插板法、插空法解排列组合问题

插板法、插空法解排列组合问题
插板法、插空法解排列组合问题

插板法、插空法解排列组合问题

华图教育 邹维丽

排列组合问题是行测数学运算中的经常碰到的一类问题,试题具有一定的灵活性、机敏性和综合性,也是考生比较头疼的问题。掌握排列组合问题的关键是明确基本概念,熟练基本题型。解决排列组合问题的方法很多,有插板法,捆绑法,优先法等等,本文主要介绍插板法、插空法在行测数学运算中的应用,以供大家参考。

所谓插板法,就是在n 个元素间的n-1个空中插入若干个(b )个板,可以把n 个元素

分成b+1组的方法,共有b n C 1-种方法。

应用插板法必须满足三个条件:

(1) 这n 个元素必须互不相异;

(2) 所分成的每一组至少分得一个元素;

(3) 分成的组别彼此相异

举个普通的例子来说明。

把8个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?问题的题

干满足条件(1),(2),(3),所以适用插板法。在8个小球间的7个空插入3个板,共有35

37=C 种情况。

上面介绍的插板法主要是用解决相同元素的名额分配问题,而对于排列组合中常出现的几个元素的不相邻问题,我们可以用插空法来解决,对这种问题,可先将余下的元素进行排列,然后在这些元素形成的空隙中将不相邻的元素进行排列。

下面我们通过几道题来熟悉这两种方法的应用。

例1 某单位订阅了30份学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放9份材料。问一共有多少种不同的发放方法?( )(国2010 -46)

A.7

B.9

C.10

D.12

【解析】C 。本题乍一看不满足应用插板法的条件,插板法的条件(2)要求所分成的每一组至少分得一个元素,可本题要求每个部门至少发放9份材料。事实上,我们可以分两步来解这道题:

1. 先给每个部门发放8份材料,则还剩下30-8*3=6份材料。

2. 本题即可转化为:将6份学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放1份材料。问一共有多少种不同的发放方法?应用插板法可得共有103

5=C

另外,本题也可以不用插板法解。由于每个部门至少发放9份材料,我们可以先给每个部门发放9份材料,还剩30-3*9=3份材料,问题可转化为将3份材料发给3个部门,则每个部门的材料分布情况如下:

每个部门的材料数分布情况 不同的分法数目

(0,0,3) 3

(0,1,2) 6

(2,2,2) 1

所以共有10种。

例2 把8个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?

【解析】由于3个箱子都可能取到空球,条件(2)不满足,但我们也可以通过转化来应用插板法。如果在3个箱子中预先放一个球,则问题就转化为把11个相同的小球放入3

个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?显然就是45210=C 。

例3 节目表原有3套节目,现在新加入2套节目,共有几套播放方案( )(国2008 -57)

A.20

B.12

C.6

D.4

【解析】A .本题属于二次插空问题。将2套节目插入3套节目当中,注意到第一套节

目之前以及最后一道节目之后还可加入,因此有14C 个空位可以插入第一套新节目,插入这

套节目之后,有15C 个空位可以插入第二套新节目。因此总共可安排的播放方案有20

1514=C C 种。

这道题很多考生容易错选为选项B ,因为这些考生直接利用了P (4,2)这个“排列数”来进行计算。这样计算没有考虑两个节目同时插在一个节目空档当中的情况,因此是错误的。

例4:在一张节目表中原有8个节目,若保持原有的相对顺序不变,再增加三个节目,求共有多少种安排方法?

【解析】本题与例3类似,用二次插空法。先放置8个节目,有9个空位,先插一个节目有9种方法,现在有10个空位,再插一个节目有10种方法,现有11种空位,再插一种为11种方法。则共有方法9*10*11种。

初中排列组合公式例题.

