小学奥数排列组合.

小学奥数排列组合.
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计数问题

教学目标

1.使学生正确理解排列、组合的意义;正确区分排列、组合问题;

2.了解排列、排列数和组合数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的排列或组合;

3.掌握排列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,对排列组合的一些计数问题进行归纳总结,重点掌握排列与组合的联系和区别,并掌握一些排列组合技巧,如捆绑法、挡板法等。

5.根据不同题目灵活运用计数方法进行计数。

一、排列组合的应用

【例 1】 小新、阿呆等七个同学照像,分别求出在下列条件下有多少种站法?

(1)七个人排成一排;

(2)七个人排成一排,小新必须站在中间.

(3)七个人排成一排,小新、阿呆必须有一人站在中间.

(4)七个人排成一排,小新、阿呆必须都站在两边.

(5)七个人排成一排,小新、阿呆都没有站在边上.

(6)七个人战成两排,前排三人,后排四人.

(7)七个人战成两排,前排三人,后排四人. 小新、阿呆不在同一排。

【解析】 (1)775040P =(种)。

(2)只需排其余6个人站剩下的6个位置.66720P =(种).

(3)先确定中间的位置站谁,冉排剩下的6个位置.2×66P =1440(种).

(4)先排两边,再排剩下的5个位置,其中两边的小新和阿呆还可以互换位置.552240P ?= (种).

(5)先排两边,从除小新、阿呆之外的5个人中选2人,再排剩下的5个人,25552400P P ?=(种).

(6)七个人排成一排时,7个位置就是各不相同的.现在排成两排,不管前后排各有几个人,7个位置还是各不相同的,所以本题实质就是7个元素的全排列.775040P =(种).

(7)可以分为两类情况:“小新在前,阿呆在后”和“小新在前,阿呆在后”,两种情况是对等的,所以只要求出其中一种的排法数,再乘以2即可.4×3

×5

5

P×2=2880(种).排队问题,一般先考虑特殊情况再去全排列。

【例2】用1、2、3、4、5、6可以组成多少个没有重复数字的个位是5的三位数?【解析】个位数字已知,问题变成从从5个元素中取2个元素的排列问题,已知5

n=,2

m=,根据排列数公式,一共可以组成255420

P=?=(个)符合题意的三位数。

【巩固】用1、2、3、4、5这五个数字可组成多少个比20000大且百位数字不是3的无重复数字的五位数?

【解析】可以分两类来看:

⑴把3排在最高位上,其余4个数可以任意放到其余4个数位上,是4个元

素全排列的问题,有4

4432124

P=???=(种)放法,对应24个不同的五位数;

⑵把2,4,5放在最高位上,有3种选择,百位上有除已确定的最高位数字和3之外的3个数字可以选择,有3种选择,其余的3个数字可以任意放到

其余3个数位上,有3

36

P=种选择.由乘法原理,可以组成33654

??=(个)不同的五位数。

由加法原理,可以组成245478

+=(个)不同的五位数。

【巩固】用0到9十个数字组成没有重复数字的四位数;若将这些四位数按从小到大的顺序排列,则5687是第几个数?

【解析】从高位到低位逐层分类:

⑴千位上排1,2,3或4时,千位有4种选择,而百、十、个位可以从0~9中

除千位已确定的数字之外的9个数字中选择,因为数字不重复,也就是从9个

元素中取3个的排列问题,所以百、十、个位可有3

9987504

P=??=(种)排列方式.由乘法原理,有45042016

?=(个).

⑵千位上排5,百位上排0~4时,千位有1种选择,百位有5种选择,十、个

位可以从剩下的八个数字中选择.也就是从8个元素中取2个的排列问题,

即2

88756

P=?=,由乘法原理,有1556280

??=(个).

⑶千位上排5,百位上排6,十位上排0,1,2,3,4,7时,个位也从剩下

的七个数字中选择,有116742

???=(个).

⑷千位上排5,百位上排6,十位上排8时,比5687小的数的个位可以选择0,

1,2,3,4共5个.

综上所述,比5687小的四位数有20162804252343

+++=(个),故比5687小是第2344个四位数.

【例3】用1、2、3、4、5这五个数字,不许重复,位数不限,能写出多少个3的倍数?

【解析】按位数来分类考虑:

⑴一位数只有1个3;

⑵两位数:由1与2,1与5,2与4,4与5四组数字组成,每一组可以组成

2 2212

P=?=(个)不同的两位数,共可组成248

?=(个)不同的两位数;

⑶三位数:由1,2与3;1,3与5;2,3与4;3,4与5四组数字组成,每一

组可以组成3

33216

P=??=(个)不同的三位数,共可组成6424

?=(个)不同的三位数;

⑷四位数:可由1,2,4,5这四个数字组成,有4

4432124

P=???=(个)不同的四位数;

⑸五位数:可由1,2,3,4,5组成,共有5

554321120

P=????=(个)不同的五位数.

由加法原理,一共有182424120177

++++=(个)能被3整除的数,即3的倍数.【巩固】用1、2、3、4、5、6六张数字卡片,每次取三张卡片组成三位数,一共可以组成多少个不同的偶数?

【解析】由于组成偶数,个位上的数应从2,4,6中选一张,有3种选法;十位和百位

上的数可以从剩下的5张中选二张,有2

55420

P=?=(种)选法.由乘法原理,一共可以组成32060

?=(个)不同的偶数.

【例4】某管理员忘记了自己小保险柜的密码数字,只记得是由四个非0数码组成,且四个数码之和是9,那么确保打开保险柜至少要试几次?

【解析】四个非0数码之和等于9的组合有1,1,1,6;1,1,2,5;1,1,3,4;1,2,2,4;1,2,3,3;2,2,2,3六种。

第一种中,可以组成多少个密码呢?只要考虑6的位置就可以了,6可以任意选择4个位置中的一个,其余位置放1,共有4种选择;

第二种中,先考虑放2,有4种选择,再考虑5的位置,可以有3种选择,剩下的位置放1,共有4312

?=(种)选择同样的方法,可以得出第三、四、五种都各有12种选择.最后一种,与第一种的情形相似,3的位置有4种选择,其余位置放2,共有4种选择.

综上所述,由加法原理,一共可以组成412121212456

+++++=(个)不同的四位数,即确保能打开保险柜至少要试56次.

【例5】两对三胞胎喜相逢,他们围坐在桌子旁,要求每个人都不与自己的同胞兄妹相邻,(同一位置上坐不同的人算不同的坐法),那么共有多少种不同的坐

法?

【解析】第一个位置在6个人中任选一个,有166

C=(种)选法,第二个位置在另一胞胎的3人中任选一个,有133

C=(种)选法.同理,第3,4,5,6个位置依次有2,2,1,1种选法.由乘法原理,不同的坐法有

111111 63221163221172

P P P P P P

?????=?????=(种)。

【例6】一种电子表在6时24分30秒时的显示为6:24:30,那么从8时到9时这段

时间里,此表的5个数字都不相同的时刻一共有多少个?

【解析】 设A :BC DE 是满足题意的时刻,有A 为8,B 、D 应从0,1,2,3,4,5这6

个数字中选择两个不同的数字,所以有26P 种选法,而C 、E 应从剩下的7个

数字中选择两个不同的数字,所以有27P 种选法,所以共有26P ×27P =1260种选

法。

从8时到9时这段时间里,此表的5个数字都不相同的时刻一共有1260个。

【例 7】 一个六位数能被11整除,它的各位数字非零且互不相同的.将这个六位数

的6个数字重新排列,最少还能排出多少个能被11整除的六位数?

