⑴ 解数学排列组合问题是多少种常用方法
加油!!!
一、排列组合部分是中学数学中的难点之一,原因在于
(1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力;
(2)限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解;
(3)计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大;
(4)计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。
二、两个基本计数原理及应用
(1)加法原理和分类计数法
1.加法原理
2.加法原理的集合形式
3.分类的要求
每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务;两类不同办法中的具体方法,互不相同(即分类不重);完成此任务的任何一种方法,都属于某一类(即分类不漏)
(2)乘法原理和分步计数法
1.乘法原理
2.合理分步的要求
任何一步的一种方法都不能完成此任务,必须且只须连续完成这n步才能完成此任务;各步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此事的方法也不同
[例题分析]排列组合思维方法选讲
1.首先明确任务的意义
例1. 从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列,这样的不同等差数列有________个。
分析:首先要把复杂的生活背景或其它数学背景转化为一个明确的排列组合问题。
设a,b,c成等差,∴ 2b=a+c, 可知b由a,c决定,
又∵ 2b是偶数,∴ a,c同奇或同偶,即:从1,3,5,……,19或2,4,6,8,……,20这十个数中选出两个数进行排列,由此就可确定等差数列,因而本题为2=180。
例2. 某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的间距相同,如图。若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进,则从M到N有多少种不同的走法?
分析:对实际背景的分析可以逐层深入
(一)从M到N必须向上走三步,向右走五步,共走八步。
(二)每一步是向上还是向右,决定了不同的走法。
(三)事实上,当把向上的步骤决定后,剩下的步骤只能向右。
从而,任务可叙述为:从八个步骤中选出哪三步是向上走,就可以确定走法数,
∴ 本题答案为:=56。
2.注意加法原理与乘法原理的特点,分析是分类还是分步,是排列还是组合
例3.在一块并排的10垄田地中,选择二垄分别种植A,B两种作物,每种种植一垄,为有利于作物生长,要求A,B两种作物的间隔不少于6垄,不同的选法共有______种。
分析:条件中“要求A、B两种作物的间隔不少于6垄”这个条件不容易用一个包含排列数,组合数的式子表示,因而采取分类的方法。
第一类:A在第一垄,B有3种选择;
第二类:A在第二垄,B有2种选择;
第三类:A在第三垄,B有一种选择,
同理A、B位置互换 ,共12种。
例4.从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有一双同色的取法有________。
(A)240 (B)180 (C)120 (D)60
分析:显然本题应分步解决。
(一)从6双中选出一双同色的手套,有种方法;
(二)从剩下的十只手套中任选一只,有种方法。
(三)从除前所涉及的两双手套之外的八只手套中任选一只,有种方法;
(四)由于选取与顺序无关,因而(二)(三)中的选法重复一次,因而共240种。
例5.身高互不相同的6个人排成2横行3纵列,在第一行的每一个人都比他同列的身后的人个子矮,则所有不同的排法种数为_______。
分析:每一纵列中的两人只要选定,则他们只有一种站位方法,因而每一纵列的排队方法只与人的选法有关系,共有三纵列,从而有=90种。
例6.在11名工人中,有5人只能当钳工,4人只能当车工,另外2人能当钳工也能当车工。现从11人中选出4人当钳工,4人当车工,问共有多少种不同的选法?
分析:采用加法原理首先要做到分类不重不漏,如何做到这一点?分类的标准必须前后统一。
以两个全能的工人为分类的对象,考虑以他们当中有几个去当钳工为分类标准。
第一类:这两个人都去当钳工,有种;
第二类:这两人有一个去当钳工,有种;
第三类:这两人都不去当钳工,有种。
因而共有185种。
例7.现有印着0,l,3,5,7,9的六张卡片,如果允许9可以作6用,那么从中任意抽出三张可以组成多少个不同的三位数?
