2022年排列组合题型总结

听懂会对美2012春季高二数学理1 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 排排列组合问题千变万化，解法灵活，条件隐晦，思维抽象，难以找到解题的突破口。因而在求解排列组合应用题时，除做到：排列组合分清，加乘原理辩明，避免重复遗漏外，还应注意积累排列组合问题得以快速准确求解。一 直接法1 特殊元素法例 1 用 1，2，3，4，5，6 这 6 个数字组成无重复的四位数，试求满足下列条件的四位数各有多少个（1）数字 1 不排在个位和千位（2）数字 1 不在个位，数字6 不在千位。分析：（1）个位和千位有5 个数字可供选择25A，其余 2 位有四个可供选择24A，由乘法原理：25A24A=240 2特殊位置法（2）当 1 在千位时余下三位有35A=60，1 不在千位时，千位有14A种选法，个位有14A种，余下的有24A，共有14A14A24A=192所以总共有192+60=252 二间 接 法当2）可 用 间 接 法2435462AAA=252 例 2 有五张卡片，它的正反面分别写0 与 1，2 与 3，4 与 5，6 与 7，8 与 9，将它们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？分析：此例正面求解需考虑0 与 1 卡片用与不用，且用此卡片又分使用0 与使用 1，类别较复杂，因而可使用间接计算：任取三张卡片可以组成不同的三位数333352AC个，其中 0 在百位的 有2242C22A个，这 是 不 合 题 意 的。故 共 可 组 成 不 同 的 三 位 数333352AC-2242C22A=432（个）三插空法当需排元素中有不能相邻的元素时，宜用插空法。例 3 在一个含有8 个节目的节目单中，临时插入两个歌唱节目，且保持原节目顺序，有多少中插入方法？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理2 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 分析：原有的 8 个节目中含有9 个空档，插入一个节目后，空档变为10 个，故有11019AA=100中插入方法。四捆绑法当需排元素中有必须相邻的元素时，宜用捆绑法。例44 名男生和 3 名女生共坐一排，男生必须排在一起的坐法有多少种？分析：先将男生捆绑在一起看成一个大元素与女生全排列有44A种排法，而男生之间又有44A种排法，又乘法原理满足条件的排法有：44A44A=576 练习 1四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中，若使每个盒子不空，则不同的放法有种（3324AC）2某市植物园要在30 天内接待 20 所学校的学生参观，但每天只能安排一所学校，其中有一所学校人数较多，要安排连续参观2 天，其余只参观一天，则植物园 30 天内不同的安排方法有（1928129AC）（注意连续参观2 天，即需把 30 天种的连续两天捆绑看成一天作为一个整体来选有129C其余的就是19所学校选 28 天进行排列）五阁板法名额分配或相同物品的分配问题，适宜采阁板用法例 5 某校准备组建一个由12 人组成篮球队，这 12 个人由 8 个班的学生组成，每班至少一人，名额分配方案共种。分析：此例的实质是12 个名额分配给8 个班，每班至少一个名额，可在12 个名额种的11 个空当中插入 7 块闸板，一种插法对应一种名额的分配方式，故有711C种练习 1.(a+b+c+d)15有多少项？当项中只有一个字母时，有14C种（即 a.b.c.d而指数只有15 故01414CC。当项中有 2 个字母时，有24C而指数和为15，即将 15 分配给 2 个字母时，如何分，闸板法一分为2，114C即24C114C当项中有 3 个字母时34C指数 15 分给 3 个字母分三组即可21434CC当项种 4 个字母都在时31444CC四者都相加即可练习 2有 20 个不加区别的小球放入编号为1，2，3 的三个盒子里，要求每个盒子内的球数不少编号数，问有多少种不同的方法？（216C）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理3 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 3,52,43不定方程X1+X2+X3+X50=100中不同的整数解有（4999C）六平均分堆问题例 6 6 本不同的书平均分成三堆，有多少种不同的方法？