【解析】 设这个六位数为abcdef ,则有()a c e ++、()b d f ++的差为0或11的倍数.且a 、

b 、

c 、

d 、

e 、

f 均不为0,任何一个数作为首位都是一个六位数。

先考虑a 、c 、e 偶数位内,b 、d 、f 奇数位内的组内交换,有33P ×33P =36种

顺序;

再考虑形如badcfe 这种奇数位与偶数位的组间调换,也有33P ×33P =36种顺序。

所以,用均不为0的a 、b 、c 、d 、e 、f 最少可排出36+36=72个能被11整除的数(包含原来的abcdef )。

所以最少还能排出72-1=71个能被11整除的六位数。

【例 8】 已知在由甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行的手工制作比赛中,决出了第

一至第五名的名次.甲、乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军.”对乙说:“你当然不会是最差的.”从这个回答分析,5人的名次排列共有多少种不同的情况?

【解析】 这道题乍一看不太像是排列问题,这就需要灵活地对问题进行转化.仔细审

题,已知“甲和乙都未拿到冠军”,而且“乙不是最差的”,也就等价于5人排成一排,甲、乙都不站在排头且乙不站在排尾的排法数,因为乙的限制最多,所以先排乙,有3种排法,再排甲,也有3种排法,剩下的人随意排,有333216P =??=(种)排法.由乘法原理,一共有33654??=(种)不同的排法。

【例 9】 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:

⑴ 甲不在中间也不在两端;

⑵ 甲、乙两人必须排在两端;

⑶ 男、女生分别排在一起;

⑷ 男女相间.

【解析】 ⑴ 先排甲,9个位置除了中间和两端之外的6个位置都可以,有6种选择,剩

下的8个人随

意排,也就是8个元素全排列的问题,有888765432140320P =???????=(种)选

择.由乘法原理,共有640320241920?=(种)排法.

⑵ 甲、乙先排,有22212P =?=(种)排法;剩下的7个人随意排,有

7776543215040P =??????=(种)排法.由乘法原理,共有2504010080?=(种)排法. ⑶ 分别把男生、女生看成一个整体进行排列,有22212P =?=(种)不同排列方法,

再分别对男生、女生内部进行排列,分别是4个元素与5个元素的全排列问题,分别有

4 4432124

P=???=(种)和5554321120

P=????=(种)排法.由乘法原理,共有2241205760

??=(种)排法.

⑷先排4名男生,有4

4432124

P=???=(种)排法,再把5名女生排到5个空档中,

有5

554321120

P=????=(种)排法.由乘法原理,一共有241202880

?=(种)排法。【巩固】五位同学扮成奥运会吉祥物福娃贝贝、晶晶、欢欢、迎迎和妮妮,排成一排表演节目。如果贝贝和妮妮不相邻,共有()种不同的排法。【解析】五位同学的排列方式共有5×4×3×2×1=120(种)。

如果将相邻的贝贝和妮妮看作一人,那么四人的排列方式共有4×3×2×1=24(种)。

因为贝贝和妮妮可以交换位置,所以贝贝和妮妮相邻的排列方式有24×2=48(种);

贝贝和妮妮不相邻的排列方式有120-48=72(种)。

【例10】一台晚会上有6个演唱节目和4个舞蹈节目.求:

⑴当4个舞蹈节目要排在一起时,有多少不同的安排节目的顺序?

⑵当要求每2个舞蹈节目之间至少安排1个演唱节目时,一共有多少不同的

安排节目的顺序?

【解析】⑴先将4个舞蹈节目看成1个节目,与6个演唱节目一起排,则是7个元素全排列的问题,有

7 77!76543215040

P==??????=(种)方法.第二步再排4个舞蹈节目,也就是4个舞蹈节

目全排列的问题,有4

44!432124

P==???=(种)方法.

根据乘法原理,一共有504024120960

?=(种)方法.

⑵首先将6个演唱节目排成一列(如下图中的“□”),是6个元素全排列的问

题,一共有6

66!654321720

P==?????=(种)方法.

×□×□×□×□×□×□×

第二步,再将4个舞蹈节目排在一头一尾或2个演唱节目之间(即上图中“×”

的位置),这相当于从7个“×”中选4个来排,一共有4

77654840

P=???=(种)方法.

根据乘法原理,一共有720840604800

?=(种)方法。

【巩固】由4个不同的独唱节目和3个不同的合唱节目组成一台晚会,要求任意两个合唱节目不相邻,开始和最后一个节目必须是合唱,则这台晚会节目的编排方法共有多少种?

【解析】先排独唱节目,四个节目随意排,是4个元素全排列的问题,有44432124

P=???=种排法;其次在独唱节目的首尾排合唱节目,有三个节目,两个位置,也就

是从三个节目选两个进行排列的问题,有2

3326

P=?=(种)排法;再在独唱节目之间的3个位置中排一个合唱节目,有3种排法.由乘法原理,一共有

2463432

??=(种)不同的编排方法.

【小结】排列中,我们可以先排条件限制不多的元素,然后再排限制多的元素.如本题中,独唱节目排好之后,合唱节目就可以采取“插空”的方法来确定排

法了.总的排列数用乘法原理.把若干个排列数相乘,得出最后的答案。

【例11】⑴从1,2,…,8中任取3个数组成无重复数字的三位数,共有多少个?(只要求列式)

⑵从8位候选人中任选三位分别任团支书,组织委员,宣传委员,共有多少种不同的选法?

⑶3位同学坐8个座位,每个座位坐1人,共有几种坐法?

⑷8个人坐3个座位,每个座位坐1人,共有多少种坐法?

⑸一火车站有8股车道,停放3列火车,有多少种不同的停放方法?

⑹8种不同的菜籽,任选3种种在不同土质的三块土地上,有多少种不同的种法?

【解析】⑴按顺序,有百位、十位、个位三个位置,8个数字(8个元素)取出3个往上排,有3

8

P种.

⑵3种职务3个位置,从8位候选人(8个元素)任取3位往上排,有3

8

P种.

⑶3位同学看成是三个位置,任取8个座位号(8个元素)中的3个往上排(座

号找人),每确定一种号码即对应一种坐法,有3

8

P种.

⑷3个坐位排号1,2,3三个位置,从8人中任取3个往上排(人找座位),

有3

8

P种.

⑸3列火车编为1,2,3号,从8股车道中任取3股往上排,共有3

8

P种.

⑹土地编1,2,3号,从8种菜籽中任选3种往上排,有3

8

P种。

【巩固】现有男同学3人,女同学4人(女同学中有一人叫王红),从中选出男女同学各2人,分别参加数学、英语、音乐、美术四个兴趣小组:

(1)共有多少种选法?

(2)其中参加美术小组的是女同学的选法有多少种?

(3)参加数学小组的不是女同学王红的选法有多少种?

(4)参加数学小组的不是女同学王红,且参加美术小组的是女同学的选法有多少种?

