第六讲排列组合的综合应用

第六讲排列组合的综合应用
第六讲排列组合的综合应用

第六讲排列组合的综合应用

排列组合是数学中风格独特的一部分内容.它具有广泛的实际应用.例如:某城市电话号码是由六位数字组成,每位可从0~9中任取一个,问该城市最多可有多少种不同的电话号码?又如从20名运动员中挑选6人组成一个代表队参加国际比赛.但运动员甲和乙两人中至少有一人必须参加代表队,问共有多少种选法?回答上述问题若不采用排列组合的方法,结论是难以想像的.(前一个问题,该城市最多可有1000000个不同电话号码.后一个问题,代表队有20196种不同选法.)

当然排列组合的综合应用具有一定难度.突破难点的关键:首先必须准确、透彻的理解加法原理、乘法原理;即排列组合的基石.其次注意两点:①对问题的分析、考虑是否能归纳为排列、组合问题?若能,再判断是属于排列问题还是组合问题?②对题目所给的条件限制要作仔细推敲认真分析.有时利用图示法,可使问题简化便于正确理解与把握.

例1 从5幅国画,3幅油画,2幅水彩画中选取两幅不同类型的画布置教室,问有几种选法?

分析首先考虑从国画、油画、水彩画这三种画中选取两幅不同类型的画有三种情况,即可分三类,自然考虑到加法原理.当从国画、油画各选一幅有多少种选法时,利用的乘法原理.由此可知这是一道利用两个原理的综合题.关键是正确把握原理.

解:符合要求的选法可分三类:

不妨设第一类为:国画、油画各一幅,可以想像成,第一步先在5张国画中选1张,第二步再在3张油画中选1张.由乘法原理有 5×3=15种选法.第二类为国画、水彩画各一幅,由乘法原理有 5×2=10种选法.第三类油画、水彩各一幅,由乘法原理有3×2=6种选法.这三类是各自独立发生互不相干进行的.

因此,依加法原理,选取两幅不同类型的画布置教室的选法有 15+10+ 6=31种.

注运用两个基本原理时要注意:

①抓住两个基本原理的区别,千万不能混.

不同类的方法(其中每一个方法都能各自独立地把事情从头到尾做完)数之间做加法,可求得完成事情的不同方法总数.

不同步的方法(全程分成几个阶段(步),其中每一个方法都只能完成这件事的一个阶段)数之间做乘法,可求得完成整个事情的不同方法总数.

②在研究完成一件工作的不同方法数时,要遵循“不重不漏”的原则.请看一些例:从若干件产品中抽出几件产品来检验,如果把抽出的产品中至多有2件次品的抽法仅仅分为两类:第一类抽出的产品中有2件次品,第二类抽出的产品中有1件次品,那么这样的分类显然漏掉了抽出的产品中无次品的情况.又如:把能被2、被3、或被6整除的数分为三类:第一类为能被2整除的数,第二类为能被3整除的数,第三类为能被6整除的数.这三类数互有重复部分.

③在运用乘法原理时,要注意当每个步骤都做完时,这件事也必须完成,而且前面一个步骤中的每一种方法,对于下个步骤不同的方法来说是一样的.

例2 一学生把一个一元硬币连续掷三次,试列出各种可能的排列.

分析要不重不漏地写出所有排列,利用树形图是一种直观方法.为了方便,树形图常画成倒挂形式.

解:

由此可知,排列共有如下八种:

正正正、正正反、正反正、正反反、

反正正、反正反、反反正、反反反.

例3 用0~9这十个数字可组成多少个无重复数字的四位数.

分析此题属于有条件限制的排列问题,首先弄清楚限制条件表现为:①某位置上不能排某元素.②某元素只能排在某位置上.分析无重复数字的四位数的千位、百位、十位、个位的限制条件:千位上不能排0,或说千位上只能排1~9这九个数字中的一个.而且其他位置上数码都不相同,下面分别介绍三种解法.

解法1:分析某位置上不能排某元素.分步完成:第一步选元素占据特殊位置,第二步选元素占据其余位置.

解:分两步完成:

第一步:从1~9这九个数中任选一个占据千位,有9种方法.

第二步:从余下的9个数(包括数字0)中任选3个占据百位、十位、个位,百位有9种.十位有8种,个位有7种方法.

由乘法原理,共有满足条件的四位数9×9×8×7=4536个.

答:可组成4536个无重复数字的四位数.

解法2:分析对于某元素只能占据某位置的排列可分步完成:第一步让特殊元素先占位,第二步让其余元素占位.在所给元素中0是有位置限制的特殊元素,在组成的四位数中,有一类根本无0元素,另一类含有0元素,而此时0元素只能占据百、十、个三个位置之一.

解:组成的四位数分为两类:

第一类:不含0的四位数有9×8×7×6=3024个.

第二类:含0的四位数的组成分为两步:第一步让0占一个位有3

种占法,(让0占位只能在百、十、个位上,所以有3种)第二步让其余9个数占位有9×8×7种占法.所以含0的四位数有3×9×8×7=1512个.

∴由加法原理,共有满足条件的四位数

3024+1512=4536个.

解法3:从无条件限制的排列总数中减去不合要求的排列数(称为排除法).此题中不合要求的排列即为0占据千位的排列.

解:从0~9十个数中任取4个数的排列总数为10×9×8×7,其中0在千位的排列数有9×8×7个(0确定在千位,百、十、个只能从9个数中取不同的3个)

∴共有满足条件的四位数

10×9×8×7-9×8×7

=9×8×7×(10-1)

=4536个.

注用解法3时要特别注意不合要求的排列有哪几种?要做到不重不漏.

例4 从右图中11个交点中任取3个点,可画出多少个三角形?

分析首先,构成三角形与三个点的顺序无关因此是组合问题,另外考虑特殊点的情况:如三点在一条直线上,则此三点不能构成三角形,四点在一条直线上,则其中任意三点也不能构成三角形.此题采用排除法较方便.

解:组合总数为C311,

其中三点共线不能构成的三角形有7C33,

四点共线不能构成的三角形有2C34,

∴C311-(7C33+2C34)=165-(7+8)=150个.