复习排列与组合 考试内容:两个原理;排列、排列数公式;组合、组合数公式。 考试要求:1)掌握加法原理及乘法原理,并能用这两个原理分析和解决一些简单的问题。 2)理解排列、组合的意义。掌握排列数、组合数的计算公式,并能用它们解决一些简单的问题。 重点:两个原理尤其是乘法原理的应用。 难点:不重不漏。 知识要点及典型例题分析: 1.加法原理和乘法原理 两个原理是理解排列与组合的概念,推导排列数及组合数公式,分析和解决排列与组合的应用问题的基本原则和依据;完成一件事共有多少种不同方法,这是两个原理所要回答的共同问题。而两者的区别在于完成一件事可分几类办法和需要分几个步骤。 例1.书架上放有3本不同的数学书,5本不同的语文书,6本不同的英语书。 (1)若从这些书中任取一本,有多少种不同的取法? (2)若从这些书中取数学书、语文书、英语书各一本,有多少种不同的取法? (3)若从这些书中取不同的科目的书两本,有多少种不同的取法。 解:(1)由于从书架上任取一本书,就可以完成这件事,故应分类,由于有3种书,则分为3类然后依据加法原理,得到的取法种数是:3+5+6=14种。 (2)由于从书架上任取数学书、语文书、英语书各1本,需要分成3个步骤完成,据乘法原理,得到不同的取法种数是:3×5×6=90(种)。 (3)由于从书架上任取不同科目的书两本,可以有3类情况(数语各1本,数英各1本,语英各1本)而在每一类情况中又需分2个步骤才能完成。故应依据加法与乘法两个原理计算出共得到的不同的取法种数是:3×5+3×6+5×6=63(种)。 例2.已知两个集合A={1,2,3},B={a,b,c,d,e},从A到B建立映射,问可建立多少个不同的映射? 分析:首先应明确本题中的“这件事是指映射,何谓映射?即对A中的每一个元素,在B中都有唯一的元素与之对应。” 因A中有3个元素,则必须将这3个元素都在B中找到家,这件事才完成。因此,应分3个步骤,当这三个步骤全进行完,一个映射就被建立了,据乘法原理,共可建立不同的映射数目为:5×5×5=125(种)。 2.排列数与组合数的两个公式 排列数与组合数公式各有两种形式,一是连乘积的形式,这种形式主要用于计算;二是阶乘的形式,这种形式主要用于化简与证明。 连乘积的形式阶乘形式 Anm=n(n-1)(n-2)……(n-m+1) = Cnm= 例3.求证:Anm+mAnm-1=An+1m 证明:左边= ∴等式成立。 评述:这是一个排列数等式的证明问题,选用阶乘之商的形式,并利用阶乘的性质:n!(n+1)=(n+1)!可使变形

十二个技巧速解排列组合题

有关排列组合的常用解题技巧 排列组合问题是高考必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,备考有效方法是题型与解法归类、识别模式、熟练运用,本文介绍十二类典型排列组合题的解答策略. 1.相邻问题捆绑法 题目中规定相邻的几个元素并为一个组(当作一个元素)参与排列. 【例1】A 、B 、C 、D 、E 五人并排站成一排,如果A 、B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有[ ] A .60种 B .48种 C .36种 D .24种 分析 把A 、B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人全排列,=种,故选.P 24D 44 2.不相邻问题插空法 元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端. 【例2】七个人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同排法的种数是[ ] A .1440 B .3600 C .4820 D .4800 分析 5P 6P P P 3600B 55 62 55 62 除甲、乙外,其余个排列数为种,再用甲、乙去插个空位有种,不同排法种数是=种,故选. 3.多排问题单排法 把元素排成几排的问题,可归结为一排考虑,再分段处理. 【例3】6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是[ ] A .36 B .120 C .720 D .1440. 分析 前后两排可看成一排的两段,因此本题可视为6个不同元素 排成一排,共=种,故选.P 720C 66 【例4】8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某 1个元素要排在后排,有多少种排法? 分析 22P 1P 55P P P 57604 2 41 55 41 42 看成一排,某个元素在前半段四个位置中选排个,有种;某个元素在后半段四个位置中选一个,有种;其余个元素任排在剩余的个位置上有种,故共有=种排法. P 55 4.定序问题倍缩法(标号排位问题分步法) 在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序,可用缩小倍数的方法. (把元素排到指定号码的位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.) 【例5】A 、B 、C 、D 、E 五个人并排站成一排,如果 B 必须站A 的右边(A 、B 可不相邻),那么不同的排法种数有[ ]