【解析】(1)从3个男同学中选出2人,有

22

3?=3种选法。从4个女同学中选出2人,

23

4?=6种选法。在四个人确定的情况下,参加四个不同的小组有4×3×2

×1=24种选法。

3×6×24=432,所以共有432种选法。

(2)在四个人确定的情况下,参加美术小组的是女同学时有2×3×2×1=12种选法。

3×6×12=216,所以其中参加美术小组的是女同学的选法有216种。

(3)考虑参加数学小组的是王红时的选法,此时的问题相当于从3个男同学中选出2人,从3个女同学中选出1人,3个人参加3个小组时的选法。 3×3×3×2×1=54,所以参加数学小组的是王红时的选法有54种,432-54=378,所以参加数学小组的不是女同学王红的选法有378种。

(4)考虑参加数学小组的是王红且参加美术小组的是女同学时的选法,此时的问题相当于从3个男同学中选出2人参加两个不同的小组,从3个女同学中选出1人参加美术小组时的选法。

3×2×3=18,所以参加数学小组的是王红且参加美术小组的是女同学时的选法有18种,216-18=198,所以参加数学小组的不是女同学王红,且参加美术小组的是女同学的选法有198种。

【例 12】 某校举行男生乒乓球比赛,比赛分成3个阶段进行,第一阶段:将参加比赛

的48名选手分成8个小组,每组6人,分别进行单循环赛;第二阶段:将8个小组产生的前2名共16人再分成4个小组,每组4人,分别进行单循环赛;

第三阶段:由4个小组产生的4个第1名进行2场半决赛和2场决赛,确定1至4名的名次.问:整个赛程一共需要进行多少场比赛?

【解析】 第一阶段中,每个小组内部的6个人每2人要赛一场,组内赛26651521

C ?==?场,共8个小组,有158120?=场;第二阶段中,每个小组内部4人中每2人赛一场,组内赛2443621

C ?==?场,共4个小组,有6424?=场;第三阶段赛224+=场.根据加法原理,整个赛程一共有120244148++=场比赛。

【例 13】 由数字1,2,3组成五位数,要求这五位数中1,2,3至少各出现一次,那

么这样的五位数共有________个。(2007年“迎春杯”高年级组决赛)

【解析】 这是一道组合计数问题.由于题目中仅要求1,2,3至少各出现一次,没有确

定1,2,3出现的具体次数,所以可以采取分类枚举的方法进行统计,也可以从反面想,从由1,2,3组成的五位数中,去掉仅有1个或2个数字组成的五位数即可.

(法1)分两类:⑴1,2,

3中恰有一个数字出现3次,这样的数有135460C ??=(个);⑵1,2,3中有两个数字各出现2次,这样的数有2234590C C ??=(个).符合题意的五位数共有6090150+=(个).

(法2)从反面想,由1,2,3组成的五位数共有53个,由1,2,3中的某2个数字组成的五位数共有53(22)?-个,由1,2,3中的某1个数字组成的五位数共有3个,所以符合题意的五位数共有5533(22)3150-?--=(个)。

【例 14】 10个人围成一圈,从中选出两个不相邻的人,共有多少种不同选法?

【解析】 (法1)乘法原理.按题意,分别站在每个人的立场上,当自己被选中后,另

一个被选中的,可以是除了自己和左右相邻的两人之外的所有人,每个人都有7种选择,总共就有71070?=种选择,但是需要注意的是,选择的过程中,会出现“选了甲、乙,选了乙、甲”这样的情况本来是同一种选择,而却算作了两种,所以最后的结果应该是(10111---)10235?÷=(种).

(法2)排除法.可以从所有的两人组合中排除掉相邻的情况,总的组合数为210C ,

而被选的两个人相邻的情况有10种,所以共有210

10451035C -=-=(种)。

【例 15】 8个人站队,冬冬必须站在小悦和阿奇的中间(不一定相邻),小慧和大智不

能相邻,小光和大亮必须相邻,满足要求的站法一共有多少种?

【解析】 冬冬要站在小悦和阿奇的中间,就意味着只要为这三个人选定了三个位置,

中间的位置就一定要留给冬冬,而两边的位置可以任意地分配给小悦和阿奇.

小慧和大智不能相邻的互补事件是小慧和大智必须相邻

小光和大亮必须相邻,则可以将两人捆绑考虑

只满足第一、三个条件的站法总数为:32123724

23P P P 3360C C ????=(种) 同时满足第一、三个条件,满足小慧和大智必须相邻的站法总数为:

3222262322P P P P 960C ????=(种)

因此同时满足三个条件的站法总数为:33609602400-=(种)。

【例 16】 小明有10块大白兔奶糖,从今天起,每天至少吃一块.那么他一共有多少种不

同的吃法?

【解析】 我们将10块大白兔奶糖从左至右排成一列,如果在其中9个间隙中的某个位

置插入“木棍”,则将lO 块糖分成了两部分。

我们记从左至右,第1部分是第1天吃的,第2部分是第2天吃的,…,

如:○○○|○○○○○○○表示第一天吃了3粒,第二天吃了剩下的7粒:

○○○○ | ○○○| ○○○表示第一天吃了4粒,第二天吃了3粒,第三天吃了剩下的3粒.

不难知晓,每一种插入方法对应一种吃法,而9个间隙,每个间隙可以插人也可

以不插入,且相互独立,故共有29=512种不同的插入方法,即512种不同的吃

法。

【巩固】 小红有10块糖,每天至少吃1块,7天吃完,她共有多少种不同的吃法?

【解析】 分三种情况来考虑:

⑴ 当小红最多一天吃4块时,其余各每天吃1块,吃4块的这天可以是这七天

里的任何一天,有7种吃法;

⑵ 当小红最多一天吃3块时,必有一天吃2块,其余五天每天吃1块,先选吃3

块的那天,有7种选择,再选吃2块的那天,有6种选择,由乘法原理,有

7642?=种吃法;

⑶ 当小红最多一天吃2块时,必有三天每天吃2块,其四天每天吃1块,从7天

中选3天,有3776535321

C ??==??(种)吃法。 根据加法原理,小红一共有7423584++=(种)不同的吃法.

还可以用挡板法来解这道题,10块糖有9个空,

选6个空放挡板,有639984==C C (种)不同的吃法。

【巩固】 把20个苹果分给3个小朋友,每人最少分3个,可以有多少种不同的分

法?

【解析】(法1)先给每人2个,还有14个苹果,每人至少分一个,13个空插2个板,

有2

1378

C=种分法.

(法2)也可以按分苹果最多的人分的个数分类枚举。

【巩固】有10粒糖,分三天吃完,每天至少吃一粒,共有多少种不同的吃法?【解析】如图:○○|○○○○|○○○○,将10粒糖如下图所示排成一排,这样每两颗之间共有9个空,从头开始吃,若相邻两块糖是分在两天吃的,就在其间

画一条竖线隔开表示之前的糖和之后的糖不是在同一天吃掉的,九个空中画

两条竖线,一共有98236

?÷=种方法.

【例17】某池塘中有A B C

、、三只游船,A船可乘坐3人,B船可乘坐2人,C船可乘坐1人,今有3个成人和2个儿童要分乘这些游船,为安全起见,有儿童乘坐的游

船上必须至少有个成人陪同,那么他们5人乘坐这三支游船的所有安全乘船

方法共有多少种?

【解析】由于有儿童乘坐的游船上必须至少有1个成人陪同,所以儿童不能乘坐C船.