例5 7个相同的球,放入4个不同的盒子里,每个盒子至少放一个,不同的放法有多少种?(请注意,球无区别,盒是有区别的,且不允许空盒)

分析首先研究把7分成4个自然数之和的形式,容易得到以下三种情况:

①7=1+1+1+4

②7=1+2+2+2

③7=1+1+2+3

其次,将三种情况视为三类计算不同的放法.第一类:有一个盒子里放了4个球,而其余盒子里各放1个球,由于4个球可任意放入不同的四

个盒子之一,有4种放法,而其他盒子只放一个球,而球是相同的,任意调换都是相同的放法,所以第一类只有4种放法.

第二类:有一个盒子里放1个球,有4种放法,其余盒子里都放2

个球,与第一类相同,任意调换都是相同的放法,所以第二类也只有4

种放法.

第三类:有两个盒子里各放一个球,另外两个盒子里分别放2个及3个球,这时分两步来考虑:第一步,从4个盒子中任取两个各放一个球,这种取法有C24种.

第二步,把余下的两个盒子里分别放入2个球及3个球,这种放法有P22种.由乘法原理有C24×P22=12种放法.

∴由加法原理,可得符合题目要求的不同放法有

4+4+12=20(种)

答:共有20种不同的放法.

注本题也可以看成每盒中先放了一个球垫底,使盒不空,剩下3个球,放入4个有区别盒的放置方式数.

例6 用红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色中的一种,或两种,或三种,或四种,分别涂在正四面体各个面上,一个面不能用两色,也无一个面不涂色的,问共有几种不同涂色方式?

分析首先介绍正四面体(模型).正四面体四个面的相关位置,当底面确定后,(从上面俯视)三个侧面的顺序有顺时针和逆时针两种(当三个侧面的颜色只有一种或两种时,顺时针和逆时针的颜色分布是相同的).

先看简单情况,如取定四种颜色涂于四个面上,有两种方法;如取定一种颜色涂于四个面上,只有一种方法.但取定三种颜色如红、橙、黄三色,涂于四个面上有六种方法,如下图①②③(图中用数字1,2,3分别表示红、橙、黄三色)

如果取定两种颜色如红、橙二色,涂于四个面上有三种方法.如下图④⑤⑥

但是从七种颜色里,每次取出四种颜色,有C47种取法,每次取出三种颜色有C37种取法,每次取出两种颜色有C27种取法,每次取出一种颜色有C17种取法.

因此着色法共有2C47+6C37+3C27+C17=350种.

四年级下册数学讲义-奥数专题讲练:第六讲 排列组合的综合应用(例题解析版)全国通用

第六讲排列组合的综合应用 排列组合是数学中风格独特的一部分内容.它具有广泛的实际应用.例如:某城市电话号码是由六位数字组成,每位可从0~9中任取一个,问该城市最多可有多少种不同的电话号码?又如从20名运动员中挑选6人组成一个代表队参加国际比赛.但运动员甲和乙两人中至少有一人必须参加代表队,问共有多少种选法?回答上述问题若不采用排列组合的方法,结论是难以想像的.(前一个问题,该城市最多可有1000000个不同电话号码.后一个问题,代表队有20196种不同选法.) 当然排列组合的综合应用具有一定难度.突破难点的关键:首先必须准确、透彻的理解加法原理、乘法原理;即排列组合的基石.其次注意两点:①对问题的分析、考虑是否能归纳为排列、组合问题?若能,再判断是属于排列问题还是组合问题?②对题目所给的条件限制要作仔细推敲认真分析.有时利用图示法,可使问题简化便于正确理解与把握. 例1 从5幅国画,3幅油画,2幅水彩画中选取两幅不同类型的画布置教室,问有几种选法? 分析首先考虑从国画、油画、水彩画这三种画中选取两幅不同类型的画有三种情况,即可分三类,自然考虑到加法原理.当从国画、油画各选一幅有多少种选法时,利用的乘法原理.由此可知这是一道利用两个原理的综合题.关键是正确把握原理. 解:符合要求的选法可分三类: 不妨设第一类为:国画、油画各一幅,可以想像成,第一步先在5张国画中选1张,第二步再在3张油画中选1张.由乘法原理有5×3=15种选法.第二类为国画、水彩画各一幅,由乘法原理有5×2=10种选法.第三类油画、水彩各一幅,由乘法原理有3×2=6种选法.这三类是各自独立发生互不相干进行的. 因此,依加法原理,选取两幅不同类型的画布置教室的选法有15+10+6=31种. 注运用两个基本原理时要注意: ①抓住两个基本原理的区别,千万不能混. 不同类的方法(其中每一个方法都能各自独立地把事情从头到尾做完)数之间做加法,可求得完成事情的不同方法总数. 不同步的方法(全程分成几个阶段(步),其中每一个方法都只能完成这件事的一个阶段)数之间做乘法,可求得完成整个事情的不同方法总数. ②在研究完成一件工作的不同方法数时,要遵循“不重不漏”的原则.请看一些例:从若干件产品中抽出几件产品来检验,如果把抽出的产品中至多有2件次品的抽法仅仅分为两类:第一类抽出的产品中有2件次品,第二类抽出的产品中有1件次品,那么这样的分类显然漏掉了抽出的产品中无次品的情况.又如:把能被2、被3、或被6整除的数分为三类:第一类为能被2整除的数,第二类为能被3整除的数,第三类为能被6整除的数.这三类数互有重复部分. ③在运用乘法原理时,要注意当每个步骤都做完时,这件事也必须完成,而且前面一个步骤中的每一种方法,对于下个步骤不同的方法来说是一样的. 例2 一学生把一个一元硬币连续掷三次,试列出各种可能的排列. 分析要不重不漏地写出所有排列,利用树形图是一种直观方法.为了方便,树形图常画成倒挂形式.

排列与组合的综合应用.