分析:有同学认为只要把0,l,3,5,7,9的排法数乘以2即为所求,但实际上抽出的三个数中有9的话才可能用6替换,因而必须分类。
抽出的三数含0,含9,有种方法;
抽出的三数含0不含9,有种方法;
抽出的三数含9不含0,有种方法;
抽出的三数不含9也不含0,有种方法。
又因为数字9可以当6用,因此共有2×(+)++=144种方法。
例8.停车场划一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空车位连在一起,不同的停车方法是________种。
分析:把空车位看成一个元素,和8辆车共九个元素排列,因而共有种停车方法。
3.特殊元素,优先处理;特殊位置,优先考虑
例9.六人站成一排,求
(1)甲不在排头,乙不在排尾的排列数
(2)甲不在排头,乙不在排尾,且甲乙不相邻的排法数
分析:(1)先考虑排头,排尾,但这两个要求相互有影响,因而考虑分类。
第一类:乙在排头,有种站法。
第二类:乙不在排头,当然他也不能在排尾,有种站法,
共+种站法。
(2)第一类:甲在排尾,乙在排头,有种方法。
第二类:甲在排尾,乙不在排头,有种方法。
第三类:乙在排头,甲不在排头,有种方法。
第四类:甲不在排尾,乙不在排头,有种方法。
共+2+=312种。
例10.对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第五次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
分析:本题意指第五次测试的产品一定是次品,并且是最后一个次品,因而第五次测试应算是特殊位置了,分步完成。
第一步:第五次测试的有种可能;
第二步:前四次有一件正品有中可能。
第三步:前四次有种可能。
∴ 共有种可能。
4.捆绑与插空
例11. 8人排成一队
(1)甲乙必须相邻 (2)甲乙不相邻
(3)甲乙必须相邻且与丙不相邻 (4)甲乙必须相邻,丙丁必须相邻
(5)甲乙不相邻,丙丁不相邻
分析:(1)有种方法。
(2)有种方法。
(3)有种方法。
(4)有种方法。
(5)本题不能用插空法,不能连续进行插空。
用间接解法:全排列-甲乙相邻-丙丁相邻+甲乙相邻且丙丁相邻,共--+=23040种方法。
例12. 某人射击8枪,命中4枪,恰好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?
分析:∵ 连续命中的三枪与单独命中的一枪不能相邻,因而这是一个插空问题。另外没有命中的之间没有区别,不必计数。即在四发空枪之间形成的5个空中选出2个的排列,即。
例13. 马路上有编号为l,2,3,……,10 十个路灯,为节约用电又看清路面,可以把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,在两端的灯也不能关掉的情况下,求满足条件的关灯方法共有多少种?
分析:即关掉的灯不能相邻,也不能在两端。又因为灯与灯之间没有区别,因而问题为在7盏亮着的灯形成的不包含两端的6个空中选出3个空放置熄灭的灯。
∴ 共=20种方法。
4.间接计数法.(1)排除法
例14. 三行三列共九个点,以这些点为顶点可组成多少个三角形?
分析:有些问题正面求解有一定困难,可以采用间接法。
所求问题的方法数=任意三个点的组合数-共线三点的方法数,
∴ 共种。
例15.正方体8个顶点中取出4个,可组成多少个四面体?
分析:所求问题的方法数=任意选四点的组合数-共面四点的方法数,
∴ 共-12=70-12=58个。
例16. l,2,3,……,9中取出两个分别作为对数的底数和真数,可组成多少个不同数值的对数?
分析:由于底数不能为1。
(1)当1选上时,1必为真数,∴ 有一种情况。
(2)当不选1时,从2--9中任取两个分别作为底数,真数,共,其中log24=log39,log42=log93, log23=log49, log32=log94.
因而一共有53个。
(3)补上一个阶段,转化为熟悉的问题
例17. 六人排成一排,要求甲在乙的前面,(不一定相邻),共有多少种不同的方法? 如果要求甲乙丙按从左到右依次排列呢?
