解排列组合应用题常用的方法
2011-12-29李会建
新课程·上旬 2011年6期
很多同学对于排列组合的问题感到困惑,现就常用方法进行如下归纳:
一、相邻元素捆绑法
对于某些元素要求相邻的问题,可整体视这些元素为一个“大”元素与其他元素排列,再考虑这些元素本身是否要全排列,如果要,再对这些元素进行全排列。
例1.6名同学排成一排,其中甲、乙两人必须排在一起的排法为____-种。
解析:因甲乙两人要排在一起,故将甲乙两人捆在一起视为一人,与其余4人进行全排列有A55种排法,但甲乙两人要进行全排列有P22种排法,由分步计数原理可知共有240种排法。
二、不相邻元素插空法
对于要求某些元素不能相邻,其他元素将其隔开的问题,可以先把其他元素排列好,再将要求不相邻的元素插入它们的空隙或两端的位置。
例2.要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出单,任何两个舞蹈节目不得相邻,问:有多少种不同的排法?
解析:先将6个歌唱节目排好,其排法为A66,这6个歌唱节目的空隙及两端共7个空隙,再排4个舞蹈节目有P47种排法,由分步计数原理可知任何两个舞蹈节目不得相邻的排法。
三、定位问题优限法
对于有限制条件的排列问题,首先考虑受限制的元素(或位置),再考虑其余元素(或位置)的解法,叫“优限法”。
例3.从1、3、5、7中任取2个数字,从0、2、4、6、8中任取2个数字,组成没有重复的四位数,其中能被5整除的四位数共有
个。
解:能被5整除的数的个位数字是0或5,因此优先考虑的特殊元素为0或5,优先考虑的特殊位置是首位与末位(首位不能为0)这样的四位数分两类:
第一类:形如▲▲▲0的四位数,其个数等于从1、3、5、7中任取2个数字,从2、4、6、8中任取1个数字,组成没有重复数字的三位数的个数,有C24C14A33=144个;
第二类:形如▲▲▲5的四位数,又分有0无0两小类,仿照第一类的分析无0的四位数的个数等于从1、3、5、7中除5以外再任取一个数字,从2、4、6、8中任取2个数字,组成没有重复的三位数的个数有
C13C24A33=108。有0的四位数其个数等于从1、3、5、7中除5外再任取一个数字,从0、2、4、6、8中任取0和2、4、6、8中的一个数,组成没有重复的三位数C13C14A33-C13C14A22=48个,由分类计数原理可知,符合条件的四位数有144+108+48=300个。
四、相邻问题一“元”法
对于某几个元素要求相邻的排列问题,可将相邻的元素看作一个“元”与其他元素排列,然后在对“元”内部元素排列。
例4.7人站成一排照相,甲、乙、丙三人相邻,有多少种不同排法?
分析:把甲、乙、丙三人看作一个“元”,与其余4人共5个元作全排列,有A55种排法,而甲、乙、丙之间又有A33种排法,故共有A55A33种排法。
除了上述方法外,有时还可以通过设未知数,借助方程法、分排问题“直排”法、 构造模型“隔板”法、局部问题“整体优先”法等,简单一些的问题可采用列举法,还可以利用对称性或整体思想来解题等。
(作者单位 河北省正定三中)