内容正文:
第45课 排列与组合
普查与练习45 排列与组合
1.排列问题
a.无限制条件的排列问题
(1)(经典题,5分)有7本不同的书,从中选3本送给3名同学,每人各1本,则不同的送法有________种.(用数字作答)
解析:从7本不同的书中选3本送给3名同学,即从7个元素中任取3个元素的一个排列,∴共有A=7×6×5=210(种)不同的送法.
b.有限制条件的排列问题
(2)(贵州贵阳月考,5分)中国书法一般分为篆书、隶书、行书、楷书和草书这5种字体,其中篆书分大篆和小篆,隶书分古隶和汉隶,草书分章草、今草和狂草,行书分行草和行楷,楷书分魏碑和唐楷.为了弘扬传统文化,某书法协会采用楷书、隶书和草书3种字体书写6个福字,其中隶书字体的福字分别用古隶和汉隶书写,草书字体的福字分别用章草、今草和狂草书写,楷书字体的福字用唐楷书写.将这6个福字排成一排,要求相同类型字体的福字相邻,则不同的排法种数为________.
解析:根据题意,分3步进行分析:
①将隶书、草书、楷书这3种字体书写的福字各自看作整体,进行全排列,有A种排法;
②将古隶和汉隶书写的福字进行排列,有A种排法;
③将章草、今草和狂草书写的福字进行排列,有A种排法.
根据分步乘法计数原理,不同的排法种数为AAA=72.
(3)(浙江杭州期中,4分)包含甲、乙在内的5人站成一行,如果甲、乙不相邻,那么不同的排法种数是( )
A.12 B.36 C.72 D.120
解析:根据题意,分2步进行分析:①先把除甲、乙外的其他三人排成一排,有A=6(种)情况,排好后有4个空位;②在4个空位中,任选2个,安排甲、乙,有A=12(种)情况.∴共有6×12=72(种)不同的排法.故选C.
(4)(2022新高考Ⅱ真题,5分)甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,则不同的排列方式共有( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
解析:(法一)把丙和丁捆绑在一起,与另外3个人任意排列,有AA=48(种)排法,其中甲站在两端有2AA=24(种)排法,所以甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有48-24=24(种).故选B.
(法二)把丙和丁捆绑在一起,并与乙、戊排列,有AA=12(种)排法,丙、丁这个整体与乙、戊之间共形成2个非两端的空,将甲插入这2个空中,有2种排法,所以甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有12×2=24(种).故选B.
(法三)丙和丁进行排列,有A种排法.把丙和丁捆绑在一起与另外3人,共4个元素进行排列,先排甲,有2种排法,剩下3个元素进行排列,有A种排法,所以甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有2AA=24(种).故选B.
(5)(北京海淀区校级期中,4分)将A,B,C,D,E排成一列,要求A,B,C在排列中顺序为“A,B,C”或“C,B,A”(可以不相邻),这样的排列数为( )
A.12 B.20 C.40 D.60
解析:五个元素没有限制的全排列数为A,由于要求A,B,C的次序一定(按A,B,C或C,B,A),故除以这三个元素的全排列数A再乘2,可得这样的排列数为×2=40.故选C.
2.组合问题
a.无限制条件的组合问题
(6)(山东潍坊模拟,5分)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有( )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
解析:先从6名同学中选1名去甲场馆,选法有C种;
再从余下的5名同学中选2名去乙场馆,选法有C种;
余下的3名同学都去丙场馆,选法有C种.
所以不同的安排方法共有CCC=60(种).故选C.
(7)(重庆期末,5分)平面内有两组平行线,一组有3条,另一组有4条,且这两组平行线相交,可以构成不同的平行四边形个数为( )
A.10 B.12 C.16 D.18
解析:因为平面内有两组平行线,一组有3条,另一组有4条,且这两组平行线相交,因此从这两组直线中各选两条直线,即可构成平行四边形,所以构成不同的平行四边形个数为CC=18.故选D.
b.有限制条件的组合问题
(8)(2024汇编,16分) 从7名男生、5名女生中选取5人,A,B为12人中的两人,分别求符合下列条件的选法总数.
(Ⅰ)A,B必须当选;
(Ⅱ)A,B必不当选;
(Ⅲ)A,B不全当选;
(Ⅳ)至少有2名女生当选;
(Ⅴ)至多有2名女生当选;
(Ⅵ)既有男生又有女生当选;
(Ⅶ)必须有女生当选;
(Ⅷ)至少有2名男生和2名女生当选.
解:(Ⅰ)由于A,B必须当选,那么从剩下的10人中任意选取3人即可,此时有CC=120(种)选法.(2分)
(Ⅱ)从除去A,B两人的10人中任选5人即