分析:(一)实际上,甲在乙的前面和甲在乙的后面两种情况对称,具有相同的排法数。因而有=360种。
(二)先考虑六人全排列;其次甲乙丙三人实际上只能按照一种顺序站位,因而前面的排法数重复了种, ∴ 共=120种。
例18.5男4女排成一排,要求男生必须按从高到矮的顺序,共有多少种不同的方法?
分析:首先不考虑男生的站位要求,共种;男生从左至右按从高到矮的顺序,只有一种站法,因而上述站法重复了次。因而有=9×8×7×6=3024种。
若男生从右至左按从高到矮的顺序,只有一种站法, 同理也有3024种,综上,有6048种。
例19. 三个相同的红球和两个不同的白球排成一行,共有多少种不同的方法?
分析:先认为三个红球互不相同,共种方法。而由于三个红球所占位置相同的情况下,共有变化,因而共=20种。
5.挡板的使用
例20.10个名额分配到八个班,每班至少一个名额,问有多少种不同的分配方法?
分析:把10个名额看成十个元素,在这十个元素之间形成的九个空中,选出七个位置放置档板,则每一种放置方式就相当于一种分配方式。因而共36种。
6.注意排列组合的区别与联系:所有的排列都可以看作是先取组合,再做全排列;同样,组合如补充一个阶段(排序)可转化为排列问题。
例21. 从0,l,2,……,9中取出2个偶数数字,3个奇数数字,可组成多少个无重复数字的五位数?
分析:先选后排。另外还要考虑特殊元素0的选取。
(一)两个选出的偶数含0,则有种。
(二)两个选出的偶数字不含0,则有种。
例22. 电梯有7位乘客,在10层楼房的每一层停留,如果三位乘客从同一层出去,另外两位在同一层出去,最后两人各从不同的楼层出去,有多少种不同的下楼方法?
分析:(一)先把7位乘客分成3人,2人,一人,一人四组,有种。
(二)选择10层中的四层下楼有种。
∴ 共有种。
例23. 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?
(3)可组成多少个能被3整除的四位数?
(4)将(1)中的四位数按从小到大的顺序排成一数列,问第85项是什么?
分析:(1)有个。
(2)分为两类:0在末位,则有种:0不在末位,则有种。
∴ 共+种。
(3)先把四个相加能被3整除的四个数从小到大列举出来,即先选
0,1,2,3
0,1,3,5
0,2,3,4
0,3,4,5
1,2,4,5
它们排列出来的数一定可以被3整除,再排列,有:4×()+=96种。
(4)首位为1的有=60个。
前两位为20的有=12个。
前两位为21的有=12个。
因而第85项是前两位为23的最小数,即为2301。
7.分组问题
例24. 6本不同的书
(1) 分给甲乙丙三人,每人两本,有多少种不同的分法?
(2) 分成三堆,每堆两本,有多少种不同的分法?
(3) 分成三堆,一堆一本,一堆两本,一堆三本,有多少种不同的分法?
(4) 甲一本,乙两本,丙三本,有多少种不同的分法?
(5) 分给甲乙丙三人,其中一人一本,一人两本,第三人三本,有多少种不同的分法?
分析:(1)有中。
(2)即在(1)的基础上除去顺序,有种。
(3)有种。由于这是不平均分组,因而不包含顺序。
(4)有种。同(3),原因是甲,乙,丙持有量确定。
(5)有种。
例25. 6人分乘两辆不同的车,每车最多乘4人,则不同的乘车方法为_______。
分析:(一)考虑先把6人分成2人和4人,3人和3人各两组。
第一类:平均分成3人一组,有种方法。
第二类:分成2人,4人各一组,有种方法。
(二)再考虑分别上两辆不同的车。
综合(一)(二),有种。
例26. 5名学生分配到4个不同的科技小组参加活动,每个科技小组至少有一名学生参加,则分配方法共有________种.
