排列、组合
二. 本周教学重难点:
1. 理解排列、组合的意义,掌握排列、组合数计算公式及性质
2. 能正确运用分类、分步计数原理合理地分类、分步,掌握排列、组合问题的一般方法
【典型例题】
[例1] 四名男生和三名女生按要求站成一排,分别有多少种不同的站法?
(1)甲不站在两端;
(2)甲、乙二人不能站在两端;
(3)甲、乙二人之间间隔两个人;
(4)四名男生站在一起,三名女生站在一起;
(5)男女互相间隔开;
(6)三名女生排列顺序一定;
(7)甲不排在左端且乙不排在右端。
解:(1)① 位置分析法: ② 元素分析法:
③ 插空法: ④ 间接法:
(2)① 元素分析法:
② 间接法:
(3)捆绑法
(4)捆绑法
(5)
(6)
(7)① 甲在右端 ② 甲不在右端
∴ 3720种
[例2] 高二(1)班共有35名同学,其中男生20名,女生15名,今从中取出3名同学参加活动。
(1)其中某一女生必须在内,不同的取法有多少种?
(2)其中某一女生不能在内,不同的取法有多少种?
(3)恰有2名女生在内,不同的取法有多少种?
(4)至少有2名女生在内,不同的取法有多少种?
(5)至多有2名女生在内,不同的取法有多少种?
解:(1)(2)或
(3) (4)
(5)
[例3] 10双互不相同的鞋子混装在一只口袋中,从中任意取出4只,试求各有多少种情况出现如下结果。
(1)4只鞋子没成双的;
(2)4只鞋子恰成两双;
(3)4只鞋子中有2只成双,另2只不成双。
解:(1)种 (2)
(3)
[例4] 由0,1,2,3,4,5共六个数字组成没有重复数字的六位数,其中小于50万又不是5的倍数的数有多少个?
解:(1)从1,2,3,4中选2个排在首位和个位,
(2)先排0,5有再排其它 ∴
(3)
[例5] 用0,1,2,3,……,9这十个数字组成五位数,其中含有三个奇数数字与两个偶数数字的五位数有多少个?
解:(1)
(2)① 不含0,
② 含0,
[例6] 要从7个学校中选出10人参加数学竞赛,每校至少有1人,这10个名额有多少种分配分法?
解:(1)
(2) 插板法
10个名额
7个学校相当于6个挡板,9个空
[例7] 有6本不同的书
(1)分给甲、乙、丙三人,如果每人得2本有多少种分法?
(2)分给甲、乙、丙三人,如果甲得1本,乙得2本,丙得3本,有多少种分法?
(3)分给甲、乙、丙三人,如果1人得1本,1人得2本,1人得3本,有多少种分法?
(4)分成三堆,其中一堆一本,一堆2本,一堆3本,有多少种分法?
(5)平均分成三堆,有多少种分法?
(6)分成四堆,其中2堆各1本,2堆各2本,有多少种分法?
(7)分给4人,其中2人各1本,2人各2本,有多少种分法?
解:(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
[例8] 将3种作物种植在如图的5块试验田里,每块种植一种作物且相邻的试验田不能种植同一种作物,不同的种植方法共多少种?
解:分别用代表3种作物,先安排第一块田,有3种方法,不妨设放入,再安排第二块田有或2种方法,不妨设放入,第三块田也有2种方法或。
(1)① 若第三块田放:
则第四、五块田分别有2种方法,共种方法。
② 若第三块田放:
第四块田仍有或2种放法。
(2)① 若第四块田放:
第五块田仍有2种方法。
② 若第四块田放:
则第五块田只能放,共有3种方法。
综上,共有种方法。
[例9] 有五张卡片,它们的正、反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将其中任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数?