高三数学(理一轮复习—— 10.3排列与组合的综合应用 教学目标:1. 进一步加深对排列、组合意义理解的基础上,掌握有关排列、组合综合题的基本解 法,提高分析问题和解决问题的能力,学会分类讨论的思想. 2. 使学生掌握解决排列、组合问题的一些常用方法。 教学重点:排列组合综合题的解法。教学过程: 一.主要知识: 解排列组合问题,首先要弄清一件事是“分类”还是“分步”完成,对于元素之间的关系, 还要考虑“是有序”的还是“无序的” ,也就是会正确使用分类计数原理和分步计数原理、排列定义和组合定义,其次,对一些复杂的带有附加条件的问题,需掌握以下几种常用的解题方法: 1.特殊优先法:对于存在特殊元素或者特殊位置的排列组合问题,我们可以从这些特殊的东西入手,先解决特殊元素或特殊位置,再去解决其它元素或位置,这种解法叫做特殊优先法。 2.科学分类法:对于较复杂的排列组合问题,由于情况繁多,因此要对各种不同情况,进行 3.分配、分组(堆问题的解法: 4. 插空法 :解决一些不相邻问题时, 可以先排一些元素然后插入其余元素, 使问题得以解决。 5.捆绑法:相邻元素的排列,可以采用“整体到局部”的排法,即将相邻的元素当成“一个” 6.排除法: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 . 7.剪截法(隔板法 :n 个相同小球放入m(m≤ n 个盒子里 , 要求每个盒子里至少有一个小球

的放法等价于 n 个相同小球串成一串从间隙里选 m-1个结点剪成 m 段 (插入 m -1块隔板 , 有 11 --m n C 种方法 . 8. 错位法:编号为 1至 n 的 n 个小球放入编号为 1到 n的 n 个盒子里 , 每个盒子放一个小球 . 要求小球与盒子的编号都不同 , 这种排列称为错位排列 . 特别当 n=2,3,4,5时的错位数各为 1,2,9,44.2个、 3个、 4个元素的错位排列容易计算。关于 5个元素的错位排 列的计算,可以用剔除法转化为 2个、 3个、 4个元素的错位排列的问题: ① 5个元素的全排列为:5 5120A =; ②剔除恰好有 5对球盒同号 1种、恰好有 3对球盒同号 (2个错位的 351C ?种、恰好有 2对球盒同号 (3个错位的 252C ?种、恰好有 1对球盒同号 (4个错位的 1 59C ?种。 ∴ 120-1-351C ?-252C ?-1 59C ?=44. 用此法可以逐步计算:6个、 7个、 8个、……元素的错位排列问题。 二.典例分析 【题型一】“分配” 、“分组”问题 例 1.将 6本不同的书按下列分法,各有多少种不同的分法? ⑴分给学生甲 3 本,学生乙 2本,学生丙 1本;

组合数学在计算机中的应用

目录 摘要 (1) 1.组合数学概述 (1) 2.组合数学在生活中的应用 (1) 3.组合数学与计算机软件 (1) 3.1 信息时代的组合数学 (2) 3.2 组合数学在计算机软件的应用 (2) 3.3组合数学与计算机软件的关系 (2) 3.4组合数学在国外软件业的发展状况 (2) 4 Ramsey 数在计算机科学中的应用 (3) 4.1Ramsey 定理和Ramsey 数 (3) 4.2信息检索 (3) 参考文献 (5)

组合数学在计算机中的应用 摘要:介绍了组合数学的概念、起源与研究的主要内容,分析了组合数学的特点以及其在生活中的应用,阐述了组合数学与计算机软件的联系,并着重通过两个例子说明了Ramsey 数在计算机科学的信息检索中的重要应用。 关键词:组合数学;组合算法;Ramsey 数;信息检索; 1:组合数学概述 组合数学,又称为离散数学,但有时人们也把组合数学和图论加在一起算成是离散数学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机科学就是算法的科学,而计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等,另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。计算机之所以可以被称为电脑,就是因为计算机被人编写了程序,而程序就是算法,在绝大多数情况下,计算机的算法是针对离散的对象,而不是在作数值计算。正是因为有了组合算法才使人感到,计算机好象是有思维的。 2:组合数学在生活中的应用 在日常生活中我们常常遇到组合数学的问题。如果你仔细留心一张世界地图,你会发现用一种颜色对一个国家着色,那么一共只需要四种颜色就能保证每两个相邻的国家的颜色不同。这样的着色效果能使每一个国家都能清楚地显示出来。但要证明这个结论确是一个著名的世界难题,最终借助计算机才得以解决,最近人们才发现了一个更简单的证明。 当你装一个箱子时,你会发现要使箱子尽可能装满不是一件很容易的事,你往往需要做些调整。从理论上讲,装箱问题是一个很难的组合数学问题,即使用计算机也是不容易解决的。航空调度和航班的设定也是组合数学的问题。怎样确定各个航班以满足不同旅客转机的需要,同时也使得每个机场的航班起落分布合理。此外,在一些航班有延误等特殊情况下,怎样作最合理的调整,这些都是组合数学的问题。 组合数学在企业管理,交通规划,战争指挥,金融分析等领域都有重要的应用。在美国有一家用组合数学命名的公司,他们用组合数学的方法来提高企业管理的效益,这家公司办得非常成功。此外,试验设计也是具有很大应用价值的学科,它的数学原理就是组合设计。用组合设计的方法解决工业界中的试验设计问题,在美国已有专门的公司开发这方面的软件。最近,德国一位著名组合数学家利用组合数学方法研究药物结构,为制药公司节省了大量的费用,引起了制药业的关注。 总之,组合数学无处不在,它的主要应用就是在各种复杂关系中找出最优的方案。所以组合数学完全可以看成是一门量化的关系学,一门量化了的运筹学,一门量化了的管理学。 3:组合数学与计算机软件 随着计算机网络的发展,计算机的使用已经影响到了人们的工作,生活,学习,社会活动以及商业活动,而计算机的应用根本上是通过软件来实现的。

排列组合问题的解题方法与技巧的总结(完整版)

种。故不同插法的种数为:26A + 22A 16A =42 ,故选A 。 例7.(2003年全国高考试题)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻地区 不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种.(以数字作答) 解:由题意,选用3种颜色时,C 43种颜色,必须是②④同色,③⑤同色,与①进行全排列,涂色 方法有C 43A 33=24种4色全用时涂色方法:是②④同色或③⑤同色,有2种情况,涂色方法有 C 21A 44=48种所以不同的着色方法共有48+24=72种;故答案为72 六、混合问题--先选后排法 对于排列组合的混合应用题,可采取先选取元素,后进行排列的策略. 例8.(2002年北京高考)12名同学分别到三个不同的路口进行车流量的调查,若每个路口4 人,则不同的分配方案共有( )种 A. B.3种 C. 种 D. 解:本试题属于均分组问题。则12名同学均分成3组共有 种方法,分配到三 个不同的路口的不同的分配方案共有: 种,故选A 。 例9.(2003年北京高考试题)从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出 3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共 有() A .24种 B .18种 C .12种 D .6种

