排列组合综合讲义.docx
- 文档编号:3421741
- 上传时间:2022-11-22
- 格式:DOCX
- 页数:56
- 大小:52.35KB
排列组合综合讲义.docx
《排列组合综合讲义.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《排列组合综合讲义.docx(56页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
排列组合综合讲义
排列组合综合讲义
1.基本计数原理
⑴加法原理
分类计数原理:
做一件事,完成它有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种方法,,在第n类办法中有mn种不同的方法.那么完成这件事共有Nm1m2Lmn种不同的方法.又称加法原理.
⑵乘法原理
分步计数原理:
做一件事,完成它需要分成n个子步骤,做第一个步骤有m1
种不同的方法,做第二个步骤有m2种不同方法,,做第n个步骤有mn种不
同的方法.那么完成这件事共有Nm1m2Lmn种不同的方法.又称乘法原
理.
⑶加法原理与乘法原理的综合运用
如果完成一件事的各种方法是相互独立的,那么计算完成这件事的方法数时,使用分类计数原理.如果完成一件事的各个步骤是相互联系的,即各个步骤都必须完成,这件事才告完成,那么计算完成这件事的方法数时,使用分步计数原理.
分类计数原理、分步计数原理是推导排列数、组合数公式的理论基础,也是求解排列、组合问题的基本思想方法,这两个原理十分重要必须认真学好,并正确地灵活加以应用.
2.排列与组合
⑴排列:
一般地,从n个不同的元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一
列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.(其中被取的对象叫做元
素)
排列数:
从n个不同的元素中取出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
排列数公式:
An
m个元素的排列数,用符号Amn表示.
n(n1)(n2)L(nm1),m,nN,并且
m≤n.
全排列:
一般地,n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个不同元素的一个全排列.
n的阶乘:
正整数由1到n的连乘积,叫作n的阶乘,用n!
表示.规定:
0!
1.
⑵组合:
一般地,从n个不同元素中,任意取出m(m≤n)个元素并成一组,叫做从
n个元素中任取m个元素的一个组合.
组合数:
从n个不同元素中,任意取出
m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫
做从n个不同元素中,任意取出
m个元素的组合数,用符号Cnm表示.
组合数公式:
Cnmn(n1)(n2)
L
(n
m
1)n!
,m,n
N,并且m≤n.
m!
m!
(nm)!
组合数的两个性质:
性质1:
Cnm
Cnn
m;性质2:
Cnm
1Cnm
Cnm1.(规定Cn0
1)
⑶排列组合综合问题
解排列组合问题,首先要用好两个计数原理和排列组合的定义,即首先弄
清是分类还是分步,是排列还是组合,同时要掌握一些常见类型的排列组合问
题的解法:
1.特殊元素、特殊位置优先法:
元素优先法:
先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素;
位置优先法:
先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置;
2.分类分步法:
对于较复杂的排列组合问题,常需要分类讨论或分步计算,
一定要做到分类明确,层次清楚,不重不漏.
3.排除法:
从总体中排除不符合条件的方法数,这是一种间接解题的方法.
4.捆绑法:
某些元素必相邻的排列,可以先将相邻的元素“捆成一个”元素,与
其它元素进行排列,然后再给那“一捆元素”内部排列.
5.插空法:
某些元素不相邻的排列,可以先排其它元素,再让不相邻的元素插空.
6.插板法:
n个相同元素,分成m(m≤n)组,每组至少一个的分组问题——把n个元素排成一排,从n1个空中选m1个空,各插一个隔板,有Cnm11.
7.分组、分配法:
分组问题(分成几堆,无序).有等分、不等分、部分等
分之别.一般地平均分成n堆(组),必须除以n!
,如果有m堆(组)元素个
数相等,必须除以m!