⑴若这5人都不乘坐C船,则恰好坐满A B

、两船,①若两个儿童在同一条船上,

只能在A船上,此时A船上还必须有1个成人,有1

33

C=种方法;②若两个儿童不在同一条船上,即分别在A B

、两船上,则B船上有1个儿童和1个成人,1个

儿童有1

22

C=种选择,1个成人有133

C=种选择,所以有236

?=种方法.故5人都不乘坐C船有369

+=种安全方法;

⑵若这5人中有1人乘坐C船,这个人必定是个成人,有1

33

C=种选择.其余的2个成人与2个儿童,①若两个儿童在同一条船上,只能在A船上,此时A船上

还必须有1个成人,有1

22

C=种方法,所以此时有326

?=种方法;②若两个儿童不在同一条船上,那么B船上有1个儿童和1个成人,此时1个儿童和1个成人均

有1

22

C=种选择,所以此种情况下有32212

??=种方法;故5人中有1人乘坐C船有61218

+=种安全方法.所以,共有91827

+=种安全乘法.

【例18】从10名男生,8名女生中选出8人参加游泳比赛.在下列条件下,分别有多少种选法?

⑴恰有3名女生入选;⑵至少有两名女生入选;⑶某两名女生,某两名男生

必须入选;

⑷某两名女生,某两名男生不能同时入选;⑸某两名女生,某两名男生最多

入选两人。

【解析】⑴恰有3名女生入选,说明男生有5人入选,应为35

81014112

C C

?=种;

⑵要求至少两名女生人选,那么“只有一名女生入选”和“没有女生入选”都不符合要求.运用包含与排除的方法,从所有可能的选法中减去不符合要求的情况:

8871 181010843758

C C C C

--?=;

⑶4人必须入选,则从剩下的14人中再选出另外4人,有4141001C =种;

⑷从所有的选法818C 种中减去这4个人同时入选的414C 种:

84181443758100142757C C -=-=.

⑸分三类情况:4人无人入选;4人仅有1人入选;4人中有2人入选,共:

817261441441434749C C C C C +?+?=。

【巩固】 在6名内科医生和4名外科医生中,内科主任和外科主任各一名,现要组成5

人医疗小组送医下乡,按照下列条件各有多少种选派方法? ⑴ 有3名内科医生和2名外科医生;

⑵ 既有内科医生,又有外科医生;

⑶ 至少有一名主任参加;

⑷ 既有主任,又有外科医生。

【解析】 ⑴ 先从6名内科医生中选3名,有3665420321

C ??==??种选法;再从4名外科医生中选2名, 共有2443621

C ?==?种选法.根据乘法原理,一共有选派方法206120?=种. ⑵ 用“去杂法”较方便,先考虑从10名医生中任意选派5人,有

51010987625254321

C ????==???? 种选派方法;再考虑只有外科医生或只有内科医生的情况.由于外科医生只有4人,所以不可能只派外科医生.如果只派内科医生,有51666C C ==种选派方法.所以,一共有2526246-=种既有内科医生又有外科医生的选派方法。

⑶ 如果选1名主任,则不是主任的8名医生要选4人,有488765221404321

C ????=?=???种选派方法;如果选2名主任,则不是主任的8名医生要选3人,有

388761156321

C ???=?=??种选派方法.根据加法原理,一共有14056196+=种选派方法.

⑷ 分两类讨论:

①若选外科主任,则其余4人可任意选取,有4998761264321C ???==???种选取方法; ②若不选外科主任,则必选内科主任,且剩余4人不能全选内科医生,用“去杂法”有4485876554326543214321

C C ??????-=-=??????种选取法. 根据加法原理,一共有12665191+=种选派方法。

【例 19】 在10名学生中,有5人会装电脑,有3人会安装音响设备,其余2人既会

安装电脑,又会安装音响设备,今选派由6人组成的安装小组,组内安装电脑要3人,安装音响设备要3人,共有多少种不同的选人方案?

【解析】 按具有双项技术的学生分类:

⑴ 两人都不选派,有3554310321

C ??==??(种)选派方法;

小学五年级奥数专题之排列组合题一及答案

1、7个人站成一排,若小明不在中间,共有_______________种站法;若小明在两端,共有_________________种站法。 2、4个男生2个女生共6人站成一排合影留念,有________________种不同的排法;要求2个女生紧挨着有________________种不同的排法;如果要求2个女生紧挨着排在正中间有____________________种不同的排法。 3、A、B、C、D、E、F、G七位同学在操场排成一列,其中学生B与C必须相邻,请问共有________________________种不同的排法。 4、6名小朋友A、B、C、D、E、F站成一排,若A、B两人必须相邻,一共有________________________种不同的站法;若A、B两人不能相邻,一共有________________________种不同的站法;若A、B、C三人不能相邻,一共有________________________种不同的站法。 5、10个相同的球完全分给3个小朋友,若每个小朋友至少得1个,那么共有__________________种分法;若每个小朋友至少得2个,那么共有__________________种分法。 6、小红有10块糖,每天至少吃1块,7天吃完,她共有______________________种不同的吃法。 7、5个人站成一排,小明不在两端的排法共有__________________种。 8、停车站划出一排12个停车位置,今有8辆不同的车需要停放,若要求剩余的4个空车位连在一起,一共有________________________种不同的停车文案。 9、将3盆同样的红花和4盆同样的黄花摆放在一排,要求3盆红花互不相邻,共有____________________种不同的放法。 10、12个苹果分给4个人,每人至少1个,则共有____________________种分法。 11、四年级三班举行六一儿童节联欢活动,整个活动由2个舞蹈、2个演唱和3个小品组成,请问如果要求同类型的节目连续演出,那么共有____________________种不同的出场顺序。

小学奥数~排列组合

5 数的一半,即 A = 60 种,选 B . 奥数解排列组合应用题 排列组合问题是必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握, 实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效 途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略 . 1.相邻问题捆绑法 :题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排 列. 例 1. A, B, C , D, E 五人并排站成一排,如果 A, B 必须相邻且 B 在 A 的右边,那么不同的 排法种数有 A 、60 种 B 、48 种 C 、36 种 D 、24 种 解析:把 A, B 视为一人,且 B 固定在 A 的右边,则本题相当于 4 人的全排列,A 4 = 24 种, 4 答案: D . 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列, 再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 例 2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是 A 、1440 种 B 、3600 种 C 、4820 种 D 、4800 种 解析:除甲乙外,其余 5 个排列数为 A 5 种,再用甲乙去插 6 个空位有 A 2 种,不同的排 5 6 法种数是 A 5 A 2 = 3600 种,选 B . 5 6 3.定序问题缩倍法 :在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数 的方法. 例 3. A, B, C , D, E 五人并排站成一排,如果 B 必须站在 A 的右边( A, B 可以不相邻)那 么不同的排法种数是 A 、24 种 B 、60 种 C 、90 种 D 、120 种 解析: B 在 A 的右边与 B 在 A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是 5 个元素全排列 1 2 5 4.标号排位问题分步法 :把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步 再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成. 例 4.将数字 1,2,3,4 填入标号为 1,2,3,4 的四个方格里,每格填一个数,则每个 方格的标号与所填数字均不相同的填法有 A 、6 种 B 、9 种 C 、11 种 D 、23 种 解析:先把 1 填入方格中,符合条件的有 3 种方法,第二步把被填入方格的对应数字填 入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3 ×1=9 种填法,选 B . 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例 5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需 2 人承担,乙丙各需一人承担,从 10 人中选出 4 人承担这三项任务,不同的选法种数是 A 、1260 种 B 、2025 种 C 、2520 种 D 、5040 种 解析:先从 10 人中选出 2 人承担甲项任务,再从剩下的 8 人中选 1 人承担乙项任务, 第三步从另外的 7 人中选 1 人承担丙项任务,不同的选法共有C 2 C 1C 1 = 2520 种,选C . 10 8 7

