(完整)高中数学排列组合专题复习
35:排列组合和二项式定理高三复习数学知识点总结(全)

排列、组合与二项式定理1.两个计数原理(1)分类计数定理(加法原理):如果完成一件事,有n 类方式,在第1类方式中有1m 种不同的方法,在第2类方式中有2m 种不同的方法,......,在第n 类方式中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++=...21种不同的方法.(2)分步计数定理(乘法原理):如果完成一件事,需要完成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,......,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N ⨯⨯⨯= 21种不同的方法.(3)两个计数原理的区别分类计数原理与分步计数原理的区别关键在于看事件能否完成,事件完成了就是分类,分类后要将种数相加;事件必须要连续若干步才能完成的则是分步,分步后要将种数相乘.2.排列(1)排列的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m 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)排列数的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤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m n A 表示.(3)排列数公式:)1()2)(1()!(!+---=-=m n n n n m n n A m n .特别地:①(全排列).123)2)(1(!⋅⋅--== n n n n A n n ②.1!0=3.组合(1)组合的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m 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.(2)组合数的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤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m n C 表示.(3)组合数公式:()()()()121!!!!m m n n m m n n n n m A n C A m m n m ---+===- .特别地:01n C =.(4)组合数的性质:①m n n m n C C -=;②11-++=m n m n m n C C C ;③11--=kn k n nC kC .4.解决排列与组合问题的常用方法通法:先特殊后一般(有限制条件问题),先组合后排列(分组问题),先分类后分步(综合问题).例:某校开设9门课程供学生选修,其中A 、B 、C 三门由于上课时问相同,至多选一门,学校规定,每位同学选修4门,共有多少种不同的选修方案?答:.75461336=+C C C (1)特殊元素、位置优先安排法:对问题中的特殊元素或位置优先考虑排列,然后排列其他一般元素或位置.例4-1:0、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个?答:.3013131224=+C C C A (2)限制条件排除法:先求出不考虑限制条件的个数,然后减去不符合条件的个数.也适用于解决“至多”“至少”的排列组合问题.例4-2:从7名男同学和5名女同学中选出5人,若至少有2名女同学当选,问有多少种情况?答:.596)(471557512=+-C C C C(3)相邻问题“捆绑法”:将必须相邻的元素“捆绑”在一起,当作一个元素进行排列,待整个问题排好之后再考虑它们内部的排列数,它主要用于解决相邻问题.例4-3:5个男生3个女生排成一列,要求女生排一起,共有几种排法?答:6363A A =4320(4)不相邻问题“插空法”:先把无位置要求的元素进行排列,再把规定不相邻的元素插入已排列好的元素形成的“空档”中(注意两端).例4-4:5个男生3个女生排成一列,要求女生不相邻且不可排两头,共有几种排法?答:5354A A (5)元素相同“隔板法”:若把n 个不加区分的相同元素分成m 组,可通过n 个相同元素排成一排,在元素之间插入1-m 块隔板来完成分组,共11--+m m n C 种方法.例4-5:10张参观公园的门票分给5个班,每班至少1张,有几种选法?答:.49C (6)元素不多“列举法”:即把符合条件的一一列举出来.例4-6:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格内,每个方格填一个,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法种数有种。
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-1 -二轮复习专题:排列组合题型总结不同的三位数C53 23A3-C4 22Al =432 (个)排列组合问题千变万化,解法灵活,条件隐晦,思维抽象,难以找到解题的突破口。
因而在求解排列组合应用题时,除做到:排列组合分清,加乘原理辩明,避免重复遗漏外,还应注意积累排列组合问题得以快速准确求解。
一. 直接法1. 特殊元素法例1用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复的四位数,试求满足下列条件的四位数各有多少个(1)数字1不排在个位和千位(2)数字1不在个位,数字6不在千位。
分析:(1 )个位和千位有5个数字可供选择A;,其余2位有四个可供选择A2,由乘法原理:A;A/=2402. 特殊位置法(2)当1在千位时余下三位有A/=60,1不在千位时,千位有A;种选法,个位有A:种, 余下的有A,共有A4A4 A:=192所以总共有192+60=252二. 间接法当直接法求解类别比较大时,应采用间接法。
如上例中( 2 )可用间接法A 2A f A2 =252例2 有五张卡片,它的正反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将它们任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数?分析:此例正面求解需考虑0与1卡片用与不用,且用此卡片又分使用0与使用1,类别较复杂,因而可使用间接计算:任取三张卡片可以组成不同的三位数C; 23A个,其中0在百位的有C; 22A个,这是不合题意的。
故共可组成三. 插空法当需排元素中有不能相邻的元素时,宜用插空法。
例3 在一个含有8个节目的节目单中,临时插入两个歌唱节目,且保持原节目顺序,有多少中插入方法?分析:原有的8个节目中含有9个空档,插入一个节目后,空档变为10个,故有A;A;=100中插入方法。
四. 捆绑法当需排元素中有必须相邻的元素时,宜用捆绑法。
例4 4名男生和3名女生共坐一排,男生必须排在一起的坐法有多少种?分析:先将男生捆绑在一起看成一个大元素与女生全排列有A:种排法,而男生之间又有A种排法,又乘法原理满足条件的排法有:A:X A f=576练习1 .四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中,若使每个盒子不空,则不同的放法有—种(C2A;)2 .某市植物园要在30天内接待20所学校的学生参观,但每天只能安排一所学校,其中有一所学校人数较多,要安排连续参观2天,其余只参观一天,则植物园30天内不同的安排方法有(C;9 A29)(注意连续参观2天,即需把30天种的连续两天捆绑看成一天作为一个整体来选有C;9其余的就是19所学校选28天进行排列)五. 隔板法名额分配或相同物品的分配问题,适宜采隔板用法例5某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名额分配方案共—种。
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完整)高中数学排列组合专题复习本文介绍了解决排列组合问题的方法和策略。
首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
文章提供了分类计数原理和分步计数原理两种常用的解题方法,并指出了它们的区别。
在解决排列组合综合性问题时,需要确定分多少步及多少类,以及每一步或每一类是排列问题还是组合问题,元素总数是多少及取出多少个元素。
文章还介绍了一些常用的解题策略,如特殊元素和特殊位置优先策略。
最后,文章以一个例子展示了如何使用分步计数原理解决一个排列组合问题。
位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法。