解:方法一(直接法):从0与1两特殊元素着眼分为三类:
① 取0不取1,可从四张卡片中选一张作百位,有种方法,0可在后两位有种方法;最后从剩下的三张中任取一张,有种方法;又除含0的那张外,其他两张都有正面与反面两种可能,故不同的三位数有(个)
② 取1不取0,同上分析可得不同三位数有(个)
③ 0和1都不取,有不同的三位数有(个)
综上,共有不同的三位数

(个)
方法二(间接法):任取三张卡片可以组成不同三位数个,其中0在百位的有个(这些不合题意),故共有三位数个
【模拟试题】
一. 选择题
1. 用4种不同的颜色涂入图中的矩形A、B、C、D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同涂法有( )
A. 72种 B. 48种 C. 24种 D. 12种
A
B
C
D
2. 某体育彩票规定:从01至36共36个号中抽出7个号为一注,每注2元。某人想从01至10中选3个连续的号,从11至20中选2个连续的号,从21至30中选1个号,从31至36中选1个号组成一注,则这个人把这种特殊要求的号买全,至少要( )
A. 3360元 B. 6720元
C. 4320元 D. 8640元
3. 已知直线中的是取自集合中的2个不同的元素,并且直线的倾斜角大于,那么符合这些条件的直线共有( )
A. 8条 B. 11条 C. 13条 D. 16条
4. 用1个1,2个2,3个3这样6个数可以组成多少个不同的六位数( )
A. 20 B. 60 C. 120 D. 90
5. 从4名男生和5名女生中任意选出3个参加一个会议,其中至少有一名男生,一名女生的不同选派方案有( )
A. 140种 B. 84种 C. 70种 D. 35种
6. 从集合中任选两个元素作为椭圆方程中的m和n,则能组成落在矩形区域且内的椭圆个数为( )
A. 43 B. 72 C. 86 D. 90
7. 五个工程队承建某项工程的5个不同的子项目,每个工程队承建1项,其中甲工程队不能承建1号子项目,则不同的承建方案共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
8. 5人排一个5天的值日表,每天排一人值日,每人可以排多天或不排,但相邻两天不能排同一人,值日表排法的总数为( )
A. 120 B. 324 C. 720 D. 1280
二. 解答题
1. 某人手中有5张扑克牌,其中2张为不同花色的2,3张为不同花色的A,有5次出牌机会,每次只能出一种点数的牌但张数不限,此人有多少种不同的出牌方法?
2. 二次函数的系数在集合中选取3个不同的值,则可确定坐标原点在抛物线内部的抛物线多少条?
3. 由12个人组成的课外文娱小组,其中5个人只会跳舞,5个人只会唱歌,2个人既会跳舞又会唱歌,若从中选出4个会跳舞和4个会唱歌的人去排演节目,共有多少种不同的选法?
4. 用0,1,2,3,4五个数字组成的无重复数字的五位数中,将其依次从小到大的排列。
(1)第49个数是多少?
(2)23140是第几个数?
【试题答案】
一.
1. 解析:选涂A共4种涂法,则B有3种涂法,C有2种涂法,D有3种涂法。
∴ 共有种涂法
故选A
2. 解析:从01至10中连续选3个,共有8种选法
从11至20中连续选2个,共有9个种选法
从21至30中选1个,共有10种选法
从31至36中选1个,共有6种选法
∴ 共有种号码
∴ 共需元
故选D
3. 解析:倾斜角大于,即或或斜率不存在或
(1)当时,有
(2)当时,有
(3)当斜率不存在时,即,有5条,综上,可得条,故选D
4. 解析:由题意得共有(个)
5. 解析:若选两女一男,则有种方法,若选两男一女,则有种方法,故共有种
6. 解析:由题意m取值1~10,n取值1~8。由两者取值范围的差异,可分两类:若x从9、10中取值,则有个 ,若x从1~8中取值,则有个,所以总共有。
7. 解析:甲工程队比较特殊,可以优先安排,则甲的安排方法有种,其他四个工程队没有特殊要求共有种。A选项只排了甲,未对其他四个工程队进行排列;C选项既未排甲也未对另外四个工程队进行排列;D选项未排甲,只对四个工程队进行了排列。
8. 解析:5人排5天每天一人,可分五步进行,故总数为(种)
二.
1. 解:出牌的方法可分为以下几类:
(1)5张牌全部分开出,有种方法
(2)2张2一起出,3张A一起出,有种方法
(3)2张2一起出,3张A分开出有种方法
(4)2张2一起出,3张A分两次出,有种方法
(5)2张2分开出,3张A一起出有种方法
(6)2张2分开出,3张A分两次出,有种方法
因此共有不同出牌方法(种)
2. 解:由图形特征分析:,开口向上,坐标原点在内部;,开口向下,原点在内部,所以对于抛物线来讲,原点在其内部,则确定抛物线时,可先定一正一负的和,再确定,故满足题设的抛物线共有(条)
3. 解:(1)若两个人都不参加演出,共有(种)
(2)若两个人都跳舞或者都唱歌,则不同的选法有(种)
(3)只有一个人参加跳舞的不同选法有(种)
(4)只有一个人参加唱歌的不同选法有(种)
(5)一个人参加跳舞,另一个人参加唱歌的不同选法有(种),故满足题设的不同选法共有(种)
4. 解:(1)① 首位是1, ② 首位是2,
∴ 第49个是30124
(2)① 万~1,个 ② 万~2,千~0,个
③ 万~2,千~1,个 ④ 万~2,千~3,百~0,个
⑤ 23104
∴ 23140为第41个数
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