分析:(一)先把5个学生分成二人,一人,一人,一人各一组。
其中涉及到平均分成四组,有=种分组方法。
(二)再考虑分配到四个不同的科技小组,有种,
由(一)(二)可知,共=240种。
⑵ 做数学中排列和组合的计数问题有什么技巧可以抓的
1.排列、排列数的定义,排列数的两个计算公式;
2.常见的排队的三种题型:
⑴某些元素不能在或必须排列在某一位置——优限法;
⑵某些元素要求连排(即必须相邻)——捆绑法;
⑶某些元素要求分离(即不能相邻)——插空法.
3.分类、分布思想的应用.
二、新授:
示例一:从10个不同的文艺节目中选6个编成一个节目单,如果某女演员的独唱节目一定不能排在第二个节目的位置上,则共有多少种不同的排法?
解法一:(从特殊位置考虑)
解法二:(从特殊元素考虑)若选: 若不选:
则共有 + =136080
解法三:(间接法) 136080
示例二:
⑴ 八个人排成前后两排,每排四人,其中甲、乙要排在前排,丙要排在后排,
则共有多少种不同的排法?
略解:甲、乙排在前排 ;丙排在后排 ;其余进行全排列 .
所以一共有 =5760种方法.
⑵ 不同的五种商品在货架上排成一排,其中a, b两种商品必须排在一起,而c, d两种商品不排在一起, 则不同的排法共有多少种?
略解:(“捆绑法”和“插空法”的综合应用)a, b捆在一起与e进行排列有 ;
此时留下三个空,将c, d两种商品排进去一共有 ;最后将a, b“松绑”有 .所以一共有 =24种方法.
☆⑶ 6张同排连号的电影票,分给3名教师与3名学生,若要求师生相间而坐,则不同的坐法有多少种?
略解:(分类)若第一个为老师则有 ;若第一个为学生则有
所以一共有2 =72种方法.
示例三:
⑴ 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字的正整数?
略解:
⑵ 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字,并且比13 000大的正整数?
解法一:分成两类,一类是首位为1时,十位必须大于等于3有 种方法;另一类是首位不为1,有 种方法.所以一共有 个数比13 000大.
解法二:(排除法)比13 000小的正整数有 个,所以比13 000大的正整数有 =114个.
示例四: 用1,3,6,7,8,9组成无重复数字的四位数,由小到大排列.
⑴ 第114个数是多少? ⑵ 3 796是第几个数?
解:⑴ 因为千位数是1的四位数一共有 个,所以第114个数的千位数应该是“3”,十位数字是“1”即“31”开头的四位数有 个;同理,以“36”、“37”、“38”开头的数也分别有12个,所以第114个数的前两位数必然是“39”,而“3 968”排在第6个位置上,所以“3 968” 是第114个数.
⑵ 由上可知“37”开头的数的前面有60+12+12=84个,而3 796在“37”开头的四位数中排在第11个(倒数第二个),故3 796是第95个数.
示例五: 用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,其中
⑴ 能被25整除的数有多少个?
⑵ 十位数字比个位数字大的有多少个?
解: ⑴ 能被25整除的四位数的末两位只能为25,50两种,末尾为50的四位数有 个,末尾为25的有 个,所以一共有 + =21个.
注: 能被25整除的四位数的末两位只能为25,50,75,00四种情况.
⑵ 用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,一共有 个.因为在这300个数中,十位数字与个位数字的大小关系是“等可能的”,所以十位数字比个位数字大的有 个.
三、小结:能够根据题意选择适当的排列方法,同时注意考虑问题的全面性,此外能够借助一题多解检验答案的正确性.
四、作业:“3+X”之 排列 练习
组 合
课题:组合、组合数的综合应用⑵
目的:对排列组合知识有一个系统的了解,掌握排列组合一些常见的题型及解题方法,能够运用两个原理及排列组合概念解决排列组合问题.
过程:
一、知识复习:
1.两个基本原理;
2.排列和组合的有关概念及相关性质.