分析：分出三堆书（a1,a2）,(a3,a4)，（a5,a6）由顺序不同可以有33A=6种，而这6 种分法只算一种分堆方式，故6 本不同的书平均分成三堆方式有33222426ACCC=15 种练习：16 本书分三份，2 份 1 本，1 份 4 本，则有不同分法？2某年级 6 个班的数学课，分配给甲乙丙三名数学教师任教，每人教两个班，则分派方法的种数。七合并单元格解决染色问题例 7（全国卷（文、理）如图 1，一个地区分为5 个行政区域，现给地图着色，要求相邻区域不得使用同一颜色，现有四种颜色可供选择，则不同的着色方法共有种（以数字作答）。分析：颜色相同的区域可能是2、3、4、5下面分情况讨论:()当 2、4 颜色相同且3、5 颜色不同时，将2、4 合并成一个单元格，此时不同的着色方法相当于4 个元素的全排列数A44（）当 2、4 颜色不同且3、5 颜色相同时，与情形()类似同理可得A44种着色法（）当2、4 与 3、5分别同色时，将2、4；3、5 分别合并，这样仅有三个单元格从 4 种颜色中选3 种来着色这三个单元格，计有AC3334种方法由加法原理知：不同着色方法共有2ACA333444=48+24=72（种）练习 1（天津卷（文）将 3 种作物种植在如图的 5 块试验田里，每快种植一种作物且相邻的试验田不能种植同一作物，不同的种植方法共种（以数字作答）（72）1 2 3 4 5 2,4名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理4 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 2（江苏、辽宁、天津卷（理）某城市中心广场建造一个花圃，花圃6 分为个部分（如图3），现要栽种 4 种颜色的花，每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同一样颜色的话，不同的栽种方法有种（以数字作答）（120）图 3 图 4 3如图 4，用不同的5 种颜色分别为ABCDE 五部分着色，相邻部分不能用同一颜色，但同一种颜色可以反复使用也可以不用，则符合这种要求的不同着色种数（540）4如图 5：四个区域坐定4 个单位的人，有四种不同颜色的服装，每个单位的观众必须穿同种颜色的服装，且相邻两区域的颜色不同，不相邻区域颜色相同，不相邻区域颜色相同与否不受限制，那么不同的着色方法是种（84）图 5 图 6 5将一四棱锥(图 6)的每个顶点染一种颜色，并使同一条棱的两端点异色，若只有五种颜色可供使用，则不同的染色方法共种（420）八 递推法例八一楼梯共 10 级，如果规定每次只能跨上一级或两级，要走上这10 级楼梯，共有多少种不同的走法？分析：设上n 级楼梯的走法为an种，易知 a1=1,a2=2,当 n2 时，上 n 级楼梯的走法可分两类：第一类：是最后一步跨一级，有 an-1种走法，第二类是最后一步跨两级，有 an-2种走法，由加法原理知：an=an-1+an-2,据此，a3=a1+a2=3,a4=a#+a2=5,a5=a4+a3=8,a6=13,a7=21,a8=34,a9=55,a10=89.故走上 10 级楼梯共有89 种不同的方法。九.几何问题1四面体的一个顶点位A,从其它顶点与各棱中点取3 个点，使它们和点A 在同一平面上，不同的取法有种（335C+3=33）2.四面体的棱中点和顶点共10 个点（1）从中任取3 个点确定一个平面，共能确定多少个平面？(310C-436C+4-334C+3-6C34+6+2 6=29)(2)以这 10 个点为顶点，共能确定多少格凸棱锥？三棱锥C104-4C64-6C44-3C44=141 四棱锥6 44=96 3 6=18 共有 114 546132EDCBA4321DBCEA名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理5 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 十 先选后排法例 9 有甲乙丙三项任务，甲需2 人承担，乙丙各需1 人承担，从 10 人中选派 4 人承担这三项任务，不同的选派方法有（）A.1260 种B.2025种C.2520 种D.5054 种分析：先从10 人中选出 2 人十一用转换法解排列组合问题例 10某人连续射击8 次有四次命中，其中有三次连续命中，按“中”与“不中”报告结果，不同的结果有多少种解把问题转化为四个相同的黑球与四个相同白球，其中只有三个黑球相邻的排列问题25A=20 种例116 个人参加秋游带10 瓶饮料，每人至少带1 瓶，一共有多少钟不同的带法解把问题转化为5 个相同的白球不相邻地插入已经排好的10 个相同的黑球之间的9 个空隙种的排列问题59C=126种例 12 从 1，2，3，1000 个自然数中任取10 个不连续的自然数，有多少种不同的去法解把问题转化为10 个相同的黑球与990 个相同白球，则其中黑球不相邻的排列问题。