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插空法解排列组合题

插空法解排列组合题
插空法解排列组合题

插空法解排列组合题

令狐采学

曾安雄

插空法就是先将其他元素排好,再将所指定的不相邻的元素插入它们的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。运用插空法解答有关元素不相邻问题非常方便。下面举例说明。

一. 数字问题

例1. 把1,2,3,4,5组成没有重复数字且数字1,2不相邻的五位数,则所有不同排法有多少种?

解析:本题直接解答较为麻烦,因为可先将3,4,5三个元素排定,共有种排法,然后再将1,2插入四个空位共有种排法,故由乘法原理得,所有不同的五位数有

二. 节目单问题

例2. 在一张节目单中原有六个节目,若保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,则所有不同的添加方法共有多少种?

解析:若直接解答则较为麻烦。故可先用一个节目去插七个空位,有种方法;再用另一个节目去插八个空位有种方法;用最后一个节目去插九个空位有种方法。由乘法原理得,所有不同的添加方法为:。

三. 关灯问题

例3. 一条马路上有编号1,2,3,4,5,6,7,8,9的九盏路灯,为了节约用电,可以把其中的三盏灯关掉,但不能同时关掉相邻两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种?

解析:如果直接解答须分类讨论,故可把六盏亮着的灯看作六个元素,然后用不亮的三盏灯去插七个空位共有种方法,因此所有不同的关灯方法为种。

四. 停车问题

例4. 停车场划出一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空位置连在一起,不同的停车方法有多少种?

解析:先排好8辆车有种方法,要求空位置连在一起,则在每2辆之间及其两端的9个空当中任选一个,将空位置插入其中有种方法。所以共有种方法。

五. 座位问题

例5. 3个人坐在一排8个椅子上,若每个人左右两边都有空位,则坐法的种类有多少种?

解法1:先将3个人(各带一把椅子)进行全排列有种,产生的四个空中分别放一把椅子,还剩一把椅子再去插空有

种,所以每个人左右两边都空位的排法有种。

解法2:先拿出5个椅子排成一排,在5个椅子中间出现4个空,再让3个人每人带一把椅子去插空,于是有种。

十二个技巧速解排列组合题

有关排列组合的常用解题技巧 排列组合问题是高考必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,备考有效方法是题型与解法归类、识别模式、熟练运用,本文介绍十二类典型排列组合题的解答策略. 1.相邻问题捆绑法 题目中规定相邻的几个元素并为一个组(当作一个元素)参与排列. 【例1】A 、B 、C 、D 、E 五人并排站成一排,如果A 、B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有[ ] A .60种 B .48种 C .36种 D .24种 分析 把A 、B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人全排列,=种,故选.P 24D 44 2.不相邻问题插空法 元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端. 【例2】七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是[ ] A .1440 B .3600 C .4820 D .4800 分析 5P 6P P P 3600B 55 62 55 62 除甲、乙外,其余个排列数为种,再用甲、乙去插个空位有种,不同排法种数是=种,故选. 3.多排问题单排法 把元素排成几排的问题,可归结为一排考虑,再分段处理. 【例3】6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是[ ] A .36 B .120 C .720 D .1440. 分析 前后两排可看成一排的两段,因此本题可视为6个不同元素 排成一排,共=种,故选.P 720C 66 【例4】8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某 1个元素要排在后排,有多少种排法? 分析 22P 1P 55P P P 57604 2 41 55 41 42 看成一排,某个元素在前半段四个位置中选排个,有种;某个元素在后半段四个位置中选一个,有种;其余个元素任排在剩余的个位置上有种,故共有=种排法. P 55 4.定序问题倍缩法(标号排位问题分步法) 在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序,可用缩小倍数的方法. (把元素排到指定号码的位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.) 【例5】A 、B 、C 、D 、E 五个人并排站成一排,如果 B 必须站A 的右边(A 、B 可不相邻),那么不同的排法种数有[ ]

排列组合问题之捆绑法-插空法和插板法

行测答题技巧:排列组合问题之捆绑法,插空法和插板法 “相邻问题”捆绑法,即在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先将其“捆绑”后整体考虑,也就是将相邻元素视作“一个”大元素进行排序,然后再 考虑大元素内部各元素间排列顺序的解题策略。 例1 ?若有A、B、C、D E五个人排队,要求A和B两个人必须站在相邻位置,则有多少排队方法 【解析】:题目要求A和B两个人必须排在一起,首先将A和B两个人“捆绑”,视其为“一个人”,也即对“ A,B”、C D E “四个人”进行排列,有■< 种排法。又因为捆绑在一起的A、B两人也要排序,有I种排法。根据分步乘法原理,总的排法有I -种 例2.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 共有多少种 【解析】: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,共有丄种排法;又3 本数学书有丄种排法,2本外语书有雹种排法;根据分步乘法原理共有排法.<■'I - -- I 种。 【王永恒提示】:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意“捆绑” 起来的大元素内部的顺序问题。解题过程是“先捆绑,再排列”。 “不邻问题”插空法,即在解决对于某几个元素要求不相邻的问题时,先将其它元素排好,再将指定的不相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从而将 问题解决的策略。 例3.若有A、B、C、D E五个人排队,要求A和B两个人必须不站在一起,则有多少排队方法

