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排列组合例题排列组合例题
1.排列的定义: 从n个不同元素中,任取m个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
2.组合的定义: 从n个不同元素中,任取m个元素,并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
①分类记数原理(加法原理):完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法……在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N= m1+ m2 +…..+ mn种不同的方法.
②分步记数原理(乘法原理):完成一件事需要n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2 步有m2种不同的方法, ……做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N= m1× m2 ×.…..× mn种不同的方法.
③两个原理的区别:前者各种方法相互独立,用其中的任何一种方法都可以完成这件事;后者每个步骤相互依存,只有每个步骤都完成了,这件事才算完成.对前者的应用,如何分类是关键,如排数时有0没有0,排位时的特殊位置等;后者一般体现在先选后排.
从 n 个不同元素中取出m个元素的排列数
例1:7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中,问有多少不同的种法?
解一:分两步完成
第一步选两葵花之外的花占据两端和中间的位置
第二步排其余的位置:
解二:第一步由葵花去占位
第二步由其余元素占位:
小结:当排列或组合问题中,若某些元素或某些位置有特殊要求的时候,那么,一般先按排这些特殊元素或位置,然后再按排其它元素或位置,这种方法叫特殊元素(位置)分析法。
例2:要排一个有5个独唱节目和3个舞蹈节目的节目单,如果舞蹈节目不排头,并且任何2个舞蹈节目不连排,则不同的排法有几种?
解:5个独唱节目的排法是P55舞蹈不排在头一个节目,又需任何两个舞蹈不连排,只要把舞蹈节目,插入独唱节目的5个空隙中即可,即舞蹈节目的排法是P53,所以排法的种数为
小结:当某几个元素要求不相邻时,可以先排没有条件限制的元素,再将要求不相邻的元素按要求插入已排好元素的空隙之中,这种方法叫插入法。
例3 学生要从六门课中选学两门:(1)有两门课时间冲突,不能同时学,有几种选法? (2)有两门特别的课,至少选学其中的一门,有几种选法?
(1) 解法一:
解法二:
(2)解法一:
解法二:
例4 9人排成一行,下列情形分别有多少种排法?
⑴甲不站排头,乙不站排尾;
解法一:(分类法)
解法二:(排除法)
⑵甲乙必须排在一起,丙丁不能排在一起;
点评:小团体排列问题中,先整体后局部,再结合不相邻问题的插空处理.
⑶甲、乙、丙从左到右排列;
⑸分成甲、乙、丙三组,甲组4人,乙组3人,丙组2人;
例5 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。
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____+_
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.
例6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,
例7(徐州二模)从6人中选4人组成4×100m接力赛,其中甲跑第一棒,乙不跑最后一棒,有多少种选法?
分析:(一)直接法
(二)间接法 =48
(一)排列
解排列问题,必须认真审题,明确问题是否是排列问题,那是否有序,抓住问题本质特征。
1、特殊元素的“优先按排法”。
例1、用0、1、2、3、4这五个数字,组成没有重复的三位数,其中偶数共有多少?
(分析)由于三位数是偶数,故末尾数字必须是偶数,以“0”不能排在首位,所以“0”就是其中特殊元素,优先按排。按“0”在末尾和不在末尾分为两类。共A+AAA=30
2、相邻问题有“捆绑法”。对于某几个元素要求相邻的排列问题,可将先相邻的元素“捆绑”起来,作为一个“大”的元素,与其他元素排列,然后再对相邻元素的内部进行排列。
例2、7人站成一排照相,要求甲、乙、丙三人相邻有多少种不同的排法?
(分析)先把甲乙丙三人“捆绑“看作一个元素,与其余
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