如果以元素分析为主,需要先安排特殊元素,再处理其他元素;如果以位置分析为主,需要先满足特殊位置的要求,再处理其他位置。
如果有多个约束条件,往往需要同时考虑这些条件。
练题:有7种不同的花种要排成一列的花盆里,要求两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里。
问有多少种不同的排法?相邻元素捆绑策略是解决要求某几个元素必须排在一起的问题的方法。
可以将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其他元素一起进行排列,同时要注意合并元素内部也必须排列。
练题:某人射击8枪,命中4枪,其中有恰好3枪连在一起的情况有20种不同的排列方式。
不相邻问题插空策略是先把没有位置要求的元素进行排队,再把不相邻元素插入中间和两侧的方法。
练题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,后来又增加了两个新节目。
如果将这两个新节目插入原节目单中,且这两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为30.定序问题倍缩空位插入策略是对于某几个元素顺序一定的排列问题,先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数。
另一种方法是设想有空位,让其他元素先坐下,再让这几个元素坐下。
练题:7个人排队,其中甲乙丙三人的顺序一定,共有多少不同的排法?可以使用倍缩法、空位法或插入法来解决。
高考数学复习资料(排列组合)

排列、组合及其应用(第1课时)知识要点:1. 排列的概念: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。
所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m 个元素的排列数,用符号m n A 表示。
2. 排列数公式:mnA =(1)(2)(1)n n n n m ---+=!()!n n m -(,,m n N m n *∈≤);规定:0!= 1。
3. 组合的概念:从n 个不同元素中取出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。
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mn C 表示。
4. 组合数公式:m nC =mn m m A A =!!()!n m n m -),,(n m N m n ≤∈*且 5. 组合数的性质(1)m n n m n C C -=;规定:0n C = 1 ;(2)11m m m n n nC C C -+=+ 。
典型范例:例1:解方程:333222101+-+-+=+x x x x x A C C 。
分析:此题由于2x +一定大于2x -和3x -,所以只需要3x +大于3,而方程的左边可以通过组合数的性质(2)进行计算,另外此题适合用阶乘表示。
解:由2333110x x x C A -++=,得5333110x x C A ++= (3)!1(3)!5!(2)!10!x x x x ++=⋅⋅- 5!10(1)x x =⋅-解得4x =或3-∵33x +≥ ∴4x =点评:涉及排列数或者组合数的不等式,首先要注意使式子有意义,其次是根据情况,将m n A 或m n C 写成展开形式或者阶乘形式。
例2:有4名男生、5名女生,全体排成一行,问下列情形各有多少种不同的排法?(1)甲不在中间也不在两端; (2)甲、乙两人必须排在两端; (3)男女相间.分析:这是一个排列问题,一般情况下,我们会从受到限制的特殊元素开始考虑,有时也从特殊的位置讨论起.对于相邻问题,常用“捆绑法”;对于不相邻问题,常用“插空法”(特殊元素后考虑);对于“在”与“不在”的问题,常常使用“直接法”或“排除法”.解:(1)法一(元素分析法) 先排甲有6种, 其余有88A 种, 故共有886A 种排法法二(位置分析法) 除了甲之外的8个人排在中间和两端的位置,有38A 种排法,包括甲在内的其余6人排在其它位置,有66A 种排法,故共有3686241920A A ⋅=种排法法三(等机会法) 9个人的全排列数有99A 种, 甲排在每一个位置的机会都是均等的,依题意,甲不在中间及两端的排法总数是9962419209A ⋅=种 法四(间接法)98983241920A A -=种(2) 先排甲、乙,再排其余7人,共有272710800A A ⋅=(3)(插空法)先排4名男生有44A 种排法,再将5 名女生插空有55A 种排法,故共有45452880A A ⋅=种排法点评:本题集排列多种类型于一题,充分体现了元素分析法(优先考虑特殊元素)、优先考虑特殊元素(优先考虑特殊位置)、直接法、间接法(排除法)、捆绑法、等机会法、插空法等常见的解题思路.例3:要从12人中选出5人去参加一项活动,按下列要求有多少种不同选法?(1)A 、B 、C 三人必须入选(2)A 、B 、C 三人不能入选(3)A 、B 、C 三人只有一人入选(4)A 、B 、C 三人至少一人入选(5)A 、B 、C 三人至多二人入选。
高中数学排列组合专项练习(后附答案)

排列组合一、知识点讲解1.排列与组合的概念2.排列数与组合数(1)排列数的定义:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的________的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用____表示.(2)组合数的定义:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的________的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用____表示.3.排列数、组合数的公式及性质)(!n m m −+)m n n n C C =二、课堂练习题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列. ( ) (2)一个组合中取出的元素讲究元素的先后顺序. ( ) (3)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同. ( ) (4)(n +1)!-n !=n ·n !.( )(5)若组合式C x n =C mn ,则x =m 成立. ( ) (6)k C k n =n C k -1n -1.( )题组二 教材改编2.[P29习题T5]6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为________.3.[P16例7]用数字1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,其中偶数的个数为________.题组三易错自纠4.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有_______种.5.为发展国外孔子学院,教育部选派6名中文教师到泰国、马来西亚、缅甸任教中文,若每个国家至少去一人,则不同的选派方案种数为________.6.寒假里5名同学结伴乘动车外出旅游,实名制购票,每人一座,恰在同一排A,B,C,D,E五个座位(一排共五个座位),上车后五人在这五个座位上随意坐,则恰有一人坐对与自己车票相符座位的坐法有______种. (用数字作答)三、课中讲解题型一排列问题1.某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方写一条毕业留言,那么全班共写了_______条毕业留言. (用数字作答)2.用1,2,3,4,5,6组成一个无重复数字的六位数,要求三个奇数1,3,5有且只有两个相邻,则不同的排法种数为________.3.在1,2,3,4,5,6,7的任一排列a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7中,使相邻两数都互质的排列种数为________.排列应用问题的分类与解法(1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法、元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法.(2)对相邻问题采用捆绑法、不相邻问题采用插空法、定序问题采用倍缩法是解决有限制条件的排列问题的常用方法.题型二组合问题例1.某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货. 现从35种商品中选取3种.(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?