排列组合的定义
- 排列的定义:从n个不同元素中,任意取m个元素,m≤n且m和n都是自然数,按照一定顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
从n个不同元素中,取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数。用A(n,m)表示。 - 组合的定义:从n个不同元素中,任意取m个元素,m≤n且m和n都是自然数,并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
从n个不同元素中,取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数。用C(n,m)表示。 - 规定当n=m时,0!=1,这个规定是用来解释当C(3,3)这种情况n=m时,分母出现0!=1就可以计算了。
- 排列与组合定义相近,它们的区别在于是否与顺序有关。
排列组合是解决问题的一种思考工具
- 解决排列组合综合性问题的一般过程如下:
1.认真审题弄清要做什么事
2确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.)“分类”表现为其中任何一类均可独立完成所给的事件,而“分步”必须把各步骤均完成才能完成所给事件,所以准确理解两个原理强调完成一件事情的几类办法互不干扰,相互独立,彼此间交集为空集,并集为全集,不论哪类办法都能将事情单独完成,分步计数原理强调各步骤缺一不可,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,步与步之间互不影响,即前步用什么方法不影响后面的步骤采用的方法。
3复杂的排列问题常常通过试验、画 “树图 ”、“框图”等手段使问题直观化,解答完需要检验。
4处理排列、组合综合问题,一般思想是先选元素(组合),后排列,按元素的性质进行“分类”和按事件的过程“分步”,始终是处理排列、组合问题的基本原理和方法,通过解题训练要注意积累和掌握分类和分步的基本技能,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。
总之,解决排列组合问题的基本规律,即:分类相加,分步相乘,排组分清,加乘明确;有序排列,无序组合;正难则反,间接排除等。
常用的方法技巧
一.特殊元素(位置)的“优先安排法”:对于特殊元素(位置)的排列组合问题,一般先考虑特殊,再考虑其他。
二.总体淘汰法:对于含否定的问题,还可以从总体中把不合要求的除去。
三.合理分类与准确分步含有约束条件的排列组合问题,按元素的性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,做到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。
四.相邻问题用捆绑法:在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先整体考虑,将相邻的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其余元素排列,然后再考虑大元素内部各元素间顺序的解题策略就是捆绑法.
五.不相邻问题用“插空法”:不相邻问题是指要求某些元素不能相邻,由其它元素将它们隔开.解决此类问题可以先将其它元素排好,再将所指定的不相邻的元素插入到它们的间隙及两端位置,故称插空法.
六.逐个试验法:题中附加条件增多,直接解决困难时,用试验逐步寻找规律。构造模型 “隔板法”: 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排除法。
难点在于对特定模型的掌握和限制条件的区分
⑴从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力;
⑵限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解;
⑶计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大;
⑷计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。
典型题目汇总
- 10名成绩优异者抽取3名代表学校参加市数学竞赛,有几种组合方式?
- 我们假设一副扑克中抽出5张牌放在桌子,问有多少种组合方式?
- 从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列,这样的不同等差数列有多少个?
- 某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的间距相同,若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进,则从左下角到右上角有多少种不同的走法?
- 从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有一双同色的取法有多少种?
- 身高互不相同的6个人排成2横行3纵列,在第一行的每一个人都比第二行的身后的人个子矮,则所有不同的排法种数为
- 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
- 停车场划一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空车位连在一起,不同的停车方法有多少种?
- 对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第五次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
- 福利彩票30选7,小刘以胆,3,10,17,16,以7,9,18,23为拖买彩票,花多少钱。一注2元,买以上胆拖的复式有多少钱
- 公路一青蛙,跳一下1米,往后跳一下也是1米,动了5次,进了3米。不同的跳法?
- 学校12名女生,4人一组有
- 甲乙丙丁四人传球,第一次由甲传给其余三人中任意一人,第二次由拿球人再传其余三人中一人,传4次球后,第4次仍传给甲的方法有多少?
- 有8本不同的书;其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本.若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有( )种.(结果用数值表示)
- 用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,2与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻。这样的八位数共有( )个
- 在一块并排的10垄田地中,选择二垄分别种植A,B两种作物,每种种植一垄,为有利于作物生长,要求A,B两种作物的间隔不少于6垄,不同的选法共有多少种?
- 在11名工人中,有5人只能当钳工,4人只能当车工,另外2人能当钳工也能当车工。现从11人中选出4人当钳工,4人当车工,问共有多少种不同的选法?