【解析】:题目要求A和B两个人必须隔开。首先将C、D E三个人排列, 有「「种排法;若排成D C E,则D C E “中间”和“两端”共有四个空位置,也即是:?D C E ,此时可将 A B两人插到四个空位置中的任意两个位置,有q种插法。由乘法原理,共有排队方法:匚二 :-。 例4.在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对顺序不变,再添加进去3个节目,则所有不同的添加方法共有多少种 【解析】:直接解答较为麻烦,可根据插空法去解题,故可先用一个节目 去插7个空位(原来的6个节目排好后,中间和两端共有7个空位),有「种方法;再用另一个节目去插8个空位,有种方法;用最后一个节目去插9个空位,有」:.方法,由乘法原理得:所有不同的添加方法为匚-.,=504种。 例4.一条马路上有编号为1、2、……、9的九盏路灯,为了节约用电, 可以把其中的三盏关掉,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种 【解析】:若直接解答须分类讨论,情况较复杂。故可把六盏亮着的灯看作六个元素,然后用不亮的三盏灯去插7个空位,共有'种方法(请您想想为什么不是八),因此所有不同的关灯方法有'_「种。 【王永恒提示】:运用插空法解决排列组合问题时,一定要注意插空位置包括先排好元素“中间空位”和“两端空位”。解题过程是“先排列,再插空”。 练习:一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添加进去2个新节目,有多少种安排方法(国考2008-57) A. 20 B . 12 C . 6 D . 4 插板法是用于解决“相同元素”分组问题,且要求每组均“非空”,即要求

排列组合问题,常见解题策略

排列组合问题,常见解题策略 曹永玉 排列组合问题是高考的必考内容,也是高考题中正确率最低的题目之一。究其原因,是因为其思维方式独特,解题思路新颖,如果对题意认识出现偏差的话,极易出现计数中的“重复”和“遗漏”。教学中,提高学生解排列组合题的有效途径是将一些常见题型进行方法归类,构造模型解题,这样有利于学生认识模式,进而熟练应用。本文列举了几种常见的排列组合问题的解题策略,以期对大家有所帮助。 一、排列问题 1.某个(或某几个)元素要排在指定位置——特殊元素“优先法”。 例1. 乒乓球队的10 名队员中有3名主力队员,派5名参加比赛,3名主力要排在第一、三、五位置,其余7队员中选2名排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有多少种? 解析:3名主力的位置确定在第一、三、五位中选,将他们优先安排,有A72A33种可能,然后从其他队员中选2 人安排在第二、四位置,有A72种排法,因此结果有A33种。 点评:先排特殊(特殊元素或特殊位置)是解决排列问题的基本方法。 2.某个元素不排在指定位置——排除法。 例2. 5个人排队,其中甲不在排头的排法有多少? 解析1:(排除法)5人的全排列数A55,其中甲在排头的排列数A44,故甲不在排头的排列数A55 --A44=96种 解析2:(特殊元素优先法):先从余下的4个位置中选一位置排上,甲有

A41种方法,然后其他4个元素排在余下的四个位置A44,所以总计A44A41种排法。 解析3:(特殊元素优先法):先从甲以外的4人中选出一人排在特殊位置——排头A41,然后其他四个元素排在余下的4个位置A44,所以总计A41A44种排法。 3. 相邻问题——捆绑法 例3. 4名男生和4名女生排成一排照相,要求4名女生必须相邻,有多少种排法? 解析:4名女生看作一个整体(捆绑),与4名男生共五个元素全排列A55,但这4名女生内部又有顺序A44,故A44A55种不同排法。 4. 小团体问题——捆绑法 例4.5人站一排,其中甲、乙之间有且只有一人的站法有多少? 解析:先从甲、乙之外的3人中选一人,然后将甲、乙排在他的两边有C31A22种方式,3人形成一个小团体,看作一个元素再与余下的2人排列有A33种。因此共A31A22A33种不同站法。 5. 不相邻问题——插空法 例5.要排一个有5个独唱节目和3个舞蹈节目单,如果舞蹈节目不排在开头,并且任意两个舞蹈节目不排在一起,则不同的排法有多少? 解析:先将5个独唱节目排列A55,形成的6个空挡中,从后面5个空挡中选3个排在舞蹈节目A53,故有A55A53种不同排法。 6. 定序排列问题——缩短法 例6.书架上有6本书,新买了3本书插进去,保持原来6本书的顺序不变,有多少种排法? 解析:9本书作全排列A99,考虑到原来6本书的顺序不变,原来的每一种