10991C例13某城市街道呈棋盘形，南北向大街5 条，东西向大街4 条，一人欲从西南角走到东北角，路程最短的走法有多少种解无论怎样走必须经过三横四纵，因此，把问题转化为3 个相同的白球与四个相同的黑球的排列问题37C=35（种）例14一个楼梯共18 个台阶 12 步登完，可一步登一个台阶也可一步登两个台阶，一共有多少种不同的走法解根据题意要想12 步登完只能6 个一步登一个台阶，6 个一步登两个台阶，因此，把问题转化为6 个相同的黑球与6 个相同的白球的排列问题612C=924（种）例15求（a+b+c）10的展开式的项数解展开使的项为abc,且+=10，因此，把问题转化为2 个相同的黑球与10 个相同的白球的排列问题212C=66（种）例16亚、欧乒乓球对抗赛，各队均有5 名队员，按事先排好的顺序参加擂台赛，双方先由1 号队员比赛，负者淘汰，胜者再与负方2 号队员比赛，直到一方全被淘汰为止，另一方获胜，形成一种比赛过程那么所有可能出现的比赛过程有多少种？解设亚洲队队员为a1,a2，,a5,欧洲队队员为b1，b2，b5，下标表示事先排列的出场顺序，若以依次被淘汰的队员为顺序比赛过程转化为这10 个字母互相穿插的一个排列，最后师胜队种步被淘汰的队员和可能未参加参赛的队员，所以比赛过程可表示为5 个相同的白球和5 个相同黑球排列问题，比名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理6 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 赛过程的总数为610C=252（种）十二转化命题法例17 圆周上共有15 个不同的点，过其中任意两点连一弦，这些弦在圆内的交点最多有多少个？分析：因两弦在圆内若有一交点，则该交点对应于一个以两弦的四端点为顶点的圆内接四边形，则问题化为圆周上的15个不同的点能构成多少个圆内接四边形，因此这些现在圆内的交点最多有415C=1365（个）十三概率法例18 一天的课程表要排入语文、数学、物理、化学、英语、体育六节课，如果数学必须排在体育之前，那么该天的课程表有多少种排法？分析：在六节课的排列总数中，体育课排在数学之前与数学课排在体育之前的概率相等，均为21，故本例所求的排法种数就是所有排法的21，即21A=360种十四除序法例 19 用 1，2，3，4，5，6，7 这七个数字组成没有重复数字的七位数中，（1）若偶数 2，4，6 次序一定，有多少个？（2）若偶数 2，4，6 次序一定，奇数1，3，5，7 的次序也一定的有多少个？解（1）3377AA（2）443377AAA十五错位排列例 20 同室四人各写一张贺卡，先集中起来，然后每人从中拿一张别人送出的卡片，则不同的分配方法有种（9）公式1）)(1(21nnnaanan=4 时 a4=3(a3+a2)=9 种即三个人有两种错排，两个人有一种错排2）na=n!(1-!11+!21-!31+n1!1n练习有五位客人参加宴会，他们把帽子放在衣帽寄放室内，宴会结束后每人戴了一顶帽子回家，回家后，他们的妻子都发现他们戴了别人的帽子，问5 位客人都不戴自己帽子的戴法有多少种？（44）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理7 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 高二数学排列组合习题一、选择题（本大题共 12 个小题，每小题 5 分，共 60 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）14 名男歌手和 2 名女歌手联合举行一场音乐会，出场顺序要求两名女歌手之间恰有一名男歌手，共有出场方案的种数是（）A6A33B3A33C2A33DA22A41A442编号为 