个相同小球放入4个盒子里个盒子里,每个盒子每个盒子至少有一个小球的放法种数问题至少有一个小球的放法种数问题.将将10个小球串成一串，截为个小球串成一串，截为4段有段有 种截断法，对应放到种截断法，对应放到4个盒子里个盒子里.因此，不同的分配方案共有因此，不同的分配方案共有84种种.12/20/20227新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞4.剔除法剔除法 从总体中排除不符合条件的方法数，这是一种从总体中排除不符合条件的方法数，这是一种间接解题的方法间接解题的方法.例例4.从集合从集合0,1,2,3,5,7,11中任取中任取3个元素分别作个元素分别作为直线方程为直线方程A

10、x+By+C=0中的中的A、B、C，所得的经过，所得的经过坐标原点的直线有坐标原点的直线有_条条.解：所有这样的直线共有解：所有这样的直线共有 条，条，其中不过原点的直线有其中不过原点的直线有 条，条，所得的经过坐标原点的直线有所得的经过坐标原点的直线有210-18030条条.排列组合应用题往往和代数、三角、立体几何、平面解排列组合应用题往往和代数、三角、立体几何、平面解析几何的某些知识联系，从而增加了问题的综合性，解答这析几何的某些知识联系，从而增加了问题的综合性，解答这类应用题时，要注意使用相关知识对答案进行取舍类应用题时，要注意使用相关知识对答案进行取舍.12/20/20228新疆奎屯市第一高级中学 特级教师王新敞