数学解排列组合应用题的21种策略

解排列组合应用题的21种策略 排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略. 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 例1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有( ) A 、60种 B 、48种 C 、36种 D 、24种 解析:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列, 4424A =种,答案:D . 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 例 2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是( ) A 、1440种 B 、3600种 C 、4820种 D 、4800种 解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同 的排法种数是525 63600A A =种,选B . 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法. 例3.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(,A B 可以不相邻)那么不同的排法种数是( ) A 、24种 B 、60种 C 、90种 D 、120种 解析:B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即551602 A =种,选 B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成. 例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有( ) A 、6种 B 、9种 C 、11种 D 、23种 解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B . 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是( )

插空法解排列组合题

插空法解排列组合题 令狐采学 曾安雄 插空法就是先将其他元素排好,再将所指定的不相邻的元素插入它们的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。运用插空法解答有关元素不相邻问题非常方便。下面举例说明。 一. 数字问题 例1. 把1,2,3,4,5组成没有重复数字且数字1,2不相邻的五位数,则所有不同排法有多少种? 解析:本题直接解答较为麻烦,因为可先将3,4,5三个元素排定,共有种排法,然后再将1,2插入四个空位共有种排法,故由乘法原理得,所有不同的五位数有 二. 节目单问题 例2. 在一张节目单中原有六个节目,若保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,则所有不同的添加方法共有多少种?

解析:若直接解答则较为麻烦。故可先用一个节目去插七个空位,有种方法;再用另一个节目去插八个空位有种方法;用最后一个节目去插九个空位有种方法。由乘法原理得,所有不同的添加方法为:。 三. 关灯问题 例3. 一条马路上有编号1,2,3,4,5,6,7,8,9的九盏路灯,为了节约用电,可以把其中的三盏灯关掉,但不能同时关掉相邻两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种? 解析:如果直接解答须分类讨论,故可把六盏亮着的灯看作六个元素,然后用不亮的三盏灯去插七个空位共有种方法,因此所有不同的关灯方法为种。 四. 停车问题 例4. 停车场划出一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空位置连在一起,不同的停车方法有多少种? 解析:先排好8辆车有种方法,要求空位置连在一起,则在每2辆之间及其两端的9个空当中任选一个,将空位置插入其中有种方法。所以共有种方法。 五. 座位问题

例5. 3个人坐在一排8个椅子上,若每个人左右两边都有空位,则坐法的种类有多少种? 解法1:先将3个人(各带一把椅子)进行全排列有种,产生的四个空中分别放一把椅子,还剩一把椅子再去插空有 种,所以每个人左右两边都空位的排法有种。 解法2:先拿出5个椅子排成一排,在5个椅子中间出现4个空,再让3个人每人带一把椅子去插空,于是有种。

解排列组合问题的利器之一:“隔板法”

解排列组合问题的利器之一:“隔板法” 发表时间:2014-01-20T14:00:41.903Z 来源:《职业技术教育》2013年第10期供稿作者:赵善辉[导读] 上述问题还可以转化为方程x1+x2+x3+x4=8的正整数解的个数,方程的一组解(x1,x2,x3,x4) 赵善辉(山东省齐河县职业中专山东德州251114) 排列、组合是历年对口高考必考内容之一,它联系实际,生动有趣,题型多样,思路灵活。教材中出现的解决这类问题常见的方法有插空法、捆绑法、排除法等,本文在这里介绍教材里没有出现的一种方法——隔板法。 隔板法可解决相同元素的分配问题,在相同元素之间插入隔板来达到分配的目的,它强调的是分配之后每组元素的个数,而与每一组包含哪几个元素无关。 【例1】把8个相同的篮球任意分给甲乙丙丁四所学校,每所学校至少一个,有多少种不同的分法? 解析:可把8个相同的篮球排成一列,8个篮球中间有7个空隙(不包括两端),用3个隔板分别插在7个空隙中,把8个篮球分成4组,例如OOIOOOIOIOO依次分配给甲乙丙丁四所学校的篮球数为2、3、1、2,所以每一种分隔法都对应了一种分法,于是分法种数为C73=35。 上述问题还可以转化为方程x1+x2+x3+x4=8的正整数解的个数,方程的一组解(x1,x2,x3,x4)对应一种分配方案,有8个1排成一列,中间有7个空隙(不包括两端),7个空隙中选出3个分别插入3个“+”,8个1被分成4组,每种插入方法对应着方程的一个解,此方程正整数解的个数为 C73=35。 【例2】把8个相同的篮球任意分给甲乙丙丁四所学校,有多少种不同的分法? 解析:设分给甲乙丙丁四所学校的篮球数分别为x1、x2、x3、x4,方程x1+x2+x3+x4=8(x1∈N,x2∈N, x3∈N,x4∈N)解的个数即为分配方案的种数,(x1+1)+(x2+1)+(x3+1)+(x4+1)=8+1+1+1+1=12。 设x1+1=y1,x2+1=y2,x3+1=y3,x4+1=y4, y1+y2+y3+y4=12 (y1∈N,y2∈N,y3∈N,y4∈N) 两个方程解的个数相同,由【例1】中的方法知,第二年方程的解有C113=165个,方程x1+x2+x3+x4=8(x1∈N,x2∈N,x3∈N,x4∈N)解的个数为C113=165,所以有165种分法。 可用借球法这样解释:本题中有的学校可能没分到球,先借4个球分别给4个学校,以上问题变成了:12个相同的篮球任意分给甲乙丙丁四所学校,每所学校至少一个,有多少种不同的分法?用隔板法可得有C113=165种分配方案。 隔板法在解题过程中带有一定的格式化、程序化,可使解题过程简单明了、快捷准确,但任何一种方法都不是包治百病的灵药,在解决具体问题时还应灵活掌握,各种方法综合运用。 以下几题,同学们可小试牛刀。 练习:(1)把20台电脑分给18个村,要求每村至少分一台,共有多少种分配方法? A.190 B.171 C.153 D.19 (2)(a+b+c+d)10的展开式中共有多少项? (3)在所有的三位数中,各位数字之和是19的数共有多少个? 答案:(1)B (2)C143=364 (3)C102=45 【分析】三位数的数字和等于19,这个三位数的三个数字不可能有0。可以想象成19个1排成一排,中间插2个木板,分成三部分,这三部分的和肯定等于19。第一部分是百位上的数字,第二部分是十位上的数字,第三部分是个位上的数字。但是每一部分有可能大于9,不能作为一个三位数的某一个位上的数字,找一个新的三位数,新三位数的每一位加原来三位数的对应位的数字都等于10(百位数字加百位数字,十位数字加十位数字,个位数字加个位数字)。新三位数和老三位数是一一对应的,有多少个这样的新三位数就有多少个这样的老三位数。新三位数的数字和等于30-19=11,可以用“隔板法”,就不会出现上面的问题了。