组合问题常有以下两类题型变化:(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.(2)“至少”或“至多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“至多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解. 用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.练1.在某校2017年举办的第32届秋季运动会上,甲、乙两位同学从四个不同的运动项目中各选两个项目报名,则甲、乙两位同学所选的项目中至少有1个不相同的选法种数为________.练2.若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有________种.题型三排列与组合问题的综合应用命题点1相邻、相间及特殊元素(位置)问题例1.在高三某班进行的演讲比赛中,共有5位选手参加,其中3位女生,2位男生,如果2位男生不能连续出场,且女生甲不能排第一个,那么出场的顺序的排法种数为________.例2.大数据时代出现了滴滴打车服务,二胎政策的放开使得家庭中有两个孩子的现象普遍存在. 某城市关系要好的A,B,C,D四个家庭各有两个孩子共8人,他们准备使用滴滴打车软件,分乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐4名(乘同一辆车的4个孩子不考虑位置),其中A家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的4个孩子恰有2个来自于同一个家庭的乘坐方式共有________种.命题点2分组与分配问题例1.国家教育部为了发展贫困地区教育,在全国重点师范大学免费培养教育专业师范生,毕业后要分到相应的地区任教. 现有6个免费培养的教育专业师范毕业生要平均分到3所学校去任教,有_____种不同的分派方法.例2.有4名优秀学生A,B,C,D全部被保送到甲、乙、丙3所学校,每所学校至少去一名,则不同的保送方案共有________种.(1)解排列、组合问题要遵循的两个原则①按元素(位置)的性质进行分类;②按事情发生的过程进行分步. 具体地说,解排列、组合问题常以元素(位置)为主体,即先满足特殊元素(位置),再考虑其他元素(位置).(2)分组、分配问题的求解策略①对不同元素的分配问题a.对于整体均分,解题时要注意分组后,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后一定要除以A n n(n为均分的组数),避免重复计数.b.对于部分均分,解题时注意重复的次数是均匀分组的阶乘数,即若有m组元素个数相等,则分组时应除以m!,分组过程中有几个这样的均匀分组,就要除以几个这样的全排列数.c.对于不等分组,只需先分组,后排列,注意分组时任何组中元素的个数都不相等,所以不需要除以全排列数.②对于相同元素的“分配”问题,常用方法是采用“隔板法”.练1.(2017·全国Ⅱ改编)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有________种.练2.(2017·浙江)从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,则共有________种不同的选法. (用数字作答)练3.把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种.四、课后练习1.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是________.2.有5本不同的书,其中语文书3本,数学书2本,若将它们随机并排摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的摆放方法数为________.3.某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为________.4.方程ay=b2x2+c中的a,b,c∈{-3,-2,0,1,2,3},且a,b,c互不相同. 在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有________条.5.有A,B,C,D,E五位学生参加网页设计比赛,决出了第一到第五的名次. A,B两位学生去问成绩,老师对A说:你的名次不知道,但肯定没得第一名;又对B说:你是第三名. 请你分析一下,这五位学生的名次排列的种数为________.6.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为________.7.若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误方法共有________种. (用数字作答)8. 在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖. 将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种. (用数字作答)9. 某医院拟派2名内科医生,3名外科医生和3名护士共8人组成两个医疗分队,平均分到甲、乙两个村进行义务巡诊,其中每个分队都必须有内科医生,外科医生和护士,则不同的分配方案有______种.10. 用数字0,1,2,3,4组成的五位数中,中间三位数字各不相同,但首末两位数字相同的共有_____个.11. 某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是________.12. 某宾馆安排A,B,C,D,E五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A,B不能住同一房间,则共有________种不同的安排方法. (用数字作答)13. 7人站成两排队列,前排3人,后排4人,现将甲、乙、丙三人加入队列,前排加一人,后排加两人,其他人保持相对位置不变,则不同的加入方法的种数为________.14. 将标号为1,2,3,4,5的五个球放入3个不同的盒子中,每个盒子至少有一个球,则一共有________种放法.15. 在第二届乌镇互联网大会中,为了提高安保的级别同时又为了方便接待,现为其中的五个参会国的人员安排酒店,这五个参会国的人员要在a,b,c三家酒店中任选一家,且这三家都至少有一个参会国的人员入住,则这样的安排方法共有________种.16. 设三位数n=abc,若以a,b,c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n有多少个?排列组合一、知识点讲解1.排列与组合的概念2.排列数与组合数(1)排列数的定义: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.(2)组合数的定义: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.3.排列数、组合数的公式及性质)(!n m m −+C m -1n__ 二、课堂练习题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列. ()(2)一个组合中取出的元素讲究元素的先后顺序. ( ) (3)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同. ( )(4)(n +1)!-n !=n ·n !.( )(5)若组合式C x n =C mn ,则x =m 成立. ( ) (6)k C k n =n C k -1n -1.( )【答案】×;×;√;√;×;√题组二教材改编2. [P29习题T5]6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为________.【答案】24“插空法”,先排3个空位,形成4个空隙供3人选择就座,因此任何两人不相邻的坐法种数为A34=4×3×2=24.3. [P16例7]用数字1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,其中偶数的个数为________.【答案】48末位数字排法有A12种,其他位置排法有A34种,共有A12A34=48(种)排法,所以偶数的个数为48.题组三易错自纠4. 六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有_______种. 【答案】216第一类:甲在左端,有A55=5×4×3×2×1=120(种)排法;第二类:乙在最左端,甲不在最右端,有4A44=4×4×3×2×1=96(种)排法.