隔板法在解排列组合问题中的应用

隔板法在解排列组合问题中的应用 河南省三门峡市卢氏一高(472200)赵建文 隔板法又称隔墙法、插板法是处理名额分配、相同物体的分配等排列组合问题的重要方法,本文将将通过例题将这种方法作以介绍,供同学们学习时参考. 一、将n 件相同物品(或名额)分给m 个人(或位置),允许若干个人(或位置)为空的问题 例1将20个大小形状完全相同的小球放入3个不同的盒子,允许有盒子为空,但球必须放完,有多少种不同的方法? 分析:本题中的小球大小形状完全相同,故这些小球没有区别,问题等价于将小球分成三组,允许有若干组无元素,用隔板法. 解析:将20个小球分成三组需要两块隔板,将20个小球及两块隔板排成一排,两块隔板将小球分成三块,从左到右看成三个盒子应放的球数,每一种隔板与球的排法对应一种分法.将20个小球和2块隔板排成一排有22个位置,先从这22个位置中取出两个位置放隔 板,因隔板无差别,故隔板之间无序,是组合问题,故隔板有222C 种不同的放法,再将小球 放入其他位置,由于小球与隔板都无差别,故小球之间无序,只有1种放法,根据分步计数 原理,共有222C ×1=231种不同的方法. 点评:对n 件相同物品(或名额)分给m 个人(或位置),允许若干个人(或位置)为空的问题,可以看成将这n 件物品分成m 组,允许若干组为空的问题.将n 件物品分成m 组,需要1m -块隔板,将这n 件物品和1m -块隔板排成一排,占1n m +-位置,从这1n m +-个位置中选1m -个位置放隔板,因隔板无差别,故隔板之间无序,是组合问题,故隔板有11m n m C -+-种不同的方法, 再将物品放入其余位置,因物品相同无差别,故物品之间无顺序,是组合问题,只有1种放法,根据分步计数原理,共有11m n m C -+-×1=11m n m C -+-种排法,因 1m -块隔板将n 件相同物品分成m 块,从左到右可以看成每人所得的物品数,每一种隔板与物品的 排法对应于一种分法,故有11m n m C -+-种分法. 二、将n 件相同物品(或名额)分给m 个人(或位置),每人(或位置)必须有物品问题 例2将20个优秀学生名额分给18个班,每班至少1个名额,有多少种不同的分配方法? 分析:本题是名额分配问题,用隔板法. 解析:将20个名额分配给18个班,每班至少1个名额,相当于将20个相同的小球分成18组,每组至少1个,将20个相同的小球分成18组,需要17块隔板,先将20个小球排成一排,因小球相同,故小球之间无顺序,是组合,只有1种排法,再在20个小球之间的19个空档中,选取17个位置放隔板,因隔板无差别,故隔板之间无序,是组合问题,故 隔板有1719C 种不同的放法,根据分步计数原理,共有1719C 种不同的方法,因17块隔板将20个小球分成18组,从左到右可以看成每班所得的名额数,每一种隔板与小球的排法对应于 一种分法,故有11m n m C -+-种分法. 点评::对n 件相同物品(或名额)分给m 个人(或位置),每个人(或位置)必须有

排列组合问题教师版

二十种排列组合问题的解法 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理. 教学目标 1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理. 2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题.提高学生解决问题分析问题的能力 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =+++种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =???种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事. 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或 是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类. 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位,从1,3,5三个数中任选一个共有13C 排法; 然后排首位,从2,4和剩余的两个奇数中任选一个共有1 4C 种排法; 最后排中间三个数,从剩余四个数中任选3个的排列数共有34A 种排法; ∴由分步计数原理得113 4 34288C C A = 443

排列组合问题之 插板法应用小结!

数算]排列组合问题之插板法应用小结! 插板法就是在n个元素间的(n-1)个空中插入若干个(b)个板,可以把n个元素分成(b+1)组的方法。 应用插板法必须满足三个条件: (1)这n个元素必须互不相异 (2)所分成的每一组至少分得一个元素 (3) 分成的组别彼此相异 分享一点个人的经验给大家,我的笔试成绩一直都是非常好的,不管是行测还是申论,每次都是岗位第一。其实很多人不是真的不会做,90%的人都是时间不够用,要是给足够的时间,估计很多人能够做出大部分的题。公务员考试这种选人的方式第一就是考解决问题的能力,第二就是考思维,第三考决策力(包括轻重缓急的决策)。非常多的人输就输在时间上,我是特别注重效率的。第一,复习过程中绝对的高效率,各种资料习题都要涉及多遍;第二,答题高效率,包括读题速度和答题速度都高效。我复习过程中,阅读和背诵的能力非常强,读一份一万字的资料,一般人可能要二十分钟,我只需要两分钟左右,读的次数多,记住自然快很多。包括做题也一样,读题和读材料的速度也很快,一般一份试卷,读题的时间一般人可能要花掉二十几分钟,我统计过,我最多不超过3分钟,这样就比别人多出20几分钟,这在考试中是非常不得了的。QZZN有个帖子专门介绍速读的,叫做“得速读者得行测”,我就是看了这个才接触了速读,也因为速读,才获得了笔试的好成绩。其实,不只是行测,速读对申论的帮助更大,特别是那些密密麻麻的资料,看见都让人晕倒。学了速读之后,感觉有再多的书都不怕了。而且,速读对思维和材料组织的能力都大有提高,个人总结,拥有这个技能,基本上成功一半,剩下的就是靠自己学多少的问题了。平时要多训练自己一眼看多个字的习惯,慢慢的加快速度,尽可能的培养自己这样的习惯。有条件的朋友可以到这里用这个软件训练速读,大概30个小时就能练出比较厉害的快速阅读的能力,这是给我帮助非常大的一个网站,极力的推荐给大家(给做了超链接,按住键盘左下角Ctrl键,然后鼠标左键点击本行文字)。大家好好学习吧!最后,祝大家早日上岸。此段是纯粹个人经验分享,可能在多个地方看见,大家读过的就不用再读了,只是希望能和更多的童鞋分享。 =================================================== 举个很普通的例子来说明 把10个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况? 问题的题干满足条件(1)(2),适用插板法,c9 2=36 下面通过几道题目介绍下插板法的应用 a 凑元素插板法(有些题目满足条件(1),不满足条件(2),此时可适用此方法) 例1 :把10个相同的小球放入3个不同的箱子,问有几种情况? 3个箱子都可能取到空球,条件(2)不满足,此时如果在3个箱子种各预先放入 1个小球,则问题就等价于把13个相同小球放入3个不同箱子,每个箱子至少一个,有几种情况? 显然就是c12 2=66 ------------------------------------------------- 例2:把10个相同小球放入3个不同箱子,第一个箱子至少1个,第二个箱子至少3个,第三个箱子可以放空球,有几种情况?

