排列組合經(jīng)典例題總結(jié).ppt

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,解排列組合問題的常用策略,,基 本 原 理,組合,排列,排列數(shù)公式,組合數(shù)公式,組合數(shù)性質(zhì),應(yīng) 用 問 題,知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖：,,,,,,,,,,,,,,,,,兩個(gè)原理的區(qū)別與聯(lián)系：,做一件事或完成一項(xiàng)工作的方法數(shù),直接（分類）完成,間接（分步驟）完成,做一件事，完成它可以有n類辦法，第i類辦法中有mi種不同的方法，那么完成這件事共有 N=m1+m2+m3+…mn 種不同的方法,做一件事，完成它可以有n個(gè)步驟，做第i步中有mi種不同的方法，那么完成這件事共有 N=m1·m2·m3·…·mn 種不同的方法.,排列和組合的區(qū)別和聯(lián)系：,從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元 素，按一定的順序排成一列,從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元 素，把它并成一組,所有排列的的個(gè)數(shù),所有組合的個(gè)數(shù),一.特殊元素和特殊位置優(yōu)先策略,例1.由0,1,2,3,4,5可以組成多少個(gè)沒有重復(fù)數(shù)字 五位奇數(shù).,解:由于末位和首位有特殊要求,應(yīng)該優(yōu)先安 排這兩個(gè)位置.,先排末位共有___,然后排首位共有___,最后排其它位置共有___,,,,,位置分析法和元素分析法是解決排列組合問題最常用也是最基本的方法,若以元素分析為主,需先安排特殊元素,再處理其它元素.若以位置分析為主,需先滿足特殊位置的要求,再處理其它位置。,7種不同的花種在排成一列的花盆里,若兩種葵花不種在中間，也不種在兩端的花盆里，問有多少不同的種法？,練習(xí)1,解一：分兩步完成；,第一步選兩葵花之外的花占據(jù)兩端和中間的位置,第二步排其余的位置：,二.相鄰元素捆綁策略,例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相鄰且丙丁相 鄰, 共有多少種不同的排法.,,,,解：可先將甲乙兩元素捆綁成整體并看成 一個(gè)復(fù)合元素，同時(shí)丙丁也看成一個(gè) 復(fù)合元素，再與其它元素進(jìn)行排列， 同時(shí)對相鄰元素內(nèi)部進(jìn)行自排。,要求某幾個(gè)元素必須排在一起的問題,可以用捆綁法來解決問題.即將需要相鄰的元素合并為一個(gè)元素,再與其它元素一起作排列,同時(shí)要注意合并元素內(nèi)部也必須排列.,七個(gè)家庭一起外出旅游，若其中四家是男孩，三家是女孩，現(xiàn)將這七個(gè)小孩站成一排照相留念。若三個(gè)女孩要站在一起，四個(gè)男孩也要站在一起，共有多少種不同的排法？,練習(xí)2,三.不相鄰問題插空策略,例3.一個(gè)晚會的節(jié)目有4個(gè)舞蹈,2個(gè)相聲,3個(gè) 獨(dú)唱,舞蹈節(jié)目不能連續(xù)出場,則節(jié)目的出 場順序有多少種？,解:分兩步進(jìn)行第一步排2個(gè)相聲和3個(gè)獨(dú)唱共 有 種，,,,,,,,元素相離問題,可先把沒有位置要求的元素進(jìn)行排隊(duì),再把不相鄰元素插入中間和兩端.,馬路上有編號為1、2、3…9的九盞路燈，為節(jié)約用電，現(xiàn)要求把其中3盞燈關(guān)掉，但不能關(guān)掉相鄰的2盞或3盞，也不能關(guān)掉兩端的路燈，則滿足條件的關(guān)燈方法有多少種。