小学奥数~排列组合

奥数解排列组合应用题 排列组合问题是必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略. 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 例 1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有 A 、60种 B 、48种 C 、36种 D 、24种 解析:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A =种,答案:D . 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是 A 、1440种 B 、3600种 C 、4820种 D 、4800种 解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排 法种数是52 5 63600A A =种,选B . 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数 的方法. 例 3.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(,A B 可以不相邻)那么不同的排法种数是 A 、24种 B 、60种 C 、90种 D 、120种 解析:B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列 数的一半,即5 51602 A =种,选 B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成. 例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有 A 、6种 B 、9种 C 、11种 D 、23种 解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B . 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是 A 、1260种 B 、2025种 C 、2520种 D 、5040种 解析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务, 第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有21110 872520C C C =种,选C .

小学奥数专题排列组合

?排列问题题型分类: 1.信号问题 2.数字问题 3.坐法问题 4.照相问题 5.排队问题 ?组合问题题型分类: 1.几何计数问题 2.加乘算式问题 3.比赛问题 4.选法问题 ?常用解题方法和技巧 1.优先排列法 2.总体淘汰法 3.合理分类和准确分步 4.相邻问题用捆绑法 5.不相邻问题用插空法 6.顺序问题用“除法” 7.分排问题用直接法 8.试验法 9.探索法 10.消序法 11.住店法 12.对应法 13.去头去尾法 14.树形图法 15.类推法 16.几何计数法 17.标数法 18.对称法

分类相加,分步组合,有序排列,无序组合 ?基础知识(数学概率方面的基本原理) 一.加法原理:做一件事情,完成它有N类办法, 在第一类办法中有M1中不同的方法, 在第二类办法中有M2中不同的方法,……, 在第N类办法中有M n种不同的方法, 那么完成这件事情共有M1+M2+……+M n种不同的方法。 二.乘法原理:如果完成某项任务,可分为k个步骤, 完成第一步有n1种不同的方法, 完成第二步有n2种不同的方法,…… 完成第k步有nk种不同的方法, 那么完成此项任务共有n 1×n 2 ×……×n k 种不同的方法。 三.两个原理的区别 ?做一件事,完成它若有n类办法,是分类问题,每一类中的方法都是独立的,故用加法原理。 每一类中的每一种方法都可以独立完成此任务;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) ?做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步 骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理. 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

小学奥数--排列组合教案

小学奥数-----排列组合教案 加法原理和乘法原理 排列与组合:熟悉排列与组合问题。运用加法原理和乘法原理解决问题。在日常生活中我们经常会遇到像下面这样的两类问题:问题一:从 A 地到 B 地,可以乘火车,也可以乘汽车或乘轮船。一天中,火车有 4 班,汽车有 3 班,轮船有 2 班。那么从 A 地到 B 地共有多少种不同的走法?问题二:从甲村到乙村有两条道路,从乙村去丙村有 3 条道路(如下图)。从甲村经乙村去丙村,共有多少种不同的走法?解决上述两类问题就是运用加法原理和乘法原理。加法原理:完成一件工作共有N类方法。在第一类方法中有m 1 种不同的方法, 在第二类方法中有m 2种不同的方法,……,在第N类方法中有m n 种不同的方法, 那么完成这件工作共有N=m 1+m 2 +m 3 +…+m n 种不同方法。 运用加法原理计数,关键在于合理分类,不重不漏。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)。合理分类也是运用加法原理解决问题的难点,不同的问题,分类的标准往往不同,需要积累一定的解题经验。 乘法原理:完成一件工作共需N个步骤:完成第一个步骤有m 1 种方法,完成第 二个步骤有m 2种方法,…,完成第N个步骤有m n 种方法,那么,完成这件工作 共有m 1×m 2 ×…×m n 种方法。 运用乘法原理计数,关键在于合理分步。完成这件工作的N个步骤,各个步骤之间是相互联系的,任何一步的一种方法都不能完成此工作,必须连续完成这N 步才能完成此工作;各步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此工作的方法也不同。 这两个基本原理是排列和组合的基础,与教材联系紧密(如四下《搭配的规律》),教学时要先通过生活中浅显的实例,如购物问题、行程问题、搭配问题等,帮助孩子理解两个原理,再让孩子学习运用原理解决问题。 运用两个原理解决的都是比较复杂的计数问题,在解题时要细心、耐心、有条理地分析问题。计数时要注意区分是分类问题还是分步问题,正确运用两个原理。灵活机动地分层重复使用或综合运用两个原理,可以巧妙解决很多复杂的计数问题。小学阶段只学习两个原理的简单应用。 【例题一】每天从武汉到北京去,有 4 班火车,2 班飞机,1 班汽车。请问:每天从武汉到北京去,乘坐这些交通工具共有多少种不同的走法? 【解析】运用加法原理,把组成方法分成三类:一类乘坐火车,二类乘坐飞机,三类乘坐洗车.

奥数:排列组合的基本理论及公式.docx

一、排列合的基本理和公式,排列与元素的序有关,合与序无关。如 231 与 213 是两个排列, 2+ 3+ 1 的和与 2+ 1+3 的和是一个合。 (一 )两个基本原理是排列和合的基: (1)加法原理:做一件事,完成它可以有 n 法,在第一法中有 m1种不同的方法,在第二法中有 m2种不同的方法,??,在第n 法中有 m n种不同的方法,那么完成件事共有 N= m1+ m2+m3+?+ m n种不同方法。 (2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n 个步,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,??,做第 n 步有 m n种不同的方法,那么完成件事共 有N=m1×m2×m3×?×m n种不同的方法。 里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有 n法,是分,第一中的方法都是独立的,因此 用加法原理;做一件事,需要分n 个步,步与步之是 的,只有将分成的若干个互相系的步,依次相完成, 件事才算完成,因此用乘法原理。 完成一件事的分“ ”和“步”是有本区的,因此 也将两个原理区分开来。 C53表示从5 个元素中取出 3 个,共有多少种不同的取

法。这是组合的运算。例如:从 5 个人中任选三个人去参加 比赛,共有几种选法这就是从 5 个元素中取出 3 个的组合运算。可表示为C53。其计算过程是C53=5!/[3!× (5-3)!]叹号代表阶乘, 5!=5 ×4×3×2×1=120,3!=3 ×2×1=6,( 5-3)! =2! =2 ×,所以 C53=5!/[3! × (5-3)!]=120/(6 ×针2)=10对上 面 1=2 例子,就是从 5 个人中任选三个人去参加比赛,共有10 几种选法。 排列组合公式: 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。 !—阶乘,如9!= 9×8×7×6×5×4×3。×2×1 举例: Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多