高中数学排列组合公式排列组合计算公式.

排列组合公式/排列组合计算公式 排列P------和顺序有关 组合C -------不牵涉到顺序的问题 排列分顺序,组合不分 例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列" 把5本书分给3个人,有几种分法"组合" 1.排列及计算公式 从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号 p(n,m)表示. p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1). 2.组合及计算公式 从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.用符号 c(n,m) 表示. c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m); 3.其他排列与组合公式 从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!. n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为 n!/(n1!*n2!*...*nk!). k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m). 排列(Pnm(n为下标,m为上标)) Pnm=n×(n-1)....(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn (两个n分别为上标和下标) =n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n 组合(Cnm(n为下标,m为上标))

排列组合问题,常见解题策略

排列组合问题,常见解题策略 曹永玉 排列组合问题是高考的必考内容,也是高考题中正确率最低的题目之一。究其原因,是因为其思维方式独特,解题思路新颖,如果对题意认识出现偏差的话,极易出现计数中的“重复”和“遗漏”。教学中,提高学生解排列组合题的有效途径是将一些常见题型进行方法归类,构造模型解题,这样有利于学生认识模式,进而熟练应用。本文列举了几种常见的排列组合问题的解题策略,以期对大家有所帮助。 一、排列问题 1.某个(或某几个)元素要排在指定位置——特殊元素“优先法”。 例1. 乒乓球队的10 名队员中有3名主力队员,派5名参加比赛,3名主力要排在第一、三、五位置,其余7队员中选2名排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有多少种? 解析:3名主力的位置确定在第一、三、五位中选,将他们优先安排,有A72A33种可能,然后从其他队员中选2 人安排在第二、四位置,有A72种排法,因此结果有A33种。 点评:先排特殊(特殊元素或特殊位置)是解决排列问题的基本方法。 2.某个元素不排在指定位置——排除法。 例2. 5个人排队,其中甲不在排头的排法有多少? 解析1:(排除法)5人的全排列数A55,其中甲在排头的排列数A44,故甲不在排头的排列数A55 --A44=96种 解析2:(特殊元素优先法):先从余下的4个位置中选一位置排上,甲有

A41种方法,然后其他4个元素排在余下的四个位置A44,所以总计A44A41种排法。 解析3:(特殊元素优先法):先从甲以外的4人中选出一人排在特殊位置——排头A41,然后其他四个元素排在余下的4个位置A44,所以总计A41A44种排法。 3. 相邻问题——捆绑法 例3. 4名男生和4名女生排成一排照相,要求4名女生必须相邻,有多少种排法? 解析:4名女生看作一个整体(捆绑),与4名男生共五个元素全排列A55,但这4名女生内部又有顺序A44,故A44A55种不同排法。 4. 小团体问题——捆绑法 例4.5人站一排,其中甲、乙之间有且只有一人的站法有多少? 解析:先从甲、乙之外的3人中选一人,然后将甲、乙排在他的两边有C31A22种方式,3人形成一个小团体,看作一个元素再与余下的2人排列有A33种。因此共A31A22A33种不同站法。 5. 不相邻问题——插空法 例5.要排一个有5个独唱节目和3个舞蹈节目单,如果舞蹈节目不排在开头,并且任意两个舞蹈节目不排在一起,则不同的排法有多少? 解析:先将5个独唱节目排列A55,形成的6个空挡中,从后面5个空挡中选3个排在舞蹈节目A53,故有A55A53种不同排法。 6. 定序排列问题——缩短法 例6.书架上有6本书,新买了3本书插进去,保持原来6本书的顺序不变,有多少种排法? 解析:9本书作全排列A99,考虑到原来6本书的顺序不变,原来的每一种

