高三数学一轮复习——排列、组合(理)2013.1
一、分步计数原理、分类计数原理:弄清是“分布”还是“分类”
例1、(1)某公司招聘进8名员工,平均分给下属的甲、乙两个部门,其中两名翻译人员不能同时分给一个部门,另三名电脑编程人员也不能同时分给一个部门,求有多少种不同的分配方案.
解:用分步计数原理.先分英语翻译,再分电脑编程人员,最后分其余各人,故有2×(3+3)×3=36种.
(2)如图,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网线相连,连线上标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量,现从结点A向结点B传递信息,信息可以沿不同的路径同时传递,则单位时间传递的最大信息量是( )D
A、26 B、24 C、20 D、19 3 ? 5 ? 12 B? 4 ?6 ?A 6 7?6 12 ? 8 ? 解:要完成的这件事是:“从A向B传递信息”,完成这件事有4类办法: 第一类:12 5 3
第二类 : 12 6 4 第三类 :12 6 7 第四类;:12 8 6 可见:第一类中单位时间传递的最大信息量是3;第二类单位时间传递的最大信息量是4;
第三类单位时间传递的最大信息量是6;第四类单位时间传递的最大信息量是6。所以由分类记数原理知道共有:3+4+6+6=19,故选D
(3)如图A,B,C,D为海上的四个小岛,现在要建造三座桥,将这四个小岛连接起来,则不同的建桥方案有( )C D A A、8种 B、12种 C、16种 D、20种
B C 解:第一类:从一个岛出发向其它三岛各建一桥,共有C4=4种方法; 第二类:一个岛最多建设两座桥,例如:A—B—C—D,D—C—B—A,这样的两个排列对应一种建桥方法,因此有
1A244?12种方法;
根据分类计数原理知道共有4+12=16种方法 二、排队问题:
例2、7个人排成一排,在下列情况下,各有多少种不同排法?
(1)甲在排头
(2)甲不在排头,也不在排尾 (3)甲、乙不相邻
(4)甲乙之间有且只有两人 (5)甲乙丙三人必须在一起 (6)甲乙丙三人两两不相邻 (7)甲在乙的左边(不一定相邻)
(8)甲乙丙三人按从高到矮,自左向右的顺序 (9)甲不在排头,乙不在排尾
(10)排3排,前排2人,中排2人,后排3人
三、定序问题:常用方法:(1) 考虑位置“插空法”(2) 整体考虑用“除法” 例3、(1) 10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增
5加,共有多少排法? C10 (2) 12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是 ( )C A. C82A66
B. C82A32
C.C82A62
D.C82A52
(3)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了2个新节目,
如果将这两个节目插入节目单中,那么不同的插法种数为____ __
解:实质是7个节目的排列,因原定的5个节目顺序不改变,故排这5个节
5522CCA77目是一个组合,有种方法,再排新插入的两个节目有2种方法,故A2?42
(4)一天的课程表要排入语文、数学、物理、化学、英语、体育六节课,如果数
学必须排在体育之前,那么该天的课程表有多少种排法?
解:分析:在六节课的排列总数中,体育课排在数学之前与数学课排在体育之
111前的概率相等,均为,故本例所求的排法种数就是所有排法的,即A=360
222种
四、排数问题:注意数字“0”
例4、1、由0,1,2,3,4,5这六个数字。 (1)能组成多少个无重复数字的四位数? (2)能组成多少个无重复数字的四位偶数?
(3)能组成多少个无重复数字且被25个整除的四位数? (4)组成无重复数字的四位数中比4032大的数有多少个? 解:(1)A15A35?300 (2)A35?A12A14A24?156 (3)A13A13?A24?21
(4)A35?A14A24?A13?1?112
2、由四个不同的数字1,2,4,x组成无重复数字的三位数. (1)若x=5,其中能被5整除的共有多少个? (2)若x=9,其中能被3整除的共有多少个? (3)若所有这些三位数的各位数字之和是252,求x. 解(1)5必在个位,所以能被5整除的三位数共有A23=6个. (2)∵各位数字之和能被3整除时,该数就能被3整除, ∴这种三位数只能由2,4,9或1,2,9排列组成, ∴共有2×A33=12个.