- 现有印着0,1,3,5,7,9的六张卡片,如果允许9可以作6用,那么从中任意抽出三张可以组成多少个不同的三位数?
- 六人站成一排,求
⑴甲、乙既不在排头也不在排尾的排法数
⑵甲不在排头,乙不在排尾,且甲乙不相邻的排法数 - 对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第五次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
- 从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有( )种.
- 方程a+b+c+d=12有多少组正整数解?
- 8人排成一队
⑴甲乙必须相邻
⑵甲乙不相邻
⑶甲乙必须相邻且与丙不相邻
⑷甲乙必须相邻,丙丁必须相邻
⑸甲乙不相邻,丙丁不相邻 - 某人射击8枪,命中4枪,恰好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?
- 马路上有编号为l,2,3,……,10 十个路灯,为节约用电又看清路面,可以把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,在两端的灯也不能关掉的情况下,求满足条件的关灯方法共有多少种?
- 三行三列共九个点,以这些点为顶点可组成多少个三角形?
- 正方体8个顶点中取出4个,可组成多少个四面体?
- 1,2,3,……,9中取出两个分别作为对数的底数和真数,可组成多少个不同数值的对数?
- 六人排成一排,要求甲在乙的前面,(不一定相邻),共有多少种不同的方法? 如果要求甲乙丙按从左到右依次排列呢?
- 5男4女排成一排,要求男生必须按从高到矮的顺序,共有多少种不同的方法?
- 三个相同的红球和两个不同的白球排成一行,共有多少种不同的方法?
- 10个名额分配到八个班,每班至少一个名额,问有多少种不同的分配方法?
- 用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,
⑴可组成多少个不同的四位数?
⑵可组成多少个不同的四位偶数
⑶可组成多少个能被3整除的四位数? - 5名学生分配到4个不同的科技小组参加活动,每个科技小组至少有一名学生参加,则分配方法共有多少种?
- 某区有7条南北向街道,5条东西向街道(如右图)
⑴图中共有多少个矩形?
⑵从A点到B点最近的走法有多少种? - 将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的方格中,每方格填1个,方格标号与所填数字均不相同,有多少种填法?
答案
下一次再发
典型题目汇总
10名成绩优异者抽取3名代表学校参加市数学竞赛,有几种组合方式?
C(10,3)种。按照定义,选出3个人排成一列有1098中方法,但由于组合不考虑顺序,题目中元素之间是没有区别的,排列数重复了3!次【甲乙丙,甲丙乙,乙甲丙,乙丙甲,丙甲乙,丙乙】,这是由选择的人数排列决定重复多少次的,因此需要除以这个数。我们假设一副扑克中抽出5张牌放在桌子,问有多少种组合方式?
这里考虑的就是组合,没有排列。如果这5张牌已经选出来,那么有多少种排列方法呢?5!个方法。但是组合不需要排列数,只要选出这5张的就可以算是一个组合了。所以在确定任意5张牌的时候是分步,把每一个位置都选好,才能选出5张,这是分步骤完成,一共有5251504948种排列,这是因为考虑了次序,必然重复选了相同的5张牌,那重复了多少次呢?就是这5个位置的排列数。除以它就得到了5张牌的组合数。从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列,这样的不同等差数列有多少个?
这是一个隐含排列组合的问题。先转化为排列组合的模型。什么是等差数列?满足b-a=c-b的数列就是等差数列。得到2b=a+c,a和c同奇数或者同偶数,因为2b是偶数,两数之和要得到偶数,两数必然同奇数或者同偶数。1---20这个数列,分为奇数和偶数两组,每组内取2个数排列(注意不是组合,因为等差数列中1-3和3-1得到的数不一样,顺序影响等差数列),A(10,2)+A(10,2)得到组合数。某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的间距相同,若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进,则从左下角到右上角有多少种不同的走法?
分析:对实际背景的分析可以逐层深入:
(一)从M到N必须向上走三步,向右走五步,共走八步;
(二)每一步是向上还是向右,决定了不同的走法;
(三)事实上,当把向上的步骤决定后,剩下的步骤只能向右;
从而,任务可叙述为:从八个步骤中选出哪三步是向上走,就可以确定走法数。
∴ 本题答案为:C(8,3)=56。从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有一双同色的取法有多少种?