所以共有120+96=216(种)排法.5. 为发展国外孔子学院,教育部选派6名中文教师到泰国、马来西亚、缅甸任教中文,若每个国家至少去一人,则不同的选派方案种数为________.【答案】540②一个国家派3名,一个国家派2名,一个国家派1名,有C36C23C11A33=360(种);③每个国家各派6. 寒假里5名同学结伴乘动车外出旅游,实名制购票,每人一座,恰在同一排A,B,C,D,E五个座位(一排共五个座位),上车后五人在这五个座位上随意坐,则恰有一人坐对与自己车票相符座位的坐法有______种. (用数字作答)【答案】45设5名同学也用A,B,C,D,E来表示,若恰有一人坐对与自己车票相符的坐法,设E同学坐在自己的座位上,则其他四位都不坐自己的座位,则有BADC,BDAC,BCDA,CADB,CDAB,CDBA,DABC,DCAB,DCBA,共9种坐法,则恰有一人坐对与自己车票相符座位的坐法有9×5=45(种).三、课中讲解题型一排列问题1. 某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方写一条毕业留言,那么全班共写了_______条毕业留言. (用数字作答)【答案】1 560由题意知两两彼此给对方写一条毕业留言相当于从40人中任选两人的排列数,所以全班共写了A240=40×39=1 560(条)留言.2. 用1,2,3,4,5,6组成一个无重复数字的六位数,要求三个奇数1,3,5有且只有两个相邻,则不同的排法种数为________.【答案】432根据题意,分三步进行:第一步,先将1,3,5分成两组,共C23A22种排法;第二步,将2,4,6排成一排,共A33种排法;第三步,将两组奇数插入三个偶数形成的四个空位,共A24种排法. 综上,共有C23A22A33 A24=3×2×6×12=432(种)排法.3. 在1,2,3,4,5,6,7的任一排列a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7中,使相邻两数都互质的排列种数为________. 【答案】864解析先把数字1,3,5,7作全排列,有A44=24种排法,再排数字6,由于数字6不与3相邻,在排好的排列中,除去3的左、右2个空隙,还有3个空隙可排数字6,故数字6有3种排法,最后排数字2,4,又数字2,4不与6相邻,故在剩下的4个空隙中排上2,4,有A24种排法,故共有A44×3×A24=864(种)排法.排列应用问题的分类与解法(1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法、元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法.(2)对相邻问题采用捆绑法、不相邻问题采用插空法、定序问题采用倍缩法是解决有限制条件的排列问题的常用方法.题型二组合问题例1.某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货. 现从35种商品中选取3种.(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?【答案】(1)从余下的34种商品中,选取2种有C234=561种取法,∴某一种假货必须在内的不同取法有561种.(2)从34种可选商品中,选取3种,有C334种或者C335-C234=C334=5 984种取法.∴某一种假货不能在内的不同取法有5 984种.(3)从20种真货中选取1种,从15种假货中选取2种有C120C215=2 100种取法.∴恰有2种假货在内的不同的取法有2 100种.(4)选取2种假货有C120C215种,选取3种假货有C315种,共有选取方式C120C215+C315=2 100+455=2 555(种).∴至少有2种假货在内的不同的取法有2 555种.(5)方法一(间接法)选取3种的总数为C335,因此共有选取方式C335-C315=6 545-455=6 090(种).∴至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.方法二(直接法)选取3种真货有C320种,选取2种真货有C220C115种,选取1种真货有C120C215种,因此共有选取方式C320+C220C115+C120C215=6 090(种).∴至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.组合问题常有以下两类题型变化:(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.(2)“至少”或“至多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“至多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解. 用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.练1.在某校2017年举办的第32届秋季运动会上,甲、乙两位同学从四个不同的运动项目中各选两个项目报名,则甲、乙两位同学所选的项目中至少有1个不相同的选法种数为________.【答案】30因为甲、乙两位同学从四个不同的项目中各选两个项目的选法有C24C24种.其中甲、乙所选的项目完全相同的选法有C24种,所以甲、乙所选的项目中至少有1个不相同的选法共有C24C24-C24=30(种).练2.若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有________种. 【答案】66共有4个不同的偶数和5个不同的奇数,要使和为偶数,则4个数全为奇数,或全为偶数,或2个奇数和2个偶数,故不同的取法有C45+C44+C25C24=66(种).题型三排列与组合问题的综合应用命题点1相邻、相间及特殊元素(位置)问题例1.在高三某班进行的演讲比赛中,共有5位选手参加,其中3位女生,2位男生,如果2位男生不能连续出场,且女生甲不能排第一个,那么出场的顺序的排法种数为________.【答案】602位男生不能连续出场的排法共有N1=A33×A24=72(种),女生甲排第一个且2位男生不连续出场的排法共有N2=A22×A23=12(种),所以出场顺序的排法种数为N=N1-N2=60.例2.大数据时代出现了滴滴打车服务,二胎政策的放开使得家庭中有两个孩子的现象普遍存在. 某城市关系要好的A,B,C,D四个家庭各有两个孩子共8人,他们准备使用滴滴打车软件,分乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐4名(乘同一辆车的4个孩子不考虑位置),其中A家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的4个孩子恰有2个来自于同一个家庭的乘坐方式共有________种.【答案】24根据题意,分两种情况讨论:①A家庭的孪生姐妹在甲车上,甲车上另外的两个孩子要来自不同的家庭,可以在剩下的三个家庭中任选2个,再从每个家庭的2个孩子中任选一个来乘坐甲车,有C23×C12×C12=12(种)乘坐方式;②A家庭的孪生姐妹不在甲车上,需要在剩下的三个家庭中任选1个,让其2个孩子都在甲车上,对于剩余的两个家庭,从每个家庭的2个孩子中任选一个来乘坐甲车,有C13×C12×C12=12(种)乘坐方式,故共有12+12=24(种)乘坐方式.命题点2分组与分配问题例1.国家教育部为了发展贫困地区教育,在全国重点师范大学免费培养教育专业师范生,毕业后要分到相应的地区任教. 现有6个免费培养的教育专业师范毕业生要平均分到3所学校去任教,有________种不同的分派方法.【答案】90例2.有4名优秀学生A,B,C,D全部被保送到甲、乙、丙3所学校,每所学校至少去一名,则不同的保送方案共有________种.【答案】36则共有6×6=36(种)不同的保送方案.(1)解排列、组合问题要遵循的两个原则①按元素(位置)的性质进行分类;②按事情发生的过程进行分步. 具体地说,解排列、组合问题常以元素(位置)为主体,即先满足特殊元素(位置),再考虑其他元素(位置).(2)分组、分配问题的求解策略①对不同元素的分配问题a. 对于整体均分,解题时要注意分组后,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后一定要除以A n n(n为均分的组数),避免重复计数.b. 对于部分均分,解题时注意重复的次数是均匀分组的阶乘数,即若有m组元素个数相等,则分组时应除以m!,分组过程中有几个这样的均匀分组,就要除以几个这样的全排列数.c. 对于不等分组,只需先分组,后排列,注意分组时任何组中元素的个数都不相等,所以不需要除以全排列数.②对于相同元素的“分配”问题,常用方法是采用“隔板法”.练1.