(3)显然x≠0,∵1,2,4,x在各个数位上出现的次数都相同,且各自出现A31×A32次,
∴这样的数字之和是(1+2+4+x)×A31×A32,即(1+2+4+x)×A31×A32=252, ∴7+x=14,∴x=7.
3、用1,2,3,4,5,6组成六位数(没有重复数字),要求任何相邻两个数字的奇偶性不同,且1和2相邻,这样的六位数的个数是 12 (用数字作答)
4、3张卡片的正反面上分别有数字0和1,3和4,5和6,当把它们拼在一起组成三位数字的时可得到多少个不同的三位数(6可做9用)
解:若6不能做9用,由于0不能排百位,此时有5×4×2=40个.这40个三位数中含数字6的有2×3×2+1×4×2=20个,故6可做9用时,可得三位数40+20=60个
五、分组(平均分组)问题:先分堆再分配,注意平均分堆的算法 例5、按以下要求分配6本不同的书,各有几种分法? (1)平均分给甲、乙、丙三人,每人2本; (2)平均分成三份,每份2本;
(3)甲、乙、丙三人一人得1本,一人得2本,一人得3本; (4)分成三份,一份1本,一份2本,一份3本; (5)甲、乙、丙三人中,一人得4本,另二人每人得1本; (6)分成三份,一份4本,另两份每份1本; (7)甲得1本,乙得1本,丙得4本(均只要求列式) 解:(1)
2C6?C24?C22; (2)
2C6?C24?C22A33233 (3)C16?C5?C3?A3
(4)
C162?C5?C33 (5)
41C6?C12?C1A22?A33 (6)
C16?C15?C44A22
14 (7)C16?C5?C4
六、不配对问题:
例6、(1) 元旦前某宿舍的四位同学各写一张贺卡先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺卡,则四张贺卡的不同分配有 种? 9
(2)编号为1至6的6个小球放入编号为1至6的6个盒子里,每个盒子放一个小球,其中恰有2个小球与盒子的编号相同的放法有__ __种
解: 选取编号相同的两组球和盒子的方法有C62?15种,其余4组球与盒子需错位排列有9种放法,故所求方法有15?9?135种
(3)有五位客人参加宴会,他们把帽子放在衣帽寄放室内,宴会结束后每人戴了一顶帽子回家,回家后,他们的妻子都发现他们戴了别人的帽子,问5位客人都不戴自己帽子的戴法有 种?44
七、相同元素问题:隔板法
例7、(1)7个相同的小球,任意放入4个不同的盒子,则每个盒子都不空的放法有多少种?
解:首先要清楚:“每个盒子都不空”的含义是“每个盒子里至少有1个球”。 于是,我们采用“隔板法”来解决。在7个小球中的每两个之间分别有6个空,我们从6个空中任意选3个分别插入3块隔板,则这3块隔板就把7个小球分成4部分,而且每一部分至少有1个球。即有C6=20种方法,又每一种分割方法都对应着一种放球的放法。所以共有20种放球放法。 (2)把10本相同的书分给编号1,2,3的阅览室,要求每个阅览室分得的书数不大于其编号数,则不同的分法有多少种?
解:先在编号为1,2,3的阅览室中依次放入0,1,2本书,再用隔板法分配剩下的书有C62=15种,
(3) 一次文艺演出中需要给舞台上方安装一排完全相同的彩灯15只,现以不同的亮灯方式来增加舞台效果,设计者按照每次亮灯时恰好有6只是关的,且相邻的灯不能同时关掉,两端的灯必须要亮的要求进行设计,求有多少不同的亮灯方式? C85?C82?28
(4)某校准备参加2013年高中数学联赛,把10个选手名额分配到高三年级的8 个教学班,每班至少一个名额,则不同的分配方案共有__ _种 解 :问题等价于把10个相同小球放入8个盒子里,每个盒子至少有一个小球的放法种数问题 3将10个小球串成一串,截为7段有C97?36种截断法,对应放到8个盒子里
:因此,不同的分配方案共有36种
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