插空法解排列组合题

插空法解排列组合题 曾安雄 插空法就是先将其他元素排好,再将所指定的不相邻的元素插入它们的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。运用插空法解答有关元素不相邻问题非常方便。下面举例说明。 一. 数字问题 例1. 把1,2,3,4,5组成没有重复数字且数字1,2不相邻的五位数,则所有不同排法有多少种? 解析:本题直接解答较为麻烦,因为可先将3,4,5三个元素排定,共有种排法,然后再将1,2插入四个空位共有种排法,故由乘法原理得,所有不同的五位数有 二. 节目单问题 例2. 在一张节目单中原有六个节目,若保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,则所有不同的添加方法共有多少种? 解析:若直接解答则较为麻烦。故可先用一个节目去插七个空位,有种方法;再用另一个节目去插八个空位有种方法;用最后一个节目去插九个空位有种方法。由乘法原理得,所有不同的添加方法为: 。

三. 关灯问题 例3. 一条马路上有编号1,2,3,4,5,6,7,8,9的九盏路灯,为了节约用电,可以把其中的三盏灯关掉,但不能同时关掉相邻两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种? 解析:如果直接解答须分类讨论,故可把六盏亮着的灯看作六个元素,然后用不亮的三盏灯去插七个空位共有种方法,因此所有不同的关灯方法为 种。 四. 停车问题 例4. 停车场划出一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空位置连在一起,不同的停车方法有多少种? 解析:先排好8辆车有种方法,要求空位置连在一起,则在每2辆之间及其两端的9个空当中任选一个,将空位置插入其中有种方法。所以共有 种方法。 五. 座位问题 例5. 3个人坐在一排8个椅子上,若每个人左右两边都有空位,则坐法的种类有多少种?

排列组合问题的解题方法

第一课时 排列组合问题的解题方法(一) 教学目标: 掌握几类特殊的排列问题的解决技巧. 教学重点:掌握“条件排列”、“集团排列”、“间隔排列”、“部分顺序排列”问题的解题 技巧. 教学难点:如何应用“技巧”解题. 教学过程: 【例析技巧】 一.集团排列问题:部分元素必须安排在一起(相邻)的排列问题,称之为“集团排列” 问题.解决这类问题,常用“捆绑法”,其方法是先排“集团”部的元素,再把这个大“元素” 与其它元素一起排列即可. 例1 若7位同学站成一排 (1)甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种? (2)甲、乙和丙三个同学都相邻的排法共有多少种? (3)甲、乙两同学必须相邻,而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种? (4)甲、乙、丙三个同学必须站在一起,另外四个人也必须站在一起的排法有多少种? 解:(1)先将甲、乙两位同学“捆绑”在一起看成一个元素与其余的5个元素(同学) 一起进行全排列有66A 种方法;再将甲、乙两个同学“松绑”进行排列有2 2A 种方法.所以这 样的排法一共有62621440A A ?=种. (2)方法同上,一共有55A 33A =720种. (3)解法一:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素, 因为丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的5个元素中选取2个元素放在排头和排尾, 有25A 种方法;将剩下的4个元素进行全排列有44A 种方法;最后将甲、乙两个同学“松绑” 进行排列有22A 种方法.所以这样的排法一共有25A 44A 2 2A =960种方法. 解法二:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,若丙站 在排头或排尾有255A 种方法,所以,丙不能站在排头和排尾的排法有960)2(225566=?-A A A 种方法.

