1、排列组合应用题解法,长春一中数学组 冯艳茹,从n个不同元素中,任取m个元素,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,任取m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。,1.排列的定义:,2.组合的定义:,3.排列数公式:,4.组合数公式:,排列与组合的关键是问题与次序有无关系。,5 加法原理和乘法原理:完成任务时是分类进行还是步进行。,例1:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆中,问有多少不同的种法?,解一:分两步完成;,第一步选两葵花之外的花占据两端和中间的位置,第二步排其余的位置:,解二
2、:第一步由葵花去占位:,第二步由其余元素占位:,小结:当排列或组合问题中,若某些元素或某些位置有特殊要求 的时候,那么,一般先按排这些特殊元素或位置,然后再按排其它元素或位置,这种方法叫特殊元素(位置)分析法。,例2:要排一个有5个独唱节目和3个舞蹈节目的节目单,如果舞蹈节目不排头,并且任何2个舞蹈节目不连排,则不同的排法有几种?,【图示】,解:5个独唱节目的排法是 ,,小结:当某几个元素要求不相邻时,可以先排没有条件限 制的元素,再将要求不相邻的元素按要求插入已排好元素 的空隙之中,这种方法叫插入法。,舞蹈不排在头一个节目,又需任何两个舞蹈不连排,只要把舞蹈节目,插入独唱节目的5个空隙中即可
3、,即舞蹈节目的排法是 ,,所以排法的种数 为 。,例3:某工厂制造的一台机器要按装一排8个不同的按钮,其中3个方按 钮一定要装在一起,而且红色方钮必在另两方钮中间,有多少种装法?,【图示】,解:先把三个方按钮排好,有 种排法,,小结:如果某几个元素必须相邻时,首先可以把这几个元 先进行排列,然后把这几个元素捆绑在一起看成一个元素, 再与其它元素进行排列,这种方法叫捆绑法。,然后把三个方按钮“捆绑”在一起看成一个按钮,与其余5个按钮相当于6个按钮排成一排,有 种排法,,所以共有 种装法。,例4:空间十个点A1,A2,A3,A10,其中A1,A2A5在同一平面内,此外再无三点共线四点共面,以这些点
4、为顶点,一共可以构成几个四面体?,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,【图示】,解:因为四面体需四个顶点组成所以在十个点中取四个点共 有 种方法。,小结:在排列或组合问题中“含”与“不含”的问题,经常先 把所有元素进行排列或组合,然后再去掉含有不能含的元 素的取法数,这种方法叫排除法。,但四个点 在同一平面上不能组成四面体 ,所以排除同一平面上五个点 取四个点的情况共有 种 方法,,这样,一共可以构成个四面体。,例5:圆周上有n个点(n6),用线段将它们彼此相连,这些线段中任意三条在圆内没有公共点,问这些线段构成多少个顶点在圆内的三角形?,A1,B2,B1,C2,C1
5、,A2,所以,上述问题转化为在圆周上取6个点就能组成一圆内三角形,从圆周上n个点中选6个点的组合数 就是圆内三角形的个数。,解:圆内三角形ABC,AB,在A1B2上,ABC在A1B2的一侧,则BC所在的B1C2 ,AC所在的A2C1都被A1B2一截为二,即在A1B2的两侧各有两点A2,B1,和C1,C2 ,同理,在A2C1,B1C2 的两侧也各有两点,,因此每一个圆内的三角形 决定圆周上6个点,反之,如在圆周上任取6个点,也可用上述方法找出三对点,每对点之间连线段,这三线段相交成一个圆内三角形,例6:有一群孩子外出旅行,回来时准备包车回家,包车费20元,他们把每个人的钱凑合起来,其中有23人,
6、每人有 05元硬币一枚,另外10人,每人有1元硬币一枚,问有多 不同的凑合方法?,解:把所有人的硬币都凑合起来共有2305+101=215元,所以多15元,这样问题可转化为取多余钱的方法数即取3个05的硬币或取1个05硬币和1个1元硬币的方法数,则有 种取法。,小结:对于某些问题如果直接去考虑,就会比较复杂,若 能转化为与其等价的问题,就变得简单,容易解决,这种 方法叫转化法。,例7:在从2,3,5,7,11,13这六个数字中任选两个,分别作分子,分母的分数中,真分数有几个?,真分数,真分数,真分数,真分数,真分数,假分数,假分数,假分数,假分数,假分数,解:因为从六个数字中任选两个作为分子分
7、母的分数中,其中真分数出现的机会与出现假分数的机会是均等的,因此真分数的个数为 个。,5名运动员参加100米决赛,如果每人到达终点的顺序不相同,问甲比乙先到达终点的可能有几种?,小结:在排列或组合中若某两个元素出现的机会是相同的,在求解中我们只要求出它的全体,那么,所求种数为全体的二分之 一,这种方法叫机会均等法。(概率法),例8:12个相同的球分给3个人,每人至少一个,而且必须全部分完,有多少种分法?,解:将12个球排成一排,一共有11个空隙,将两个隔板插入这些空隙中,规定两 隔板分成的左中右三部分球分别分给3个人,每一种隔法 对应一种分法,于是分法的总数为 种方法。,小结:将n个相同的元素
8、分成m份(n,m为正整数),可以用m-1块隔板,插入n个元素排成一排的n-1个空隙中,所有 的插法数就是分法数,这种方法叫隔板法。,=55,巩固练习分配5人担任5种不同的工作,如果甲不担任第一种工作,乙不担任第二种工作,那么共有多少种分配方法?由a,b,c,d,f六个字母中,每次取4个进行排列,若每个排列都包含a,b且a在b前的有多少个?在1,2,3,100这100个自然数中,每次取不等的两数相乘,使它们的积是7的倍数,这样的取法有多少种?求方程X+Y+Z+W=100的正整数解的组数是多少?某区有7条南北向街道5条东西向街道(如图)从A点走向B点,最短走法有多少种?,A,B,小结:在中学数学中,解答数学问题常用的数学思想方法很多如数形结合思想;分类讨论思想;化归的思想等等。而我们以上的:特殊元素(位置)分析法,插入法,捆绑法,排除法,转化法,机会均等法,隔板法都是运用这些思想在解排列组合应用题时所得到的各种解法,当然,这些 解法要灵活运用,而且有时要联合运用才能把问题解决。,再见,