8.错位法:
编号为1至n的n个小球放入编号为1到n的n个盒子里,每个盒
子放一个小球,要求小球与盒子的编号都不同,这种排列称为错位排列,特别
当n2,3,4,5时的错位数各为1,2,9,44.关于5、6、7个元素的错位排列的计算,可以用剔除法转化为2个、3个、4个元素的错位排列的问题.
1.排列与组合应用题,主要考查有附加条件的应用问题,解决此类问题通常有三种途径:
①元素分析法:
以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;②位置分析法:
以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置;③间接法:
先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排
列数或组合数.
求解时应注意先把具体问题转化或归结为排列或组合问题;再通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理;然后分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏;最后列出式子计算作答.
2.具体的解题策略有:
①对特殊元素进行优先安排;
②理解题意后进行合理和准确分类,分类后要验证是否不重不漏;
③对于抽出部分元素进行排列的问题一般是先选后排,以防出现重复;
④对于元素相邻的条件,采取捆绑法;对于元素间隔排列的问题,采取插空法
或隔板法;
⑤顺序固定的问题用除法处理;分几排的问题可以转化为直排问题处理;
⑥对于正面考虑太复杂的问题,可以考虑反面.
⑦对于一些排列数与组合数的问题,需要构造模型.
习题练习
加法原理
【例1】高二年级一班有女生18人,男生38人,从中选取一名学生作代表,参加学校组
织的调查团,问选取代表的方法有几种.
【例2】若a、b是正整数,且ab≤6,则以(a,b)为坐标的点共有多少个?
【例3】用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为(
)
A.324
B.328
C.360
D.648
【例4】用数字
1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为(
)
A.8
B.24
C.48
D.120
【例5】用0,1,2,3,4,5这6个数字,可以组成
____个大于
3000,小于
5421的数字不
重复的四位数.
乘法原理
【例6】公园有4个门,从一个门进,一个门出,共有_____种不同的走法.
【例7】将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法种数有_______.
【例8】如果在一周内(周一至周日)安排三所学校的学生参观某展览馆,每天最多只
安排一所学校,要求甲学校连续参观两天,其余两所学校均只参观一天,那么
不同的安排方法共有种.
【例9】高二年级一班有女生18人,男生38人,从中选取一名男生和一名女生作代表,
参加学校组织的调查团,问选取代表的方法有几种.
【例10】六名同学报名参加三项体育比赛,每人限报一项,共有多少种不同的报名结
果?
【例11】六名同学参加三项比赛,三个项目比赛冠军的不同结果有多少种?
【例12】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
__________(用数字作答).
【例13】从集合{1,2,3,L
,11}中任选两个元素作为椭圆方程
x2
y2
1
中的m和n,则
m2
n2
能组成落在矩形区域
B
{(x,y)||x|
11,且|y|9}内的椭圆个数为(
)
A.43
B.72
C.86
D.90
【例14】若一系列函数的解析式相同,值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同
族函数”,那么函数解析式为y
x2,值域为{1,9}的“同族函数”共有(
)
A.7个
B.8个
C.9个
D.10个
【例15】某银行储蓄卡的密码是一个
4位数码,某人采用千位、百位上的数字之积作为
十位和个位上的数字
(如
2816)的方法设计密码,当积为一位数时,十位上数
字选0
,并且千位、百位上都能取
0.这样设计出来的密码共有(
)
A.90
个
B.99
个
C.100个
D.112个
【例16】从集合{
4,3,2,1,0,1,2,3,4,5}中,选出5个数组成子集,使得这
5个
数中的任何两个数之和不等于
1
,则取出这样的子集的个数为(
)
A.10
B.
32
C.110
D.220
【例17】若x、y是整数,且
x≤6,y≤7,则以(x,y)为坐标的不同的点共有多少
个?
【例18】用0,1,2,3,4,
5
这6
个数字:
⑴可以组成______________个数字不重复的三位数.
⑵可以组成______________个数字允许重复的三位数.
【例19】六名同学报名参加三项体育比赛,共有多少种不同的报名结果?
【例20】将3名教师分配到
2所中学任教,每所中学至少一名教师,则不同的分配方案
共有(
)种.