-排列组合的方法捆绑法,插空法和插板法

“相邻问题”捆绑法,即在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先将其“捆绑”后整体考虑,也就是将相邻元素视作“一个”大元素进行排序,然后再考虑大元素内部各元素间排列顺序的解题策略。 例1.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须站在相邻位置,则有多少排队方法? 【解析】:题目要求A和B两个人必须排在一起,首先将A和B两个人“捆绑”,视其为“一个人”,也即对“A,B”、C、D、E“四个人”进行排列,有种排法。又因为捆绑在一起的A、B两人也要排序,有种排法。根据分步乘法原理,总的排法有种。 例2.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多少种? 【解析】: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,共有种排法;又3本数学书有种排法,2本外语书有种排法;根据分步乘法原理共有排法种。 【王永恒提示】:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意“捆绑”起来的大元素内部的顺序问题。解题过程是“先捆绑,再排列”。 “不邻问题”插空法,即在解决对于某几个元素要求不相邻的问题时,先将其它元素排好,再将指定的不相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。 例3.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须不站在一起,则有多少排队方法? 【解析】:题目要求A和B两个人必须隔开。首先将C、D、E三个人排列,有种排法;若排成D C E,则D、C、E“中间”和“两端”共有四个空位

置,也即是:︺ D ︺ C ︺ E ︺,此时可将A、B两人插到四个空位置中的任意两个位置,有种插法。由乘法原理,共有排队方法: 。 例4.在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对顺序不变,再添加进去3个节目,则所有不同的添加方法共有多少种? 【解析】:直接解答较为麻烦,可根据插空法去解题,故可先用一个节目去插7个空位(原来的6个节目排好后,中间和两端共有7个空位),有种方法;再用另一个节目去插8个空位,有种方法;用最后一个节目去插9个空位,有方法,由乘法原理得:所有不同的添加方法为=504种。 例4.一条马路上有编号为1、2、……、9的九盏路灯,为了节约用电,可以把其中的三盏关掉,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种? 【解析】:若直接解答须分类讨论,情况较复杂。故可把六盏亮着的灯看作六个元素,然后用不亮的三盏灯去插7个空位,共有种方法(请您想想为什么不是),因此所有不同的关灯方法有种。 【王永恒提示】:运用插空法解决排列组合问题时,一定要注意插空位置包括先排好元素“中间空位”和“两端空位”。解题过程是“先排列,再插空”。 练习:一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添加进去2个新节目,有多少种安排方法?(国考2008-57) A.20 B.12 C.6 D.4 插板法是用于解决“相同元素”分组问题,且要求每组均“非空”,即要求每组至少一个元素;若对于“可空”问题,即每组可以是零个元素,又该如何解题呢?下面先给各位考生看一道题目:

排列组合问题的解题方法与技巧的总结(完整版)

学员数学科目第次个性化教案 授课时间教师姓名备课时间 学员年级高二课题名称排列组合问题的解题策略 课时总数共课时教育顾问学管邱老师 教学目标1、两个计数原理的掌握与应用; 2、关于排列与组合的定义的理解;关于排列与组合数公式的掌握;关于组合数两个性质的掌握; 3、运用排列与组合的意义与公式解决简单的应用问题(多为排列与组合的混合问题) 教学重点1、两个计数原理的掌握与应用; 2、关于排列与组合的定义的理解;关于排列与组合数公式的掌握;关于组合数两个性质的掌握; 教学难点运用排列与组合的意义与公式解决简单的应用问题(多为排列与组合的混合问题) 教学过程 教师活动 一、作业检查与评价(第一次课程) 二、复习导入 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。 三、内容讲解 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有 1 m种不同的方法,在第2类办法中有 2 m种不同的 方法,…,在第n类办法中有 n m种不同的方法,那么完成这件事共有: 12n N m m m =+++ 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有 1 m种不同的方法,做第2步有 2 m种不同的方法,…, 做第n步有 n m种不同的方法,那么完成这件事共有: 12n N m m m =??? 种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 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.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.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. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 排列组合问题的解题策略

专题十一:隔板法在解排列组合问题中的应用(同元分组问题)