分析:显然本题应分步解决。
(一)从6双中选出一双同色的手套,有6种方法;
(二)从剩下的十只手套中任选一只,有10种方法。
(三)从除前所涉及的两双手套之外的八只手套中任选一只,有8种方法;
(四)由于选取与顺序无关,因(二)(三)中的选法重复一次,因而共240种。
或分步
⑴从6双中选出一双同色的手套,有C(6,1)=6种方法
⑵从剩下的5双手套中任选两双,有C(5,2)=10种方法
⑶从两双中手套中分别各拿一只手套,有C(2,1)×C(2,1)=4种方法。
同样得出共⑴×⑵×⑶=240种。身高互不相同的6个人排成2横行3纵列,在第一行的每一个人都比第二行的身后的人个子矮,则所有不同的排法种数为
分析:每一纵列中的两人只要选定,则他们只有一种站位方法,因而每一纵列的排队方法只与人的选法有关系,共有三纵列,从而有C(6,2)×C(4,2)×C(2,2)=90种。停车场划一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空车位连在一起,不同的停车方法有多少种?
分析:把空车位看成一个元素,和8辆车共九个元素排列,因而共有A(9,9)=362880种停车方法。对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第五次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
分析:本题意指第五次测试的产品一定是次品,并且是最后一个次品,因而第五次测试应算是特殊位置了,分步完成。
第一步:第五次测试的有C(4,1)种可能;
第二步:前四次有一件正品有C(6,1)中可能。
第三步:前四次有A(4,4)种可能。
∴ 共有576种可能。福利彩票30选7,小刘以胆,3,10,17,16,以7,9,18,23为拖买彩票,花多少钱?一注2元,买以上胆拖的复式有多少钱?
C(4,3)2元,有C(8,7)2元甲乙丙丁四人传球,第一次由甲传给其余三人中任意一人,第二次由拿球人再传其余三人中一人,传4次球后,第4次仍传给甲的方法有多少?
(甲_ _ _ 甲)
甲乙甲乙甲
甲乙丙乙甲
甲乙丁乙甲
甲丙甲丙甲
甲丙乙丙甲
甲丙丁丙甲
甲丁甲丁甲
甲丁乙丁甲
甲丁丙丁甲(甲_ _ _ 甲)
枚举法得到第一次和第三次都是一个人的情况,C(3,1)C(3,1)= 9
如果第一次和第三次不是同一个人的情况:A(3,2)2 = 12
中间环节的三个人,第一和第三两个人是排列A(3,2)第二个人只有2种选择,因为四个人两个人已经组合排列出来了,还有1个没选(可重复选,但是刚传球的无法再传,刚接球的无法再接,这一个有两种情况甲和另一个未选的)在一块并排的10垄田地中,选择二垄分别种植A,B两种作物,每种种植一垄,为有利于作物生长,要求A,B两种作物的间隔不少于6垄,不同的选法共有多少种?
分析:条件中“要求A、B两种作物的间隔不少于6垄”这个条件不容易用一个包含排列数,组合数的式子表示,因而采取分类的方法。
第一类:A在第一垄,B有3种选择;
第二类:A在第二垄,B有2种选择;
第三类:A在第三垄,B有1种选择,
同理A、B位置互换 ,共12种。在11名工人中,有5人只能当钳工,4人只能当车工,另外2人能当钳工也能当车工。现从11人中选出4人当钳工,4人当车工,问共有多少种不同的选法?
以两个全能的工人为分类的对象,考虑以他们当中有几个去当钳工为分类标准。
第一类:这两个人都去当钳工,C(2,2)×C(5,2)×C(4,4)=10种;
第二类:这两个人都去当车工,C(5,4)×C(2,2)×C(4,2)=30种;
第三类:这两人既不去当钳工,也不去当车工C(5,4)×C(4,4)=5种。
第四类:这两个人一个去当钳工、一个去当车工,C(2,1)×C(5,3)×C(4,3)=80种;
第五类:这两个人一个去当钳工、另一个不去当车工,C(2,1)×C(5,3)×C(4,4)=20种;
第六类:这两个人一个去当车工、另一个不去当钳工,C(5,4)×C(2,1)×C(4,3)=40种;
因而共有185种。现有印着0,1,3,5,7,9的六张卡片,如果允许9可以作6用,那么从中任意抽出三张可以组成多少个不同的三位数?
