初中排列组合公式例题.(7)
发布时间:2021-06-07
发布时间:2021-06-07
例20 5名学生和3名老师站成一排照相,3名老师必须站在一起的不同排法共有________种。
简析:将3名老师捆绑起来看作一个元素,与5名学生排列,有 种排法;而3名老师之间又有 种排法,故满足条件的排法共有 =4320种。
用“捆绑”法解题比较简单,实质是通过“捆绑”减少了元素,它与下面要提到的“插孔”法结合起来,威力便更大了。
六、解不相邻问题——采用“插孔”策略
对于某几个元素不相邻的排列问题,可先将其他元素排列好,然后再将不相邻的元素在这些排好的元素之间及两端的空隙中插入。
例21 7人站成一行,如果甲、乙两人不相邻,则不同的排法种数是 ( )
A.1440种 B.3600种 C.4320种 D.4800种
简析:先让甲、乙之外的5人排成一行,有 种排法,再让甲、乙两人在每两人之间及两端的六个间隙中插入,有 种方法。故共有 · =3600种排法,选B。
例22 要排一个有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈不相邻,问有多少种不同排法?
分析:先将6个歌唱节目排成一排有 种排法,6个歌唱节目排好后包括两端共有7个“间隔”可以插入4个舞蹈节目有 种,故共 ·6!=604800种不同排法。
例23 从1,2,3, ,2000这2000个自然数中,取出10个互不相邻的自然数,有多少种方法?
解:将问题转化成把10名女学生不相邻地插入站成一列横列的1990名男生之间(包括首尾两侧),有多少种方法?
因为任意相邻2名男学生之间最多站1名女学生,队伍中的男学生首尾两侧最多也可各站1名女学生。于是,这就是1991个位置中任选10个位置的组合问题,故共有 种方法。
利用“插孔”法,也可以减少元素,从而简化问题。
例24 一排6张椅子上坐3人,每2人之间至少有一张空椅子,求共有多少种不同的坐法?
解:将问题转化成把3个人坐5张椅子,然后插一把空椅子问题。
3个人若坐5张椅子,每2人之间一张空椅子。坐法是固定的有 种不同的坐法,然后,将余下的那张椅子插入3个坐位的4个空隙,有4种插法。所以共有4 =24种不同的坐法。
七、解定序问题——采用除法策略
对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其它元素一同进行排列,然后用总排列数除以这几个元素的全排列数,这其实就是局部有序问题,利用除法来“消序”。
例25 由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,其中个位数小于十位数字的共有( )
A.210个 B.300个 C. 464个 D.600个
简析:若不考虑附加条件,组成的六位数共有 个,而其中个位数字与十位数字的 种排法中只有一种符合条件,故符合条件的六位数共 =300个,故选B。
例26 信号兵把红旗与白旗从上到下挂在旗杆上表示信号,现有3面红旗、2面白旗,把这5面旗都挂上去,可表示不同信号的种数是 ________(用数字作答)。
分析:5面旗全排列有 种挂法,由于3面红旗与2面白旗的分别全排列均只能作一次的挂法,故共有不同的信号种数是 =10(种)。
说明:此题也可以用组合来解,只需5个位置中确定3个,即 =10。
例27 有4个男生,3个女生,高矮互不相等,现将他们排成一行,要求从左到右,女生从矮到高排列,有多少种排法?
分析:先在7个位置上任取4个位置排男生,有 种排法,剩余的3个位置排女生,因要求“从矮到高”,只有一种排法,故共有 =840种。
在处理分堆问题时,有时几堆中元素个数相等,这时也要用除法,
例28 不同的钢笔12支,分3堆,一堆6支,另外两堆各3支,有多少种分法?