二、例题评讲:
例1.6本不同的书,按下列要求各有多少种不同的选法:
⑴ 分给甲、乙、丙三人,每人两本;
⑵ 分为三份,每份两本;
⑶ 分为三份,一份一本,一份两本,一份三本;
⑷ 分给甲、乙、丙三人,一人一本,一人两本,一人三本;
⑸ 分给甲、乙、丙三人,每人至少一本.
解:⑴ 根据分步计数原理得到: 种.
⑵ 分给甲、乙、丙三人,每人两本有 种方法,这个过程可以分两步完成:第一步分为三份,每份两本,设有x种方法;第二步再将这三份分给甲、乙、丙三名同学有 种方法.根据分步计数原理可得: ,所以 .因此分为三份,每份两本一共有15种方法.
注:本题是分组中的“均匀分组”问题.
⑶ 这是“不均匀分组”问题,一共有 种方法.
⑷ 在⑶的基础上在进行全排列,所以一共有 种方法.
⑸ 可以分为三类情况:①“2、2、2型”即⑴中的分配情况,有 种方法;②“1、2、3型”即⑷中的分配情况,有 种方法;③“1、1、4型”,有 种方法.所以一共有90+360+90=540种方法.
例2.身高互不相同的7名运动员站成一排,甲、乙、丙三人自左向右从高到矮排列且互不相邻的排法有多少种?
解:(插空法)现将其余4个同学进行全排列一共有 种方法,再将甲、乙、丙三名同学插入5个空位置中(但无需要进行排列)有 种方法.根据分步计数原理,一共有 =240种方法.
例3.⑴ 四个不同的小球放入四个不同的盒中,一共有多少种不同的放法?
⑵ 四个不同的小球放入四个不同的盒中且恰有一个空盒的放法有多少种?
解:⑴ 根据分步计数原理:一共有 种方法.
⑵(捆绑法)第一步从四个不同的小球中任取两个“捆绑”在一起看成一个元素有 种方法,第二步从四个不同的盒取其中的三个将球放入有 种方法.所以一共有 =144种方法.
例4.马路上有编号为1,2,3,…,10的十盏路灯,为节约用电又不影响照明,可以把其中3盏灯关掉,但不可以同时关掉相邻的两盏或三盏,在两端的灯都不能关掉的情况下,有多少种不同的关灯方法?
解:(插空法)本题等价于在7只亮着的路灯之间的6个空档中插入3只熄掉的灯,故所求方法总数为 种方法.
例5.九张卡片分别写着数字0,1,2,…,8,从中取出三张排成一排组成一个三位数,如果6可以当作9使用,问可以组成多少个三位数?
解:可以分为两类情况:① 若取出6,则有 种方法;②若不取6,则有 种方法.根据分类计数原理,一共有 + =602种方法.
⑶ 高中数学排列组合常用解题方法
高中数学排列组合的各类经典解题技巧详解:
1、方法一:插空法;
2、方法二、捆绑法;
3、方法三、转化法;
4、方法四、剩余法;
5、方法五、对等法;
6、方法六、排除法等各类经典快速解法
⑷ 排列组合情况数方法数结果数
考点: 计数原理的应用 专题: 排列组合 分析: 本题是一个分类计数问题,四名学生中有两名学生分在一个班的种数,有三个学生分在一个班的种数,两类情况,根据分类计数原理即可得到结果 由题意知本题是一个分类计数问题,∵每个班至少分到一名学生,四名学生中有两名学生分在一个班的种数是C24=6,有三个学生分在一个班有C34?A22=8种结果,∴不同的分配方法数为6+8=14种结果.故选:C. 点评: 本题考查排列组合的实际应用,考查利用排列组合解决实际问题,是一个基础题,这种题目是排列组合中经常出现的一个问题.
