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1、解答排列组合问题,首先必须认真审题,明确是屈于排列问题还是组合问题,或者屈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,同时还要注意讲究一些策略和方法技巧。下面介绍几种常用的解题方法和策略。一、合理分类与准确分步法(利用计数原理)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,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。例1、五个人排成一排,其中甲不在排头,乙不在排尾,不同的排法有()A.120种B.96种C.78种D.72种分析:由题意可先安排甲,并按其分
2、类讨论:1)若甲在末尾,剩下四人可口由排,有P(4,4)=24种排法;2)若甲在第二,三,四位上,则有C(3,1)*C(3,1)*P(3,3)=54种排法,由分类计数原理,排法共有78种,选C。解排列与组合并存的问题时,一般采用先选(组合)后排(排列)的方法解答。例2、4个不同小球放入编号为1,2,3,4的四个盒小,恰有一空盒的方法有多少种?分析:因恰有一空盒,故必有一盒子放两球。1)选:从四个球屮选2个有C(4,2)种,从4个盒中选3个盒有C(4,3)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
3、P(3,3)种,故所求放法有C(4,2)*C(4,3)*P(3,3)=144种。二、特殊元素与特殊位置优待法对于有附加条件的排列组合问题,一般采用:先考虑满足特殊的元素和位置,再考虑其它元素和位置。例3、用0,2,3,4,5,五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有()。A.24个Bo30个Co40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,应该优先安排,按0排在末尾和0不排在末尾分两类:1)0排末尾吋,有P(4,2)=12个,2)0不排在末尾时,则有C(2,1)
4、0(3,1)0(3,1)=18个,由分数计数原理,共有偶数30个,选B。例4、马路上有8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:表面上看关掉第1只灯的方法有6利A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,丁是问题转化为“在5只亮灯的4个空中插入3只暗灯”的问题。故关灯方法种数为C(4,3)二4o三、插空法、捆绑法对于某几个元素不相邻的排列问题,可先将其
5、他元素排好,再将不相邻元素在已排好的元素之间及两端空隙小插入即可。例5、7人站成-•排照相,若要求甲、乙、丙不相邻,则有多少种不同的排法?分析:先将其余四人排好有P(4,4)种排法,再在这人Z间及两端的5个“空”中选三个位置让甲乙丙插入,则有p(5,3)种方法,这样共有P(4,4)*P(5,3)=1440种不同排法。对于局部“小整体”的排列问题,可先将局部元素捆绑在一起看作一个元,与其余元素一同排列,然后在进行局部排列。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
6、元作全排列,有P(5,5)种排法,而甲乙、丙、之间又有P(3,3)种排法,故共有P(5,5)*P(3,3)=720种排法。四、排除法对于含有否定字眼的问题,可以从总体中把不符合要求的除去,此时需注意不能多减,也不能少减。例如在例3小,也可用此法解答:五个数字组成三位数的全排列有C(4,1)P(4,2)=48个,排好后发现0不能排首位,而且数字3,5也不能排末位,这两种排法要除去,故有C(4,1)p(4,2)-C(2,1)C(3,1)P(3,1)=30个偶数。五、顺序固定问题用“除法”(对等法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这
7、几个元素与其他元素一同排列,然后用总排列数除以这几个元素的全排列数。例7、6个人排队,甲、乙、丙三人按呷一乙一丙”顺序排的排队方法有多少种?分析:不考虑附加条件,排队方法有P(6,6)种,而其屮甲、乙、丙的种排法中只有一种符合条件。故符合条件的排法有P(6,6)/P(3,3)=120种。六、构造模型“挡板法”对于较复杂的排列问题,可通过设计另一情景,构造一个隔板模型来解决问题。分析:建立隔板模型:将12个完全相同的球排成一列,在它们Z间形成的“个间隙中任意插入3块隔板,把球分成4堆,每一种分法所得4堆球的齐堆球的数目,对应为a、b、c
8、、d的一组止整解,故原方程的正整数解的组数共^C(11,3)=165o例9、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木数不小于其编号数,试求不同分法的种数?解:先让2、3号阅览室依次分得