内容正文:
第46讲 排列与组合(2)
1.捆绑法:相邻问题捆绑处理,
即可以把相邻元素看作一个整体与其他元素进行排列,同时注意捆绑元素的内部排列.
2.插空法:不相邻问题插空处理,
即先考虑不受限制的元素的排列,再将不相邻的元素插在前面元素排列形成的空中.
3.隔板法:相同元素分组问题隔板处理,经典应用于的整数解个数问题.
基本题型:将个相同元素分成组,每组至少有一个元素,共有多少种不同方法?
解题思路:只需在个元素的个间隙中放置块隔板把它隔成份,故有种方法.
4.倍缩法:部分定序问题倍缩处理.
基本题型:将个不同元素排列成—排,其中某个元素的顺序保持—定,共有多少种不同方法?
解题思路:个不同元素排列成—排,共有种排法;个不同元素排列成—排共有种不同排法,
于是,个不同元素顺序—定的排法只占排列总数的分之一;故符合条件的排列共有种.
考点一
捆绑法
考点二
插空法
考点三
倍缩法
考点四
隔板法
考点一:捆绑法
例1.(2023·云南·统考二模)垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值,减少垃圾处理量和处理设备的使用,降低处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济和生态等多方面的效益.为配合垃圾分类在学校的全面展开,某学校举办了一次垃圾分类知识比赛活动.高一、高二、高三年级分别有名、名、名同学获一等奖.若将上述获一等奖的名同学排成一排合影,要求同年级同学排在一起,则不同的排法共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】A
【分析】将各年级的学生进行捆绑,然后考虑三个“大元素”之间的顺序及各“大元素”内部之间的顺序,结合分步乘法计数原理可得结果.
【详解】将三个年级的学生分别捆绑,形成三个“大元素”,
考虑三个“大元素”之间的顺序及各“大元素”内部之间的顺序,
由分步乘法计数原理可知,不同的排法种数为种.
故选:A.
考点二:插空法
例2.某夜市的一排摊位上共有9个铺位,现有6家小吃类店铺,3家饮料类店铺打算入驻,若要排出一个摊位规划,要求饮料类店铺不能相邻,则可以排出的摊位规划总个数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】不相邻问题用插空法,先排好小吃类店铺,然后将饮料类店铺进行插空即可.
【详解】先将6个小吃类店铺进行全排列,有种排法,再从这6个小吃类店铺形成的7个空中选3个进行排列,有种排法,故排出的摊位规划总个数为.
故选:D
考点三:倍缩法
例3.某学校文艺汇演准备从舞蹈、小品、相声、音乐、魔术、朗诵6个节目中选取5个进行演出.要求舞蹈和小品必须同时参加,且他们的演出顺序必须满足舞蹈在前、小品在后.那么不同的演出顺序种数有( )
A.240种 B.480种 C.540种 D.720种
【答案】A
【分析】先从4个节目中选3个,再按照定序排列即可求解.
【详解】先从相声、音乐、魔术、朗诵4个节目中选3个,有种,再把5个节目排列且满足舞蹈在前、小品在后,
有,总共有种.
故选:A.
考点四:隔板法
例4.近日,上海疫情形势严峻,市疾控中心在我市四家三甲医院选派多名医护人员支援上海,抗击疫情.其中,需要医生8名,现要求每所医院至少抽调一名医生,则不同的名额分配方法种数为( )
A.36 B.35 C.32 D.30
【答案】B
【分析】相同元素的分组,用“隔板法”.
【详解】将8个元素站成一排,一共产生了9个空,去掉两端的空,现在7个空中插入3个挡板,共有放置方法为.
故选:B.
1.某人将斐波那契数列的前6项“1,1,2,3,5,8”进行排列设置数字密码,其中两个“1”必须相邻,则可以设置的不同数字密码有( )
A.120种 B.240种 C.360种 D.480种
【答案】A
【分析】将两个1捆绑在一起,可以设置的不同数字密码有种,计算即可.
【详解】将两个1捆绑在一起,则可以设置的不同数字密码有种.
故选:A
2.现有6名同学,其中有甲、乙、丙、丁四人,要求甲、乙两人相邻,且丙和甲不相邻,同时丁需排在甲前面(两人不一定相邻),则总共的排列种数为( )
A.96 B.98 C.192 D.196
【答案】A
【分析】把甲乙视为一个整体且两者间有前后之分,再与除丙外的另外3人作全排列,由定序确定排列数,然后将丙插入除与甲相邻外的4个间隙中,即可列式计算作答.
【详解】把甲乙视为一个整体,且甲乙间的排列为,把这个整体与除丙外的另外3人作全排列,有,
而丁需排在甲前面,则除丙外的5人的不排列数为种,
上述的每个排列形成有5个间隙(甲乙间的间隙除外),把丙插入与甲相邻的间隙除外的4个间隙中,有种,
所以不同排列种数为.
故选:A
3.现有6个同学站成一排照相,如果甲、乙两人必须相邻,而丙、丁两人不能相邻,那么不同的站法共有( )种.
A.144 B