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排列组合典型例题
例 1 用 0 到 9 这 10 个数字.可组成多少个没有重复数字的四位偶数?
分析:这一问题的限制条件是:①没有重复数字;②数字“0”不能排在千位数上;③ 个位数字只能是 0、2、4、6、8、,从限制条件入手,可划分如下:
如果从个位数入手,四位偶数可分为:个位数是“0”的四位偶做,个位数是
2、4、6、8 的四位偶数(这是因为零不能放在千位数上).由此解法一与二.
如果从千位数入手.四位偶数可分为:千位数是1、3、5、7、9 和千位数是 2、4、6、
8 两类,由此得解法三.
如果四位数划分为四位奇数和四位偶数两类,先求出四位个数的个数,用排除法,得解法四.
解法 1:当个位数上排“0”时,千位,百位,十位上可以从余下的九个数字中任选 3
个来排列,故有A3 个;
9
当个位上在“2、4、6、8”中任选一个来排,则千位上从余下的八个非零数字中任选一
个,百位,十位上再从余下的八个数字中任选两个来排,按乘法原理有A1 ? A1 ? A2 (个).
∴ 没有重复数字的四位偶数有
4 8 8
A3 ? A1 ? A1 ? A2 ? 5 0 4? 1 7 9 2? 2 2 9 6个.
9 4 8 8
解法 2:当个位数上排“0”时,同解一有A3 个;当个位数上排 2、4、6、8 中之一时,
9
千位,百位,十位上可从余下9 个数字中任选 3 个的排列数中减去千位数是“0”排列数得:
A1 ? ( A3 ? A2 ) 个
4 9 8
∴ 没有重复数字的四位偶数有
A3 ? A1 ? ( A3 ? A2 ) ? 5 0 4? 1 7 9 2? 2 2 9 6个.
9 4 9 8
解法 3:千位数上从 1、3、5、7、9 中任选一个,个位数上从0、2、4、6、8 中任选一个,百位,十位上从余下的八个数字中任选两个作排列有
A1 ? A1 ? A2 个
5 5 8
干位上从 2、4、6、8 中任选一个,个位数上从余下的四个偶数中任意选一个(包括 0 在内),百位,十位从余下的八个数字中任意选两个作排列,有
A1 ? A1 ? A2 个
4 4 8
∴ 没有重复数字的四位偶数有
A1 ? A1 ? A2 ? A1 ? A1 ? A2
? 2 2 9 6个.
5 5 8 4 4 8
解法 4:将没有重复数字的四位数字划分为两类:四位奇数和四位偶数.
没有重复数字的四位数有A4
10
A3 个.
9
其中四位奇数有A1 ( A3
A2 ) 个
5 9 8
∴ 没有重复数字的四位偶数有
A4 ? A3
? A1 ( A3 ? A2 ) ? 10 ? A3
? A3 ? 5 A3 ? 5 A2
10 9
5 9 8
? 4 A3
9
9 9 9 8
? 5 A2
8
? 36 A2 ? 5 A2
8 8
? 41A2
8
? 2296 个
说明:这是典型的简单具有限制条件的排列问题,上述四种解法是基本、常见的解法、要认真体会每种解法的实质,掌握其解答方法,以期灵活运用.
典型例题二
例 2 三个女生和五个男生排成一排
如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?
如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?
如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?
如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?
解:(1)(捆绑法)因为三个女生必须排在一起,所以可以先把她们看成一个整体,这
样同五个男生合一起共有六个元素,然成一排有A6 种不同排法.对于其中的每一种排法,
6
三个女生之间又都有A3 对种不同的排法,因此共有A6 ? A3
? 4320 种不同的排法.
3 6 3
(2)(插空法)要保证女生全分开,可先把五个男生排好,每两个相邻的男生之间留出一个空档.这样共有 4 个空档,加上两边两个男生外侧的两个位置,共有六个位置,再把三个女生插入这六个位置中,只要保证每个位置至多插入一个女生,就能保证任意两个女生都
不相邻.由于五个男生排成一排有A5 种不同排法,对于其中任意一种排法,从上述六个位
5
置中选出三个来让三个女生插入都有A3 种方法,因此共有A5 ? A3
? 14400 种不同的排法.
6 5 6
解法 1:(位置分析法)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选5 个男生中的 2
个,有 A2 种不同的排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有 A6 种排法,所以共有
A2 ? A6
5 6
? 14400 种不同的排法.
5 6
解法 2:(间接法)3 个女生和 5 个男生排成一排共有A8 种不同的排法,从中扣除女生
8
排在首位的A1 ? A7 种排法和女生排在末位的A1 ? A7 种排法,但这样两端都是女生的排法在
3 7 3 7
扣除女生排在首位的情况时被扣去一次,在扣除女
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