解:黄瓜必选,故再选2种蔬菜的方法数是C32种,在不同土质的三块土地上种植的方法是A33, ∴种法共有C32A33=18,故选B. 七.相同元素分配--档板分隔法 例10.把10本相同的书发给编号为1、2、3的三个学生阅览室,每个阅览室分得的书的本数不小于其编号数,试求不同分法的种数。请用尽可能多的方法求解,并思考这些方法是否适合更一般的情况?本题考查组合问题。 解一:先让2、3号阅览室依次分得1本书、2本书;再对余下的7本书进行分配,保证每个阅览室至少得一本书,这相当于在7本相同书之间的6个“空档”内插入两个相同“I”(一般可视为“隔板”)共有2 C种插法,即有15种分 6 法。 2、解二:由于书相同,故可先按阅览室的编号分出6本,此时已保证各阅览室所分得的书不小于其编号,剩下的4本书有以下四种分配方案:①某一阅览室独得4本,有种分法;②某两个阅览室分别得1本和3本,有种分法;③某两个阅览室各得2本,有种分法;④某一阅览室得2本,其余两阅览室各得1本,有种分法.由加法原理,共有不同的分法3+=15种. 八.转化法: 对于某些较复杂的、或较抽象的排列组合问题,可以利用转化思想,将其化归为简单的、具体的问题来求解 。例11 高二年级8个班,组织一个12个人的年级学生分会,每班要求至少1人,名额分配方案有多少种? 分析此题若直接去考虑的话,就会比较复杂.但如果我们将其转换为等价的其他

排列数、组合数公式及二项式定理的应用

排列数、组合数及二项式定理整理 慈济中学全椒 刘 1、排列数公式 m n A =)1()1(+--m n n n Λ=!! )(m n n -.(n ,m ∈N*,且m n ≤). 2、排列恒等式 (1) 1(1)m m n n A n m A -=-+;(2) 1m m n n n A A n m -= -;(3)11m m n n A nA --=; (4)11n n n n n n nA A A ++=-; (5) 1 1m m m n n n A A mA -+=+.(6) 1!22!33!!(1)!1n n n +?+?++?=+-L . 3、组合数公式 m n C =m n m m A A =m m n n n ???+--ΛΛ21)1()1(=!!!)(m n m n -?(n ∈N*,m N ∈,且m n ≤). 4、组合数的两个性质 (1) m n C =m n n C - ; (2) m n C +1 -m n C =m n C 1 +. 5、排列数与组合数的关系 m m n n A m C =?! . 6、二项式定理: 011()()n n n r n r r n n n n n n a b C a C a b C a b C b n N --*+=+++++∈L L 【注】: 1.基本概念: ①二项式展开式:右边的多项式叫做()n a b +的二项展开式。 ②二项式系数:展开式中各项的系数r n C (0,1,2,,)r n =???. ③项数:共(1)r +项,是关于a 与b 的齐次多项式 ④通项:展开式中的第1r +项r n r r n C a b -叫做二项式展开式的通项。用1r n r r r n T C a b -+=表示。 2.注意关键点: ①项数:展开式中总共有(1)n +项。 ②顺序:注意正确选择a ,b ,其顺序不能更改。()n a b +与()n b a +是不同的。 ③指数:a 的指数从n 逐项减到0,是降幂排列。b 的指数从0逐项减到n ,是升幂排列。

高考一轮复习教案十二(3)排列与组合的综合应用(教师)文科用

模块:十二、排列组合、二项式定理、概率统计 课题:3、排列与组合的综合应用 教学目标:进一步加深对排列、组合意义理解的基础上,掌握有关排列、组合综合题的基本解法,提高分析问题和解决问题的能力,学会分类讨论的思想. 掌握解决排列、组合问题的一些常用方法. 重难点:掌握解决排列、组合问题的一些常用方法. 一、知识要点 常用解题方法: 1、特殊优先法 2、分类讨论法 3、分组(堆)问题 4、插空法 5、捆绑法 6、排除法 7、隔板法 8、错位法 9、容斥法 二、例题精讲 例1、将6本不同的书按下列分法,各有多少种不同的分法? (1)分给学生甲3 本,学生乙2本,学生丙1本; (2)分给甲、乙、丙3人,其中1人得3本、1人得2 本、1 人得1 本; (3)分给甲、乙、丙3人,每人2本; (4)分成3堆,一堆3 本,一堆2 本,一堆1 本; (5)分成3堆,每堆2 本 (6)分给分给甲、乙、丙3人,其中一人4本,另两人每人1本; (7)分成3堆,其中一堆4本,另两堆每堆1本。 答案:(1)60;(2)360;(3)90;(4)60;(5)15;(6)90;(7)15. 例2、求不同的排法种数: (1)6男2女排成一排,2女相邻; (2)6男2女排成一排,2女不能相邻; (3)4男4女排成一排,同性者相邻; (4)4男4女排成一排,同性者不能相邻. 答案:(1)10080;(2)30240;(3)1152;(4)1152.

例3、有13名医生,其中女医生6人.现从中抽调5名医生组成医疗小组前往灾区,若医疗小组至少有2名男医生,同时至多有3名女医生,设不同的选派方法种数为P ,则下列等式 (1)514 1376;C C C - (2)23324157676767C C C C C C C +++; (3)514513766C C C C --; (4)23 711C C ; 其中能成为P 的算式有_________种. 答案:(2)(3) 例4、对某种产品的6件不同正品和4件不同次品,一一进行测试,到区分出所有次品为止.若所有次品恰好在第五次测试被全部发现,则这样的测试方法有 种. 答案:576种 例5、某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前有增加了2个新节目,如果将这两节目插入节目单中,那么不同的插法种数为 . 答案:42. 例6、从10 种不同的作物中选出6 种放入6个不同的瓶子中展出,如果甲、乙两种种子不能放入第1号瓶内,那么不同的放法共有 种. 答案:120960 例7、将3种作物种植在如图的5块试验田里,每块种植一种作物且相邻的 试验田不能种植同一种作物,不同的种植方法共有________种. 答案:42 例8、四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有 种. 答案:141种 例9、从黄瓜,白菜,油菜,扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共有 种. 答案:18种 例10、有四个不同的小球,全部放入四个不同的盒子内,恰有两个盒子不放球的放法总数为