分析:有同学认为只要把0,1,3,5,7,9的排法数乘以2即为所求,但实际上抽出的三个数中有9的话才可能用6替换,因而必须分类。
抽出的三数含0,含9,有32种方法;
抽出的三数含0不含9,有24种方法;
抽出的三数含9不含0,有72种方法;
抽出的三数不含9也不含0,有24种方法。
因此共有32+24+72+24=152种方法。六人站成一排,求
⑴甲、乙既不在排头也不在排尾的排法数
⑵甲不在排头,乙不在排尾,且甲乙不相邻的排法数
分析:⑴按照先排出首位和末尾再排中间四位分步计数
第一步:排出首位和末尾、因为甲乙不在首位和末尾,那么首位和末尾实在其它四位数选出两位进行排列、一共有A(4,2)=12种;
第二步:由于六个元素中已经有两位排在首位和末尾,因此中间四位是把剩下的四位元素进行顺序排列,
共A(4,4)=24种;
根据乘法原理得即不再排头也不在排尾数共12×24=288种。
⑵第一类:甲在排尾,乙在排头,有A(4,4)种方法。
第二类:甲在排尾,乙不在排头,有3×A(4,4)种方法。
第三类:乙在排头,甲不在排尾,有3×A(4,4)种方法。
第四类:甲不在排尾也不在排头,乙不在排头也不在排尾,有6×A(4,4)种方法(排除相邻)。
共A(4,4)+3×A(4,4)+3×A(4,4)+6×A(4,4)=312种。对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至区分出所有次品为止。若所有次品恰好在第五次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?
分析:本题意指第五次测试的产品一定是次品,并且是最后一个次品,因而第五次测试应算是特殊位置了,分步完成。
第一步:第五次测试的有C(4,1)种可能;
第二步:前四次有一件正品有C(6,1)中可能。
第三步:前四次有A(4,4)种可能。
∴ 共有576种可能。8人排成一队
⑴甲乙必须相邻
⑵甲乙不相邻
⑶甲乙必须相邻且与丙不相邻
⑷甲乙必须相邻,丙丁必须相邻
⑸甲乙不相邻,丙丁不相邻
分析:⑴甲乙必须相邻,就是把甲乙 捆绑(甲乙可交换) 和7人排列A(7,7)×A(2,2)
⑵甲乙不相邻,A(8,8)-A(7,7)×2。或A(6,6)×A(7,2)
⑶甲乙必须相邻且与丙不相邻,先求甲乙必须相邻且与丙相邻A(6,6)×2×2
甲乙必须相邻且与丙不相邻A(7,7)×2-A(6,6)×2×2
⑷甲乙必须相邻,丙丁必须相邻A(6,6)×2×2
⑸甲乙不相邻,丙丁不相邻,A(8,8)-A(7,7)×2×2+A(6,6)×2×2某人射击8枪,命中4枪,恰好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?
分析:∵ 连续命中的三枪与单独命中的一枪不能相邻,因而这是一个插空问题。另外没有命中的之间没有区别,不必计数。即在四发空枪之间形成的5个空中选出2个的排列,即A(5,2)。马路上有编号为l,2,3,……,10 十个路灯,为节约用电又看清路面,可以把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,在两端的灯也不能关掉的情况下,求满足条件的关灯方法共有多少种?
分析:即关掉的灯不能相邻,也不能在两端。又因为灯与灯之间没有区别,因而问题为在7盏亮着的灯形成的不包含两端的6个空中选出3个空放置熄灭的灯。∴ 共C(6,3)=20种方法。三行三列共九个点,以这些点为顶点可组成多少个三角形?
分析:有些问题正面求解有一定困难,可以采用间接法。
所求问题的方法数=任意三个点的组合数-共线三点的方法数,
∴ 共76种。正方体8个顶点中取出4个,可组成多少个四面体?
分析:所求问题的方法数=任意选四点的组合数-共面四点的方法数,
∴ 共C(8,4)-12=70-12=58个。1,2,3,……,9中取出两个分别作为对数的底数和真数,可组成多少个不同数值的对数?
分析:由于底数不能为1。
⑴当1选上时,1必为真数,∴ 有一种情况。
⑵当不选1时,从2--9中任取两个分别作为底数,真数,共A(8,2)=56,其中log2为底4=log3为底9,log4为底2=log9为底3,log2为底3=log4为底9,log3为底2=log9为底4.
