潘蘇
排列組合問(wèn)題側(cè)重于考查分類(lèi)計(jì)數(shù)原理和分步計(jì)數(shù)原理.排列組合問(wèn)題有很多種類(lèi)型,如分配問(wèn)題、分組問(wèn)題、定序問(wèn)題、相鄰問(wèn)題等.每一類(lèi)題目的求解方法都不相同,下面結(jié)合實(shí)例來(lái)談一談下列幾類(lèi)排列組合問(wèn)題的解法.
一、分配問(wèn)題
例1.要在7個(gè)班中選出10名學(xué)生參加比賽,要求每個(gè)班至少一個(gè)名學(xué)生,則一共有____種分配方案.
分析:可采用隔板法,把6個(gè)隔板插入10個(gè)元素之間的9個(gè)空位中,就可以將10個(gè)名額分為7份,且每份至少有一個(gè)名額.
解:因?yàn)?0個(gè)名額無(wú)差別,可以將其排成一排,那么相鄰名額之間形成9個(gè)空位,在9個(gè)空位中插入6個(gè)隔板,就能將10個(gè)名額分為7份,分給7個(gè)班級(jí),則有C6= 84種分配方法.
二、元素相鄰問(wèn)題
有些排列組合問(wèn)題要求某些元素相鄰,此時(shí)可采用捆綁法求解.首先把要求相鄰的元素捆綁在一起,看成一個(gè)大元素,然后將這個(gè)大元素和其他元素放在一起排列,再排列大元素內(nèi)部元素的順序,最后根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理求得問(wèn)題的答案.
例2.7個(gè)人站成一排,其中A與B必須相鄰,C與D必須相鄰,一共有____種排法.
分析:元素A與B、C與D要求相鄰,則需采用捆綁法求解,將其捆綁起來(lái),看成一個(gè)大元素,再與其他元素一起排列.
三、特殊元素問(wèn)題
有些排列組合問(wèn)題中的一些元素或者位置有特殊要求,在解題時(shí)往往要采用優(yōu)先法,即先排列特殊元素的順序或位置,然后再排列剩下的元素的位置或者順序,最后根據(jù)計(jì)數(shù)原理求得所有排列的順序數(shù).
例3.將8名同學(xué)排成兩排,每排4個(gè)人.其中4同學(xué)要求坐在第一排,B同學(xué)不坐第二排的兩端,則一共有____種排法.
分析:?jiǎn)栴}中A、B兩名同學(xué)有特殊要求,可將其看作特殊元素,采用優(yōu)先法求解.先根據(jù)其要求排列A、B兩名同學(xué)的位置,再排列其他同學(xué)的位置和順序.
解:分為兩種情況:
四、定序問(wèn)題
有些排列組合問(wèn)題中要求某些元素的順序不變.解答此類(lèi)定序問(wèn)題,通常采用縮倍法.其解題思路為:①將所有元素隨意排列;②排列要求順序不變的元素的順序;③將所得的兩個(gè)排列數(shù)相除即可.
例4. 12名同學(xué)排成一列,若甲同學(xué)要排在乙同學(xué)的前面,則有____種排法.
由此可見(jiàn),問(wèn)題中元素的排列要求不同,求解的方法也不相同.在解答排列組合問(wèn)題時(shí),要首先分析問(wèn)題中對(duì)元素的排列要求,如相鄰、定序、分組、分配等,再選擇與之相應(yīng)的方法進(jìn)行求解.同時(shí)要注意避免漏解、多解的情況出現(xiàn).
語(yǔ)數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版上旬2022年6期