隔板法在解排列组合问题中的应用 隔板法又称隔墙法、插板法是处理名额分配、相同物体的分配等排列组合问题的重要方法,本文将将通过例题将这种方法作以介绍,供同学们学习时参考. 一、将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 例1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,将20个小球及两块隔板排成一排,两块隔板将小球分成三块,从左到右看成三个盒子应放的球数,每一种隔板与球的排法对应一种分法.将20个小球和2块隔板排成一排有22个位置,先从这22个位置中取出两个位置放隔 板,因隔板无差别,故隔板之间无序,是组合问题,故隔板有222C 种不同的放法,再将小球 放入其他位置,由于小球与隔板都无差别,故小球之间无序,只有1种放法,根据分步计数 原理,共有222C ×1=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1m -块隔板,将这n 件物品和1m -块隔板排成一排,占1n m +-位置,从这1n m +-个位置中选1m -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11m n m C -+-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11m n m C -+-×1=11m n m C -+-种排法,因 1m -块隔板将n 件相同物品分成m 块,从左到右可以看成每人所得的物品数,每一种隔板与物品的 排法对应于一种分法,故有11m n m C -+-种分法. 二、将n 件相同物品(或名额)分给m 个人(或位置),每人(或位置)必须有物品问题 例2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1719C 种不同的放法,根据分步计数原理,共有17 19C 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11m n m C -+-种分法. 点评::对n 件相同物品(或名额)分给m 个人(或位置),每个人(或位置)必须有

(完整版)解排列组合应用题的解法技巧

解排列组合应用题的解法·技巧 引言: 1、本资料对排列、组合应用题归纳为8种解法、13种技巧 2、解排列组合问题的“16字方针”:分类相加,分步相乘,有序排列,无序组合 一般先选再排,即先组合再排列,先分再排。弄清要完成什么样的事件是前提,解决这类问题通常有三种途径 (1)以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素 (2)以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置即采用“先特殊后一般”的解题原则. (3)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 前两种方式叫直接解法,后一种方式叫间接(剔除)解法 注:数量不大时可以逐一排出结果。 3、解排列组合问题的依据是:分类相加(每类方法都能独立地完成这件事,它是相互独立的,一次的且每次得出的是最后的结果,只需一种方法就能完成这件事),分步相乘(一步得出的结果都不是最后的结果,任何一步都不能独立地完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事,各步是关联的),有序排列,无序组合. (一)排列组合应用题的解法 排列组合应用题的解题方法既有一般的规律,又有很多特别的技巧,它要求我们要认真地审题,对题目中的信息进行科学地加工处理。下面通过一些例题来说明几种常见的解法。 一. 运用两个基本原理 二. 特殊元素(位置)优先 三. 捆绑法 四. 插入法 五. 排除法 六. 机会均等法 七. 转化法 八. 隔板法 一. 运用两个基本原理 加法原理和乘法原理是解排列组合应用题的最基本的出发点,可以说对每道应用题我们都要考虑在记数的时候进行分数或分步处理。 例1:n 个人参加某项资格考试,能否通过,有多少种可能的结果? 解法1:用分类记数的原理,没有人通过,有C n 0种结果;1个人通过,有C n 1种结果,……; n 个人通过,有C n n 种结果。所以一共有C C C n n n n n 012+++=Λ种可能的结果。 解法2:用分步记数的原理。第一个人有通过与不通过两种可能,第二个人也是这样,……,第n 个人也是这样。所以一共有2n 种可能的结果。 例2:同室四人各写了一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有( ) (A )6种 (B )9种 (C )11种 (D )23种 解:设四个人分别为甲、乙、丙、丁,各自写的贺年卡分别为a 、b 、c 、d 。 第一步,甲取其中一张,有3种等同的方式; 第二步,假设甲取b ,则乙的取法可分两类: (1)乙取a ,则接下来丙、丁的取法都是唯一的, (2)乙取c 或d (2种方式),不管哪一种情况,接下来丙、丁的取法也都是唯一的。 根据加法原理和乘法原理,一共有3129?+=()种分配方式。 二. 特殊元素(位置)优先----(优待法)

插板法插空法解排列组合问题

插板法、插空法解排列组合问题 华图教育 邹维丽 排列组合问题是行测数学运算中的经常碰到的一类问题,试题具有一定的灵活性、机敏性和综合性,也是考生比较头疼的问题。掌握排列组合问题的关键是明确基本概念,熟练基本题型。解决排列组合问题的方法很多,有插板法,捆绑法,优先法等等,本文主要介绍插板法、插空法在行测数学运算中的应用,以供大家参考。 所谓插板法,就是在n 个元素间的n-1个空中插入若干个(b )个板,可以把n 个元素分成b+1组的方法,共有b n C 1-种方法。 应用插板法必须满足三个条件: (1) 这n 个元素必须互不相异; (2) 所分成的每一组至少分得一个元素; (3) 分成的组别彼此相异 举个普通的例子来说明。 把8个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?问题的题 干满足条件(1),(2),(3),所以适用插板法。在8个小球间的7个空插入3个板,共有3537=C 种情况。 上面介绍的插板法主要是用解决相同元素的名额分配问题,而对于排列组合中常出现的几个元素的不相邻问题,我们可以用插空法来解决,对这种问题,可先将余下的元素进行排列,然后在这些元素形成的空隙中将不相邻的元素进行排列。 下面我们通过几道题来熟悉这两种方法的应用。 例1 某单位订阅了30份学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放9份材料。问一共有多少种不同的发放方法?( )(国2010 -46) A.7 B.9 C.10 D.12 【解析】C 。本题乍一看不满足应用插板法的条件,插板法的条件(2)要求所分成的每一组至少分得一个元素,可本题要求每个部门至少发放9份材料。事实上,我们可以分两步来解这道题: 1. 先给每个部门发放8份材料,则还剩下30-8*3=6份材料。 2. 本题即可转化为:将6份学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放1份材料。 问一共有多少种不同的发放方法?应用插板法可得共有1035=C