排列组合问题之捆绑法插空法和插板法

行测答题技巧:排列组合问题之捆绑法,插空法和插板法 “相邻问题”捆绑法,即在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先将其“捆绑”后整体考虑,也就是将相邻元素视作“一个”大元素进行排序,然后再考虑大元素内部各元素间排列顺序的解题策略。 例1.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须站在相邻位置,则有多少排队方法? 【解析】:题目要求A和B两个人必须排在一起,首先将A和B两个人“捆绑”,视其为“一个人”,也即对“A,B”、C、D、E“四个人”进行排列,有 种排法。又因为捆绑在一起的A、B两人也要排序,有种排法。根据分步 乘法原理,总的排法有种。 例2.有8本不同的书,其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本。若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有多少种? 【解析】:把3本数学书“捆绑”在一起看成一本大书,2本外语书也“捆绑”在一起看成一本大书,与其它3本书一起看作5个元素,共有种排法;又3本数学书有种排法,2本外语书有种排法;根据分步乘法原理共有排法种。 【王永恒提示】:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意“捆绑”起来的大元素内部的顺序问题。解题过程是“先捆绑,再排列”。 “不邻问题”插空法,即在解决对于某几个元素要求不相邻的问题时,先将其它元素排好,再将指定的不相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。 例3.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须不站在一起,则有多少排队方法?

【解析】:题目要求A和B两个人必须隔开。首先将C、D、E三个人排列,有种排法;若排成D C E,则D、C、E“中间”和“两端”共有四个空位置,也即是:︺ D ︺ C ︺ E ︺,此时可将A、B两人插到四个空位置中的任意两个位置,有种插法。由乘法原理,共有排队方法: 。 例4.在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对顺序不变,再添加进去3个节目,则所有不同的添加方法共有多少种? 【解析】:直接解答较为麻烦,可根据插空法去解题,故可先用一个节目去插7个空位(原来的6个节目排好后,中间和两端共有7个空位),有种方法;再用另一个节目去插8个空位,有种方法;用最后一个节目去插9个空位,有方法,由乘法原理得:所有不同的添加方法为=504种。 例4.一条马路上有编号为1、2、……、9的九盏路灯,为了节约用电,可以把其中的三盏关掉,但不能同时关掉相邻的两盏或三盏,则所有不同的关灯方法有多少种? 【解析】:若直接解答须分类讨论,情况较复杂。故可把六盏亮着的灯看作六个元素,然后用不亮的三盏灯去插7个空位,共有种方法(请您想想为什么不是),因此所有不同的关灯方法有种。 【王永恒提示】:运用插空法解决排列组合问题时,一定要注意插空位置包括先排好元素“中间空位”和“两端空位”。解题过程是“先排列,再插空”。 练习:一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添加进去2个新节目,有多少种安排方法?(国考2008-57) A.20 B.12 C.6 D.4

高中数学排列组合难题十一种方法教师版

高考数学排列组合难题解决方法 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有 m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。 分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有1 3C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A 由分步计数原理得113 4 34288C C A = 练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花 盆里,问有多少不同的种法? 二.相邻元素捆绑策略 例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素, 再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法

排列组合--插板法、插空法、捆绑法32415

排列组合问题——插板法(分组)、插空法(不相邻)、捆绑法(相邻) 插板法(m为空的数量) 【基本题型】 有n个相同的元素,要求分到不同的m组中,且每组至少有一个元素,问有多少种分法? ”表示相同的名额,“”表示名额间形成的空隙,设想在这几个空隙中插入六块“挡板”,则将这10 个名额分割成七个部分,将第一、二、三、……七个部分所包含的名额数分给第一、二、三……七所学校,则“挡板”的一种插法恰好对应了10 个名额的一种分配方法,反之,名额的一种分配方法也决定了档板的一种插法,即挡板的插法种数与名额的分配方法种数是相等的, 【总结】 需满足条件:n个相同元素,不同个m组,每组至少有一个元素,则只需在n个元素的n-1个间隙中放置m-1块隔板把它隔成m份即可,共有种不同方法。 注意:这样对于很多的问题,是不能直接利用插板法解题的。但,可以通过一定的转变,将其变成符合上面3个条件的问题,这样就可以利用插板法解决,并且常常会产生意想不到的效果。 插板法就是在n个元素间的(n-1)个空中插入若干个(b)个板,可以把n个元素分成(b+1)组的方法. 应用插板法必须满足三个条件: (1)这n个元素必须互不相异 (2)所分成的每一组至少分得一个元素 (3) 分成的组别彼此相异 举个很普通的例子来说明 把10个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况? 问题的题干满足条件(1)(2),适用插板法,c9 2=36 下面通过几道题目介绍下插板法的应用 e 二次插板法 例8 :在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对次序不变,再添加3个节目,共有几种情况? -o - o - o - o - o - o - 三个节目abc 可以用一个节目去插7个空位,再用第二个节目去插8个空位,用最后个节目去插9个空位 所以一共是c7 1×c8 1×c9 1=504种 【基本解题思路】 将n个相同的元素排成一行,n个元素之间出现了(n-1)个空档,现在我们用(m-1)个“档板”插入(n-1)个空档中,就把n个元素隔成有序的m份,每个组依次按组序号分到对应位置的几个元素(可能是1个、2个、3个、4个、….),这样不同的插入办法就对应着n个相同的元素分到m组的一种分法,这种借助于这样的虚拟“档板”分配元素的方法称之为插板法。

排列组合公式排列组合计算公式----高中数学!

