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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[ ]
A .24种
B .60种
C .90种
D .120种
分析 B 在A 右边与B 在A 左边排法数相同,所以题设的排法只是
560B 个元素全排列数的一半,即
=种,故选.
12
55
P
【例6】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
分析 先把1填入方格,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,故选B .
5.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7】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.
分析 P 44P P P 7231
44
31
44
老师在中间三个位置上选一个位置,有种;然后名同学在其余个位置上有种,共=种.
6.有序分配问题分步法
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8】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[ ]
A .1260种
B .2025种
C .2520种
D .5040种 分析 先从10人中选出2个承担甲项任务,再从剩下8个中选1人承担乙项任务,第三步从另外7人中选1个承担两项任务,不同的选
法共有=种,故选.C C C 101
81
71
2520C
7.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9】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[ ]
A .210个
B .300个
C .464个
D .600个
分析 按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,
分别有个,个、个、个、个,合并总计得个,故选.
P 300B 55
P P P P P P P P P P P 41
31
33
31
31
33
21
31
33
31
33
【例10】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?
分析 被取的两个数中至少有一个能被7整除时,它们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集Ⅰ,能被7整除的数的集合记作A ,则A ={7,14,…98}
共有14个元素,不能被7整除
的数的集合,,…,共有个元素.由此可知,从中任取两数的取法,共有种;从中任取一个数又从中任取一个数的取法,共有种,两种情形共得符合要求的取法有A 1299100}86A C A A C 1295
142
142
=+={C C C C 141
861
141
861
【例11】从1,2,…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?
分析 将Ⅰ={1,2,…,100}分成四个不相交的子集,能被4整除的数集A ={4,8,…, 100};被4除余1的数集B ={1,5,…,97};被4除余2的数集为C ={2,6,…98};被4除余3的数集为D ={3,7,…99},易见这四个集合,每一个都含25个元素;从A 中任取两个数符合要求;从B 、D 中各取一个数的取法也符合要求;从C 中任取两个数的取法同样符合要求;此外其它取法都
不符合要求.由此即可得符合要求的取法共有种.C
25
2+C
C
+C
()25
125
125
2
8.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 12】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()n(A ) n(B )n(A B )252()Ⅰ--+∩==种.P P P P 64
53
53
42
--+
9.至少(多)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[ ]
A .140种
B .80种
C .70种
D .35种
分析 逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取
另一种型号的电视机,故不同取法共有=种.故选.C
C
C 9
34353
--70C
10.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
分析 C P C C 1444
2
43
42
43
先取四个球中的二个为一组,另二组各一个球的方法有种;再排:在四个盒中每次排三个有种,故共有=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?
分析 C C P C C P 52
42
22
52
42
22
先取男、女运动员各二名,有种;这四名运动员混双练习有种排法,故共有种分组法.
11.局部与整体问题排除法
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[ ] A .70个 B .64个 C .58个 D .52个
分析正方体个顶点,从中每次取四点,理论上可构成个四
8C 84

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-=个,故选.C 1258 C 84
【例17】正六边形中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有________个.
分析 7C C 33273
73
个点中取三点的取法有种,但有三组三点共线不能构成三角形,故所求三角形-=个.
12.复杂问题转化法
对于一些生疏问题或直接求解较为复杂或较为困难问题,从正面入手情况较多,不易解决,这时可从反面入手,将其转化为一个简单问题来处理。

【例18】马路上有8只路灯,为节约用电又不影响正常的照明,可把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,也不能关掉两端的灯,那么满足条件的关灯方法共有多少种?
分析: 关掉第1只灯的方法有6种,关第二只,第三只时需分类讨论,十分复杂。

若从反面入手考虑,每一种关灯的方法对应着一种满足题设条件的亮灯与关灯的排列,于是问题转化为“在5只亮灯的6个空中插入3只暗灯”的问题。

故关灯方法种数为3
6C 。

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