因而一共有56-4+1=53个。5男4女排成一排,要求男生必须按从高到矮的顺序,共有多少种不同的方法?
分析:(一)首先不考虑男生的站位要求,共A(9,9)种;男生从左至右按从高到矮的顺序,只有一种站法,因而上述站法重复了A(5,5)次。因而有A(9,9,)/A(5,5,)=9×8×7×6=3024种
若男生从右至左按从高到矮的顺序,只有一种站法, 同理也有3024种,综上,有6048种。
(二)按照插空的方式进行思考。
第一步:4个女生先在9个位置中选择4个,为A(9,4)种方式;
第二步:男生站剩下的位置,因为必须从高到矮的顺序,没有规定方向,所以有2种;
综上,总的站法数有A(9,4)×2=6048种。三个相同的红球和两个不同的白球排成一行,共有多少种不同的方法?
分析:先认为三个红球互不相同,共A(5,5)=120种方法。
而由于三个红球所占位置相同的情况下,共A(3,3)=6变化,因而共A(5,5)/A(3,3)=20种。
公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列(即排序)。(P是旧用法,教材上多用A,Arrangement)
公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列(即不排序)。10个名额分配到八个班,每班至少一个名额,问有多少种不同的分配方法?
分析:把10个名额看成十个元素,在这十个元素之间形成的九个空中,选出七个位置放置档板,则每一种放置方式就相当于一种分配方式。因而共36种。用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,
⑴可组成多少个不同的四位数?
⑵可组成多少个不同的四位偶数
⑶可组成多少个能被3整除的四位数?
分析:⑴有A(6,4)-A(5,3)=300个。
⑵分为两类:0在末位,则有A(5,3)=60种:0不在末位,则有C(2,1)×A(5,3)-C(2,1)×A(4,2)=96种。
∴ 共60+96=156种。
⑶先把四个相加能被3整除的四个数从小到大列举出来,即先选
0,1,2,3
0,1,3,5
0,2,3,4
0,3,4,5
1,2,4,5
它们排列出来的数一定可以被3整除,再排列,有:4×[A(4,4)-A(3,3)]+A(4,4)=96种。5名学生分配到4个不同的科技小组参加活动,每个科技小组至少有一名学生参加,则分配方法共有多少种?
分析:(一)先把5个学生分成二人,一人,一人,一人各一组。其中涉及到平均分成四组,有C(5,3)=10种分组方法。可以看成4个板三个板不空的隔板法。(二)再考虑分配到四个不同的科技小组,有A(4,4)=24种,由(一)(二)可知,共10×24=240种。某区有7条南北向街道,5条东西向街道(如右图)
⑴图中共有多少个矩形?
⑵从A点到B点最近的走法有多少种?
分析:⑴在7条竖线中任选2条,5条横线中任选2条,这样4条线
可组成1个矩形,故可组成矩形C(7,2)·C(5,2)=210个
⑵每条东西向的街道被分成4段,每条南北向的街道被分成6段,从A到B最短的走法,无论怎样走,一定包括10段,其中6段方向相同,另外4段方向相同,每种走法,即是从10段中选出6段,这6段是走东西方向的,共有C(10,6)=C(10,4)=210种走法(同样可以从10段中选出4段走南北方向,每一种选法即是1种走法)。所以共有210种走法。将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的方格中,每方格填1个,方格标号与所填数字均不相同,有多少种填法?
解:第一方格内可填2或3或4,如第一填2,则第二方格可填1或3或4,若第二方格内填1,则后两方格只有一种方法;若第二方格填3或4,后两方格也只有一种填法。一共有9种填法用0,2,3,4,5,五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有多少种
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排末尾时,有A42个,2)0不排在末尾时,则有C21 A31A31个,由分数计数原理,共有偶数A42 + C21 A31A31=30个从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有( )种.