排列组合公式/排列组合计算公式 公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。 公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列。 N-元素的总个数 R参与选择的元素个数 !-阶乘,如9!=9*8*7*6*5*4*3*2*1 从N倒数r个,表达式应该为n*(n-1)*(n-2)..(n-r+1); 因为从n到(n-r+1)个数为n-(n-r+1)=r 举例: Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数? A1: 123和213是两个不同的排列数。即对排列顺序有要求的,既属于“排列P”计算范畴。 上问题中,任何一个号码只能用一次,显然不会出现988,997之类的组合,我们可以这么看,百位数有9种可能,十位数则应该有9-1种可能,个位数则应该只有9-1-1种可能,最终共有9*8*7个三位数。计算公式=P(3,9)=9*8*7,(从9倒数3个的乘积) Q2: 有从1到9共计9个号码球,请问,如果三个一组,代表“三国联盟”,可以组合成多少个“三国联盟”? A2: 213组合和312组合,代表同一个组合,只要有三个号码球在一起即可。即不要求顺序的,属于“组合C”计算范畴。 上问题中,将所有的包括排列数的个数去除掉属于重复的个数即为最终组合数C(3,9)=9*8*7/3*2*1 排列、组合的概念和公式典型例题分析 例1设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每

名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法? 解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法. (2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法. 点评由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算. 例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种? 解依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出: ∴ 符合题意的不同排法共有9种. 点评按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型. 例3判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果. (1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手? (2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法? (3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积? (4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法? 分析(1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析. (1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次). (2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法. (3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积. (4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法. 例4证明. 证明左式

数学解排列组合应用题的21种策略

解排列组合应用题的21种策略 排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略. 1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 例1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有( ) A 、60种 B 、48种 C 、36种 D 、24种 解析:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列, 4424A =种,答案:D . 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端. 例 2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是( ) A 、1440种 B 、3600种 C 、4820种 D 、4800种 解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同 的排法种数是525 63600A A =种,选B . 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法. 例3.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(,A B 可以不相邻)那么不同的排法种数是( ) A 、24种 B 、60种 C 、90种 D 、120种 解析:B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即551602 A =种,选 B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成. 例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有( ) A 、6种 B 、9种 C 、11种 D 、23种 解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B . 5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是( )

隔板法解决排列组合问题高高三

“隔板法”解决排列组合问题(高二、高三) 排列组合计数问题,背景各异,方法灵活,能力要求高,对于相同元素有序分组问题,采用“隔板法”可起到简化解题的功效。对于不同元素只涉及名额分配问题也可以借助隔板法来求解,下面通过典型例子加以解决。 例1、(1)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问每个盒子中至少有一个小球的不同放法有多少种? (2)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,问不同放法有多少种? (3)12个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中要求每个盒子中,要求每个盒子中的小球个数不小于其编号数,问不同的方法有多少种? 解:(1)将12个小球排成一排,中间有11个间隔,在这11个间隔中选出3个,放上“隔板”,若把“1”看成隔板,则如图001000010000100隔板将一排球分成四块,从左到右可以看成四个盒子放入的球数,即上图中1,2,3,4四个盒子相应放入2个,4个,4个,2个小球,这样每一种隔板的插法,就对应了球的一种放法,即每一种从11个间隔中 选出3个间隔的组合对应于一种放法,所以不同的放法有3 11 C=165种。 (2)法1:(分类)①装入一个盒子有1 44 C=种;②装入两个盒子,即12个相同的小 球装入两个不同的盒子,每盒至少装一个有21 41166 C C=种;③装入三个盒子,即12个相同 的小球装入三个不同的盒子,每盒至少装一个有32 411 C C=220种;④装入四个盒子,即12个 相同的小球装入四个不同的盒子,每盒至少装一个有3 11165 C=种;由加法原理得共有 4+66+220+165=455种。 法2:先给每个小盒装入一个球,题目中给定的12个小球任意装,即16个小球装入4 个不同的盒子,每盒至少装一个的装法有3 15455 C=种。 (3)法1:先给每个盒子装上与其编号数相同的小球,还剩2个小球,则这两个小球可 以装在1个盒子或两个盒子,共有12 4410 C C +=种。 法2:先给每个盒子装上比编号小1的小球,还剩6个小球,则转化为将6个相同的小 球装入4个不同的盒子,每盒至少装一个,由隔板法有3 510 C= 由上面的例题可以看出法2要比法1简单,即此类问题都可以转化为至少分一个的问题。

