组 合⑶
课题:组合、组合数的综合应用⑴
目的:进一步巩固组合、组合数的概念及其性质,能够解决一些较为复杂的组合应用问题,提高合理选用知识的能力.
过程:
一、知识复习:
1.复习排列和组合的有关内容:
依然强调:排列——次序性;组合——无序性.
2.排列数、组合数的公式及有关性质
性质1: 性质2:=+
常用的等式:
3.练习:处理《教学与测试》76课例题
二、例题评讲:
例1.100件产品中有合格品90件,次品10件,现从中抽取4件检查.
⑴ 都不是次品的取法有多少种?
⑵ 至少有1件次品的取法有多少种?
⑶ 不都是次品的取法有多少种?
解:⑴ ;
⑵ ;
⑶ .
例2.从编号为1,2,3,…,10,11的共11个球中,取出5个球,使得这5个球的编号之和为奇数,则一共有多少种不同的取法?
解:分为三类:1奇4偶有 ;3奇2偶有;5奇1偶有
所以一共有++.
例3.现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作;有4名青年能胜任德语翻
译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任),现在要从中挑选5名青年承担一项任务,其中3名从事英语翻译工作,2名从事德语翻译工作,则有多少种不同的选法?
解:我们可以分为三类:
① 让两项工作都能担任的青年从事英语翻译工作,有;
② 让两项工作都能担任的青年从事德语翻译工作,有;
③ 让两项工作都能担任的青年不从事任何工作,有.
所以一共有++=42种方法.
例4.甲、乙、丙三人值周,从周一至周六,每人值两天,但甲不值周一,乙不值周六,问可以排出多少种不同的值周表 ?
解法一:(排除法)
解法二:分为两类:一类为甲不值周一,也不值周六,有;另一类为甲不值周一,但值周六,有.所以一共有+=42种方法.
例5.6本不同的书全部送给5人,每人至少1本,有多少种不同的送书方法?
解:第一步从6本不同的书中任取2本“捆绑”在一起看成一个元素有种方法;第二步将5个“不同元素(书)”分给5个人有种方法.根据分步计数原理,一共有=1800种方法.
变题1:6本不同的书全部送给5人,有多少种不同的送书方法?
变题2: 5本不同的书全部送给6人,每人至多1本,有多少种不同的送书方法?
变题3: 5本相同的书全部送给6人,每人至多1本,有多少种不同的送书方法?
答案:1.; 2.; 3..
三、小结:1.组合的定义,组合数的公式及其两个性质;
2.组合的应用:分清是否要排序.
四、作业:《3+X》 组合基础训练
《课课练》课时10 组合四
第二篇:20xx(好)高中数学排列组合问题常用的解题方法
排列组合常用的解题方法
一、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 五人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么
不同的排法种数有 种。
分析:把甲、乙视为一人,并且乙固定在甲的右边,则本题相当于4人
4
的全排列,A4?24种。
二、相离问题插空法
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 。
52
分析:除甲乙外,其余5个排列数为A5种,再用甲乙去插6个空位有A652种,不同的排法种数是A5A6?3600种。
三、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顺序,可用缩小倍数的方法. 例3 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 。
分析: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
15
?60种。 素全排列数的一半,即A5
2
四、标号排位问题分步法
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 。
分析: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。
五、有序分配问题逐分法
有序分配问题是指把元素按要求分成若干组,可用逐步下量分组法。 例5 有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有 。
分析: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
211C10C8C7?2520种。
六、多元问题分类法
元素多,取出的情况也有多种,可按结果要求,分成不相容的几类情况分别计算,最后总计。
例6 由数字 0,1,2,3,4,5组成且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 个。
分析:按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,分别有
113113113135
个,A4A3A3,A3A3A3,A2A3A3,A3A3个,合并总计300个。 A5
七、交叉问题集合法
某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式
n(A?B)?n(A)?n(B)?n(A?B)。
例 9 从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法?
