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计数原理与排列组合课件ppt
对涂色问题,有两种解法,法1是逐区图示法,注意不 相邻可同色.
法2根据用色多少分类法.
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题型4 排列中的“相邻”、“不相邻问题” 【例4】 a1,a2,…,a8共八个元素,分别计算满足下列 条件的排列数. (1)八个元素排成一排,且a1,a2,a3,a4四个元素排在一 起; (2)八个元素排成一排,且a1,a2,a3,a4四个元素互不相 邻; (3)八个元素排成一排,且a1,a2,a3,a4四个元素互不相 邻,并且a5,a6,a7,a8也互不相邻; (4)排成前后两排每排四个元素.
步计数原理知:满足条件的排列数为
A
4 4
A
4 5
=2 880.
(3)先排a5,a6,a7,a8,×
×
×
×;共有
A
4 4
种排
法 ; 然 后 排 a1 , a2 , a3 , a4 □×□×□×□×中的□共有2
排 A
在 ×□×□×□×□ 或
4 4
种排法;;根据分步计
数原理共有
A
4 4
×2
A
4 4
=1
152种排法.
m1+m2+……+mn有种不同的方 有种不同的方法。
法。
分类记数原理针对的是
分步记数原理针对的是
“分类”问题,其中各种方 “分步”问题,各步方法相
法相互独立,用其中任何一 互依存,只有各步都完成才
种方法都可完成这件事。 能完成这件事。
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3。排列与组合
排列
组合
定义
从n个不同元素中,任取 从n个不同的元素中, m(m≤n)个不同元素按照 任取m(m≤n)个不 一定顺序排成一列,叫 同的元素并成一组, 做从n个不同元素中取出 叫做从n个不同的元素 m个不同元素的一个排列。中取出m个不同的元
B、C、D四个区域涂色,规定每个区 域只涂一种颜色,相邻区域颜色不同, 求有多少种不同的涂色方法? 解法一(分步法)如题图分四个步骤来完成涂色这件事 需分为四步,第一步涂A区有5种涂法;第二步涂B有4种 方法;第三步涂C有3种方法;第四步涂D有3种方法(还可 以使用涂A的颜色),根据分步计数原理共有5×4×3×3 =180种涂色方法.
件的排法共有
=1 440种不同排法.
(3)甲、乙2人先排好,有 种排法,再从余下5人中选3人排
素的一个组合。
区别
与顺序有关
与顺序无关
判定 公式
看取出的两个元素互换位置是否为同一种方法, 若不是,则是排列问题;若是,则是组合。
A n m n (n 1 )n ( 2 ) (n m 1 ) n!
C m n(n1)n (2)(nm 1)
n n!
m !
(nm)!
-
nm!m!
4。解排列组合问题基本思路
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解法二(分类法):20完1成1高涂色考的导方法航分为两类,第一类:
四个区域涂四种不同的颜色共有 =120种涂法; 第二类:四个区域涂三种不同的颜色,由于A、D不
相邻只能是A、D两区域颜色一样,将A、D看做一个区 域,共 =60种涂法.
由分类计数原理知共有涂法120+60=180(种). 方法总结:
(3)前后排问题,直排法.
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变式4 4个男同学,3个女同学站成一排. (1)3个女同学必须排在一起,有多少种不同的排法? (2)任何两个女同学彼此不相邻,有多少种不同的排 法? (3)其中甲、乙两同学之间必须恰有3人,有多少种不 同的排法? (4)甲、乙两人相邻,但都不与丙相邻,有多少种不 同的排法? (5)女同学从左到右按高矮顺序排,有多少种不同的排 法?(3个女生身高互不相等)
计数原理与排列组合
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一。复1、习知回识顾结构
排列 基
本
原 理 组合
排列数公式 应 用 问
组合数公式 题
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2。步记数原理
原理 区别
完成一件事可以有n类
完成一件事需要分成n个
办法,在第一类中有m1种不 步骤,第一步有m1种不同的 同的方法,在第二类中有m2 方法,第二步有m2种不同的 种不同的方法,……,在第 方法,……,第n步有mn种 n类办法中有mn种不同的方 不同的方法,那么完成这件 法,那么完成这件事共N= 事共N=m1×m2×……×mn
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解答:(1)(捆绑法)先将a1,a2,a3,a4四个元素看成一
个元素与a5,a6,a7,a8排列一排,有A
5 5
种排法,再排a1,
a2,a3,a4有
A
4 4
不同排法,根据分步计数原理知满足条件
的排列数为
A
5 5
A
4 4
=2 880.
(2)(插空法)先排a5,a6,a7,a8四个元素排成一排,
有a8间A 隔44 种及排两法端;的再五将个元位素置a1中,的a2四,a个3,,a有4插A 入54 种由排a法5,,a6根,据a7,分
(4)前排有 A
4 8
种排法,后排有A
4 4
种排法,由分步计数原
理知共有A
4 8
A
4 4
=8!种排法.
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方法总结 (1)若某些元素必须相邻,常用捆绑法,即先把这
几个相邻元素捆在一起看成一个元素,再与其他元素全排 列,最后再考虑这几个相邻元素的顺序。
(2)若某些元素不相邻,常用插空法,即先将普通 元素全排列,然后再从排就的每两个元素之间及两端选出 若干个空挡插入这些特殊元素。
获得冠军的可能情况有5×5×5×5=54(种).
方法小节: 解决“允许重复排列问题”常用“住店法”,要 注意区分两类元素:一类元素可以重复,另一类不 能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的 元素看作“店”,再利用乘法原理直接求解。
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二、题型与方基法础知识梳理
题型3 涂色问题 【例3】如图,用5种不同的颜色给图中A、
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解答:(1)3个女同学是特殊元素,我们先把她们排好,共
有 种排法;由于3个女同学必须排在一起,我们可视排
好的女同学为一整体,再与男同学排队,这时是5个元素
的全排列,应有A 55种排法,由分步计数的原理,有 种不同排法.
=720
(2)先将男生排好,共有 种排法,再在这4个男生的中间
及两头的5个空档中插入3个女生有 种方案,故符合条
题排 列 组 合 问
有序 排列 分类或分步 无序 组合 分类或分步
直接法 不易解
间接法 不易解
直接法
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题型2 可重复元素排列问题 【例2】五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一
项,报名方法的种数为多 少?五名学生争夺四项比 赛的冠军(冠军不并列),获得冠军的可能性有多少 种? 解答:报名的方法种数为4×4×4×4×4=45(种).