高考数学专题七:排列组合二项式定理教师版教师原创 全国通用

高考数学专题七:排列、组合、二项式定理 一、高考考试说明 计数原理 (1)理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理,能正确区分“类”和“步”,并能利用两个原理解决一些简单的实际问题. (2)理解排列的概念及排列数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题. (3)理解组合的概念及组合数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题. (4)会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题. 二、核心知识点归纳: 一、分类加法计数原理与分步乘法计数原理 1.分类加法计数原理 完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法.那么完成这件事共有N=m+n种不同方法. 2.分步乘法计数原理 完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法. 注意: 1.分类加法计数原理在使用时易忽视每类做法中每一种方法都能完成这件事情,类与类之间是独立的. 2.分步乘法计数原理在使用时易忽视每步中某一种方法只是完成这件事的一部分,而未完成这件事,步步之间是相关联的. 二、排列与组合 1.排列与排列数 (1)排列: 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出

m个元素的一个排列. (2)排列数: 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m 个元素的排列数,记作A错误!. 2.组合与组合数 (1)组合:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组,叫做从n个不同元素中取出m 个元素的一个组合. (2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,记作C错误!. 3.排列数、组合数的公式及性质 注意: 1.易混淆排列与组合问题,区分的关键是看选出的元素是否与顺序有关,排列问题与顺序有关,组合问题与顺序无关. 2.计算A错误!时易错算为n(n—1)(n—2)…(n—m). 3.易混淆排列与排列数,排列是一个具体的排法,不是数是一件事,而排列数是所有排列的个数,是一个正整数. 4.排列问题与组合问题的识别方法:

插板法插空法解排列组合问题

插板法、插空法解排列组合问题 华图教育 邹维丽 排列组合问题是行测数学运算中的经常碰到的一类问题,试题具有一定的灵活性、机敏性和综合性,也是考生比较头疼的问题。掌握排列组合问题的关键是明确基本概念,熟练基本题型。解决排列组合问题的方法很多,有插板法,捆绑法,优先法等等,本文主要介绍插板法、插空法在行测数学运算中的应用,以供大家参考。 所谓插板法,就是在n 个元素间的n-1个空中插入若干个(b )个板,可以把n 个元素分成b+1组的方法,共有b n C 1-种方法。 应用插板法必须满足三个条件: (1) 这n 个元素必须互不相异; (2) 所分成的每一组至少分得一个元素; (3) 分成的组别彼此相异 举个普通的例子来说明。 把8个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?问题的题 干满足条件(1),(2),(3),所以适用插板法。在8个小球间的7个空插入3个板,共有3537=C 种情况。 上面介绍的插板法主要是用解决相同元素的名额分配问题,而对于排列组合中常出现的几个元素的不相邻问题,我们可以用插空法来解决,对这种问题,可先将余下的元素进行排列,然后在这些元素形成的空隙中将不相邻的元素进行排列。 下面我们通过几道题来熟悉这两种方法的应用。 例1 某单位订阅了30份学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放9份材料。问一共有多少种不同的发放方法?( )(国2010 -46) A.7 B.9 C.10 D.12 【解析】C 。本题乍一看不满足应用插板法的条件,插板法的条件(2)要求所分成的每一组至少分得一个元素,可本题要求每个部门至少发放9份材料。事实上,我们可以分两步来解这道题: 1. 先给每个部门发放8份材料,则还剩下30-8*3=6份材料。 2. 本题即可转化为:将6份学习材料发放给3个部门,每个部门至少发放1份材料。 问一共有多少种不同的发放方法?应用插板法可得共有1035=C

排列组合的数学公式

排列组合的数学公式 排列组合的数学公式 1. 排列及计算公式从n 个不同元素中,任取m(m≤n) 个元素按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m 个宝鸡博瀚教 育元素的一个排列;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号p(n,m) 表示. p(n,m)=n(n-1)(n- 2) ...... (n -m+1)= n!/(n-m)!( 规定 0!=1). 2. 组合及计算公式 从n 个不同元素中,任取m(m≤n) 个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合;从n个不 同元素中取出m(m≤n) 个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.用符号 c(n,m) 表示. c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m); 3. 其他排列与组合公式 从n 个元素中取出r 个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.

