内容正文:
03 计数原理、排列、组合
知识点1 两个计数原理
(1)分类加法计数原理:
完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有N= m+n种不同的方法.
(2)分步乘法计数原理:
完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法.
知识点2 排列与组合
名称
定义
排列
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素
按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列
组合
作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合
知识点3 排列数与组合数
(1)排列数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用A表示.
(2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用C表示.
知识点4 排列数、组合数的公式及性质
公式
A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=
C==
=
性质
0!=1,A=n!
C=C,C=C+C
考点1 分类加法计数原理
【例1】三个人踢毽,互相传递,每人每次只能踢一下,由甲开始踢,经过4次传递后,毽又被踢回给甲,则不同的传递方式共有( )
A.4种 B.6种
C.10种 D.16种
【总结】利用分类加法计数原理计数时的解题流程
【变式1-1】如图,从A到O有________种不同的走法(不重复过一点).
【变式1-2】如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫做“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有________个.
【变式1-3】若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有( )
A.60种 B.63种
C.65种 D.66种
【变式1-4】如果一个三位正整数如“a1a2a3”满足a1<a2且a2>a3,则称这样的三位数为凸数(如120,343,275等),那么所有凸数的个数为 .
【变式1-5】某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有( )
A.4种 B.10种 C.18种 D.20种
【变式1-6】如图所示,某景观湖内有四个人工小岛,为方便游客登岛观赏美景,现计划设计三座景观桥连通四个小岛,每座桥只能连通两个小岛,且每个小岛最多有两座桥连接,则设计方案的种数最多是( )
A.8 B.12 C.16 D.24
【变式1-7】在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有( )
A.50个 B.45个
C.36个 D.35个
【变式1-8】已知集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P⊆Q.把满足上述条件的一对有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点的个数是( )
A.9 B.14 C.15 D.21
考点2 分步乘法计数原理
【例2】某学校有东、南、西、北四个校门,受新冠肺炎疫情的影响,学校对进入四个校门做出如下规定:学生只能从东门或西门进入校园,教师只能从南门或北门进入校园.现有2名教师和3名学生要进入校园(不分先后顺序),请问进入校园的方式共有( )
A.6种 B.12种
C.24种 D.32种
【总结】利用分步乘法计数原理解题的策略
(1)明确题目中的“完成这件事”是什么,确定完成这件事需要几个步骤,且每步都是独立的.
(2)将这件事划分成几个步骤来完成,各步骤之间有一定的连续性,只有当所有步骤都完成了,整个事件才算完成.
【变式2-1】有六名同学报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加一项,则共有________种不同的报名方法.
【变式2-2】中国古代将物质属性分为“金、木、土、水、火”五种,其相互关系是“金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,则属性相克的两种物质不相邻的排法种数为( )
A.8 B.10
C.15 D.20
【变式2-3】2.五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,则不同的报名方法的种数为________.五名学生争夺四项比赛的冠军(冠军不并列),则获得冠军的可能性有________种.
【变式2-4】某学校的3个班级将要去甲、乙、丙、丁4个工厂参观学习,要求每个班只能去1个工厂参观学习,且甲工厂必须有班级参观学习,则不同的参观方案有( )
A.16种 B.25种
C.37种 D