例说排列组合问题简便解法

例说排列组合问题简便解法

纪欢河北省沧州市高级中学061000

排列组合问题,由于涉及知识面广,条件复杂多样,解题技巧高,解法灵活多变,故困惑着许多学生。这类问题的解决需首先弄清是排列还是组合问题,然后抓住问题本质,选择正确的解题途径。笔者根据自己的体会,结合高考、会考及模拟试题,将这类问题的求解途径例释如下,仅供参考。

一、特殊元素优先安排

例1:6名运动员站在6条跑道上准备参加比赛,其中甲不能站在第一道也不能站在第二道,乙必须站在第五或第六道,则不同排法种数共有()。

A、144B、96C、72D、48

分析:由于甲、乙站道有条件要求,故可把甲、乙考虑为特殊元素,首先安排这两个特殊元素:①乙不同站道方式为C21;②甲不同站道方式为C31。

故满足要求的不同站道方式为C21×C31×A44=144,故选A。

二、数字较小问题,列举法处理。

例2:同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿1张别人送的贺年卡,则4张贺年卡不同的分配方式有()。

A、15种B、11种C、9种D、6种

分析:本题数字较小,可采用列举的方法。为了叙述方便,甲、乙、丙、丁写的贺卡分别为1、2、3、4号卡。甲②表示甲拿得2号卡,这样易列举出甲②的分配方式为:

共3种,甲③、甲④与甲②情况相同,故满足条件的方法为9种。故选C。

三、混合问题先选后排

例3:某外商计划在4个候选城市投资4个不同的项目,且恰有一个城市没有投资项目,则该外商不同的投资方案有()种。

分析:恰有一个城市没有投资项目,首先选择没有投资项目城市C41种,在余下城市投资4个不同项目,其中一个城市投资两个项目,两个城市各一个项目,将这两个项目打成一个“大包”,另2个项目各打一小包,即将4个项目分成3组,大组2个项目,小组1个项目,有C42种分法,将3组分到3个城市有A33种分法,故不同投资方法有C41×C42×A33=144种。

四、相邻元素“捆绑”处理

例4:6个同学坐成一排,其中甲乙必须坐在一起的不同坐法是()。

A、720种B、360种C、240种D、120种

把甲乙“捆绑”在一起看作一个元素,与其他4名同学进行全排列有A55种不同排法,甲乙有A22种排法,故满足条件的坐法为A55×A22=240种。故选C。

五、不相邻问题选空插入

例5:现在A、B、C、D、E、F、G、H8位同学站成一排照相,要求A、B同学相邻,C、D相邻,G、H不相邻,这样的排队照相方式有()。

A、36种B、98种C、112种D、1920种

分析:把A、B和C、D各看成一个元素,与E、F进行全排列,其排列数A44,A、B和C、D分别全排列,其排列数为A22×A22,将G、H插入4个元素中间空挡或两端,其排列数A52,故共有排法为A44×A22×A22×A52=1920,故选D。

六、相同元素分配,挡板分隔处理

例6:从6个班中选12名同学参加市青少年夏令营,每班至少一人,有几种选法?

分析:本题只与人数有关,与顺序无关,可把12人排成一列,再在11个空隙中选5个位子,插入五块“隔板”分成6段,故本题答案C115种方法

七、两类元素排列,组合选位处理

例7:(01郑州模拟)10级楼梯要求7步跨完,且每步最多跨2级,问有几种不同的跨法?

分析:由题意知有4步单级,3步双级,因此由两类不同的排列,只要在7步中任意选3步双级C73即可。

八、不同种元素分配,先分堆后再排列

九、正确分类,准确分步

例9:今有2个红球,3个黄球,4个白球,同色球不加以区分,将这9个球排成一列有______种不同的方法(用数字作答)。

分析:第一步从9个不同的位置中选2个放上两个相同的红球,共有C92种放法;第二步从余下的7个不同位置中选3个,放上3个相同的黄球,共有C73种放法;第三步,在剩余4个位置放上4个相同的白球,共有C44种放法。由分步计数原理得:C92×C73×C44=1260。

十、分排问题,直排处理

例10:两排座位,第一排3个座位,第二排5个座位,若8名学生坐(每人一个座位),则不同的坐法种数是()。

A、C85C83B、C21C85C83C、A85A83D、A88

分析:8名同学前后8个座位随意无任何约束条件坐,故等价于将8个座位排成一排让8个人去坐,故坐法种数为A88,故选D。

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