(2017·全国Ⅱ改编)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有________种.【答案】36由题意可知,其中1人必须完成2项工作,其他2人各完成1项工作,可得安排方式为C13·C24·A22=练2.(2017·浙江)从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,则共有________种不同的选法. (用数字作答)【答案】660方法一只有1名女生时,先选1名女生,有C12种方法;再选3名男生,有C36种方法;然后排队长、副队长位置,有A24种方法. 由分步计数原理知,共有C12C36A24=480(种)选法.有2名女生时,再选2名男生,有C26种方法;然后排队长、副队长位置,有A24种方法. 由分步计数原理知,共有C26A24=180(种)选法. 所以依据分类计数原理知,共有480+180=660(种)不同的选法.方法二不考虑限制条件,共有A28C26种不同的选法,而没有女生的选法有A26C24种,故至少有1名女生的选法有A28C26-A26C24=840-180=660(种).练3.把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种.【答案】36将产品A与B捆绑在一起,然后与其他三种产品进行全排列,共有A22A44种方法,将产品A,B,C 捆绑在一起,且A在中间,然后与其他两种产品进行全排列,共有A22A33种方法. 于是符合题意的摆法共有A22A44-A22A33=36(种).四、课后练习1.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是________.【答案】18为A25-2=18.2. 有5本不同的书,其中语文书3本,数学书2本,若将它们随机并排摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的摆放方法数为________.【答案】12A33A22=12.3. 某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为________.【答案】24将4个车位捆绑在一起,看成一个元素,先排3辆不同型号的车,在3个车位上任意排列,有A33=6种排法,再将捆绑在一起的4个车位插入4个空档中,有4种方法,故共有4×6=24(种)方法.4. 方程ay=b2x2+c中的a,b,c∈{-3,-2,0,1,2,3},且a,b,c互不相同. 在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有________条.【答案】62a,b均不为0,且b取互为相反数的两数时抛物线相同,故分a取1与a不取1两类:①a取1时,b2取值为4,9两类,当b2=4和b2=9时,c都有5种情况,此时有2×5=10(种);②a不取1时有C14种,不妨设a取2,则b2取值有1,4,9三类,当b2=1时,c有4种,当b2=4时,c有4种,当b2=9时,c有5种,此时有C14(4+4+5)=52(条)不同的抛物线.故共有10+52=62(种)不同的抛物线.5. 有A,B,C,D,E五位学生参加网页设计比赛,决出了第一到第五的名次. A,B两位学生去问成绩,老师对A说:你的名次不知道,但肯定没得第一名;又对B说:你是第三名. 请你分析一下,这五位学生的名次排列的种数为________.【答案】18由题意知,名次排列的种数为C13A33=18.6. 用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为________.【答案】72由题可知,五位数要为奇数,则个位数只能是1,3,5.分为两步:先从1,3,5三个数中选一个作为个位数有C13种选法,再将剩下的4个数字排列有A44种排法,则满足条件的五位数有C13·A44=72(个).7. 若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误方法共有________种. (用数字作答)【答案】11把g,o,o,d 4个字母排一列,可分两步进行,第一步:排g和d,共有A24种排法;第二步:排两个o,共1种排法,所以总的排法种数为A24=12.其中正确的有一种,所以错误的共有A24-1=12-1=11(种).8. 在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖. 将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种. (用数字作答)【答案】60分两类:第一类:3张中奖奖券分给3个人,共A34种分法;第二类:3张中奖奖券分给2个人相当于把3张中奖奖券分两组再分给4人中的2人,共有C23A24种分法.总获奖情况共有A34+C23A24=60(种).9. 某医院拟派2名内科医生,3名外科医生和3名护士共8人组成两个医疗分队,平均分到甲、乙两个村进行义务巡诊,其中每个分队都必须有内科医生,外科医生和护士,则不同的分配方案有______种.【答案】362名内科医生的分法为A22,3名外科医生与3名护士的分法为C23C13+C13C23,共有A22(C23C13+C13C23)=36(种)不同的分法.10. 用数字0,1,2,3,4组成的五位数中,中间三位数字各不相同,但首末两位数字相同的共有________个.【答案】240由题意,知本题是一个分步计数问题,从1,2,3,4四个数中选取一个有四种选法,接着从这五个数中选取3个在中间三个位置排列,共有A35=60个,根据分步计数原理知,有60×4=240(个).11. 某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是________.【答案】120先安排小品节目和相声节目,然后让歌舞节目去插空. 安排小品节目和相声节目的顺序有三种:“小品1,小品2,相声”,“小品1,相声,小品2”和“相声,小品1,小品2”. 对于第一种情况,形式为“□小品1歌舞1小品2□相声□”,有A22C13A23=36(种)安排方法;同理,第三种情况也有36种安排方法,对于第二种情况,三个节目形成4个空,其形式为“□小品1□相声□小品2□”,有A22A34=48(种)安排方法. 由分类计数原理知,共有36+36+48=120(种)安排方法.12. 某宾馆安排A,B,C,D,E五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A,B不能住同一房间,则共有________种不同的安排方法. (用数字作答)【答案】1145个人住3个房间,每个房间至少住1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,当为(3,1,1)时,有C35·A33=90种,A,B住同一房间有C23·A33=18种,故有90-18=72(种),根据分类计数原理可知,共有42+72=114(种).13. 7人站成两排队列,前排3人,后排4人,现将甲、乙、丙三人加入队列,前排加一人,后排加两人,其他人保持相对位置不变,则不同的加入方法的种数为________.【答案】360前排3人有4个空,从甲、乙、丙3人中选1人插入,有C14C13种方法,对于后排,若插入的2人不相邻,有A25种方法;若相邻,有C15A22种,故共有C14C13(A25+C15A22)=360(种).14. 将标号为1,2,3,4,5的五个球放入3个不同的盒子中,每个盒子至少有一个球,则一共有________种放法.【答案】150标号为1,2,3,4,5的五个球放入3个不同的盒子中,每个盒子至少有一个球,故可分成(3,1,1)和(2,2,1)15. 在第二届乌镇互联网大会中,为了提高安保的级别同时又为了方便接待,现为其中的五个参会国的人员安排酒店,这五个参会国的人员要在a,b,c三家酒店中任选一家,且这三家都至少有一个参会国的人员入住,则这样的安排方法共有________种.【答案】150这三家酒店入住的参会国数目有以下两种可能:满足题意的安排方法共有90+60=150(种).。
排列组合专题复习及经典例题详解

排列组合专题复习及经典例题详解研究目标:掌握排列、组合问题的解题策略。
重点:1.特殊元素优先安排的策略;2.合理分类与准确分步的策略;3.排列、组合混合问题先选后排的策略;4.正难则反、等价转化的策略;5.相邻问题捆绑处理的策略;6.不相邻问题插空处理的策略。
难点:综合运用解题策略解决问题。
研究过程:1.知识梳理1.分类计数原理(加法原理):完成一件事,有几类办法,在第一类办法中有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类型办法中有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.分步计数原理(乘法原理):完成一件事,需要分成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。
