内容正文:
第02讲:排列与排列数
【考点梳理】
· 考点一、排列的概念
· 考点二、排列数计算、方程和不等式问题
· 考点三:排列的证明问题
· 考点四:全排列问题
· 考点五:元素有限制的排列问题
· 考点六:相邻问题的排列问题
· 考点七:不相邻的排列问题
· 考点八:其他的排列模型
· 考点九:排列的综合问题
【知识梳理】
知识点一 排列的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并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.
知识点二 排列相同的条件
两个排列相同的充要条件:
(1)两个排列的元素完全相同.
(2)元素的排列顺序也相同.
知识点三 排列数的定义
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,用符号A表示.
知识点四 排列数公式及全排列
1.排列数公式的两种形式
(1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),其中m,n∈N*,并且m≤n.
(2)A=.
2.全排列:把n个不同的元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,全排列数为A=n!(叫做n的阶乘).规定:0!=1.
【题型归纳】
题型一、排列的概念
1.(23-24高二下·陕西咸阳·期中)下列问题不属于排列问题的是( )
A.从10个人中选2人分别去种树和扫地
B.从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队
C.从班上30名学生中选出6人,分别担任6科课代表
D.从1,2,3,4,5这五个数字中取出2个不同的数字组成一个两位数
2.(22-23高二上·全国)下列问题是排列问题的是( )
A.从10名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法?
B.10个人互相通信一次,共写了多少封信?
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相加,其结果共有多少种?
3.(21-22高二·全国)下列问题是排列问题的是( )
A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次?
B.平面上有2022个不同的点,且任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段?
C.集合的含有三个元素的子集有多少个?
D.从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法?
题型二、排列数计算、方程和不等式问题
4.(23-24高二下·江苏扬)计算下列各题:
(1); (2)解方程:.
5. (20-21高二·全国)
(1)解方程:;
(2)解不等式:.
6.(2023高二·江苏)计算:
(1); (2);(3)若,求x.
题型三:排列的证明问题
7.(24-25高二下·全国)证明下列等式.
(1);
(2).
8.(20-21高二·江苏)求证:
(1);
(2).
9. (20-21高二·全国)
(1)用排列数表示 (n∈N*且n<55);
(2)计算;
(3)求证:.
题型四:全排列问题
10.(23-24高二下·新疆·期末)10人(含甲、乙、丙)随机站成一排,则甲、乙、丙3人站在一起的不同站法种数为( )
A. B.
C. D.
11.(23-24高二下·山西太原·期末)北京时间2024年4月26日,神舟十七号航天员乘组和神舟十八号航天员乘组胜利会师“天宫”.随后,两个乘组要拍张“全家福”照片,向全国人民报平安.已知两个乘组各3人,每个乘组有一名指令长.拍照时,要求站两排,前排2人,后排4人.若两个指令长在前排,则不同的排法种数为( )
A.24 B.48 C.360 D.720
12.(23-24高二下·安徽安庆·期末)某寝室4名室友拍毕业照,4位同学站成一排,其中甲乙两位同学必须相邻,且甲在乙的右边,则不同的排法种数有( )
A.24种 B.12种 C.8种 D.6种
题型五:元素有限制的排列问题
13.(24-25高二下·全国)某次会议安排甲、乙等六人的座位在第一排的号,其中甲的座位号为奇数,乙的座位号为偶数,且甲、乙不相邻,则这六人不同的座位安排方法种数为( )
A.48 B.96 C.128 D.186
14.(24-25高三上·河北邯郸·阶段练习)已知甲、乙、丙等5人站成一列,并要求甲站在乙、丙前面,则不同的安排方法的种数为( )
A.24 B.26 C.32 D.40
15.(2024·江西新余·模拟预测)甲、乙等5人排成一行,则甲不站在5人正中间位置且乙不站在最左端的不同的排列方式共有( )种.
