排列组合常用方法
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解排列组合问题的常用技巧
解答排列组合问题,首先必须认真审题,明确问题是属于排列问题还是组合问题,或者属于排列与组合的混合问题,其次要抓住问题的本质特征,灵活运用基本原理和公式进行分析解答。同时还要注意讲究一些策略和方法技巧,使一些看似复杂的问题迎刃而解。结合我们几年的教学下面介绍几种常用的技巧。
一、合理分类与准确分步法
解含有约束条件的排列组合问题,应按元素性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,作到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。
【例1】五个人从左到右排成一排,其中甲不在中间,乙不在末尾,不同的排法有 ( )
A .96种
B .120种
C .78种
D .72种
分析:由题意可先安排甲,并按其分类讨论:①若甲在末尾,剩下四人可自由排,有4
4
A 种排法;②若甲在第一,二,四位置上,则有1
31
33
3A A A 种排法。由分类计数原理,不同排法
共有781
3133344=+A A A A 种,答案:C
二、正难反易转化法
对于一些生疏问题或直接求解较为复杂或较为困难问题,从正面入手情况较多,不易解决,这时可从反面入手,将其转化为一个简单问题来处理。
【例2】马路上有10只路灯,为节约用电又不影响正常的照明,可把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,也不能关掉两端的灯,那么满足条件的关灯方法共有多少种?
分析: 关掉第1只灯的方法有8种,关第二只,第三只时需分类讨论,十分复杂。若从反面入手考虑,每一种关灯的方法对应着一种满足题设条件的亮灯与关灯的排列,于是问题转化为“在7只亮灯的8个空中插入3只暗灯,但还要满足不插在两端”的问题。故关灯
方法种数为3
6C 。
三、混合问题“先选后排”
对于排列组合混合问题,可先选出元素,再排列。 【例3】4个不同小球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,恰有一空盒的方法有多少种? 分析: 因有一空盒,故必有一盒子放两球。①选:从四个球中选2个有2
4C 种,从4个盒中选3个盒有3
4C 种;②排:把选出的2个球看作一个元素与其余2球共3个元素,对
选出的3盒作全排列有33A 种,故所求放法有1443
33424=A C C 种。
四、特殊元素“优先安排法”
对于带有特殊元素的排列组合问题,一般应先考虑特殊元素,再考虑其它元素。
【例4】用0,1,2,3,4,五个数字,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,应优先安排,按0排在末尾和0不排在末尾分为两类:① 0排末尾时,
有2
4A 个1。②0不排在末尾时,则有131312A A A 个,由分数计数原理,共有偶数1
3131224A A A A +=30
个,答案:B
练习1、从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,
若其中甲、乙两名志愿者都不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有( )
(A ) 280种 (B )240种 (C )180种 (D )96种
练习2、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,以免不合要求的元素占了这
两个位置先排末位共有_1
3C __
然后排首位共有_1
4
C __
最后排其它位置共有___ 由分步计数原理得2883
41413
=A C C 五、局部问题“整体优先法”
对于局部排列问题,可先将局部看作一个元与其余元素一同排列,然后在进行局部排列。 【例5】7人站成一排照相,要求甲乙两人之间恰好隔三人的站法有多少种?
分析: 甲、乙及间隔的3人组成一个“小整体”,这3人可从其余5人中选,有2
5C 种;这个“小整体”与其余2人共3个元素全排列有3
3A 种方法,它的内部甲、乙两人有2
2A 种站
法,中间选的3人也有33A 种排法,故符合要求的站法共有7203
3223325=A A A C 种。
六、总体淘汰法
对于含有否定字眼的问题,还可以从总体中把不符合要求的除去,此时应注意既不能多减也不能少减。
例如在例4中,也可用此法解答:五个数字组成三为数的全排列有3
5A 个,排好后发现
0不能排首位,而且数字1,3也不能排末位,这两种排法要除去,故有30
1
313222435=--A A A A A 个偶数
七、相邻问题用“捆绑法”法
对于某几个元素要求相邻的排列问题,可先将相邻的元素“捆绑”起来,看成一个“大”的元素与其它的元素排列,然后再对相邻元素内部进行排列。
【例6】7人站成一排照相,甲、乙、丙三人相邻,有多少种不同排法?
分析: 把甲、乙、丙三人看作一个“元”,与其余4人共5个元作全排列,有5
5A 种排
法,而甲乙、丙、之间又有33A 种排法,故共有55A 72003
3=A 种排法。
练习、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,排成一行陈
列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的陈列方式有( ) (A )
5
5
44A A (B )
5
5
4433A A A (C )
5
5
4413A A A (D )
5
5
4422A A A
34
A 13
C 4
34
A