组合的综合应用

组合的综合应用 探究点1 有限制条件的组合问题 课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名队长,现从中选5人主持某项活动,依下列条件各有多少种选法? (1)至少有一名队长当选. (2)至多有两名女生当选. (3)既要有队长,又要有女生当选. 【解】 (1)至少有一名队长含有两种情况:有一名队长和两名队长,故共有C12·C411+C22·C311=825种.或采用排除法有C513-C511=825种. (2)至多有两名女生含有三种情况:有两名女生、只有一名女生、没有女生,故共有C25·C38+C15·C48+C58=966种. (3)分两种情况: 第一类:女队长当选,有C412种; 第二类:女队长不当选, 有C14·C37+C24·C27+C34·C17+C44种. 故共有C412+C14·C37+C24·C27+C34·C17+C44=790种. [变问法]在本例条件下,至多有1名队长被选上的方法有多少种? 解:分两类情况: 第一类:没有队长被选上,从除去两名队长之外的11名学生中选取5人有C511=462种选法.第二类:一名队长被选上,分女队长被选上和男队长被选上,不同的选法有:C411+C411=660种选法. 所以至多1名队长被选上的方法有462+660=1 122 种. 有限制条件的组合问题分类 有限制条件的抽(选)取问题,主要有两类: 一是“含”与“不含”问题,其解法常用直接分步法,即“含”的先取出,“不含”的可把所指元素去掉再取,分步计数; 二是“至多”“至少”问题,其解法常有两种解决思路:一是直接分类法,但要注意分类要不重不漏;二是间接法,注意找准对立面,确保不重不漏. 1.若从1,2,3,…,9这9个整数中取4个不同的数,使其和为奇数,则不同的取法共有( ) A.60种B.63种

奥数(排列组合)

排列组合应用题的教学设计 致远高中朱英2007.3 解决排列组合应用题的基础是:正确应用两个计数原理,分清排列和组合的区别。 引例1 现有四个小组,第一组7人,第二组8人,第三组9人,第四组10人,他们参加旅游活动: (1)选其中一人为负责人,共有多少种不同的选法。 (2)每组选一名组长,共有多少种不同的选法4 评述:本例指出正确应用两个计数原理。 引例2 (1)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的线段共有多少条? (2)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的有向线段共有多少条?评述:本例指出排列和组合的区别。 求解排列组合应用题的困难主要有三个因素的影响: 1、限制条件。 2、背景变化。 3、数学认知结构 排列组合应用题可以归结为四种类型: 第一个专题排队问题 重点解决: 1、如何确定元素和位置的关系 元素及其所占的位置,这是排列组合问题中的两个基本要素。以元素为主,分析各种可能性,称为“元素分析法”;以位置为主,分析各种可能性,称为“位置分析法”。 例:3封不同的信,有4个信箱可供投递,共有多少种投信的方法? 分析:这可以说是一道较简单的排列组合的题目了,但为什么有的同学能做出正确的答案34(种),而有的同学则做出容易错误的答案43(种),而他们又错在哪里呢?应该是错在“元素”与“位置”上了! 法一:元素分析法(以信为主) 第一步:投第一封信,有4种不同的投法; 第二步:接着投第二封信,亦有4种不同的投法; 第三步:最后投第三封信,仍然有4种不同的投法。 因此,投信的方法共有:34(种)。 法二:位置分析法(以信箱为主) C(种); 第一类:四个信箱中的某一个信箱有3封信,有投信方法1 4第二类:四个信箱中的某一个信箱有2封信,另外的某一个信箱有1封信,

排列组合综合应用

第九讲 排列组合综合应用 【内容概述】 乘法原理是指做一件事,完成它需要分成几个步骤,做第一步有m 1种不同的方法, 做第二步有m 2种不同的方法…做第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有N=m 1×m 2×……×m n 种不同方法(即每一步都不能单独完成这件事情,需要所有步骤合在一 起才能完成这件事情) 加法原理是指做一件事,完成它可以有几类办法,在第一类办法中,有m 1种不同的 方法,在第二类办法中,有m 2种不同的方法……在第n 类办法中,有m n 种不同的方法。 那么完成这件事共有N=m 1+m 2+m n 种不同方法。(即每一类办法都能独立完成,每一类与 另一类不重复,所有这些类型合起来构成这个事情) 【典型题解】 例1 某人到食堂去买饭,食堂里有4种荤菜,3种素菜,2种汤,他要各买一样,共有多少种不同的买法? 【答案解析】根据题目条件可知,买饭可以分3个步骤。直接利用乘法原理计算。 不同的买法的种数:24234=??(种) 练习一“IMO ”是国际数学奥林匹克的缩写,把这三个字母用三种不同的颜色来写,现有五种不同颜色的笔,问共有多少种不同的写法? 【答案解析】根据题目条件可知,写完IMO 可以分三个步骤,第一步写“I ”有5种写法,第二步写“M ”有4种写法,第三步写“O ”有3种写法。直接利用乘法原理计算。 不同的写法的种数60345=??(种) 例2 一个篮球队,五名队员A 、B 、C 、D 、E ,由于某种原因,C 不能做中锋,而其余 四人可以分配到五个位置的任何一个上,问:共有多少种不同的站位方法? 【答案解析】把球场的上的五个位置分别称为1、2、3、4、5号位;令1号位为中锋,由于C 不能做中锋,那么还有4种不同的选择方法,2号位还有剩下的4个人可供选择,3号位还有剩下的3个人可供选择,4号位还有剩下的2个人可供选择,5号位只剩个人可供选择,根据乘法原理,它们的积就是全部的选择方法. 不同的站位方法:9612344=????(种) 练习二 广州电话号码有8个数码,其中第一个数字不为0,而且数字不重复,这样的电话号码共有多少个? 【答案解析】首先考虑第1个位置,有9种选择。其它位置根据乘法原理,依次有9、8、7、6、5、4、3种选择。 电话号码个数:163296034567899=???????(个)