排列组合中的一题多解和一题多变.

排列组合中的一题多解和一题多变 正确熟练地运用两个原理来分析和解决排列组合的应用题,历来是高中数学教学中的难点,之所以难,主要是排列组合应用题的内容比较抽象,题型繁多,灵活多变,解题方法独特,与学生原有的解题经验甚不相同.因此,恰当充分运用一题多解和一题多变的教学方法,是发展学生抽象能力和逻辑思维能力的好方法. 教师在备课中,善于运用“直接法”和“排除法”,或从位置考虑、或从元素考虑,熟悉各种解法,做到胸有成竹,以便教学时有计划有步骤有目的地启发引导学生积极思考,探讨一题多解. 教学中,一题多解和一题多变往往可以结合运用,限于篇幅,这里仅举两例. 例1.有六种不同工作分配给6人担任,每个人只担任一种工作,且甲不能担任其中某两种工作,问有几种方法? 解法1:(元素分析直接法)先满足特殊元素甲,甲能担任的工作有4种,先分配甲,分配后,余下工作由其余5人分担,有A 55种分担方法,故共有分配方法数4A 55=4×5! =480. 解法2:(位置分析直接法)先满足特殊“位置”(甲不能担任的某两种工作),由先除 甲之外的5人中任选2人分别担任甲不能担任的某两种工作,有A 25种方法,再由其余4人 (含甲)来分担余下四项工作,有A 44种方法,故共有分配法数A 25A 4 4=(5×4)4!=480 解法3:(元素分析排除法)先不考虑限制条件,每人分担一种工作,共有A 6 6种方法, 而其中包含甲担任了他不能担任的两种工作中的任一种,而其余五人分担剩下的工作有A 1 2A 5 5种情况,由加法原理(这里实际上用了减法)得共有分配方法种数 A 6 6-A 12A 55=(6-2)5!=480 解法4:(位置分析排除法)每人分担一种工作,共有A 6 6种方法,而除甲外的5人,每 次任选4人分别担任甲能胜任的四种工作,留下2人(含甲)担任剩下的两种工作,有A 2 2 45A 种方法,故共有分配方法种数: 22456 6A A A =6!-2×5!=480 解法5:(利用概率论的思想)每人分担一种工作,有A 6 6种方法,而甲担任每一种工作 的机会是均等的,都是总数的1/6,故共有分法种数:A 6 6×6 4=480 然后,可将原题的限制条件加上附加条件为“而乙只能担任该两项工作”,那么分配方法有几种? 解法1:4×2×A 44=8×24=192(种) 解法2:44221411A )A C C (=192(种) (这里121411A C C 表示先由乙和除甲、乙外的4人中任选1人分担甲不能担任的某两项