解:在被取出的3台中,不含甲型或不合乙型的抽取方法均不合题意,因此符合题意的抽取方法有C93-C43-C53=70(种)有8本不同的书;其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本.若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有( )种.(结果用数值表示)
解:把3本数学书“捆绑”在一起看成一本大书,2本外语书也“捆绑”在一起看成一本大书,与其它3本书一起看作5个元素,共有A55种排法;又3本数学书有A33种排法,2本外语书有A22种排法;根据分步计数原理共有排法A55 A33 A22=1440(种)用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,2与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻。这样的八位数共有( )个
解:由于要求1与2相邻,2与4相邻,可将1、2、4这三个数字捆绑在一起形成一个大元素,这个大元素的内部中间只能排2,两边排1和4,因此大元素内部共有A22种排法,再把5与6也捆绑成一个大元素,其内部也有A22种排法,与数字3共计三个元素,先将这三个元素排好,共有A33种排法,再从前面排好的三个元素形成的间隙及两端共四个位置中任选两个,把要求不相邻的数字7和8插入即可,共有A42种插法,所以符合条件的八位数共有A22 A22 A33 A42=288(种).方程a+b+c+d=12有多少组正整数解?
分析:建立隔板模型:将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成的11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堆球的各堆球的数目,对应为a、b、c、d的一组正整解,故原方程的正整数解的组数共有C113 .六人排成一排,要求甲在乙的前面,(不一定相邻),共有多少种不同的方法? 如果要求甲乙丙按从左到右依次排列呢?
1.实际上,甲在乙的前面和甲在乙的后面两种情况对称,具有相同的排法数.因而有P(6.6)/2=360种.
2.先考虑六人全排列;其次甲乙丙三人实际上只能按照一种顺序站位,因而前面的排法数重复了P(3.3)种,∴ 共P(6.6)/P(3.3)=120种.公路一青蛙,跳一下1米,往后跳一下也是1米,动了5次,进了3米。不同的跳法?
C(5,1)*C(4,4)学校12名女生,4人一组有C(12,4)
将20个大小形状完全相同的小球放入3个不同的盒子,允许有盒子为空,但球必须放完,有多少种不同的方法?
分析:本题中的小球大小形状完全相同,故这些小球没有区别,问题等价于将小球分成三组,允许有若干组无元素,用隔板法.
解析:将20个小球分成三组需要两块隔板,因为允许有盒子为空,不符合隔板法的原理,那就人为的再加上3个小球,保证每个盒子都至少分到一个小球,那就符合隔板法的要求了(分完后,再在每组中各去掉一个小球,即满足了题设的要求)。然后就变成待分小球总数为23个,球中间有22个空档,需要在这22个空档里加入2个隔板来分隔为3份,共有C(22,2)=231种不同的方法.
点评:对n件相同物品(或名额)分给m个人(或位置),允许若干个人(或位置)为空的问题,可以看成将这n件物品分成m组,允许若干组为空的问题.将n件物品分成m组,需要m-1块隔板,将这n件物品和m-1块隔板排成一排,占n+m-1位置,从这n+m-1个位置中选m-1个位置放隔板,因隔板无差别,故隔板之间无序,是组合问题,故隔板有Cn+m-1 m-1种不同的方法,再将物品放入其余位置,因物品相同无差别,故物品之间无顺序,是组合问题,只有1种放法,根据分步计数原理,共有Cn+m-1 m-1×1=Cn+m-1 m-1种排法
水果分篮问题编辑有广西橘子,烟台苹果,莱阳梨若干,从中随意取出四个,问共有多少种不同取法?
问题等价于有四个水果篮,将其分为三组向里面加入不同水果,且允许篮子为空
分为三组需要2个隔板,将水果篮与隔板并排 ,隔板共有4+2个放置位置,故有C(4+2),2个选择,
即15种。[1]
每人(或位置)必须有物品问题编辑将20个优秀学生名额分给18个班,每班至少1个名额,有多少种不同的分配方法?
分析:本题是名额分配问题,用隔板法.
解析:将20个名额分配给18个班,每班至少1个名额,相当于将20个相同的小球分成18组,每组至少1个,将20个相同的小球分成18组,需要17块隔板,先将20个小球排成一排,因小球相同,故小球之间无顺序,是组合,只有1种排法,再在20个小球之间的19个空档中,选取17个位置放隔板,因隔板无差别,故隔板之间无序,是组合问题,故隔板有C19 17种不同的放法,根据分步计数原理,共有C19 17种不同的方法,因17块隔板将20个小球分成18组,从左到右可以看成每班所得的名额数,每一种隔板与小球的排法对应于一种分法,故有Cm-1 n-1种分法.
对相同物品分配问题,注意某若干组能否为空,能为空和不能为不空,方法不同,要体会和掌握.