1，2，3，4，5，6 的六个人分别去坐编号为1，2，3，4，5，6 的六个座位，其中有且只有两个人的编号与座位编号一致的坐法有（）A15 种B.90种C135种D150 种3从 6 位男学生和 3 位女学生中选出4 名代表，代表中必须有女学生，则不同的选法有（）A168 B45 C60 D111 4氨基酸的排列顺序是决定蛋白质多样性的原因之一，某肽链由7 种不同的氨基酸构成，若只改变其中3 种氨基酸的位置，其他4 种不变，则不同的改变方法共有（）A210种B126 种C70种D35 种5某校刊设有 9 门文化课专栏,由甲,乙,丙三位同学每人负责3 个专栏,其中数学专栏由甲负责,则不同的分工方法有（）A1680种B560 种C280 种D140 种6电话号码盘上有 10 个号码，采用八位号码制比采用七位号码制可多装机的门数是（）A871010AABC108-C107C781010D88108CA7已知集合 A=1，2，3，4，集合 B=1，2，设映射 f:AB，若集合B 中的元素都是 A 中元素在 f 下的象，那么这样的映射f 有（）A16 个B14 个C12个D8 个8从图中的 12 个点中任取 3 个点作为一组，其中可构成三角形的组数是（）（）A208 B204 C200 D196 9由 0，1，2，3 这四个数字可以组成没有重复数字且不能被5 整除的四位数的个数是（）A24 个 B12 个C6 个D4个10假设 200 件产品中有 3 件次品，现在从中任取 5 件，其中至少有 2 件次品的抽法有（）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理8 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 A319823CC种B(219733319723CCCC)种C)C-(C41975200种D)CCC(4197135200种11把 10 个相同的小球放入编号为1，2，3 的三个不同盒子中(每次要把小球装完)，使盒子里的球的个数不小于它的编号数，则不同的放法种数是（）A36CB26CC39C D2129C12.下面是高考第一批录取的一份志愿表：志愿学校专业第一志愿1 第 1 专业第 2 专业第二志愿2 第 1 专业第 2 专业第三志愿3 第 1 专业第 2 专业现有 4 所重点院校，每所院校有 3 个专业是你较为满意的选择，如果表格填满且规定学校没有重复，同一学校的专业也没有重复的话，你将有不同的填写方法的种数是（）A3233)(4AB3233)(4CC32334)(CAD32334)(AA二、填空题（本大题满分 16 分，每小题 4 分，各题只要求直接写出结果.）13由数字 1、2、3、4、5 组成没有重复数字，且数字1 与 2 不相邻的五位数有_个14一电路图如图所示，从A 到 B 共有条不同的线路可通电.15 在3238x12x6x1x的展开式中，含5x项的系数是 _.16名世界网球顶级选手在上海大师赛上分成两组,每组各人,分别进行单循环赛,每组决出前两名,再由每组的第一名与另外一组的第二名进行淘汰赛,获胜者角逐冠亚军,败者角逐第三,第四名,则该大师赛共有 _ 场比赛.三、解答题（本大题满分 74分.）17（12 分）某餐厅供应客饭，每位顾客可以在餐厅提供的菜肴中任选2 荤 2素共 4 种不同的品种，现在餐厅准备了5 种不同的荤菜，若要保证每位顾客有 200 种以上的不同选择，则餐厅至少还需准备不同的素菜品种多少种？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理9 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 18（12 分）一些棋手进行单循环制的围棋比赛，即每个棋手均要与其它棋手各赛一场，现有两名棋手各比赛3 场后退出了比赛，且这两名棋手之间未进行比赛，最后比赛共进行了72 场，问一开始共有多少人参加比赛？19（12 分）用红、黄、蓝、绿、黑5 种颜色给如图的a、b、c、d 四个区域染色，若相邻的区域不能用相同的颜色，试问：不同的染色方法的种数是多少？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理10 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 20（12 分）7 名身高互不相等的学生，分别按下列要求排列，各有多少种不同的排法？