几种常用排列组合问题的解题方法

《几类排列组合问题的处理方法》发表在《学习报》2010-2011第21期总第1130期 第2版 2010年11月19日国内统一刊号CN14-00708/(F) 邮发代码:21-79 几类排列组合问题的处理方法 特级教师 王新敞 解排列组合问题,首先要弄清一件事是“分类”还是“分步”完成,对于元素之间的关系,还要考虑“是有序”的还是“无序的”,也就是会正确使用分类计数原理和分步计数原理、排列定义和组合定义,其次,对一些复杂的带有附加条件的问题,需掌握以下几种常用的解题方法: ⒈特殊优先法 对于存在特殊元素或者特殊位置的排列组合问题,我们可以从这些特殊的东西入手,先解决特殊元素或特殊位置,再去解决其它元素或位置,这种解法叫做特殊优先法. 例如“用0、1、2、3、4这5个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有_____个”的问题中,数字0就是就是特殊元素,由于0是否在个位直接影响百位数字的安排, 因此需要分成两类:①当0在个位时,十位和百位可以随意安排两个数字,有2412A =个; ②当0不在个位时,个位可以安排2或4 、百位有三个数字可以安排、十位有三个数字可以安排,有23318??=个.综上共有30个偶数. ⒉插空法 解决一些不相邻问题时,可以先排一些元素然后插入其余元素,使问题得以解决 例如“7人站成一行,如果甲乙两人不相邻,则不同排法种数是______”的问题,先将除甲乙之外五人排列,再将甲乙插入到包括两端位置的六个“间隙”中的两个位置上, 有52563600A A ?=种排法. ⒊捆绑法 相邻元素的排列,可以采用“整体到局部”的排法,即将相邻的元素当成“一个”元素进行排列,然后再局部排列 例如“6名同学坐成一排,其中甲、乙必须坐在一起的不同坐法是________种”的问题,先将甲乙“捆绑”成一个元素,再将五个元素排列, 有2525240A A ?=种不同的坐法. ⒋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.例如“四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有__种.”的问题,直接计 数很困难,用间接法,从10个点中取4个有410C 种方法,剔除四点共面的情况有: (1)四个面上的种 数为46460C =;(2)三点在一条棱上,另一点为其对棱中点的种数为6;(3)任一组对棱以外的四棱 中点的四点共面种数有3种,故不同的取法共有1413660410 =---C 种. ⒌剪截法(隔板法):n 个 相同小球放入m(m ≤n)个盒子里,要求每个盒子里至少有一个小球的放法等价于n 个相同小球串成一串从间隙里选m-1个结点剪成m 段(插入m -1块隔板),有1 1--m n C 种方法.例如 “某校准备参加2010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.”的问题,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.将10个小球串成一 串,截为8段有7936C =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

隔板法解决排列组合问题

隔板法解决排列组合问题 Prepared on 22 November 2020

“隔板法”解决排列组合问题(高二、高三)排列组合计数问题,背景各异,方法灵活,能力要求高,对于相同元素有 序分组问题,采用“隔板法”可起到简化解题的功效。对于不同元素只涉及名额分配问题也可以借助隔板法来求解,下面通过典型例子加以解决。 例1、(1)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问每个盒子中至少有一个小球的不同放法有多少种 (2)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问不同放法有多少种 (3)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中要求每个盒子中,要求每个盒子中的小球个数不小于其编号数,问不同的方法有多少种 解:(1)将12个小球排成一排,中间有11个间隔,在这11个间隔中选出3个,放上“隔板”,若把“1”看成隔板,则如图00隔板将一排球分成四块,从左到右可以看成四个盒子放入的球数,即上图中1,2,3,4四个盒子相应放入2个,4个,4个,2个小球,这样每一种隔板的插法,就对应了球的一种放法,即每一种从11个间隔中选出3个间隔的组合对应于一种放法,所以 不同的放法有3 11 C=165种。 (2)法1:(分类)①装入一个盒子有1 44 C=种;②装入两个盒子,即12 个相同的小球装入两个不同的盒子,每盒至少装一个有21 41166 C C=种;③装入三个盒子,即12个相同的小球装入三个不同的盒子,每盒至少装一个有32 411 C C=220种;④装入四个盒子,即12个相同的小球装入四个不同的盒子,每 盒至少装一个有3 11165 C=种;由加法原理得共有4+66+220+165=455种。

巧解排列组合的19种模型

巧解排列组合的19种模型 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有24 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 1.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是3600 3.定序问题消序法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用消序的方法. 1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(,A B 可以不相邻)那么不同的排法种数是60 4映射错位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成. 1.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有 9 总结:3个元素错位:2种. 4个元素错位:9种. 5个元素错位:44种。 公式[])2()1()(11 -+-=-n f n f n f C n (n 表示元素个数) 2.今有标号1,2,3,4,5的5封信,另有同样的标号的5个信封,现将5封信任意地装入5个信封, 每个信封装入1封信,至少有1封信配对的种数 129352515++?+C C C . 3.设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的盒子现将这5个球投入5个盒子要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的号码与盒子号码相同,有20 种不同的方法. 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. (1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是( C )A 、1260种 B 、2025种 C 、2520种 D 、5040种 解析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7 人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有21110872520C C C =种,选C . (2)12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有 A 、4 441284C C C 种 B 、4 4412843C C C 种 C 、4431283C C A 种 D 、444128433 C C C A 种 (A ) 6.全员分配问题分组法: 分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时: 先分组再分配 (1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种? 36 (2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为 A 、480种 B 、240种 C 、120种 D 、96种 ( B ) 7.名额分配问题隔板法: 1. 10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?6984C = 8.限制条件的分配问题分类法: 1.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案? 4088 解析:因为甲乙有限制条件,所以按照甲乙参不参加来分类,有以下四种情况: 9.多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计. (1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有 A 、210种 B 、300种 C 、464种 D 、600种 ( B ) 解析:按题意,个位数字只可能是0、1、2、3和4共5种情况, (2)从1,2,3…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种? 解析:能被7整除的数的集合记做{}7,14,21, 98A =共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做{}1,2,3,4,,100I A =e共有86个元素;21114 14861295C C C +=种 (3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种?

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