A.5
B.6
C.7
D.8
基本计数原理的综合应用
【例21】用0,3,4,5,6排成无重复字的五位数,要求偶数字相邻,奇数字也相邻,
_________
【例22】若自然数n使得作竖式加法n(n1)(n2)均不产生进位现象.则称n为“可
连数”.例如:
32是“可连数”,因323334不产生进位现象;23不是“可连数”,
因232425产生进位现象.那么,小于1000的“可连数”的个数为()
A.27
B.36
C.39
D.
48
【例23】由正方体的
8个顶点可确定多少个不同的平面?
【例24】如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻地区不得使用同
一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有种.(以数字作答)
【例25】如图,一环形花坛分成A,B,C,D四块,现有4种不同的花供选种,要求在每
块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为()
A.96B.84C.60D.48
【例26】某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为
6个部分(如图).现要栽种
4种
不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同样颜色的花,不同的栽
种方法有
种.(以数字作答)
【例27】分母是385的最简真分数一共有多少个?
并求它们的和.
【例28】某人有4种颜色的灯泡(每种颜色的灯泡足够多),要在如图所示的6个点
B、C、A1、B1、C1上各装一个灯泡,要求同一条线段两端的灯泡不同色,则每种
颜色的灯泡都至少用一个的安装方法共有种(用数字作答)
A、
【例29】用0,1,2
,3,4
,5
这6个数字,可以组成_______个大于3000
,小于5421
的数字不重复的四位数.
【例30】某通讯公司推出一组手机卡号码,
卡号的前七位数字固定,从“
0000”
到“
9999
”共
10000
个号码.公司规定:
凡卡号的后四位带有数字“”
4
或“”的一律作为“优惠卡”,则这组号码中“优惠卡”的个数为(
)
7
A.2000
B.
4096
C.5904
D.8320
【例31】同室4人各写1张贺年卡,先集中起来,然后每人从中各拿
卡,则4张贺年卡不同的分配方式有()
1张别人送出的贺年
A.6
B.9种
C.11种
D.23种
【例32】某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,
如果将这3个节目插入原节目单中,那么不同的插法种数为()
A.504B.210C.336D.120
【例33】某班学生参加植树节活动,苗圃中有甲、乙、丙3种不同的树苗,从中取出5
棵分别种植在排成一排的5个树坑内,同种树苗不能相邻,且第一个树坑和第
5个树坑只能种甲种树苗的种法共()
A.15种B.12种C.9种D.6种
【例34】如图所示,画中的一朵花,有五片花瓣.现有四种不同颜色的画笔可供选择,规
定每片花瓣都要涂色,且只涂一种颜色.若涂完的花中颜色相同的花瓣恰有三片,
则不同涂法种数为(用数字作答).
【例35】用0到9
这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为(
)
A.324
B.328
C.360
D.648
【例36】用红、黄、蓝三种颜色之一去涂图中标号为
1,2,
,9的9
个小正方形(如图),
使得任意相邻(有公共边的)小正方形所涂颜色都不相同,且
“、
5
、
7
”号数
3
字涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有(
)种.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A.72
B.108
C.144
D.192
【例37】足球比赛的计分规则是:
胜一场得
3分,平一场得
1分,负一场得
0分,那么
一个队打
14场共得19分的情况有(
)
A.3种
B.4种
C.5种
D.6
种
排列数组合数的简单计算
【例38】对于满足n≥13的正整数n,n
5n
6
...n12
(
)
A.An7
12
B.An7
5
C.An8
5
D.A12n5
【例39】计
算Α73
______.
【例40】计算A103
,A66;
【例41】计算C72
______,C75
_______.
【例42】计算C103,C86;
【例43】计算A73,A104
,C73,C5048,C192
C193.
【例44】已知Α24
n1
140Αn3,求n的值.
【例45】解不等式A8x
6A8x
2
【例46】证明:
A99
9A88
8A77
A88.