排列组合和排列组合计算公式复习过程

排列组合公式/排列组合计算公式 排列P------和顺序有关 组合C -------不牵涉到顺序的问题 排列分顺序,组合不分 例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列" 把5本书分给3个人,有几种分法"组合" 1.排列及计算公式 从n个不同元素中,任取m(m≤n)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;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号p(n,m)表示. p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1). 2.组合及计算公式 从n个不同元素中,任取m(m≤n)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;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.用符号 c(n,m) 表示. c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m); 3.其他排列与组合公式 从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.

n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为 n!/(n1!*n2!*...*nk!). k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为 c(m+k-1,m). 排列(Pnm(n为下标,m为上标)) Pnm=n×(n-1)....(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn(两个n分别为上标和下标)=n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n 组合(Cnm(n为下标,m为上标)) Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n 分别为上标和下标)=1 ;Cn1(n为下标1为上标)=n; Cnm=Cnn-m 2008-07-08 13:30 公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。 公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列。 N-元素的总个数 R参与选择的元素个数

小学数学《排列组合的综合应用》练习题(含答案)

小学数学《排列组合的综合应用》练习题(含答案) 例1 从5幅国画,3幅油画,2幅水彩画中选取两幅不同类型的画布置教室,问有几种选法? 分析首先考虑从国画、油画、水彩画这三种画中选取两幅不同类型的画有三种情况,即可分三类,自然考虑到加法原理.当从国画、油画各选一幅有多少种选法时,利用的乘法原理.由此可知这是一道利用两个原理的综合题.关键是正确把握原理. 解:符合要求的选法可分三类: 不妨设第一类为:国画、油画各一幅,可以想像成,第一步先在5张国画中选1张,第二步再在3张油画中选1张.由乘法原理有 5×3=15种选法.第二类为国画、水彩画各一幅,由乘法原理有 5×2=10种选法.第三类油画、水彩各一幅,由乘法原理有3×2=6种选法.这三类是各自独立发生互不相干进行的. 因此,依加法原理,选取两幅不同类型的画布置教室的选法有 15+10+ 6=31种. 注运用两个基本原理时要注意: ①抓住两个基本原理的区别,千万不能混. 不同类的方法(其中每一个方法都能各自独立地把事情从头到尾做完)数之间做加法,可求得完成事情的不同方法总数. 不同步的方法(全程分成几个阶段(步),其中每一个方法都只能完成这件事的一个阶段)数之间做乘法,可求得完成整个事情的不同方法总数. ②在研究完成一件工作的不同方法数时,要遵循“不重不漏”的原则.请看一些例:从若干件产品中抽出几件产品来检验,如果把抽出的产品中至多有2件次品的抽法仅仅分为两类:第一类抽出的产品中有2件次品,第二类抽出的产品中有1件次品,那么这样的分类显然漏掉了抽出的产品中无次品的情况.又如:把能被2、被3、或被6整除的数分为三类:第一类为能被2整除的数,第二类为能被3整除的数,第三类为能被6整除的数.这三类数互有重复部分. ③在运用乘法原理时,要注意当每个步骤都做完时,这件事也必须完成,而且前面一个步骤中的每一种方法,对于下个步骤不同的方法来说是一样的. 例2 一学生把一个一元硬币连续掷三次,试列出各种可能的排列. 分析要不重不漏地写出所有排列,利用树形图是一种直观方法.为了方便,树形图常画成倒挂形式. 解:

排列与组合的应用.

排列与组合的应用 四川成都市大弯中学 李植武 摘要 在信息学奥林匹克竞赛中,多次出现了排列与组合的竞赛题目。本文介绍了排列与组合的概念、公式,重点讲解了排列与组合的生成算法,最后通过几个竞赛题目的解决,体现了排列与组合在信息学竞赛中的应用。 关键词 排列 组合 生成 应用 说明:本文中的pascal 程序在Lazarus v0.9.22 beta 下调试完成,c 程序dev-c++ 4.9.9.2下调试完成,所有程序通过相应数据测试。 一、排列与组合 1.排列及公式 (1)线排列 一般地,从n 个不同元素中,取出m(m ≤n)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 个元素的一个线排列;从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素的所有线排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数, 用符号 m n A 表示。 )! (!A 1)-m -...(n )2)(1(m n m n n n n n A m n -= --= 规定 0!=1。 (2)圆排列 从n 个不同元素中取出m 个元素按照某种次序(如逆时针)排成一个圆圈, 称这样的排列为圆排列,圆排列个数为)! (! m n m n m A m n -= 。 因为从n 个不同元素中取出m 个元素排成一列的个数是m n A 。不妨设一个排 列是:a 1a 2…a m 。而这个排列与排列a 2…a m a 1, a 3…a m a 1a 2,…, a m a 1a 2…a m-1,是一样 的圆排列,共有m 个,所以一个圆排列对应m 个普通排列,所以有圆排列数m A m n 。 (3)无限重排列 从n 个不同元素中取r 个元素按次序排列,每个元素可以取无限次,这样的排列称为无限重排列。显然,其排列数为n r 。 (4)有限重排列 从k 个不同元素{ a 1a 2…a k }中取n 个元素按次序排列,元素a i 可以取r i 次,r 1+r 2+...+r k =r ,这样的排列称为有限重排列。 实际上,这个问题与下面的问题等价:

排列与组合综合用题

排列与组合的综合应用题(2) 授课教师:黄冈中学高级教师汤彩仙 一、知识概述 例1、有13名医生,其中女医生6人.现从中抽调5名医生组成医疗小组前往灾区,若医疗小组至少有2名男医生,设不同的选派方法种数为P,则下列等式: ①②;③;④; 其中能成为P 的算式有________.(填序号) 答案:②③ 例2、袋中有3个不同的红球,4个不同的黄球,每次从中取出一球,直到把3个红球都取出为止,共有多少种不同的取法? 解:++++=4110(种). 例3、某停车场有连成一排的9个停车位,现有5辆不同型号的车需要停放,按下列要求各有多少种停法?(1)5辆车停放的位置连在一起; (2)有且仅有两车连在一起; (3)为方便车辆进出,要求任何3辆车不能在一起. 解:(1)(种).

