(一)排列問題:從個(gè)元素中取個(gè)元素,需要考慮的順序,用表示。
注意:只表示排列數(shù),而不表示具體的排列。
補(bǔ)充:規(guī)定0 1
基本排列問題例題
在某市物理競(jìng)賽中,一中、二中、三中三所學(xué)校分別有3名、2名、1名同學(xué)獲得一等獎(jiǎng),將這6名同學(xué)排成一排合影,要求來(lái)自同一個(gè)學(xué)校的學(xué)生站在一起,則不同的排法共有(??)種。
A. 12 B. 36 C. 72 D. 120 E. 720
【答案】C
(二)組合問題:從個(gè)元素中取個(gè)元素,無(wú)需考慮的順序,用表示。
基本組合問題例題
飛騰公司近期組織員工出差培訓(xùn),每回去兩個(gè)人,從甲、乙、丙、丁、戊、己中任選兩人出行,那么共有(??)種不同的方案。
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25
【答案】C
加法原理:完成一件事共有類辦法;在第一類辦法中有種不同的方法,在第二類辦法中有種不同的方法,…在第類辦法中有種不同的方法;那么完成這件事共有種不同方法。
乘法原理:完成一件事需要分成個(gè)步驟;完成第一步有種不同的方法,完成第二步有種不同的方法,…完成第步有種不同的方法;那么完成這件事共有種不同的方法。
解題關(guān)鍵:題干信息變化萬(wàn)千但不離其宗,我們需要從其中提取出關(guān)鍵的數(shù)學(xué)信息,用邏輯思維進(jìn)行整合判斷。將所有的題目拆解為“選取”和“排序”的過(guò)程,據(jù)此寫對(duì)應(yīng)表達(dá)式。
考向1 相鄰問題——捆綁法:題目中規(guī)定某些元素必須相鄰,解題時(shí)當(dāng)作一個(gè)大元素來(lái)進(jìn)行排列。
注意:較復(fù)雜題目有存在多個(gè)大元素的情況。
例題:第一中學(xué)甲班的6名學(xué)生一起去大劇院觀看表演,安排有A、B兩排座位,每排3個(gè)位置。其中小明和小紅坐在一起的排法有(??)種。
A. 48 B. 96 C. 120 D. 168 E. 192
【答案】E
【解析】A排:①②③??B排:④⑤⑥
小明和小紅必須要坐在一起,他們只能坐①②、②③、④⑤、⑤⑥,共有種,其他四名同學(xué)在剩下四個(gè)位置排序
種,故共有
種。
考向2 相離問題——插空法:元素相離(即不相鄰)問題,可先把無(wú)位置要求的幾個(gè)元素全排列,再把規(guī)定的相離的幾個(gè)元素插入上述幾個(gè)元素的空位和兩端。
例題:7人站成一排照相,若要求甲、乙、丙不相鄰,則有(??)種不同的排法。
A. 1020 B. 1040 C. 1140 D. 1220 E. 1440
【答案】E
【解析】除去甲、乙、丙三人余下四個(gè)人站位圖:①A②B③C④D⑤,他們之間有①②③④⑤種空位可以分別插入甲、乙、丙三人,則有種。
如果相鄰與相離問題同時(shí)出現(xiàn),則先考慮相鄰元素,最后考慮相離元素。
考向3 隔板法:利用假定的隔板解決相同元素的分配問題。
題干標(biāo)準(zhǔn)形式一般表述為:將n個(gè)相同的元素分給個(gè)不同的對(duì)象,每個(gè)對(duì)象至少1個(gè)元素,求一共有多少種分法。
解題方法:將n個(gè)相同的元素排成一排,之間有n-1個(gè)空位,插入m-1塊隔板就可以分成m份,最后共有種分法。
例題:趙一的媽媽來(lái)學(xué)校探望他,帶了一籃香蕉讓他和好朋友們共同分享。香蕉一共9支,分給寢室內(nèi)包含趙一在內(nèi)的四人,需保證每人至少有一支,那么總共有(??)種不同的分法。
A. 40 B. 48 C. 56 D. 64 E. 72
【答案】C
【解析】利用隔板法,最后答案為種。
考向4 方冪法
審題重點(diǎn):題干信息需要區(qū)分“可重復(fù)元素”和“不可重復(fù)元素”兩類元素。
解題方法:一共有“可重復(fù)元素不可重復(fù)元素”種情況,即“可重復(fù)元素”為底數(shù),“不可重復(fù)元素”為指數(shù)。
例題:從甲市到乙市的大巴上共有20人,沿途共7個(gè)停靠點(diǎn)(包括乙市在內(nèi)),則不同的下車方法共有(??)種。
【答案】B
【解析】第1個(gè)人下車有7種方法,第2個(gè)人下車有7種方法……故總共有種方法。