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排列、組合問題是高中數(shù)學的重要知識之一,由于解這類問題時方法靈活,切入點多,且抽象性強,在做題過程中發(fā)生重復或遺漏現(xiàn)象不易被發(fā)現(xiàn),所以成為學習的難點之一。如果在解決排列、組合問題時,注意常見的解題策略,則會降低學習這部分知識的難度。
1. 合理選擇主元
例1. 公共汽車上有3個座位,現(xiàn)在上來5名乘客,每人坐1個座位,有幾種不同的坐法?
例2. 公共汽車上有5個座位,現(xiàn)在上來3名乘客,每人坐1個座位,有幾種不同的坐法?
分析:例1中將5名乘客看作5個元素,3個空位看作3個位置,則問題變?yōu)閺?個不同的元素中任選3個元素放在3個位置上,共有
2. 相鄰問題捆綁法
若元素(或位置)相鄰,則將它們“捆綁”在一起,看作一個元素進行,然后再交換相鄰元素(或位置)內(nèi)部順序算出總數(shù)。
例3. 5名女生3名男生站成一排照相,其中3名男生站在一起,共有多少種不同的站法?
解:先把3名男生“捆綁”在一起當作一個元素,連同其余5名女生共6個元素,進行排列,再交換3名男生的位置
3. 不相鄰用插空法
對于一些元素(或位置)不相鄰的排列、組合問題,應(yīng)先將其他元素(或位置)排好,再把不相鄰的元素(或位置)在已排好的元素(或位置)間插空。
例4. 5名女生3名男生站成一排照相,其中3名男生互不相鄰共有多少種站法?
解:先將5名女生排好,將3名男生插在5名女生之間的6個空位中
4. “至少”型組合問題用隔板法
對于“至少”型組合問題,先轉(zhuǎn)化為“至少一個”型組合問題,再用n個隔板插在元素的空隙(不包括首尾)中,將元素分成n+1份。
例5. 4名孩子分6本相同的書,每人至少1本,有多少種不同分法?
解:將6本書分成4份,先把書排成一排,插入3個隔板,6本書中間有5個空隙
5. 注意合理分類
元素(或位置)的“地位”不相同時,不可直接用排列組合數(shù)公式,則要根據(jù)元素(或位置)的特殊性進行合理分類,求出各類排列組合數(shù)。再用分類計數(shù)原理求出總數(shù)。
例6. 求用0,1,2,3,4,5六個數(shù)字組成的比2015大的無重復數(shù)字的四位數(shù)的個數(shù)。
解:比2015大的四位數(shù)可分成以下三類:
先進類:3×××,4×××,5×××,共有:
第二類:21××,23××,24××,25××,共有:
第三類:203×,204×,205×,共有:
∴比2015大的四位數(shù)共有237個。