⑸ 高中数学排列组合解题技巧
排列组合解题技巧12法 首先,谈谈排列组合综合问题的一般解题规律: 1)使用“分类计数原理”还是“分步计数原理”要根据我们完成某件事时采取的方式而定,可以分类来完成这件事时用“分类计数原理”,需要分步来完成这件事时就用“分步计数原理”;那么,怎样确定是分类,还是分步骤?“分类”表现为其中任何一类均可独立完成所给的事件,而“分步”必须把各步骤均完成才能完成所给事件,所以准确理解两个原理强调完成一件事情的几类办法互不干扰,相互独立,彼此间交集为空集,并集为全集,不论哪类办法都能将事情单独完成,分步计数原理强调各步骤缺一不可,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,步与步之间互不影响,即前步用什么方法不影响后面的步骤采用的方法。 2)排列与组合定义相近,它们的区别在于是否与顺序有关。 3)复杂的排列问题常常通过试验、画 “树图 ”、“框图”等手段使问题直观化,从而寻求解题途径,由于结果的正确性难于检验,因此常常需要用不同的方法求解来获得检验。 4)按元素的性质进行分类,按事件发生的连续性进行分步是处理排列组合问题的基本思想方法,要注意“至少、至多”等限制词的意义。 5)处理排列、组合综合问题,一般思想是先选元素(组合),后排列,按元素的性质进行“分类”和按事件的过程“分步”,始终是处理排列、组合问题的基本原理和方法,通过解题训练要注意积累和掌握分类和分步的基本技能,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。 6)在解决排列组合综合问题时,必须深刻理解排列组合的概念,能熟练地对问题进行分类,牢记排列数与组合数公式与组合数性质,容易产生的错误是重复和遗漏计数。 总之,解决排列组合问题的基本规律,即:分类相加,分步相乘,排组分清,加乘明确;有序排列,无序组合;正难则反,间接排除等。 其次,我们在抓住问题的本质特征和规律,灵活运用基本原理和公式进行分析解答的同时,还要注意讲究一些解题策略和方法技巧,使一些看似复杂的问题迎刃而解。下面介绍几种常用的解题方法和策略。 一.特殊元素(位置)的“优先安排法”:对于特殊元素(位置)的排列组合问题,一般先考虑特殊,再考虑其他。 例1、 用0,2,3,4,5,五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )。 A. 24个 B.30个 C.40个 D.60个 [分析]由于该三位数为偶数,故末尾数字必为偶数,又因为0不能排首位,故0就是其中的“特殊”元素,应该优先安排,按0排在末尾和0不排在末尾分两类:1)0排末尾时,有A42个,2)0不排在末尾时,则有C21 A31A31个,由分数计数原理,共有偶数A42 + C21 A31A31=30个,选B。 二.总体淘汰法:对于含否定的问题,还可以从总体中把不合要求的除去。如例1中,也可用此法解答:五个数字组成三位数的全排列有A53个,排好后发现0不能排首位,而且数字3,5也不能排末位,这两种排法要排除,故有A53--3A42+ C21A31=30个偶数。 三.合理分类与准确分步含有约束条件的排列组合问题,按元素的性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,做到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。 四.相邻问题用捆绑法:在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先整体考虑,将相邻的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其余元素排列,然后再考虑大元素内部各元素间顺序的解题策略就是捆绑法. 例2、有8本不同的书;其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本.若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有( )种.(结果用数值表示) 解:把3本数学书“捆绑”在一起看成一本大书,2本外语书也“捆绑”在一起看成一本大书,与其它3本书一起看作5个元素,共有A55种排法;又3本数学书有A33种排法,2本外语书有A22种排法;根据分步计数原理共有排法A55 A33 A22=1440(种). 注:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意“捆绑”起来的大元素内部的顺序问题. 五.不相邻问题用“插空法”:不相邻问题是指要求某些元素不能相邻,由其它元素将它们隔开.