A. B. C. D.
题型六:相邻问题的排列问题
16.(24-25高二下·全国)四名男生和两名女生排一行进行合影,若要求男生甲与男生乙不相邻,且女生A和女生B相邻,则不同排法的种数有( )
A.288种 B.144种 C.96种 D.72种
17.(24-25高二下·全国)春节是团圆的日子,为了烘托这一喜庆的气氛,某村组织了“村晚”.通过海选,现有6个自编节目需要安排演出,为了更好地突出演出效果,对这6个节目的演出顺序有如下要求:“杂技节目”排在后三位,“相声”与“小品”必须相继演出,则不同的演出方案有( )
A.240种 B.188种 C.144种 D.120种
18.(23-24高二下·内蒙古·期末)有本不同的书,其中语文书本,数学书本,物理书本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
题型七:不相邻的排列问题
19.(24-25高二下·全国)某校举办校运动会,某班级选出跑步较好的4人参加米接力赛,其中甲、乙两人不跑相邻棒的排法有( )
A.8种 B.12种 C.16种 D.24种
20.(24-25高二下·全国)一位语文老师在网上购买了四书五经各一套,四书指《大学》《中庸》《论语》《孟子》,五经指《诗经》《尚书》《礼记》《周易》《春秋》,他将9本书整齐地放在同一层书架上,若四书,五经必须分别排在一起,且《大学》和《春秋》不能相邻,则不同方式的排列种数为( )
A.5760 B.5660 C.5642 D.5472
21.(2024·四川成都·模拟预测)象棋作为一种古老的传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红黑两种阵营,将、车、马、炮、兵等均为象棋中的棋子,现将3个红色的“将”“车”“马”棋子与2个黑色的“将”“车”棋子排成一列,则同色棋子不相邻的排列方式有( )
A.120种 B.24种 C.36种 D.12种
题型八:其他的排列模型
22.(2024·广东·模拟预测)甲、乙等6人围成一圈,且甲、乙两人相邻,则不同的排法共有( )
A.6种 B.12种 C.24种 D.48种
23.(23-24高二下·上海·期末)某校组队参加辩论赛,从6名学生中选出4人分别担任一、二、三、四辩,若其中学生甲、乙必须参加且不担任四辩,则不同的安排方法种数为( )
A.36 B.72 C.144 D.240
24.(23-24高二下·安徽合肥·阶段练习)春天来了,万物复苏,合肥六中乐之楼楼下的花坛里种了不同颜色的花.如图,花坛内有五个花池,有五种不同颜色的花卉可供栽种,每个花池内只能种同种颜色的花卉,相邻两池的花色不同,则最多有几种栽种方案数有( )
A.180 B.240 C.360 D.420
题型九:排列的综合问题
25.(24-25高三·上海·随堂练习)某班某天上午有五节课,需安排的科目有语文,数学,英语,物理,化学,
(1)其中语文和英语必须连续安排,数学和物理不得连续安排,则不同的排课方法数为多少?
(2)要求语文与化学相邻,且数学不排第一节,则不同排法的种数为多少?
26.(23-24高二下·陕西西安·期中)某种产品的加工需要经过6道工序.
(1)若其中某2道工序不能放在最前面也不能放在最后面,问有多少种加工顺序?
(2)若其中某3道工序必须相邻.问有多少种加工顺序?
(3)若其中某3道工序两两不能相邻,问有多少种加工顺序?
27.(23-24高二下·全国·课后作业)用0,1,2,3,4,5这6个数字可以组成多少个符合下列条件的无重复的数字?(列式并计算)
(1)六位数;
(2)六位奇数;
(3)能被5整除的六位数;
(4)组成的六位数按从小到大顺序排列,第265个数是多少?