【例47】解方程A32x
100A2x
.
【例48】解不等式A8x
6A8x
2.
【例49】解方程:
11C3x
24Cx2
1
【例50】解不等式:
C8m
1
3C8m.
【例51】设[x]表示不超过x的最大整数(如[2]
2,5
1),对于给定的
nN,定
4
n(n
1)
(n
x
1)
义
x
L
,x
1,
,则当
x
3,时,函数
x的值域
Cn
x(x
1)
(x
x
1)
3
C8
L
2
是(
)
A.16
28
B.16
56
3
3
C.4,
28
U
28,56
D.4,16
U28,28
3
3
3
【例52】组合数Cnr
n
r
≥1,n、r
Z恒等于(
)
A.r
1Cnr
11
B.n1r1Cnr
11
C.nrCnr11
D.nCnr
11
n
1
r
【例53】已知Cnm
2:
Cnm
21:
Cnm
22
3:
5:
5,求m、n的值.
排列数组合数公式的应用
【例54】已知C20n3
C20n2
【例55】若C202n6
C20n2,(n
【例56】若Cmn1∶Cmn∶Cmn1
【例57】证明:
nCkn(k
C212
C22n
C21n1,求C21n的值.
N),则n
_______
3∶4∶5,则nm
1)Ckn1kCkn
n
1
1
n
【例58】证明:
i
i1
.
i0i
Cn
n
Cn1
1
1i0
【例59】求证:
m1
m1
m2
.
An
An1
(m1)An1
n
【例60】证明:
k
n2
n1
.
kCn
k0
【例61】证明:
Cn1
2Cn2
3Cn3
LnCnn
n(Cn0
Cn1
LCnn).
2
【例62】求证:
Cnn
Cnn
1
Cnn
2
LCnn
m
Cnn1m1;
【例63】计算:
C992
C993,C40
C15
C62
LC139
【例64】证明:
Cm0Cnk
C1mCnk
1
Cm2Cnk2
L
CmkCn0
Cnk
m.(其中k≤min{m,n})
【例65】解方程Cxx
5
Cxx
31
Cxx
32
3Αx23
4
【例66】确定函数A3x的单调区间.
【例67】规定Axm
x(x
1)
L(x
m
1),其中x
R,m为正整数,且A0x1,这是排列
数Anm(n,m是正整数,且m≤n)的一种推广.
⑴求A3
15的值;
⑵排列数的两个性质:
①
Anm
nAnm
11,②Anm
mAnm1
Anm
1(其中m,n是正
整数).是否都能推广到
Axm(x
R,m是正整数)的情形?
若能推广,写出推
广的形式并给予证明;若不能,则说明理由.
排队问题
【例68】三个女生和五个男生排成一排
⑴如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?
⑵如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?
⑶如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?
【例69】6个人站成一排:
⑴其中甲、乙两人必须相邻有多少种不同的排法?
⑵其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?
⑶其中甲、乙两人不站排头和排尾有多少种不同的排法?
⑷其中甲不站排头,且乙不站排尾有多少种不同的排法?
【例70】7名同学排队照相.
⑴若分成两排照,前排3人,后排4人,有多少种不同的排法?
⑵若排成两排照,前排3人,后排4人,但其中甲必须在前排,乙必须在后排,有多少种不同的排法?
⑶若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法?
⑷若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,女生不能相邻,有多少种不同的排法?
【例71】6个队员排成一排,
⑴共有多少种不同的排法?
⑵若甲必须站在排头,有多少种不同的排法?
⑶若甲不能站排头,也不能站排尾,问有多少种不同的排法?
【例72】ABCDE五个字母排成一排,若ABC的位置关系必须按A在前、B居中、C
在后的原则,共有_______种排法(用数字作答).
【例73】用1到8组成没有重复数字的八位数,要求
1与2相邻,3与4相邻,
5与6相邻
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 排列组合 综合 讲义
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)