特别提醒:分类计数原理与“分类”有关,要注意“类”与“类”之间所具有的独立性和并列性;分步计数原理与“分步”有关,要注意“步”与“步”之间具有的相依性和连续性,应用这两个原理进行正确地分类、分步,做到不重复、不遗漏。
3.排列: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,m<n时叫做选排列,m=n时叫做全排列。
4.排列数: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Pn表示。
5.排列数公式:Pn=n(n-1)(n-2)。
(n-m+1)=m!/(n-m)。
其中m≤n,n、m∈N+。
特别提醒:规定0!=1.6.组合:从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个不同元素,组成一组,叫做从n个不同元素中取m个不同元素的一个组合。
7.组合数:从n个不同元素中取m(m≤n)个不同元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个不同元素的组合数,用符号Cn表示。
排列组合知识点归纳总结高考题

排列组合知识点归纳总结高考题编号一:排列组合基础知识在高考数学中,排列组合是一个重要的考点。
掌握排列组合知识对于解决相关题目至关重要。
本文将对排列组合的基础知识进行归纳总结,并配以高考题进行实例分析。
1. 排列排列是从若干个元素中取出一部分元素,按照一定的顺序进行排列,形成不同的序列。
排列有两种情况:有重复元素的排列和无重复元素的排列。
1.1 有重复元素的排列当从 n 个元素中取出 r 个进行排列时(r ≤ n),若这些元素中有重复元素,则排列的总数为 P(n;r) = n! / (n1! × n2! × ... × nr!),其中 ni 表示第 i 个元素的个数。
【例题1】:某班上有 10 名学生,其中 5 名男生和 5 名女生,现要从这 10 人中选出 3 人组成一支足球队。
求不同的组队方案数。
解:由于男生和女生分别占一定数量,该问题属于有重复元素的排列。
根据公式可知,解法为 P(5;3) = 5! / (2! × 3!) = 10 种。
1.2 无重复元素的排列当从 n 个不同元素中取出 r 个进行排列时(r ≤ n),排列的总数为P(n;r) = n! / (n-r)!。
【例题2】:有 9 个不同的球队参加一场篮球比赛。
其中第一名和第二名分别获得冠军和亚军。
请问这 9 支球队的比赛有多少种可能的结果?解:由于每个球队的位置是不同的,问题属于无重复元素的排列。
根据公式可知,解法为 P(9;2) = 9! / 7! = 72 种。
2. 组合组合是从若干个元素中取出一部分元素,不考虑顺序,形成不同的组合。
同样地,组合也有两种情况:有重复元素的组合和无重复元素的组合。
2.1 有重复元素的组合当从 n 个元素中取出 r 个进行组合时(r ≤ n),若这些元素中有重复元素,则组合的总数为 C(n;r) = (n+r-1)! / (r! × (n-1)!)。
高中数学排列组合专题

摆列组合一.选择题(共 5 小题)1.甲、乙、丙三同学在课余时间负责一个计算机房的周一至周六的值班工作,每日 1 人值班,每人值班 2 天,假如甲同学不值周一的班,乙同学不值周六的班,则能够排出不一样的值班表有()A.36 种B.42 种C.50 种D.72 种2.某城市的街道如图,某人要从 A 地前去 B 地,则行程最短的走法有()A.8 种 B.10 种 C.12 种D.32 种3.某次联欢会要安排 3 个歌舞类节目, 2 个小品类节目和 1 个相声类节目的演出次序,则同类节目不相邻的排法种数是()A.72 B.120 C.144 D.1684.现将甲乙丙丁 4 个不一样的小球放入A、B、C 三个盒子中,要求每个盒子起码放 1 个小球,且小球甲不可以放在A 盒中,则不一样的放法有()A.12 种B.24 种C.36 种D.72 种5.从 6 人中选 4 人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市旅行,要求每个城市有一人旅行,每人只旅行一个城市,且这 6 人中甲、乙两人不去巴黎旅行,则不一样的选择方案共有()A.300 种B.240 种C.144 种D.96 种二.填空题(共 3 小题)6.某排有 10 个座位,若 4 人就坐,每人左右两边都有空位,则不一样的坐法有种.7.四个不一样的小球放入编号为 1,2,3 的三个盒子中,则恰有一个空盒的放法共有种(用数字作答).8.书架上本来并排放着 5 本不一样的书,现要再插入3 本不一样的书,那么不一样的插法共有种.三.解答题(共8 小题)9.一批部件有9 个合格品, 3 个不合格品,组装机器时,从中任取一个部件,若拿出不合格品不再放回,求在获得合格品前已拿出的不合格品数的散布列10.已知睁开式的前三项系数成等差数列.(1)求 n 的值;(2)求睁开式中二项式系数最大的项;(3)求睁开式中系数最大的项.11.设 f(x)=(x2+x﹣ 1)9(2x+1)6,试求 f( x)的睁开式中:(1)全部项的系数和;(2)全部偶次项的系数和及全部奇次项的系数和.12.求( x2+﹣2)5的睁开式中的常数项.13.求值 C n5﹣n +C n+19﹣n.14.3 名男生, 4 名女生,依据不一样的要求排队,求不一样的排队方案的种数.(1)选 5 名同学排成一行;(2)全体站成一排,此中甲只好在中间或两头;(3)全体站成一排,此中甲、乙一定在两头;(4)全体站成一排,此中甲不在最左端,乙不在最右端;(5)全体站成一排,男、女各站在一同;(6)全体站成一排,男生一定排在一同;(7)全体站成一排,男生不可以排在一同;(8)全体站成一排,男、女生各不相邻;(9)全体站成一排,甲、乙中间一定有 2 人;(10)全体站成一排,甲一定在乙的右侧;(11)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右次序不变;(12)排成前后两排,前排 3 人,后排 4 人.15.用 1、 2、 3、 4、5、6 共 6 个数字,按要求构成无重复数字的自然数(用排列数表示).(1)构成多少个 3 位数?(2)构成多少个 3 位偶数?(3)构成数字 1、2 相邻的 5 位偶数有多少个?(4)构成能被 3 整除的三位数有多少个?(5)构成 1、3 都不与 5 相邻的六位数有多少个?(6)构成个位数字小于十位数的个数有多少个?16.用 6 种不一样的颜色给以下三个图中的4 个格子涂色,每个格子涂一种颜色,且要求相邻的两个格子颜色不一样,则(1)图 1 和图 2 中不一样的涂色方法分别有多少种?(2)图 3 最多只好使用 3 种颜色,不一样的涂色方法有多少种?摆列组合参照答案与试题分析一.选择题(共 5 小题)1.【解答】解:每人值班 2 天的排法或减去甲值周一或乙值周六的排法,再加上甲值周一且乙值周六的排法,共有 C62C42﹣ 2A51C42+A42=42(种).应选 B.2.【解答】解:依据题意,要求从 A 地到 B 地行程最短,一定只向上或向右行走即可,剖析可得,需要向上走 2 次,向右 3 次,共 5 次,从5 次中选 3 次向右,剩下 2 次向上即可,则有 C53=10 种不一样的走法,应选 B.3.【解答】解:分 2 步进行剖析:1、先将 3个歌舞类节目全摆列,有33=6种状况,排好后,有 4 个空位,A2、因为 3个歌舞类节目不可以相邻,则中间 2 个空位一定安排 2 个节目,分 2 种状况议论:①将中间 2 个空位安排 1 个小品类节目和 1 个相声类节目,有 C2122种状况,A=4排好后,最后 1 个小品类节目放在 2 端,有 2 种状况,此时同类节目不相邻的排法种数是6×4×2=48 种;②将中间 2 个空位安排 2 个小品类节目,有A22=2 种状况,排好后,有 6 个空位,相声类节目有 6 个空位可选,即有 6 种状况,此时同类节目不相邻的排法种数是6×2×6=72 种;则同类节目不相邻的排法种数是48+72=120,应选: B.4.【解答】解:从 4 个球种选出 2 个构成复合元素,再把 3 个元素(包括一个复合元素)放入 3 个不一样的盒子中有=36 种,小球甲放在 A 盒中,其余三个球能够分为两类,第一类, 3 个球随意放入 3 个盒子中,有=6,第二类,从剩下的 3 个球种选出 2 个构成复合元素,再把 2 个元素(包括一个复合元素)放入 B, C 两个不一样的盒子中有=6,利用间接法,故每个盒子起码放 1 个小球,且小球甲不可以放在 A 盒中,则不一样的放法有 36﹣6﹣6=24.应选: B.5.