分析:设全集Ⅰ={6人中任取4人参赛的排列},A={甲第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有:
n(Ⅰ)-n(A)- n(B)+n(A∩B)=P64?P53?P53?P42=252(种). 八、定位问题优先法
某个(或几个)元素要排在指定位置,可先排这个(几个)元素,再排其他元素。
例10 1名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则有不同的排法有_______ _种。
14
分析:老师在中间三个位置上选一个有A3种,4名同学在其余4个位置上有A414种方法;所以共有A3A4?72种。
九、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11 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 。
分析:前后两排可看成一排的两段,因此本题可看成6个不同的元素排
6
成一排,共A6?720种。
例12 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?
2
分析:看成一排,某2个元素在前半段四个位置中选排2个,有A4种,某11个元素排在后半段的四个位置中选一个有A4种,其余5个元素任排5个位置上1255有A5种,故共有A4A4A5?5760种排法。
十、“至少”问题间接法
关于“至少”类型组合问题,用间接法较方便。 例13 从4台甲型和5台乙型电视机中任取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同取法共有 种。
分析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种
333
型号的电视机,故不同的取法共有C9?C4?C5?70种。
分析2:至少要甲型和乙 型电视机各一台可分两种情况:甲型1台乙型2台;
2112甲型2台乙型1台;故不同的取法有C5C4?C5C4?70种。
十一、选排问题先取后排法
从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定位置上,可用先取后排法。
例14 四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有_____ ___种
2
分析:先取四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法有C4种,再排:在233四个盒中每次排3个有A4种,故共有C4A4?144种。
例15 9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行混合双打训练,有多少种不同分组法?
22
分析:先取男女运动员各2名,有C52C4种,这四名运动员混和双打练习有A2222中排法,故共有C5C4A2?120种。
十二、部分合条件问题排除法
在选取总数中,只有一部分合条件,可从总数中减去不合条件数,即为所求。
例16 以一个正方体顶点为顶点的四面体共有 个。 分析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成C84四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面体,所以四面体实际共有
C84?12?58个。
例17 四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有 种。
4
分析:10个点中任取4个点共有C10种,其中四点共面的有三种情况:①在44四面体的四个面上,每面内四点共面的情况为C6,四个面共有4C6个;②过空
间四边形各边中点的平行四边形共3个;③过棱上三点与对棱中点的三角形共6
44个;所以四点不共面的情况的种数是C10?4C6?3?6?141种。
十三、复杂排列组合问题构造模型法
例18马路上有编号为1,2,3?9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?
分析:把此问题当作一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮
3
的灯C5种方法。所以满足条件的关灯方案有10种。
说明:一些不易理解的排列组合题,如果能转化为熟悉的模型如填空模型,排队模型,装盒模型可使问题容易解决。
十四、利用对应思想转化法
例19 圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有多少个? 分析:因为圆的一个内接四边形的两条对角线相交于圆内一点,一个圆的内接四边形就对应着两条弦相交于圆内的一个交点,于是问题就转化为圆周上的
4
10个点可以确定多少个不同的四边形,显然有C10个,所以圆周上有10点,以4这些点为端点的弦相交于圆内的交点有C10个。
解题时要注意不断积累经验,总结解题规律,掌握更多的解题技巧。
编辑人:刘金盟
一、相邻问题捆绑法
例1 五人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么
不同的排法种数有 种。 二、 相离问题插空法
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 。 三、定序问题缩倍法
例3 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 。 四、标号排位问题分步法
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 。
五、有序分配问题逐分法
例5 有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需1人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法总数有 。
六、多元问题分类法
例6 由数字 0,1,2,3,4,5组成且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 个。
七、交叉问题集合法
例 7 从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同参赛方法?
八、定位问题优先法
例8 1名老师和4名获奖同学排成一排照像留念,若老师不在两端,则有不同的排法有_______ _种。
九、多排问题单排法
例9 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 。
十、“至少”问题间接法
例10 从4台甲型和5台乙型电视机中任取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同取法共有 种。
十一、选排问题先取后排法
例11 四个不同的球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法共有_____ ___种
十二、部分合条件问题排除法
例12 以一个正方体顶点为顶点的四面体共有 个。 十三、复杂排列组合问题构造模型法
例13 马路上有编号为1,2,3?9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?
十四、利用对应思想转化法
例14 圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有多少个?