,練習(xí)3,,四.定序問題縮倍(空位.插入)策略,例4.7人排隊(duì),其中甲乙丙3人順序一定共有多 多少種不同的排法.,解:,(縮倍法)對于某幾個(gè)元素順序一定的排列 問題,可先把這幾個(gè)元素與其他元素一起 進(jìn)行排列,然后用總排列數(shù)除以這幾個(gè)元 素之間的全排列數(shù),則共有不同排法種數(shù) 是：,（空位法）設(shè)想有7把椅子讓除甲乙丙以外 的四人就坐共有 種方法，其余的三個(gè) 位置甲乙丙共有 種坐法，則共有 種 方法,1,思考:能否讓甲乙丙先坐?,（插入法)先排甲乙丙三個(gè)人,共有1種排法,再 把其余4四人依次插入共有 方法,4*5*6*7,,定序問題可以用縮倍法，還可轉(zhuǎn)化為插 空模型處理,練習(xí)題4,10人身高各不相等,排成前后排，每排5人,要 求從左至右身高逐漸增加，共有多少種排法？,五.多排問題直排策略,例5.8人排成前后兩排,每排4人,其中甲乙在 前排,丁在后排,共有多少排法,解:8人排前后兩排,相當(dāng)于8人坐8把椅子,可以 把椅子排成一排.,一般地,元素分成多排的排列問題,可歸結(jié)為一排考慮,再分段研究.,10名學(xué)生分坐兩行，要求面對面坐下，但其中甲乙兩位同學(xué)不可相鄰也不可面對面，有多少種坐法？,練習(xí)題5,共有,(1)甲在兩端：,(2)甲不在兩端：,六.排列組合混合問題先選后排策略,例6.有5個(gè)不同的小球,裝入4個(gè)不同的盒內(nèi), 每盒至少裝一個(gè)球,共有多少不同的裝 法.,解:第一步從5個(gè)球中選出2個(gè)組成復(fù)合元共 有__種方法.再把5個(gè)元素(包含一個(gè)復(fù)合 元素)裝入4個(gè)不同的盒內(nèi)有_____種方法.,根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理裝球的方法共有_____,,解決排列組合混合問題,先選后排是最基本 的指導(dǎo)思想.,練習(xí)題6,某種產(chǎn)品有4只次品和6只正品，每只均不 同且可區(qū)分，今每次取出一只測試，直到 4只次品全部測出為止，則最后一只次品恰 好在第五次測試中被發(fā)現(xiàn)的不同情況有多少種？,,,七.相同元素分配問題隔板策略,例7.有10個(gè)三好學(xué)生名額，分給7個(gè)班，每 班至少一個(gè),有多少種分配方案？,解：因?yàn)?0個(gè)名額沒有差別，把它們排成 一排。相鄰名額之間形成９個(gè)空隙。,在９個(gè)空檔中選６個(gè)位置插個(gè)隔板， 可把名額分成７份，對應(yīng)地分給７個(gè) 班級，每一種插板方法對應(yīng)一種分法 共有___________種分法。,將n個(gè)相同的元素分成m份（n，m為正整數(shù)）,每份至少一個(gè)元素,可以用m-1塊隔板，插入n個(gè)元素排成一排的n-1個(gè)空隙中，所有分法數(shù)為,練習(xí)題7,有編號為1、2、3的3個(gè)盒子和10個(gè)相同的小球，現(xiàn)把這10個(gè)小球全部裝入3個(gè)盒子中，使得每個(gè)盒子所裝球數(shù)不小于盒子的編號數(shù)，這種裝法共有多少種?,,八.正難則反間接法,,例8. 四面體的頂點(diǎn)和各棱中點(diǎn)共10個(gè)點(diǎn)， 從中取4個(gè)不共面的點(diǎn)，不同的取法有 多少種？,取出的4點(diǎn)不共面情形復(fù)雜，故采用間接法。取出的4點(diǎn)共面有三類：,（1）過四面體的一個(gè)面有 種；,（2）過四面體的一條棱上的三個(gè)點(diǎn)和對棱 的中點(diǎn)的平面有6種；,（3）過四面體的四條棱的中點(diǎn)且與另兩條棱平 行的平面有3種；,,故取4個(gè)不共面的點(diǎn)有,以一個(gè)正方體的頂點(diǎn)為頂點(diǎn)，能組成多少個(gè)不同的四面體？