小学奥数专题排列组合

排列问题题型分类: 1.信号问题 2.数字问题 3.坐法问题 4.照相问题 5.排队问题 组合问题题型分类: 1.几何计数问题 2.加乘算式问题 3.比赛问题 4.选法问题 常用解题方法和技巧 1.优先排列法 2.总体淘汰法 3.合理分类和准确分步 4.相邻问题用捆绑法 5.不相邻问题用插空法 6.顺序问题用“除法” 7.分排问题用直接法 8.试验法 9.探索法 10.消序法 11.住店法 12.对应法 13.去头去尾法 14.树形图法 15.类推法 16.几何计数法 17.标数法 18.对称法 分类相加,分步组合,有序排列,无序组合基础知识(数学概率方面的基本原理)

一.加法原理:做一件事情,完成它有N类办法, 在第一类办法中有M1中不同的方法, 在第二类办法中有M2中不同的方法,……, 在第N类办法中有M n种不同的方法, 那么完成这件事情共有M1+M2+……+M n种不同的方法。 二.乘法原理:如果完成某项任务,可分为k个步骤, 完成第一步有n1种不同的方法, 完成第二步有n2种不同的方法,…… 完成第k步有nk种不同的方法, 那么完成此项任务共有n 1×n 2 ×……×n k 种不同的方法。 三.两个原理的区别 做一件事,完成它若有n类办法,是分类问题,每一类中的方法都是独立的,故用加法原理。 每一类中的每一种方法都可以独立完成此任务;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)做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理. 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 这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来. 四.排列及组合基本公式 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 m n 表示.

小学奥数排列组合

小学奥数排列组合 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

一.计数专题:④排列组合 一.进门考 1.有四张数字卡片,用这四张数字卡片组成三位数,可以组成多少个? 2.一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同.问: ①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法? ②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法? 3.甲组有6人,乙组有8人,丙组有9人。从三个组中各选一人参加会议,共有多少种不同选法? 4.从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个? 5.学校的一块活动场地呈梯形,如图所示.(1)这块活动场地的面积是多少平方米? (2)学校计划给这块地铺上草皮,如果每平方米的草皮20元,学校一共要为这块活动场地花费多少元钱? 58 7 6

6*.按1,2,3,4的顺序连线,有多少种不同的连法? 二.授新课 ①奥数专题:乘法原理 专题简析 在实际生活中经常会遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关. 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. 解决排列组合问题,离不开加法原理和乘法原理,合理分类、合理分组,求出组合数和排列数。 排列公式: 由乘法原理,从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数是 121n n n n m ?-?-??-+()()(),即121m n P n n n n m =---+()()(),这里,m n ≤,且等号右边 从n 开始,后面每个因数比前一个因数小1,共有m 个因数相乘. 组合公式: 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 .12)112321m m n n m m P n n n n m C m m m P ?-?-??-+==?-?-????()(()()().

奥数(排列与组合)

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,

二年级奥数简单的排列组合教

第三讲排列组合问题 例题精讲 在日常生活中,我们经常会碰到许多排列组合问题。 例1从晓明家到博迪教育共有三条路可走,从博迪教育到西湖有两条路可走,那么从晓明家到西湖有多少路可走? 分析:对这种问题的题目分析,可以先画一个简单的示意图: 可以这样想,从晓明家到博迪如果走①,那到鼓楼后,可有甲、乙两条路可走,如果走②、③的话,到博迪后,分别有两条路可以走,所以从晓明家到西湖共有3×2=6(条)路可走。 例2 幼儿园有3种不同颜色(红、黄、蓝)的上衣,4种不同颜色(黑、白、灰、青)的裙子,请问可以搭配出多少套衣服? 分析:按照次序思考,如果穿红色上衣,就会有四种颜色的裙子可以搭配,同样,如果是黄色、蓝色上衣,同样也有四种颜色的裙子可以搭配,因此 可供搭配的种类有3×4=12(种)。所以,总共有12种搭配方法。

例 3 小红昨天去文三路上一家火锅店吃火锅,她准备在牛肉、羊肉和鱼丸中挑选一个肉类,青菜、生菜、香菜、白菜和菠菜中挑选一个蔬菜,在蘑菇、香菇和金针菇中挑选一个菌类,那总共有多少种不同的搭配方法? 分析:肉类三选一,是3;蔬菜五选一,是5;菌类三选一,是3,相乘是45. 例3 从杭州到北京共有5个车站(包括杭州和北京)。每个汽车站售票处要为这条线路准备多少不同的车票? (杭州-上海-苏州-南京-北京) 分析:我们将车站编号为A,B,C,D,E.那么A号站到其他车站的车票共有4种,即A→B,A→C,A→D,A→E。同样,B号站到其他车站的票号也有4种,即B→A,B→C,B→D,B→E。(这里A→B和B→A的车票是不一样的,出发站和终点站不一样)所以每个站都必须准备4种不同的车票。所以总有车票的数量是:4×5=20(种)

奥数:排列组合的基本理论和公式

一、排列组合的基本理论和公式,排列与元素的顺序有关,组合与顺序无关。如231与213是两个排列,2+3+1的和与2+1+3的和是一个组合。 (一)两个基本原理是排列和组合的基础: (1)加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2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=m1+m2+m3+…+m n种不同方法。 (2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2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=m1×m2×m3×…×m n种不同的方法。 这里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,第一类中的方法都是独立的,因此用加法原理;做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理。 这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来。 3 C表示从5个元素中取出3个,总共有多少种不同的取5

法。这是组合的运算。例如:从5个人中任选三个人去参加 比赛,共有几种选法?这就是从5个元素中取出3个的组合 运算。可表示为3 C。其计算过程是35C=5!/[3!×(5-3)!] 5 叹号代表阶乘,5!=5×4×3×2×1=120,3!=3×2×1=6, (5-3)!=2!=2×1=2,所以3 C=5!/[3!×(5-3)!]=120/(6×2)=10 5 针对上面例子,就是从5个人中任选三个人去参加比赛,共有10几种选法。 排列组合公式: 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。 !—阶乘,如 9!=9×8×7×6×5×4×3×2×1。 举例: Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数? A1: 123和213是两个不同的排列数。即对排列顺序有要求的,既属于“排列P”计算范畴。 上问题中,任何一个号码只能用一次,显然不会出现