【高分演练】
一、单选题
28.(23-24高二下·江苏南京)表示为( )
A. B. C. D.
29.(23-24高二下·福建福州·期末)福厦高铁全线共设8个客运站:福州南、福清西、莆田、泉港、泉州东、泉州南、厦门北、漳州,则铁路部门应为福厦高铁线上的这8个站间准备不同的火车票的种数为( )
A.28 B.56 C.64 D.112
30.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
31.(24-25高二下·全国)为了丰富学生的课余生活,某校拟开展课外实践活动,有6种实践活动可供选择.若甲、乙、丙三名学生每人从中选择1种,且3人选择的实践活动不同,则不同的选法共有( )
A.60种 B.80种 C.120种 D.150种
32.(23-24高二下·新疆阿克苏)现有5人站成一排照相,其中甲、乙相邻,且丙、丁不相邻,则不同的站法有( )
A.12种 B.18种 C.24种 D.36种
33.(23-24高二下·湖北武汉·阶段练习)有四名男生,三名女生排队照相,七个人排成一排,则下列说法正确的是( )
A.如果四名男生必须连排在一起,那么有720种不同排法
B.如果三名女生必须连排在一起,那么有576种不同排法
C.如果女生不能站在两端,那么有1440种不同排法
D.如果三个女生中任何两个均不能排在一起,那么有720种不同排法
34.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)用0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,要求数字1和4相邻,则这样的六位数的个数为( )
A.192 B.240 C.360 D.720
35.(23-24高二下·贵州黔南·期末)黔南布依族苗族自治州辖12个县(市):都匀市、福泉市、瓮安县、独山县、三都水族自治县、平塘县、荔波县、贵定县、龙里县、罗甸县、长顺县、惠水县,为了弘扬地方少数民族文化,州文化广电和旅游局决定在暑假期间到这12个县(市)举办文化宣传活动,每个县(市)安排一次活动,且不同时举行.若要求罗甸县、长顺县、惠水县相邻举行,则不同的时间安排种数为( )
A. B. C. D.
36.(23-24高二下·四川遂宁·阶段练习)北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组(景海鹏,杜海潮,朱杨柱3人)顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组(汤洪波,唐胜杰,江新林3人)人驻“天宫”.随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安.若这6名航天员站成一排合影留念,唐胜杰与江新林相邻,景海鹏不站最左边,汤洪波不站最右边,则不同的排法有( )
A.144种 B.204种 C.156种 D.240种
二、多选题
37.(24-25高二下·全国·课后作业)某市文化局组织了一次“送戏下乡”活动,共有个节目,且小品和相声各一个,若小品不排在第一位,相声不排在最后一位,则不同的排法种数为( )
A. B. C. D.
38.(23-24高二下·江苏徐州·阶段练习)象棋作为一种古老的传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红黑两种阵营,将、车、马炮、兵等均为象棋中的棋子.现将3个红色的“将”“车”“马”棋子与2个黑色的“将”“车”棋子排成一列,则下列说法正确的是( )
A.共有120种排列方式.
B.若两个“将”相邻,则有24种排列方式.
C.若两个“将”不相邻,则有36种排列方式.
D.若同色棋子不相邻,则有12种排列方式.
39.(23-24高二下·全国·课后作业)身高各不相同的六位同学站成一排照相,则说法正确的是( )
A.A、C、D三位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有120种站法
B.A与同学不相邻,共有种站法
C.A、C、D三位同学必须站在一起,且A只能在C与D的中间,共有144种站法
D.A不在排头,B不在排尾,共有504种站法
40.(23-24高二下·山东·期中)已知4位身高各不相同的男生和3位女生站成一排,则( )
A.共有种不同的排法
B.若女生互不相邻,共1440种不同的排法
C.若男生站一起、女生站一起,共144种不同的排法
D.若男生从左到右身高逐渐增加,共有210种不同的排法
41.(23-24高二下·江苏镇江·期中)定义“圆排列”:从n个不同元素中选m个元素围成一个圆形,称为圆排列,所有圆排列的方法数计为.圆排列是排列的一种,区别于通常的“直线排列”,既无“头”也无“尾”,所以.现有2个女生4个男生共6名同学围坐成一圈,做击鼓传花的游戏,则( )
A.共有种排法 B.若两名女生相邻,则有种排法
C.若两名女生不相邻,共有种排法 D.若男生甲位置固定,则有种排法
42.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)2023年国外某智库发布尖端技术研究国家竞争力排名,在极超音速和水下无人机等23个领域中,中国在其中19个领域领先.某科技博主从这19个领域中选取了六个领域,准备在2024年1月1—6日对公众进行介绍,每天随机介绍其中一个领域,且每个领域只在其中一天介绍,则( )
A.与相邻,共有240种排法
B.相隔一天介绍的方法种数为96
C.若与不相邻,共有480种排法
D.若在的前面,共有360种排法
三、填空题
43.(24-25高二下·全国)的值为 .