解决此类问题可以先将其它元素排好,再将所指定的不相邻的元素插入到它们的间隙及两端位置,故称插空法. 例3、用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,2与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻。这样的八位数共有( )个.(用数字作答) 解:由于要求1与2相邻,2与4相邻,可将1、2、4这三个数字捆绑在一起形成一个大元素,这个大元素的内部中间只能排2,两边排1和4,因此大元素内部共有A22种排法,再把5与6也捆绑成一个大元素,其内部也有A22种排法,与数字3共计三个元素,先将这三个元素排好,共有A33种排法,再从前面排好的三个元素形成的间隙及两端共四个位置中任选两个,把要求不相邻的数字7和8插入即可,共有A42种插法,所以符合条件的八位数共有A22 A22 A33 A42=288(种). 注:运用“插空法”解决不相邻问题时,要注意欲插入的位置是否包含两端位置. 六.顺序固定用“除法”:对于某几个元素按一定的顺序排列问题,可先把这几个元素与其他元素一同进行全排列,然后用总的排列数除于这几个元素的全排列数。 例4、6个人排队,甲、乙、丙三人按“甲---乙---丙”顺序排的排队方法有多少种? 分析:不考虑附加条件,排队方法有A66种,而其中甲、乙、丙的A33种排法中只有一种符合条件。故符合条件的排法有A66 ÷A33 =120种。(或A63种) 例5、4个男生和3个女生,高矮不相等,现在将他们排成一行,要求从左到右女生从矮到高排列,有多少种排法。 解:先在7个位置中任取4个给男生,有A74 种排法,余下的3个位置给女生,只有一种排法,故有A74 种排法。(也可以是A77 ÷A33种) 七.分排问题用“直排法”:把几个元素排成若干排的问题,可采用统一排成一排的排法来处理。 例6、7个人坐两排座位,第一排3个人,第二排坐4个人,则不同的坐法有多少种? 分析:7个人可以在前两排随意就坐,再无其它条件,故两排可看作一排来处理,不同的坐法共有A77种。 八.逐个试验法:题中附加条件增多,直接解决困难时,用试验逐步寻找规律。 例7.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的方格中,每方格填1个,方格标号与所填数字均不相同的填法种数有() A.6 B.9 C.11 D.23 解:第一方格内可填2或3或4,如第一填2,则第二方格可填1或3或4,若第二方格内填1,则后两方格只有一种方法;若第二方格填3或4,后两方格也只有一种填法。一共有9种填法,故选B 九、构造模型 “隔板法”: 对于较复杂的排列问题,可通过设计另一情景,构造一个隔板模型来解决问题。 例8、方程a+b+c+d=12有多少组正整数解? 分析:建立隔板模型:将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成的11个间隙中任意插入3块隔板,把球分成4堆,每一种分法所得4堆球的各堆球的数目,对应为a、b、c、d的一组正整解,故原方程的正整数解的组数共有C113 . 又如方程a+b+c+d=12非负整数解的个数,可用此法解。 十.排除法:对于含“至多”或“至少”的排列组合问题,若直接解答多需进行复杂讨论,可以考虑“总体去杂”,即将总体中不符合条件的排列或组合删除掉,从而计算出符合条件的排列组合数的方法. 例9、从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有( )种. A.140种 B.80种 C.70种 D.35种 解:在被取出的3台中,不含甲型或不合乙型的抽取方法均不合题意,因此符合题意的抽取方法有C93-C43-C53=70(种),故选C. 注:这种方法适用于反面的情况明确且易于计算的习题. 十一.逐步探索法:对于情况复杂,不易发现其规律的问题需要认真分析,探索出其规律 例10、从1到100的自然数中,每次取出不同的两个数,使它们的和大于100,则不同的取法种数有多少种。 解:两个数相加中以较小的数为被加数,1+100>100,1为被加数时有1种,2为被加数有2种,…,49为被加数的有49种,50为被加数的有50种,但51为被加数有49种,52为被加数有48种,…,99为被捕加数的只有1种,故不同的取法有(1+2+3+…+50)+(49+48+…+1)=2500种 十二.一一对应法: 例11.在100名选手之间进行单循环淘汰赛(即一场失败要退出比赛)最后产生一名冠军,要比赛几场? 解:要产生一名冠军,要淘汰冠军以外的所有选手,即要淘汰99名选手,要淘汰一名就要进行一场,故比赛99场。