(1)7 人站成一排，要求较高的3 个学生站在一起；(2)7 人站成一排，要求最高的站在中间，并向左、右两边看，身高逐个递减；(3)任取 6 名学生，排成二排三列，使每一列的前排学生比后排学生矮21（12 分）4 位学生与 2 位教师并坐合影留念，针对下列各种坐法，试问：各有多少种不同的坐法？(1)教师必须坐在中间；(2)教师不能坐在两端，但要坐在一起；(3)教师不能坐在两端，且不能相邻22（14 分）集合 A 与 B 各有 12 个元素,集合BA有 4 个元素,集合 C满足条件:(1)(BAC;(2)C 中含有 3 个元素;(3)AC.试问：这样的集合 C 共有多少个?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理11 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 参考答案一、选择题1 D 2 C 3 D 4 C 5 C 6 C 7 A 8 C 9 B 10B 11B12D 5 解：23328632/280CC CC8 解：3312443204CC9解：11232212.C C A二、填空题13 解：542542AA A72.14 解：12121232222333()()1()17.CCCCCCC15 解：2016.16 解：22442115.CC三、解答题17 解：设还需准备不同的素菜x 种,x 是自然数，则200CC2x25，即Nx,040 xx2，得7x.18 解：设这两名棋手之外有n 名棋手，他们之间互相赛了72-23=66 场，66C2n，解得：n=12.故一开始共有 14 人参加比赛19 解：180 20 解：（1）4343144;A A（2）1112228;A A A（3）6376C C33C=14021(1)解法固定法：从元素着眼，把受限制的元素先固定下来)教师先坐中间，有22A种方法；)学生再坐其余位置，有44A种方法共有22A44A48 种坐法解法 排斥法：从位置着眼，把受限制的元素予先排斥掉)学生坐中间以外的位置：44A；)教师坐中间位置：22A解法插空法：从元素着眼，让不受限制的元素先排好（无条件），名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理12 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 再让受限制元素按题意插入到允许的位置上)学生并坐照相有44A种坐法；)教师插入中间：22A解法淘汰法（间接解法）：先求无条件限制的排法总数，再求不满足限制条件的排法数，然后作差即“A全体-非 A”.)6 人并坐合影有66A种坐法；)两位教师都不坐中间：24A（先固定法）44A；)两位教师中仅一人坐中间；12A(甲坐中间)14A(再固定乙不坐中间)44A 2（甲、乙互换）；)作差：66A-（24A44A+212A14A44A）解法等机率法：如果每一个元素被排入，被选入的机会是均等的，就可以利用等机率法来解将教师看作1 人（捆绑法），问题变成 5 人并坐照相，共有55A种坐法，而每个人坐中间位置的机会是均等的，应占所有坐法的1/5，即教师 1 人坐中间的坐法有5155A22A即5255A种(2)将教师看作 1 人，问题变为 5 人并坐照相解法从位置着眼，排斥元素 教师.先从 4 位学生中选 2 人坐两端位置：24A；其他人再坐余下的3 个位置：33A；教师内部又有22A种坐法.共有24A33A22A144种坐法解法 2 从元素着眼,固定位置.先将教师定位：13A22A；再排学生：44A.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 13 页 -听懂会对美2012春季高二数学理13 用我们全部的爱换取孩子的一点点改变！学习热线：26056290 共有22A44A13A种坐法.(3)解插空法：（先排学生）44A23A(教师插空).22 解：（1）若BCACU，则这样的集合 C 共有38C=56 个；（2）若BAC，则这样的集合C 共有4C34个；（3）若AC且aC，则这样的集合 C 共有28141824CCCC=160 个综合（1），（2），（3）得：满足条件的集合C 一共有 56+4+160=220个4B-8A-8C名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 13 页 -