,,練習(xí)8,解排列組合題的常用方法,6.排列組合混合題先選后排法,1.特殊元素優(yōu)先考慮,2.不相鄰問題插空法,3.相鄰問題捆綁法,4. 定序問題縮倍法,5.多排問題直排法,7.相同元素分配問題隔板法,8.正難則反間接法,練習(xí)1.,（1）6本不同的書分給5名同學(xué)每 人一本，有多少種不同分法？,（2）5本相同的書分給6名同學(xué)每人至 多一本，有多少種不同的分法？,（3）6本不同的書全部分給5名 同學(xué)每人至少一本，有多 少種不同的分法？,1.分配問題,捆綁法,第2課時(shí) 排列組合綜合應(yīng)用,練習(xí)1,（5）6本不同的書分給甲、乙、丙3名同學(xué) 每人兩本，有多少種不同分法？,（4）6本不同的書分給3名同學(xué)，甲1本、乙2 本、丙3本，有多少種不同的分法？,分配問題,捆綁法,練習(xí)1,（6）8本不同的書分給3名同學(xué)，其中1名同 學(xué)2本、另兩人3本，有多少種不同分法？,分配問題,練習(xí)1,（7）7名志愿者中安排6人在周六、周日兩天參加社會公益活動，若每天安排3人，者有多少種不同的安排方法？,分配問題,練習(xí)1：,（8）將5名實(shí)習(xí)教師分配到高一年級的3個(gè)班實(shí)習(xí)，每個(gè)班至少1名，最多2名，則不同的分配方案有多少？,分配問題,練習(xí)2：,（1）7個(gè)相同的小球，任意放入4個(gè)不同的盒子中，共有多少種不同的方法？,分配問題,解：相當(dāng)于將7個(gè)小球用3塊隔板分成4份,,,,,,,,,,,隔板法,,,,,,,,,,,練習(xí)2：,（2）7個(gè)相同的小球，任意放入4個(gè)不同的盒子中，每個(gè)盒子至少有1個(gè)小球的不同放法有多少種？,分配問題,解：將7個(gè)小球用3塊隔板分 成4份但盒子又不能空,,,,,,,,,,,隔板法,練習(xí)3：四面體的一個(gè)頂點(diǎn)是A，從其它頂點(diǎn)和各棱中點(diǎn)中取3個(gè)點(diǎn)，使他們和點(diǎn)A在同一個(gè)平面上，則共有多少種不同的取法？,2.組圖形問題,練習(xí)4：用正方體的8個(gè)頂點(diǎn)共可以組成多少個(gè)不同的四面體？,2.組圖形問題,練習(xí)5：10雙不相同的鞋子混裝在一只口袋中，從中任取4只，試求符合下列各種情形的方法數(shù)？,先成雙后成單,（1）4只鞋子恰成兩雙；,(2)4只鞋子沒有成雙；,(3)4只鞋子恰有2只成雙；,練習(xí)6：8名外交工作者，其中3人只會英語，2人只會日語，3人既會英語又會日語，現(xiàn)從則8人中選3個(gè)會英語，3個(gè)會日語的人去完成一項(xiàng)任務(wù)，有多少種不同的選法？,3.選人問題,,例10：給下面的5個(gè)行政區(qū)域涂色，要求相鄰區(qū)域不同色，現(xiàn)有4種顏色可供選擇，問共有多少種不同的涂色方案？,4.涂色問題,練習(xí)7：用4種顏色給下面的5個(gè)行政區(qū)域涂色，要求相鄰區(qū)域不同色，問共有多少種不同的涂色方案？,練習(xí)8：6本不同的書分給甲、乙、丙三人，每人至少一本，有多少種不同的分法？,5.綜合問題,,練習(xí)9：從5男3女中選5人擔(dān)任5門不同學(xué)科的課代表，求符合下列條件的不同選法？,5綜合問題,,（1）有女生擔(dān)人數(shù)必須少于男生；,（2）男生只能擔(dān)任數(shù)學(xué)化學(xué)物理課代表；,練習(xí)10：3張卡片正反面分別寫著數(shù)字0與1、3與4、5與6，將三張卡片并排組成三位數(shù)，共可以組成多少個(gè)不同的三位數(shù)？,5綜合問題,,