44.(23-24高二下·江苏无锡·阶段练习)五种不同商品在货架上排成一排,其中A,B两种必须连排,而C,D两种不能连排,则不同的排法共有 种.
45.(25-26高三上·上海·单元测试)五名同学国庆假期相约去珠海野狸岛日月贝采风观景,结束后五名同学排成一排照相留念,若甲、乙二人必须相邻,则不同的排法共有 种.
46.(23-24高二下·江苏徐州·阶段练习)某学习小组、、、、、、七名同学站成一排照相,要求与相邻,并且在的左边,在的右边,则不同的站队方法种数为 (用数字作答)
47.(23-24高二下·贵州·期中)2024年3月5日至11日,第十四届全国人民代表大会第二次会议胜利召开.此次大会是高举旗帜、真抓实干、团结奋进的大会,全国人大代表不负人民重托、认真履职尽责,凝聚起扎实推进中国式现代化的磅礴力量.某村小校党支部包含甲、乙、丙、丁的10位党员开展“学习贯彻2024年全国两会精神”圆桌会议,根据会议要求:甲、乙必须相邻,甲、丙、丁不能相邻.则不同的座位安排有 种(用数字作答).
四、解答题
48.(24-25高二下·全国)计算下列各式.
(1);
(2).
49.(23-24高二下·福建泉州·期中)将2个男生和4个女生排成一排:
(1)男生不相邻的排法有多少种?(列式并用数字作答)
(2)男生不相邻且不在头尾的排法有多少种?(列式并用数字作答)
(3)2个男生都不与女生甲相邻的排法有多少种?(列式并用数字作答)
(4)4个女生顺序一定的排法有多少种?(列式并用数字作答)
50.(23-24高二下·贵州·期中)甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行劳动技术比赛,决出第1名到第5名的名次(无并列名次).甲、乙两名同学去询问成绩,请你根据下面老师的回答分析,分别求5人的名次排列可能有多少种不同情况?
(1)老师对甲说:“很遗憾,你没有得到第一名”,对乙说:“你当然不会是最差的.”
(2)老师说:“你们都没有得到第一名,你们也都不是最后一名,并且你们的名次相邻.”
51.(24-25高二上·全国)有3名男生和4名女生相约一起去观看电影,他们的座位在同一排且连在一起.(列出算式,并计算出结果)
(1)女生必须坐在一起的排法有多少种?
(2)女生互不相邻的排法有多少种?
(3)甲、乙两位同学相邻且都不与丙同学相邻的排法有多少种?
52.(23-24高二下·浙江·期中)2024龙年春节档新片《热辣滚烫》是一部充满正能量,讲述感人故事的电影,影片通过主人公杜乐莹的成长历程,让我们感受到了奋斗和坚持的力量,激励着每个人在面对困难时勇敢向前.现有4名男生和2名女生相约一起去观看该影片,他们的座位在同一排且连在一起.(列出算式,并计算出结果)
(1)女生互不相邻的坐法有多少种?
(2)若甲不坐最左端,乙不坐最右端,则不同排列方式共有多少种?
(3)若甲不坐在两端,乙和丙相邻,则不同排列方式共有多少种?
