只老虎中的一只吃掉,故有4种可能,按照分步乘法计数原理,故有4×4×4=43=64种. 方法二:本题相当于3个人住4间店. 【答案】 64
题型二 两个原理的应用
例3 (1)用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为( ) A.243 B.252 C.261
D.279
【解析】 由分步乘法计数原理知:用0,1,…,9十个数字组成三位数(可有重复数字)的个数为9×10×10=900,组成没有重复数字的三位数的个数为9×9×8=648,则组成有重复数字的三位数的个数为900-648=252,故选B. 【答案】 B
(2)7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动.若每天安排3人,则不同的安排方案共有________种.(用数字作答)
33【解析】 解题的步骤为:先选人,再打包,再分天.结果为C67C6C3=140.
【答案】 140
归纳小结3 在解决实际问题的过程中,并不一定是单一的分类或分步,而是可能同时应用两个计数原理,即分类时,每类的方法可能要运用分步完成,而分步时,每步的方法可能会采取分类的思想求.另外,具体问题是先分类后分步,还是先分步后分类,应视问题的特点而定.解题时经常是两个原理交叉在一起使用,分类的关键在于要做到“不重不漏”,分步的关键在于要正确设计分步的程序,即合理分类,准确分步.
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变式3 (1)某校开设A类选修课3门,B类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有( ) A.30种
B.35种 C.42种
D.48种
1【解析】 方法一:分两种情况:①2门A,1门B,有C23C4=12种选法;②1门A,2门B2有C13C4=3×6=18种,∴共有12+18=30种选法.
方法二:排除法:A类3门,B类4门,共7门,选3门,A,B各至少选1门,有
33C37-C3-C4=35-1-4=30种选法.故选A.
【答案】 A
(2)若将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( ) A.12种
B.18种 C.24种
D.36种
3种方法,再排第二列,有2种方法,【解析】 由分步乘法计数原理,先排第一列,有A3
故共有A33×2=12种排列方法,选A. 【答案】 A
例4 如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,若要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有________种(用数字作答).
1种着色方法; 【解析】 方法一:区域1有C4
1区域2有C13种着色方法;区域3有C2种着色方法;
区域4,5有3种着色方法(4与2同色有2种,4与2不同色有1种).
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∴共有4×3×2×3=72种不同着色方法.
方法二:本小题在各类资料上都能找到影子,但所给图形变化后,需要有敏锐的观察力.本题能较深刻地测试逻辑思维能力.
因区域1与其他四个区域都相邻,宜先考虑.区域1有4种涂法.若区域2,4同色,有3种涂色,此时区域3,5均有两种涂法,涂法总数为4×3×2×2=48种;若区域2,4不同色,先涂区域2有3种方法,再涂区域4有2种方法.此时区域3,5也都只有1种涂法,涂法总数为4×3×2×1×1=24种.因此涂法共有48+24=72种. 【答案】 72
归纳小结4 做为两个计数原理应用之一的“涂色问题”,曾是高考的热点,解决此类问题体现了两个原理的精髓.
变式4 若给一个各边不等的凸五边形的各边染色,每条边可以染红、黄、蓝三种颜色中的一种,但是不允许相邻的边有相同的颜色,则不同的染色方法共有________种. 【解析】 方法一:如图,染五条边总体分五步,染每一边为一步.
当染边1时有3种染法,则染边2有2种染法.
(1)当3与1同色时有1种染法,则4有2种,5有1种,此时染法总数为3×2×1×2×1=12(种).
(2)当3与1不同色时,3有1种,①当4与1同色时,4有1种,5有2种;②当4与1不同色时,4有1种,5有1种.则此时有3×2×1×(1×2+1×1)=18(种). 综合(1)、(2),由分类加法计数原理,可得染法的种数为30种.
方法二:通过分析可知,每种色至少要涂1次,至多只能涂2次,即有一色涂1次,剩余
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1C1种涂法,涂2次的有2种涂法,故一共有2C1C1=30两种颜色各涂2次.一次的有C3535
种涂法. 【答案】 30
本课总结:对于分类计数原理,要重点抓住“类”字,应用时要注意“类”及“类”之间的独立性和并列性,对于分步计数原理,要重点抓住“步”字,应用时要注意“步”与“步”之间的相依性和连续性,对于稍复杂问题,常常结合相关知识混合使用两个计数原理.
【课后练习】
1.从1到10的正整数中,任意抽取两个相加所得和为奇数的不同情形的种数是( ) A.10 B.15 C.20 答案 D
解析 当且仅当偶数加上奇数后和为奇数,从而不同情形有5×5=25(种).
2.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( ) A.5 答案 D
解析 分类考虑,当公比为2时,等比数列可为1,2,4;2,4,8,当公比为3时,可为1,3,9,3
当公比为时,可为4,6,9,将以上各数列颠倒顺序时,也是符合题意的,因此,共有4×2
2=8个.
3.(2014·安徽理)从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有( ) A.24对
B.30对 C.48对
D.60对
B.4 C.6
D.8
D.25
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