【解答】解:依据题意,由摆列公式可得,第一从6人中选 4人分别到四个城市旅行,有 A64=360 种不一样的状况,此中包括甲到巴黎旅行的有 A53种,乙到巴黎旅行的有53种,=60A=60故这 6 人中甲、乙两人不去巴黎旅行,则不一样的选择方案共有360﹣60﹣ 60=240种;应选 B.二.填空题(共 3 小题)6.【解答】解:先排 6 个空座位,因为空座位是同样的,则只有 1 种状况,此中有 5 个空位切合条件,再将 4 人插入 5 个空位中,则共有1×A54=120 种状况,故答案为: 120.7.【解答】解:依据题意,分2 步进行剖析,①、先在编号为 1, 2, 3 的三个盒子中,拿出 2 个盒子,有 C32=3 种取法,②、将 4 个小球放进步出的 2 个盒子中,每个小球有 2 种放法,则 4 个小球一共有 2×2×2×2=24种,此中有 1 个空盒,即 4 个小球都放进此中 1 个盒子的状况有 2 种;则将 4 个小球放进步出的2 个盒子中,且不可以有空盒,其放法数量为(24﹣2)=14 种,故四个不一样的小球放入编号为1,2,3 的三个盒子中,则恰有一个空盒的放法为3×14=42 种;故答案为: 42.8.【解答】解:3 本不一样的书,插入到本来有 5 本不一样的书中,分三步,每插一本为一步,第一步,先插入第一本,插入到本来有 5 本不一样的书排成一排所形成的 6 个间隔中.有,第二步,再插入第二本,插入到有 6 本不一样的书排成一排所形成的 7 个间隔中,有,第三步,最后插入第三本,插入到有 7 本不一样的书排成一排所形成的8 个间隔中,有依据分步计数原理,不一样的插法共有=336三.解答题(共8 小题)9.【解答】解:设在获得合格品前拿出的不合格品数为ξ,则ξ是一个随机变量,且取值 0,1,2,3ξ =0表示从 12 个部件中取 1 件,取到合格品,其概率为 p(ξ =0)== =,ξ =1表示从 12 个部件中取 2 件,第 1 次取到不合格品,第2 次取到合格品,其概率为 p(ξ=1)===,有 p(ξ=2)===,p(ξ =3)===∴所求散布列为10.【解答】解:(1),,解得 n=8(2)因为二项睁开式中中间项的二项式系数最大,因为 n=8,因此睁开式中共有 9 项,因此睁开式中二项式系数最大的项(3)令睁开式中第 r+1 项的系数最大,因此解得 2≤r ≤3∴r=2, 3∴睁开式中系数最大的项为:T3=7x2,T4=7x11.【解答】解:(1)设(f x)=(x2+x﹣1)(9 2x+1)6 =a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+ +a24x24,令 x=1,可得全部项的系数和为 a0+a1 +a2 +a3 +a4 + +a24=36=729 ①,即全部项的系数和为 729.( 2)再令 x=﹣1,可得 a0﹣a1+a2﹣ a3 +a4 + +a22﹣a23+a24=﹣ 1 ②,由①②求得偶次项的系数和为a0 2 424,全部奇次项的系数和为1+a +a + +a =364a +a3 +a5 + +a23=365.12.【解答】解:(x 2+ ﹣2)5=,睁开式的通项公式为r +1(﹣)T =?1r?x10﹣2r,令 10﹣ 2r=0,求得 r=5,可得睁开式中的常数项为﹣=﹣252.13.【解答】解:由题意可得,解可得, 4≤ n≤ 5∵n∈ N*∴n=4 或 n=5当 n=4 时,原式 =C41+C55=5当 n=5 时,原式 =C50+C64=1614.【解答】解:(1)选 5 名同学排成一行,故有A75=2520 种;(2)全体站成一排,此中甲只好在中间或两头, A66+A21A66=2160 种;(3)全体站成一排,此中甲、乙一定在两头; A22A55=240 种(4)全体站成一排,此中甲不在最左端,乙不在最右端;A77﹣ 2A66+A55=3720种;(5)全体站成一排,男、女各站在一同, A33A44A22=288 种;(6)全体站成一排,男生一定排在一同, A33A55=720 种;(7)全体站成一排,男生不可以排在一同, A44A53=1440 种;(8)全体站成一排,男、女生各不相邻, A33A44=144 种;( 9)全体站成一排,甲、乙中间一定有 2 人,A5222 44种;A A =960( 10)全体站成一排,甲一定在乙的右侧,A77=2520 种,( 11)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右次序不变,=840 种( 12)排成前后两排,前排 3 人,后排 4 人, A77=5040 种.15.【解答】解:(1)选 3 个全排,故有 A63个;(2)第一步确立个位,第二步确立百位和十位,故有A31A52个;(3)第一类, 2 为个位数字,则有 A43个,第二类, 4 或 6 为个位数字,再从剩下的 3 个数中选 2 个和 1,2 捆绑在一同构成一个复合元素全排,则有 A21A22C32A33个,故构成数字 1、2 相邻的 5 位偶数有 A43+A21A22C32A33个;( 4)构成能被 3 整除的三位数的三个数字之和为 3 的倍数,有 1+2+3=6,1+2+6=9,1+3+5=9,1+5+6=12,2+3+4=9,2+4+6=12,3+4+5=12,4+5+6=15,故构成能被 3 整除的三位数, 8A33个;( 5)若 1,3 不相邻,把 1,3,5 插入到 2,4, 6 形成 4 个空中,则有 A33A43个;若 1,3 相邻,把 1,3 捆绑在一同构成一个复合元素和 5 插入到 2,4,6 形成 4个空中,则有 A22A33A42个,故构成 1、3 都不与 5 相邻的六位数有 A33A43+A22A33A42个;(6)构成个位数字小于十位数的大小次序只有两种,故构成个位数字小于十位数的个数有 A66个.16.【解答】解:如图( 1)图 1 中, A 有 6 种涂色方法, B 种有 5 种涂色方法, C 有 4 种涂色方法, D 有 5 种涂色方法,因此依据分步计数原理知共有6× 5× 4× 5=600 种涂法,图 2 中,若 A,D 同色, A 有 6 种涂色方法, B 种有 5 种涂色方法, C 有 5 种涂色方法,故有 6×5×5=150 种,若 A,D 异色, A 有 6 种涂色方法, D 有 5 种涂色方法, B 种 4 种涂色方法, C 有4种涂色方法, 6×5×4×4=480,因此依据分类计数原理知共有 150+480=630 种涂法,( 2)用 2 色涂格子有 C62×2=30 种方法,用 3 色涂格子,第一步选色有 C63,第二步涂色,共有 3×2(1×1+1× 2) =18 种,因此涂色方法 18×C63=360 种方法,第 9页(共 10页)故总合有 390 种方法.。
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高考数学轻松搞定排列组合难题二十一种方法排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
教学目标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.复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m种不同的方法,在第2类1办法中有m种不同的方法,…,在第n类办法中有n m种不同的方法,那么2完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步1有m种不同的方法,…,做第n步有n m种不同的方法,那么完成这件事共2有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.解决排列组合综合性问题的一般过程如下:1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。
3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,两个位置.先排末位共有13C然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题: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里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 7人站成一排,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20三.不相邻问题插空策略例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种46A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5456A A 种练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30 四.定序问题倍缩空位插入策略例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种数是:7373/A A(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有47A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有47A 种方法。