小学奥数之排列组合问题.讲课教案

计 数 问 题 教学目标 1.使学生正确理解排列、组合的意义;正确区分排列、组合问题; 2.了解排列、排列数和组合数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的排列或组合; 3.掌握排列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,对排列组合的一些计数问题进行归纳总结,重点掌握排列与组合的联系和区别,并掌握一些排列组合技巧,如捆绑法、挡板法等。 5.根据不同题目灵活运用计数方法进行计数。 知识点拨: 例题精讲: 一、 排 列 组 合 的 应 用 【例 1】 小新、阿呆等七个同学照像,分别求出在下列条件下有多少种站法? (1)七个人排成一排; (2)七个人排成一排,小新必须站在中间. (3)七个人排成一排,小新、阿呆必须有一人站在中间. (4)七个人排成一排,小新、阿呆必须都站在两边. (5)七个人排成一排,小新、阿呆都没有站在边上. (6)七个人战成两排,前排三人,后排四人. (7)七个人战成两排,前排三人,后排四人. 小新、阿呆不在同一排。 【解析】 (1)775040P =(种)。 (2)只需排其余6个人站剩下的6个位置.66720P =(种). (3)先确定中间的位置站谁,冉排剩下的6个位置.2×6 6P =1440(种). (4)先排两边,再排剩下的5个位置,其中两边的小新和阿呆还可以互换位置.552240P ?= (种). (5)先排两边,从除小新、阿呆之外的5个人中选2人,再排剩下的5个人,25552400P P ?=(种). (6)七个人排成一排时,7个位置就是各不相同的.现在排成两排,不管前后排各有几个人,7个位置还是各不相同的,所以本题实质就是7个元素的全排列.775040P =(种). (7)可以分为两类情况:“小新在前,阿呆在后”和“小新在前,阿呆在后”,两种情况是对等的,所 以只要求出其中一种的排法数,再乘以2即可.4×3×55P ×2=2880(种).排队问题,一般先考虑特殊情况再去全排列。 【例 2】 用1、2、3、4、5、6可以组成多少个没有重复数字的个位是5的三位数? 【解析】 个位数字已知,问题变成从从5个元素中取2个元素的排列问题,已知5n =,2m =,根据排列数公式, 一共可以组成255420P =?=(个)符合题意的三位数。 【巩固】 用1、2、3、4、5这五个数字可组成多少个比20000大且百位数字不是3的无重复数字的五位数? 【解析】 可以分两类来看: ⑴ 把3排在最高位上,其余4个数可以任意放到其余4个数位上,是4个元素全排列的问题,有44432124P =???=(种)放法,对应24个不同的五位数; ⑵ 把2,4,5放在最高位上,有3种选择,百位上有除已确定的最高位数字和3之外的3个数字可以选择,有3种选择,其余的3个数字可以任意放到其余3个数位上,有336P =种选择.由乘法原理,可

小学奥数排列组合常见题型及解题策略备选题1

小学奥数排列组合常见题型及解题策略 排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略. 一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重 复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”, 则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策 略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数 【例1】(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法? (2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果? (3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法? 【解析】:(1)43(2)34(3)34 【例2】把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法? 【解析】:完成此事共分6步,第一步;将第一名实习生分配到车间有7种不同方案, 第二步:将第二名实习生分配到车间也有7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同方案. 【例3】8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有()A、38 B、83 C、38A D、 3 C 8 【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种不同的结果。所以选A 二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与 排列. A B C D E五人并排站成一排,如果,A B必须相邻且B在A的右边,那么不同的【例1】,,,, 排法种数有 A 种【解析】:把,A B视为一人,且B固定在A的右边,则本题相当于4人的全排列,4424【例2】(2009四川卷理)3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若男生甲不站两端,3

小学奥数排列组合例题

小学奥数排列组合例题

小学奥数排列组合例题 知识点拨: 一.加法原理:做一件事情,完成它有N类办法, 在第一类办法中有M1中不同的方法, 在第二类办法中有M2中不同的方法,……, 在第N类办法中有M n种不同的方法, 那么完成这件事情共有M1+M2+……+M n种不同的方法。 二.乘法原理:如果完成某项任务,可分为k个步骤, 完成第一步有n1种不同的方法, 完成第二步有n2种不同的方法,…… 完成第k步有nk种不同的方法, 那么完成此项任务共有n 1×n 2 ×……×n k 种不同的方法。 三.两个原理的区别 ?做一件事,完成它若有n类办法,是分类问题,每一类中的方法都是独立的,故用加法 原理。 每一类中的每一种方法都可以独立完成此任务;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) ?做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的 步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理. 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 ?这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来. 四.排列及组合基本公式 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 m n 表示. P m n =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 m n 表示. C m n = P m n /m!= n! (n-m)!×m! 一般当遇到m比较大时(常常是m>0.5n时),可用C m n = C n-m n 来简化计算。 规定:C n n =1, C0 n =1. 3.n的阶乘(n!)——n个不同元素的全排列 P n n =n!=n×(n-1)×(n-2)…3×2×1 例题精讲: 一、排列组合的应用 【例 1】小新、阿呆等七个同学照像,分别求出在下列条件下有多少种站法? (1)七个人排成一排; (2)七个人排成一排,小新必须站在中间. (3)七个人排成一排,小新、阿呆必须有一人站在中间. (4)七个人排成一排,小新、阿呆必须都站在两边. (5)七个人排成一排,小新、阿呆都没有站在边上. (6)七个人战成两排,前排三人,后排四人.

五年级奥数.计数综合.排列组合(ABC级).学生版

一、 排列问题 在实际生活中经常会遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关. 一般地,从n 个不同的元素中取出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 个元素的一个排列. 根据排列的定义,两个排列相同,指的是两个排列的元素完全相同,并且元素的排列顺序也相同.如果两个排列中,元素不完全相同,它们是不同的排列;如果两个排列中,虽然元素完全相同,但元素的排列顺序不同,它们也是不同的排列. 排列的基本问题是计算排列的总个数. 从n 个不同的元素中取出m (m n ≤)个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同的元素的排列中取出m 个元素的排列数,我们把它记做m n P . 根据排列的定义,做一个m 元素的排列由m 个步骤完成: 步骤1:从n 个不同的元素中任取一个元素排在第一位,有n 种方法; 步骤2:从剩下的(1n -)个元素中任取一个元素排在第二位,有(1n -)种方法; …… 步骤m :从剩下的[(1)]n m --个元素中任取一个元素排在第m 个位置,有11n m n m --=-+()(种) 方法; 由乘法原理,从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数是121n n n n m ?-?-??-+()()() ,即121m n P n n n n m =---+()()(),这里,m n ≤,且等号右边从n 开始,后面每个因数比前一个因数小1,共有m 个因数相乘. 二、 排列数 一般地,对于m n =的情况,排列数公式变为12321n n P n n n =?-?-????( )(). 表示从n 个不同元素中取n 个元素排成一列所构成排列的排列数.这种n 个排列全部取出的排列,叫做n 个不同元素的全排列.式子右边是从n 开始,后面每一个因数比前一个因数小1,一直乘到1的乘积,知识结构 排列组合

小学数学奥数测试题排列组合_人教版

2019年小学奥数计数专题——排列组合1.四个不同的小球放入编号为1、2、3、4的四个盒子中,则恰有一个空盒的放法有________种. 2.只用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须同时使用,且同一数字不能相邻出现,这样的四位数有( ) A.6个B.9个C.18个D.36个 3.某公司招聘来8名员工,平均分配给下属的甲、乙两个部门,其中两名英语翻译人员不能分在同一个部门,另外三名电脑编程人员也不能全分在同一个部门,则不同的分配方案共有( ) A.24种B.36种C.38种D.108种 4.由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是( ) A.72 B.96 C.108 D.144 5.如果在一周内(周一至周日)安排三所学校的学生参观某展览馆,每天最多只安排一所学校,要求甲学校连续参观两天,其余学校均只参观一天,那么不同的安排方法有( ) A.50种B.60种C.120种D.210种 6.将6位志愿者分成4组,其中两个组各2人,另两个组各1人,分赴世博会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有________种(用数字作答). 7.将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中.若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的方法共有 A.12种 B.18种 C.36种 D.54种 8.现安排甲、乙、丙、丁、戌5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加。甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙丁戌都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是( ). A.152 B.126 C.90 D.54 9.6个人分乘两辆不同的汽车,每辆车最多坐4人,则不同的乘车方法数为( ) A.40 B.50 C.60 D.70 10.将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为 A.32 B.24 C.30 D.36 11.2位男生和3位女生共5位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是 A. 60 B. 48 C. 42 D. 36 12.12个篮球队中有3个强队,将这12个队任意分成3个组(每组4个队),则3个强队恰好被分在同一组的概率为() A.1 55 B. 3 55 C. 1 4 D. 1 3 13.甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是(用数字作答). 14.将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则不同的分配方案有 A.30种 B.90种 C.180种 D.270种 15.某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,则不同的选派方案共有种. 16.按下列要求把12个人分成3个小组,各有多少种不同的分法? (1)各组人数分别为2,4,6个;(2)平均分成3个小组;(3)平均分成3个小组,进入3个不同车间. 第1页/共7页