(2)(种). (3)要求任何3辆车不能连在一起,可以分成①5辆车均不相邻,②有且仅有两辆车相邻,③有2组2辆车相邻,三种情况. 有. 例4、设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的五个盒子,现将这五个球放入5个盒子内: (1)只有一个盒子空着,共有多少种投放方法? (2)没有一个盒子空着,但球的编号与盒子编号不全相同,有多少种投放方法? (3)每个盒子内投放一球,并且至少有两个球的编号与盒子编号是相同的,有多少种投放方法?解:(1). (2). (3)(种). 法二:恰有两个球的编号与盒子编号是相同时,投法数为种; 恰有三个球的编号与盒子编号是相同时,投法数为种; 恰有五个球的编号与盒子编号是相同时,投法数为1种; 故至少有两个球的编号与盒子编号是相同的投法数为

例5、某学习小组有8名同学,从男生中选2人,女生中选1人参加数学、物理、化学三种竞赛,要求每科均有一人参加,共有180种不同的选法,那么该小组中男女同学分别有多少人? 解:设有男生x人,女生8-x人,(x∈N+,且2≤x≤7). 则有,即x(x-1)(8-x)=60. ∴x=6或x=5. ∴男生6人,女生2人或男生5人,女生3人. 例6、一栋7层的楼房备有电梯,现有A,B,C,D,E五人从一楼进电梯上楼,求:(1)有且仅有一人要上7楼,且A不在2楼下电梯的所有可能情况种数. (2)在(1)的条件下,一层只能下1个人,共有多少种情况? 解:(1)分A上不上7楼两类A上7楼,有54种;A不上7楼,有4×4×53种.共有54+4×4×53=2625种. (2)(种). 例7、某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分(如图).现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同样颜色的花,不同的栽种方法有__________种.(以数字作答) 解:(种).

排列与组合的综合问题

排列与组合的综合问题 一、基础热身: 1、圆周上有2n(n>1)个等分点,以其中三个点为顶点的直角三角形 有个(用数字作答)。 2、安排6名同学参加“中国梦我的梦”演讲比赛,要求甲选手不是第一个演讲, 也不是最后一个演讲,不同的排法种数是(用数字作答)。 3、从1、3、5、7中选2个数,再从2、 4、6中选2个数,则选出的4个数排成 的四位数有个(用数字作答)。 4、某外商计划在4个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目 不超过2个,则该外商不同的投资方案有种。(用数字作答)。 小结:在处理排列组合综合问题时,应遵循“先特殊后一般”、“先取后排”、“先分类后分步”的基本原则,通过合理的分解将综合问题转化为基本问题来解决。 二、巩固提升: 1、6名运动员站在6条跑道上准备参加比赛,其中甲不能站第一跑道也不能站第 二跑道,乙必须站第五或第六跑道,则不同的站法总数是 (用数字作答)。

2、将4名教师分配到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分配方案 共有(用数字作答)。 3、男生5人和女生3人排成一行,要求两端不排女生,且任何2名女生都不相邻, 则不同的排法种数为(用数字作答)。 4、从6个人中选4人分别到张家界、韶山、衡山、大围山四个景点游览,要求每 个景点有1个人游览,每人只游览一个景点,且这6人中甲乙两个不去张家界游览,则不同的选择方案有(用数字作答)。 5、已知直线ax+by+c=0中的a、b、c是取自集合{3,2,1,0,1,2,3} ---中的3个不同元素,并且该直线的倾斜角是锐角,则这样的直线的条数共有(用数字作答)。 6、21中K1101班班委会为了调整同学们高三的紧张生活,利用班会课安排了5 个表演节目,这5个节目已经排成节目单,就在节目表演前,吴楷彬和吴昊天两人各有一个节目要加入,如果将他们的两个节目插入原节目中,那么不同插法的种数为(用数字作答)。 规律小结: 1、解排列组合综合问题时应注意以下几点: ①、把具体问题转化或归结为排列或组合问题 ②、通过分析确定运用分类还是分步 ③、分析题目条件时,避免选取时重复或遗漏 2、解排列组合综合问题常用的方法: ①、直接法与间接法②、分类法与分步法③、元素分析法与位置分析法④、插空法与捆绑法

排列组合综合应用3,4(其他问题)

宜春中学数学学科2-3册笫一章排列组合的综合应用3、4导学案 编号:59-60 编写:丁红平 审核:高二数学理科备课组 学习目标: 1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理; 2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。提高学生解决问题分析问题的能力 ; 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题。. 学习重点:排列组合在其他一些方面的应用 学习难点:排列组合在其他一些方面的应用 学习过程: 一、 (约3分钟) 引例1:交叉问题集合法:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式 ()()()()n A B n A n B n A B ?=+-?. 1.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不 同的参赛方案? 解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有: ()()()()n I n A n B n A B --+?4332 6554252A A A A =--+=种. 2.男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1人,选派5人外出比赛,在下列情形下各有多少 种选派方法? (1)队长至少有1人参加;(2)既要有队长,又要有女运动员. 解:(1)设A ={选派5人有男队长参加的},B ={选派5人有女队长参加的},则原题即求n(A ∪B), 而 n(A ∪B)=n(A)+n(B)-n(A ∩B). n(A)=49C =n(B), n(A ∩B)=38C , 故n(A ∩B)=19623 849=-C C . 另解:设A ={选派5人有1个队长参加的},B ={选派5人有2个队长参加的},则原题即求n(A ∪B), n(A)=4812C C , n(B)=3822C C , n(A ∩B)=n( )=0. 因此n(A ∪B)=n(A)+n(B)=4812C C +3 822C C =196. 说明:A ∩B 即选派5人既要有1个队长参加又要有2个队长参加这件事,这是不可能事件. (2)设A ={选派5人有队长参加的},B ={选派5人有女运动员参加的},则原题即求n(A ∩B), 又)()()(B A n I n B A n ?-=?)()(B A n I n ?-= )()()()(B A n B n A n I n ?+--=19155 56 585 10=+--=C C C C 即有191种选派方法. 说明: 即选派5人,既无队长又无女运动员参加. 从以上例题我们可以看出,用集合与对应思想分析处理排列组合问题,实质上就是将同一问题中满足 不同限制条件的元素的排列或组合的全体与不同的集合之间建立相应的对应关系,而将各限制条件之 间的关系转化为集合与集合之间的运算关系,通过计算集合的元素个数来计算排列或组合的个数,这有助于将带有多个附加条件的排列或组合问题分解为只有1个或简单几个附加条件的排列或组合问题来处理,这可大大简化复杂的分类过程,从而降低了问题的难度. 例2、(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有( ) A 、70种 B 、64种 C 、58种 D 、52种 解析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成4 8C 四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶 点共面都不能构成四面体,所以四面体实际共有481258C -=个. (2)四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有( ) A 、150种 B 、147种 C 、144种 D 、141种 解析:10个点中任取4个点共有4 10C 种,其中四点共面的有三种情况:①在四面体的四个面上,每面内四点共面的情况为4 6C ,四个面共有4 64C 个;②过空间四边形各边中点的平行四边形共3个;③过棱 上三点与对棱中点的三角形共6个.所以四点不共面的情况的种数是44 106436141C C ---=种. (3)正方体8个顶点可连成多少队异面直线? 解析:因为四面体中仅有3对异面直线,可将问题分解成正方体的8个顶点可构成多少个不同的四面 体,从正方体8个顶点中任取四个顶点构成的四面体有4 81258C -=个,所以8个顶点可连成的异面 直线有3×58=174对 . (约10分钟) 例1、小明家住二层,他每次回家上楼梯时都是一步迈两级或三级台阶。已知相邻楼层之间有16级台阶,那么小明从一层到二层共有多少种不同的走法? 【解析】 :插空法解题:考虑走3级台阶的次数: 1)有0次走3级台阶(即全走2级),那么有1种走法; 2)有1次走三级台阶。(不可能完成任务); 3)有两次走3级台阶,则有5次走2级台阶: (a )两次三级台阶挨着时:相当于把这两个挨着的三级台阶放到5个两级台阶形成的空中,有 1 66C =种 (b )两次三级不挨着时:相当于把这两个不挨着的三级台阶放到5个两级台阶形成的空中,有 2615C =种走法。 4)有3次(不可能) 5)有4次走3级台阶,则有2次走两级台阶,互换角色,想成把两个2级台阶放到3级台阶形成得空 中,同(3)考虑挨着和不挨着两种情况有种 125515C C +=走法; 6)有5次(不可能) 故总共有:1+6+15+15=37种。 例2.如果从数1,2,…,14中,按从小到大的顺序取出321,,a a a ,使同时满足312≥-a a 与323≥-a a ,

