资源描述:
《排列组合问题的常见题型与解题策略》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、排列组合问题的常见题型与解题策略解决排列组合问题要讲究策略,首先要认真审题,弄清楚是排列(有序)还是组合(无序),还是排列与组合混合问题。其次,要抓住问题的本质特征,准确合理地利用两个基本原则进行“分类与分步”。加法原理的特征是分类解决问题,分类必须满足两个条件:①类与类必须互斥(不相容),②总类必须完备(不遗漏);乘法原理的特征是分步解决问题,分步必须做到步与步互相独立,互不干扰并确保连续性。分类与分步是解决排列组合问题的最基本的思想策略,在实际操作小往往是“步”与“类”交义,有机结合,可以是类中有步,也可以是步中有类。以上解题思路分析
2、,可以用顺口溜概括为:审明题意,排(组)分清;合理分类,防漏防重;周密思考,用准加乘;直接I'可接,思路可循;先选后排,有条不紊;元索位置,特殊先行;一•题多解,检验真伪。(一)•两个原则:(1)特殊元素(特殊位置)的“优先安排法”对于特殊元素的排列组合问题,i般先考虑特殊元素,再考虑其他元素的安排。多数情况下,其特征是某一个或几个位置不能放置某一个或某几个特殊元素。针对实际问题,可采用“元索优先”或“位置优先”。例1-10、2、3、4、5这五个数字,纽成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个?解法一:(元素优先)分两类:第一类,含0,0
3、在个位有A;种,0在十位有A;A;种;笫二类,不含0,有A;A;种。故共有(A;+A*A;)+A;A;=30种。注:在考虑每一类时,乂要优先考虑个位。解法二:(位置优先)分两类:第一类,0在个位有A;利%第二类,0不在个位,先从两个偶数中选一个放个位,再选一个放百位,最后考虑H立,冇多翱种。故共有4?4-4^=30(2)排列组合混合问题……先选后排例1・2:有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,毎盒至少装一个球,共有多少不同的装法.解:第一步从5个球屮选岀2个组成复合元共有cj种方法•再把5个元素(包含一个复合元素)装入4个不同磁内有°种
4、返法根据分步计数原理装球的方法共有°,A4解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想.此法与和邻元素捆绑策略相似吗?(二)・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(约束条件)进行分类,事情的发生的连续过程分步,做到分类标准明确,分布层次清楚,不重不漏.分类是高中数学屮…种重要的思想力法例2・1已知集合人={1,2,3,4,5,6,7,8,9},求含有5个元素,且其中至少有两个是偶数的子集的个数.解法1:C;C+C:C;+C:C;=105解题思路是:从正面考虑分类,将含5个元索,且其屮至少有两个是偶数的子集分为
5、二类:2个偶数,3个奇数<3个偶数,2个奇数4个偶数,1个奇数解法2:C;—C;—C:C;=105解题思路是:从反而考虑,全部子集个数为C;,减去不符合条件的两类:J全部5个都是奇数(4个奇数,1个偶数直接法、间接法是两类很重要的思考方法和解题方法.错解:C:C;=2105解题思路是:先由4个偶数选2个偶数,再由剩下的7个数(2个偶数,5个奇数)选3个数,组成含有5个元索的集合且满足至少有2个*赅的条件,列dUU・例2・2:(与上面例2是完全相同的题目)由12人组成文娱小纽,其中5人只会唱歌,5人只会跳舞,2人乂会唱歌乂会跳舞。现从这12
6、人中选派4人会唱歌4人会跳舞的去排练节目,共有多少种选法?2C52C54+2C21C53C544-2C53C534-C54C54=525例2-3:1至,00的自然数中,取两个数,使这两个数的乘积能被6整除,共有多少种选法分析:100个数分四类:①只能被2整除34个元素②只能被3整除17个元素③既能被2整除也能被3整除(能被6整除)16个元素④既不能被2整除也不能被3整除33个元素解:咪+的+g=1346例2-4:5个人从左到右站成一排,甲不站排头,乙不站第二个位置,不同的站法有_解法1:直接法可先安排甲,并按甲进行分类讨论:•••••••
7、•••(1)若男.在第二个位置上,则剩下的私四人可自由安排,有A:种方法;(2)若•更在第三个或第四个位置上,则根据分布计数原理不同的站法有A;A;A:种站法;再根据分类计数原理,不同的诂法共有:A:+A;A;A;=78利-解法2:间接法2A:+A;=78例2・5:从1到100的口然数中,每次取出不同的两个数,使他们的和大于100,贝怀同的取法种数冇种。解:此题的数字较多,情况也不一样,需要分析摸索其规律。为方便,两个加数屮较小的为101有1种;102有2种;……149有49利150有50种,151有49种......199有1种故不同的
8、区法有:(1+2+……50)+(49+48+……+1)=2500种。(三)•相邻问题:捆绑法对于某些元素要求相邻排列的问题,先.将相邻元索掴綁成整体并看作一个元索(同时对相邻元素內部进行口排)