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1、解排列組合問題的策略 要正確解答排列組合問題,第一要認真審題,弄清楚是排列問題還是組合問題、還是排列與組合混合問題;第二要抓住問題的本質(zhì)特征,采用合理恰當?shù)姆椒▉硖幚?,做到不重不漏;第三要計算正確.下面將通過對若干例題的分析,探討解答排列組合問題的一些常見策略,供大家參考. 一、解含有特殊元素、特殊位置的題——采用特殊優(yōu)先安排的策略 對于帶有特殊元素的排列問題,一般應先考慮特殊元素、特殊位置,再考慮其他元素與其他位置,也就是解題過程中的一種主元思想. 例1:用0,2,3,4,5這五個數(shù)字,組
2、成沒有重復數(shù)字的三位數(shù),其中偶數(shù)共有(?。 .24個 B.30個 C.40個 D.60個 解:因組成的三位數(shù)為偶數(shù),末尾的數(shù)字必須是偶數(shù),又0不能排在首位,故0是其中的“特殊”元素,應優(yōu)先安排,按0排在末尾和0不排在末尾分為兩類:①當0排在末尾時,有個;②當0不排在末尾時,三位偶數(shù)有個,據(jù)加法原理,其中偶數(shù)共有+=30個,選B. 若含有兩個或兩個以上的特殊位置或特殊元素,則應使用集合的思想來考慮.這里僅舉以下幾例. (1)無關(guān)型(兩個特殊位置上分別可取的元素所組成的集合的交是空集)
3、 例2:用0,1,2,3,4,5六個數(shù)字可組成多少個被10整除且數(shù)字不同的六位數(shù)? 解:由題意可知,兩個特殊位置在首位和末位,特殊元素是“0,首位可取元素的集合A={1,2,3,4,5},末位可取元素的集合B={0},A∩B=.如圖1所示. 末位上有種排法,首位上有種不同排法,其余位置有種不同排法.所以,組成的符合題意的六位數(shù)是=120(個). 說明:這個類型的題目,兩個特殊位置上所取的元素是無關(guān)的.先分別求出兩個特殊位置上的排列數(shù)(不需考慮順序),再求出其余位置上的排列數(shù),最后利用乘法原理,
4、問題即可得到解決. (2)包合型(兩個特殊位置上分別可取的元素所組成集合具有包合關(guān)系) 例3:用0,1,2,3,4,5六個數(shù)字可組成多少個被5整除且數(shù)字不同的六位奇數(shù)? 解:由題意可知,首位、末位是兩個特殊位置,“0”是特殊元素,首位可取元素的集合A={1,2,3,4,5},末位可取元素的集合B={5},BA,用圖2表示?! ∧┪簧现荒苋?,有種取法,首位上雖然有五個元素可取但元素5已經(jīng)排在末位了,故只有種不同取法,其余四個位置上有種不同排法,所以組成的符合題意的六位數(shù)有=96(個). 說明
5、:這個類型的題目,兩個特殊位置上所取的元素組成的集合具有包含關(guān)系,先求被包合的集合中的元素在特殊位置上的排列數(shù),再求另一個位置上的排列數(shù),次求其它位置上排列數(shù),最后利用乘法原理,問題就可解決. (3)影響型(兩個特殊位置上可取的元素既有相同的,又有不同的.這類題型在高考中比較常見.) 例4:用1,2,3,4,5這五個數(shù)字,可以組成比20000大并且百位數(shù)字不是3的沒有重復數(shù)字的五位數(shù)有多少個? 解:由題意可知,首位和百位是兩個特殊位置,“3”是特殊元素.首位上可取元素的集合A={2,3,4,5
6、},百位上可取元素的集合B={1,2,4,5}.用圖3表示. 從圖中可以看出,影響型可分成無關(guān)型和包含型.①首先考慮首位是3的五位數(shù)共有:個;②再考慮首位上不是3的五位數(shù),由于要比20000大,∴首位上應該是2、4、5中的任一個,種選擇;其次3應排在千位、十位與個位三個位置中的某一個上,種選擇,最后還有三個數(shù)、三個位置,有種排法,于是首位上不是3的大于20000的五位數(shù)共有個. 綜上①②,知滿足題設(shè)條件的五位數(shù)共有:+=78個. 二、解含有約束條件的排列組合問題一――采用合理分類與準確分步的策
7、略 解含有約束條件的排列組合問題,應按元素的性質(zhì)進行分類,按事件發(fā)生的連貫過程分步,做到分類標準明確、分步層次清楚,不重不漏. 例5:平面上4條平行直線與另外5條平行直線互相垂直,則它們構(gòu)成的矩形共有________個. 簡析:按構(gòu)成矩形的過程可分為如下兩步:第一步.先在4條平行線中任取兩條,有種取法;第二步再在5條平行線中任取兩條,有種取法.這樣取出的四條直線構(gòu)成一個矩形,據(jù)乘法原理,構(gòu)成的矩形共有·=60個. 例6:在正方體的8個頂點,12條棱的中點,6個面的中心及正方體的中心共27個點
8、中,共線的三點組的個數(shù)是多少? 解:依題意,共線的三點組可分為三類:兩端點皆為頂點的共線三點組共有=28(個);兩端點皆為面的中心的共線三點組共有=3(個);兩端點皆為各棱中點的共線三點組共有=18(個). 所以總共有28+3+18=49個. 例7:某種產(chǎn)品有4只次品和6只正品(每只產(chǎn)品均可區(qū)分).每次取一只測試,直到4只次品全部測出為止.求第4只次品在第五次被發(fā)現(xiàn)的不同情形有多少種? 解:先考慮第五次測試的產(chǎn)品有4種情況,在前四次測試中包含其余的3只次品和1