排列组合的应用

排列组合应用(一)排列 解排列问题,首先必须认真审题,明确问题是否是排列问题,那是否有序,抓住问题本质特征,灵活运用基本原理和公式进行分析,同时要讲究一些基本策略与方法技巧。 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A2 4+A1 2 A1 3 A1 3 =30种。 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4个元素进 行排列再对甲、乙、丙三人进行排列。共A5 5A3 3 种。 3、不相邻问题有“插空法”。对于某几个元素不相邻的排列问题,可先将其他元素排好,然后再将不相邻的元素在已排好的元素之间及两端的空隙间插入即可。 例3、7人站成一排照相,要求甲、乙、丙三人不相邻有多少种不同的排法?

(分析)先让其余4人站好,有A4 4 种排法,这时有5个“空隙”可 供甲、乙、丙选取,即A3 5种。共A4 4 A3 5 种排法。 4、间接法或淘汰法。理解题中的要求,把不符合要求的除去,此时应注意既不能多减也不能少减。 例4、5名男生,5名女生排成一行,其中5名男生不排在一起,有几种排法? (分析)先计算出10人的全排列数,再减去5名男生排在一起的排 列数即可。共A10 10—A5 5 A6 6 排法。 5、合理分类与准确分步。解含有约束条件的排列组合问题,应按元素的性质进行分类,事情发生的连续性分步,做到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。 例5、五人从左到右站成一排,其中甲不站排头,乙不站第二个位置,共有多少种不同站法 (分析)若甲在第二位置上其余4人可自由按排,有A4 4 种; 若甲在第3、4、5位置上,则乙可站在其他3个位置上,有A1 3A1 3 A3 3 种;共A4 4+ A1 3 A1 3 A3 3 种排法。 或用间接法:①甲在第一位置,乙在第二位置有A3 3 种;②甲在第一 位置,乙不在第二位置有A1 3A3 3 种;③甲不在第一位置,乙在第二位 置有A1 3A3 3 种;即共有A3 3 + A1 3 A3 3 + A1 3 A3 3 种不符合要求,则符合要求 的有A5 5—(A3 3 + A1 3 A3 3 + A1 3 A3 3 )种。 6、顺序固定问题有“除法”。对于某几个元素顺序一定的排列问题,

7-5-1 组合的基本应用(一).教师版【小学奥数精品讲义】

1.使学生正确理解组合的意义;正确区分排列、组合问题; 2.了解组合数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的组合; 3.掌握组合的计算公式以及组合数与排列数之间的关系; 4.会分析与数字有关的计数问题,以及与其他专题的综合运用,培养学生的抽象能力和逻辑思维能力; 通过本讲的学习,对组合的一些计数问题进行归纳总结,重点掌握组合的联系和区别,并掌握一些组合技巧,如排除法、插板法等. 一、组合问题知识要点 教学目标 7-5-1.组合的基本应用(一) 1

2 日常生活中有很多“分组”问题.如在体育比赛中,把参赛队分为几个组,从全班同学中选出几人参加某项活动等等.这种“分组”问题,就是我们将要讨论的组合问题,这里,我们将着重研究有多少种分组方法的问题. 一般地,从n 个不同元素中取出m 个(m n ≤)元素组成一组不计较组内各元素的次序,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合. 从排列和组合的定义可以知道,排列与元素的顺序有关,而组合与顺序无关.如果两个组合中的元素完全相同,那么不管元素的顺序如何,都是相同的组合,只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合. 从n 个不同元素中取出m 个元素(m n ≤)的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个不同元素的 组合数.记作m n C . 一般地,求从n 个不同元素中取出的m 个元素的排列数n m P 可分成以下两步: 第一步:从n 个不同元素中取出m 个元素组成一组,共有m n C 种方法; 第二步:将每一个组合中的m 个元素进行全排列,共有m m P 种排法. 根据乘法原理,得到m m m n n m P C P =?. 因此,组合数12)112321 ?-?-??-+==?-?-????m m n n m m P n n n n m C P m m m ()(() ()(). 这个公式就是组合数公式. 二、组合数的重要性质

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