思考:可以先让甲乙丙就坐吗?(插入法)先排甲乙丙三个人,共有1种排法,再把其余4四人依次插入共有 方法练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?510C五.重排问题求幂策略例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车间也有7种分依此类推,由分步计数原理共有67种不同的排法练习题:1. 某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为 42 2. 某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法87六.环排问题线排策略例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法?解:围桌而坐与坐成一排的不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人44A 并从此位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即7! A B C D E AE H G F允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为n m 种一般地,n 个不同元素作圆形排列,共有(n-1)!种排法.如果从n 个不同元素中取出m 个元素作圆形排列共有1m n A n练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈 120 七.多排问题直排策略例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法 解:8人排前后两排,相当于8人坐8把椅子,可以把椅子排成一排.个特殊元素有24A 种,再排后4个位置上的特殊元素丙有14A 种,其余的5人在5个位置上任意排列有55A 种,则共有215445A A A 种前 排后 排练习题:有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,现安排2人就座规定前排中间的3个座位不能坐,并且这2人不左右相邻,那么不同排法的种数是 346八.排列组合混合问题先选后排策略例8.有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有25C 种方法.再把4个元素(包含一个复合元素)装入4个不同的盒内有44A 种方法,根据分步计数原理装球的方法共有2454C A练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种九.小集团问题先整体后局部策略例9.用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数夹1,5在两个奇数之间,这样的五位数有多少个?解:把1,5,2,4当作一个小集团与3排队共有22A 种排法,再排小集团内部共有2222A A 种排法,由分步计数原理共有222222A A A 种排法.练习题:1.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画,4幅油画,5幅国画, 排成一一般地,元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑,再分段研小集团排列问题中,先整体后局部,再结合其它策略进行处理。
行陈列,要求同一 品种的必须连在一起,并且水彩画不在两端,那么共有陈列方式的种数为254254A A A2. 5男生和5女生站成一排照像,男生相邻,女生也相邻的排法有255255A A A 种十.元素相同问题隔板策略 例10.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案? 解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排。
相邻名额之间形成9个空隙。
在9个空档中选6个位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给7个班级,每一种插板方法对应一种分法共有69C 种分法。
二班三班六班七班练习题:1. 10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装法? 49C2 .100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数 3103C 十一.正难则反总体淘汰策略例11.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。
这十个数字中有5个偶数5个奇数,所取的三个数含有3个偶数的取法有35C ,只含有1个偶数的取法有1255C C ,和为偶数的取法共有123555C C C +。
再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有1235559C C C +-练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的抽法有多少种?十二.平均分组问题除法策略例12. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?将n 个相同的元素分成m 份(n ,m 为正整数),每份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n 个元素排成一排的n-1个空隙中,所有分法数为11m n C -- 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.解: 分三步取书得222642C C C 种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记6本书为ABCDEF ,若第一步取AB,第二步取CD,第三步取EF 该分法记为(AB,CD,EF),则222642C C C 中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有33A 种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有22236423/C C C A 种分法。
练习题:1 将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法?(544213842/C C C A )2.10名学生分成3组,其中一组4人, 另两组3人但正副班长不能分在同一组,有多少种不同的 分组方法 (1540)3.某校高二年级共有六个班级,现从外地转 入4名学生,要安排到该年级的两个班级且每班安排2名,则不同的安排方案种数为______(22224262/90C C A A =)十三. 合理分类与分步策略例13.在一次演唱会上共10名演员,其中8人能能唱歌,5人会跳舞,现要演出一个2人唱歌2人伴舞的节目,有多少选派方法解:10演员中有5人只会唱歌,2人只会跳舞3人为全能演员。
选上唱歌人员为标准进行研究只会唱的5人中没有人选上唱歌人员共有2233C C 种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员112534C C C 种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有2255C C 种,由分类计数原理共有22112223353455C C C C C C C ++种。
练习题:1.从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座 谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有342. 3成人2小孩乘船游玩,1号船最多乘3人, 2号船最多乘2人,3号船只能乘1人,他们任选2只船或3只船,但小孩不能单独乘一只船, 这3人共平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后要一定要除以nn A (n 为均分的组数)避免重复计数。
解含有约束条件的排列组合问题,可按元素的性质进行分类,按事件发生的连续过程分步,做到标准明确。