五年级奥数.计数综合.排列组合(ABC级)

一、 排列问题 在实际生活中经常会遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关. 一般地,从n 个不同的元素中取出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 个元素的一个排列. 根据排列的定义,两个排列相同,指的是两个排列的元素完全相同,并且元素的排列顺序也相同.如果两个排列中,元素不完全相同,它们是不同的排列;如果两个排列中,虽然元素完全相同,但元素的排列顺序不同,它们也是不同的排列. 排列的基本问题是计算排列的总个数. 从n 个不同的元素中取出m (m n ≤)个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同的元素的排列中取出 m 个元素的排列数,我们把它记做m n P . 根据排列的定义,做一个m 元素的排列由m 个步骤完成: 步骤1:从n 个不同的元素中任取一个元素排在第一位,有n 种方法; 步骤2:从剩下的(1n -)个元素中任取一个元素排在第二位,有(1n -)种方法; …… 步骤m :从剩下的[(1)]n m --个元素中任取一个元素排在第m 个位置,有11n m n m --=-+()(种) 方法; 由乘法原理,从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数是121n n n n m ?-?-??-+()()() ,即121m n P n n n n m =---+()()(),这里,m n ≤,且等号右边从n 开始,后面每个因数比前一个因数小1,共有m 个因数相乘. 二、 排列数 一般地,对于m n =的情况,排列数公式变为12321n n P n n n =?-?-????( )(). 表示从n 个不同元素中取n 个元素排成一列所构成排列的排列数.这种n 个排列全部取出的排列,叫做n 个不同元素的全排列.式子右边是从n 开始,后面每一个因数比前一个因数小1,一直乘到1的乘积, 知识结构 排列组合

小学奥数排列组合.

计数问题 教学目标 1.使学生正确理解排列、组合的意义;正确区分排列、组合问题; 2.了解排列、排列数和组合数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的排列或组合; 3.掌握排列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,对排列组合的一些计数问题进行归纳总结,重点掌握排列与组合的联系和区别,并掌握一些排列组合技巧,如捆绑法、挡板法等。 5.根据不同题目灵活运用计数方法进行计数。 一、排列组合的应用 【例 1】 小新、阿呆等七个同学照像,分别求出在下列条件下有多少种站法? (1)七个人排成一排; (2)七个人排成一排,小新必须站在中间. (3)七个人排成一排,小新、阿呆必须有一人站在中间. (4)七个人排成一排,小新、阿呆必须都站在两边. (5)七个人排成一排,小新、阿呆都没有站在边上. (6)七个人战成两排,前排三人,后排四人. (7)七个人战成两排,前排三人,后排四人. 小新、阿呆不在同一排。 【解析】 (1)775040P =(种)。 (2)只需排其余6个人站剩下的6个位置.66720P =(种). (3)先确定中间的位置站谁,冉排剩下的6个位置.2×66P =1440(种). (4)先排两边,再排剩下的5个位置,其中两边的小新和阿呆还可以互换位置.552240P ?= (种). (5)先排两边,从除小新、阿呆之外的5个人中选2人,再排剩下的5个人,25552400P P ?=(种). (6)七个人排成一排时,7个位置就是各不相同的.现在排成两排,不管前后排各有几个人,7个位置还是各不相同的,所以本题实质就是7个元素的全排列.775040P =(种). (7)可以分为两类情况:“小新在前,阿呆在后”和“小新在前,阿呆在后”,两种情况是对等的,所以只要求出其中一种的排法数,再乘以2即可.4×3

数学思想在小学奥数排列组合教学中的渗透-2019年精选文档

数学思想在小学奥数排列组合教学中的渗透 日本数学家米山国藏说过:“作为知识的数学出校门不到两年就忘了,唯有深深铭记在头脑中的数学的精神、数学的思想、研究的方法和着眼点等,这些随时随地地发生作用,使人终身受益。”可见,数学的精髓不在于知识本身,而在于数学知识中所蕴含的数学思想方法。 数学思想是指人们对数学理论和内容的本质的认识,数学方法是数学思想的具体化形式,实际上两者的本质是相同的,差别只是站在例外的角度看问题,通常混称为“数学思想方法”。 计数问题是小学数学奥数竞赛的严重知识点,排列组合是两类分外的计数问题,在排列组合的教学中教师可以及时地渗透数学思想,使学生在掌握相关知识的同时培养并提高数学素养。 1分类思想 分类思想是排列组合中最常用的数学思想,它就是按照某一确定的标准,把所要研究的对象分成若干个既互斥又完备的子类的思想。 例1由数字1,2,3,4组成六位数,要求1,2,3,4至少各出现一次,那么这样的六位数共有几个? 分析:根据题意,这样的六位数,其中4个位置上的数必须是1,2,3,4,另外两个位置的数只要这4个数中取即可。因此,本题可以分两种情况来讨论。第一种情况是:另外两个位置上的数是一样的,这6个数字有且只有3个数字是相同的。 要得到这样的六位数,分三步完成: (1)从4个数中选出1个数; (2)从6个位置中选出3个位置填上选出来的数;(3)剩下的3个数填在剩下的3个位置上。 第二种情况是:另外两个位置上的数字是不一样的,这6个数字中有两个A、两个B、一个C、一个D。

要得到?样的六位数,分四步完成: (1)从4个数中选出2个数; (2)从6个位置中选出2个位置填上选出来的一个数;(3)从剩下的4个位置中选出2个位置填上选出来的另一个数; (4)剩下的两个数填在另外的两个位置上。 根据分类和分步计数原理:这样的六位数共有=1560个。 例2如图1所示,某花园可分为A、B、C、D、E五个部分,园林设计师打算最多用5种例外的植物装饰花园,要求每一部分只能用一种植物,并且相邻部分不能使用相同的植物,不相邻的部分可以使用同一种植物,按以上要求,此花园共有多少种设计方案? 分析:因为A区与其他4个区域均相邻,所以先在A区种植物,有5种植物可以选,B、D区是不相邻的,选取的植物可以相同,也可以例外,因此可以分两种情况来讨论。 第一种情况:B、D区种的植物相同,有4种植物可以选,然后E、C区各有3种植物可以选。 第二种情况:B、D区种的植物例外,B区有4种植物可以选,D区有3种植物可以选,然后E、C区各有2种植物可以选。 根据分类和分步计数原理,此花园共有5× (4×3×3+4×3×2×2)=420种设计方案。 2化归思想 化归思想:即把有待解决或未解决的问题,通过转化过程,归结为一类已经解决或较易解决的问题,以求得原问题解决的思想方法。 例1马路上有编号为1,2,3,…,10的10盏路灯,为节约用电又能看清路面,可以把其中的3盏灯关掉,但又不能同时关掉相邻的两盏,在两端的灯也不能关掉。那么符合条件的关灯方法有多少种?

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