李鳳霞
(鞍山師范學院附屬衛(wèi)生學校,遼寧 鞍山 114003)
解排列組合應用題的思維方法
李鳳霞
(鞍山師范學院附屬衛(wèi)生學校,遼寧 鞍山 114003)
排列組合問題是歷年高考的必考題,它聯(lián)系實際、生動有趣,但題型多樣,思路靈活,不易掌握。因此,掌握常見的排列組合應用問題的解法是很有必要的。
元素;排列組合;應用題;思維方法
有些排列組合問題中,要求某些元素必須相鄰,對這類問題解題的常用方法是:先將這些特殊元素捆綁成一個整體,即視為一個元素,與其他元素進行排列或組合,再考慮捆綁的元素如何排列或組合,從而達到求解的目的。
例1:A、B、C、D、E 5個人并排站成一排,如果A、B兩人必須相鄰,且B在A的右邊,那么不同的排法有多少種?
分析:由于A、B兩人必須相鄰,所以將A、B兩元素捆綁在一起視為一個元素,則本題相當于4人全排列,又因為B在A的右邊,所以共有=24種不同的排法。
有些排列組合問題中,要求某些元素互不相鄰,對這類問題解題的常用方法是:先將其余元素進行全排列,再把規(guī)定相離的幾個元素插入上述幾個元素的空位和兩端。
例2:聯(lián)歡會上要演出4個歌唱節(jié)目和3個舞蹈節(jié)目,如果舞蹈節(jié)目不能連排,那么有幾種排節(jié)目的方法?
在排列組合問題中,若要求某些元素必須有一定的順序,對于這類問題求解的常用方法是縮倍法,即所有元素的全排列除以受限制條件元素的全排列。
例3:信號兵把紅旗與白旗從上到下掛在旗桿上來表示信號,現(xiàn)有3面紅旗,2面白旗,把這5面旗都掛上去,可表示多少種不同的信號?
有些排列組合問題中,要求元素排列到指定號碼的位置上,對這類問題解題的常用方法是:先把這些元素按規(guī)定排入,第二步再排另一個元素,如此繼續(xù)下去,依次即可達到要求。
例4:同室4人各寫一張賀卡,先集中起來,然后每人從中拿1張別人送來的賀卡,則4張賀卡有多少種不同的分配方式?
分析:此題可以看成是將數(shù)字 1,2,3,4填入標號為1,2,3,4的4個方格里,每格填一個數(shù),且每個方格的標號與所填數(shù)不同的填法問題。所以先將1填入2至4的3個方格里有C13種填法,第二步把被填入方格的對應數(shù)字填入其他3個方格里,又有C13種填法,第三步將余下的兩個數(shù)字填入剩下的兩格里只有1種填法,則4張賀卡共有3×3×1=9種不同的分配方式。
有序分配問題是指把元素按要求分成若干組,分別分配到不同的位置上,對于這類問題的常用解法是:先將元素逐一分組,然后再進行全排列,但在分組時要注意是否均勻分組。
例5:有3名醫(yī)生和6名護士被分配到3所學校為學生體檢,要求每校分配1名醫(yī)生和2名護士,共有多少種不同的分配方法?
有些排列組合問題元素多,取出的情況也有多種,對于這類問題常用的處理方法是:先按結(jié)果要求,分成不相容的幾類情況分別計算,再計算總和。
例6:由數(shù)字0,1,2,3,4,5組成沒有重復數(shù)字的6位數(shù),其中個位數(shù)字小于十位數(shù)字的共有多少個?
有些排列組合問題中,符合各個條件的幾部分有交集,這類問題常用的解法是用集合元素個數(shù)的公式:n(AYB)=n(A)=n(B)-n(AIB)來求解。
例7:從6名運動員中選出4人參加4×100m接力賽,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少種不同的參賽方法?
對于某些元素要排在指定位置上的問題求解方法是:先排這些特定的元素,再考慮其余元素。
例8:計劃展出10幅不同的畫,其中1幅水彩畫,4幅油畫,5幅國畫,要求排成一行來陳列,其中同一品種的畫必須連在一起,并且水彩畫不放在兩端,共有多少種不同的陳列方式?
分析:先把3個品種的畫看成整體,而水彩畫不放在兩端,故只能放在中間,所以油畫和國畫有種放法,再考慮油畫和國畫本身可以全排列,所以共有種不同的陳列方式。
有些排列組合問題中,常含有某些元素至少或至多問題,這類問題的常用解法是采取間接的方法,即先不考慮條件求出總數(shù),再減去所求問題的反面所包含的數(shù)。
例9:從4臺甲型和5臺乙型電視機中任取3臺,至少要有甲型和乙型電視機各1臺,則不同的取法有多少種?
分析:由于兩種型號電視機至少各一臺的反面是只取一種型號,故有C39-C34-C35=70種不同的取法。
有些排列組合問題,要求先分組后排列,對于這類問題求解的方法是先組合后排列。
例10:4個不同的球放入編號1,2,3,4的4個盒子中,恰有一個空盒的放法有多少種?
有些排列組合問題中,只有一小部分符合條件,對于這類問題求解的方法是先求出總體的數(shù),再排除不符合條件的數(shù),即可達到求解。
例11:以正方體的頂點作為棱錐的頂點,可作多少個三棱錐?
G420
A
1671-1246(2012)10-0085-02