n 个元素被分成k 类,每类的个数分别是n1,n2,...nk 这 n 个元素的全排列数为n!/(n1!*n2!*...*nk!). k 类元素, 每类的个数无限, 从中取出m 个元素的组合数为c(m+k-1,m). 排列(Pnm(n为下标,m为上标)) Pnm=n×(n-1)(n- m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:是阶乘符号);Pnn(两个n 分别为上标和下标) =n!;0!=1;Pn1(n 为下标1 为上标)=n 组合(Cnm(n为下标,m为上标)) Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n 分别为上标和下标) =1 ;Cn1(n 为下标 1 为上标)=n;Cnm=Cnn-m 排列组合的数学解题技巧 1. 掌握分类计数原理与分步计数原理,并能用它们分析和解决一些简单的应用问题。 2. 理解排列的意义,掌握排列数计算公式,并能用它解决一些简单的应用问题。 3. 理解组合的意义,掌握组合数计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的应用问题。 4. 掌握二项式定理和二项展开式的性质,并能用它们计算和证明一些简单的问题。

解排列组合问题的利器之一:“隔板法”

解排列组合问题的利器之一:“隔板法” 发表时间:2014-01-20T14:00:41.903Z 来源:《职业技术教育》2013年第10期供稿作者:赵善辉[导读] 上述问题还可以转化为方程x1+x2+x3+x4=8的正整数解的个数,方程的一组解(x1,x2,x3,x4) 赵善辉(山东省齐河县职业中专山东德州251114) 排列、组合是历年对口高考必考内容之一,它联系实际,生动有趣,题型多样,思路灵活。教材中出现的解决这类问题常见的方法有插空法、捆绑法、排除法等,本文在这里介绍教材里没有出现的一种方法——隔板法。 隔板法可解决相同元素的分配问题,在相同元素之间插入隔板来达到分配的目的,它强调的是分配之后每组元素的个数,而与每一组包含哪几个元素无关。 【例1】把8个相同的篮球任意分给甲乙丙丁四所学校,每所学校至少一个,有多少种不同的分法? 解析:可把8个相同的篮球排成一列,8个篮球中间有7个空隙(不包括两端),用3个隔板分别插在7个空隙中,把8个篮球分成4组,例如OOIOOOIOIOO依次分配给甲乙丙丁四所学校的篮球数为2、3、1、2,所以每一种分隔法都对应了一种分法,于是分法种数为C73=35。 上述问题还可以转化为方程x1+x2+x3+x4=8的正整数解的个数,方程的一组解(x1,x2,x3,x4)对应一种分配方案,有8个1排成一列,中间有7个空隙(不包括两端),7个空隙中选出3个分别插入3个“+”,8个1被分成4组,每种插入方法对应着方程的一个解,此方程正整数解的个数为 C73=35。 【例2】把8个相同的篮球任意分给甲乙丙丁四所学校,有多少种不同的分法? 解析:设分给甲乙丙丁四所学校的篮球数分别为x1、x2、x3、x4,方程x1+x2+x3+x4=8(x1∈N,x2∈N, x3∈N,x4∈N)解的个数即为分配方案的种数,(x1+1)+(x2+1)+(x3+1)+(x4+1)=8+1+1+1+1=12。 设x1+1=y1,x2+1=y2,x3+1=y3,x4+1=y4, y1+y2+y3+y4=12 (y1∈N,y2∈N,y3∈N,y4∈N) 两个方程解的个数相同,由【例1】中的方法知,第二年方程的解有C113=165个,方程x1+x2+x3+x4=8(x1∈N,x2∈N,x3∈N,x4∈N)解的个数为C113=165,所以有165种分法。 可用借球法这样解释:本题中有的学校可能没分到球,先借4个球分别给4个学校,以上问题变成了:12个相同的篮球任意分给甲乙丙丁四所学校,每所学校至少一个,有多少种不同的分法?用隔板法可得有C113=165种分配方案。 隔板法在解题过程中带有一定的格式化、程序化,可使解题过程简单明了、快捷准确,但任何一种方法都不是包治百病的灵药,在解决具体问题时还应灵活掌握,各种方法综合运用。 以下几题,同学们可小试牛刀。 练习:(1)把20台电脑分给18个村,要求每村至少分一台,共有多少种分配方法? A.190 B.171 C.153 D.19 (2)(a+b+c+d)10的展开式中共有多少项? (3)在所有的三位数中,各位数字之和是19的数共有多少个? 答案:(1)B (2)C143=364 (3)C102=45 【分析】三位数的数字和等于19,这个三位数的三个数字不可能有0。可以想象成19个1排成一排,中间插2个木板,分成三部分,这三部分的和肯定等于19。第一部分是百位上的数字,第二部分是十位上的数字,第三部分是个位上的数字。但是每一部分有可能大于9,不能作为一个三位数的某一个位上的数字,找一个新的三位数,新三位数的每一位加原来三位数的对应位的数字都等于10(百位数字加百位数字,十位数字加十位数字,个位数字加个位数字)。新三位数和老三位数是一一对应的,有多少个这样的新三位数就有多少个这样的老三位数。新三位数的数字和等于30-19=11,可以用“隔板法”,就不会出现上面的问题了。

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