2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第02讲:排列与排列数
【考点梳理】
· 考点一、排列的概念
· 考点二、排列数计算、方程和不等式问题
· 考点三:排列的证明问题
· 考点四:全排列问题
· 考点五:元素有限制的排列问题
· 考点六:相邻问题的排列问题
· 考点七:不相邻的排列问题
· 考点八:其他的排列模型
· 考点九:排列的综合问题
【知识梳理】
知识点一 排列的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并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.
知识点二 排列相同的条件
两个排列相同的充要条件:
(1)两个排列的元素完全相同.
(2)元素的排列顺序也相同.
知识点三 排列数的定义
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,用符号A表示.
知识点四 排列数公式及全排列
1.排列数公式的两种形式
(1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),其中m,n∈N*,并且m≤n.
(2)A=.
2.全排列:把n个不同的元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,全排列数为A=n!(叫做n的阶乘).规定:0!=1.
【题型归纳】
题型一、排列的概念
1.(23-24高二下·陕西咸阳·期中)下列问题不属于排列问题的是( )
A.从10个人中选2人分别去种树和扫地
B.从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队
C.从班上30名学生中选出6人,分别担任6科课代表
D.从1,2,3,4,5这五个数字中取出2个不同的数字组成一个两位数
【答案】B
【分析】根据排列的定义判断即可.
【详解】对于A,从10个人中选2人分别去种树和扫地,因为工作内容不一样,故有顺序,属于排列问题,故A不满足题意;
对于B,从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队,没有顺序,所以不属于排列问题,故B满足题意;
对于C,从班上30名学生中选出6人,分别担任6科课代表,因为科目不相同,故有顺序,属于排列问题,故C不满足题意;
对于D,从1,2,3,4,5这五个数字中取出2个不同的数字组成一个两位数,数字所在位置有顺序,属于排列问题,故D不满足题意.
故选:B
2.(22-23高二上·全国·课后作业)下列问题是排列问题的是( )
A.从10名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法?
B.10个人互相通信一次,共写了多少封信?
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相加,其结果共有多少种?
【答案】B
【分析】排列问题是与顺序有关的问题,据此对四个选项进行判断即可解决.
【详解】选项A:从10名同学中选取2名去参加知识竞赛,选出的2人并未排序,
因而不是排列问题,不合题意;
选项B:10个人互相通信一次,选出2人要分出寄信人和收信人,
是排列问题,适合题意;
选项C:平面上有5个点,任意三点不共线,从中任选2个点
即可确定1条直线,这2个点不分顺序. 因而不是排列问题,不合题意;
选项D:从1,2,3,4四个数字中,任选两个数字相加即得1个结果,
这2个数字不分顺序,因而不是排列问题,不合题意.
故选:B.
3.(21-22高二·全国·课后作业)下列问题是排列问题的是( )
A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次?
B.平面上有2022个不同的点,且任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段?
C.集合的含有三个元素的子集有多少个?
D.从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法?
【答案】D
【分析】根据排列的定义逐个选项辨析即可.
【详解】A中握手次数的计算与次序无关,不是排列问题;
B中线段的条数计算与点的次序无关,不是排列问题;
C中子集的个数与该集合中元素的次序无关,不是排列问题;
D中,选出的2名学生,如甲、乙,其中“甲参加独唱、乙参加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是2种不同的选法,因此是排列问题.
故选:D
题型二、排列数计算、方程和不等式问题
4.(23-24高二下·江苏扬)计算下列各题:
(1);
(2)解方程:.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)根据排列数公式计算,可得答案;
(2)根据排列数公式化简可得一元二次方程,结合排列数性质,即可求得答案.
【详解】(1);
(2)由,得,
即,即,
解得或,
又因为且,故,
故的解为.
5.(20-21高二·全国·课后作业)(1)解方程:;
(2)解不等式:.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据排列数的定义化简可求解;
(2)根据排列数的定义化简可求解.
【详解】(1)原方程可化为,
化简得,
解得,或,或,或.
由,得,且.
所以原方程的解为.
(2)原不等式可化为,其中,,整理得,即,
所以或.
因为,,所以,.
所以原不等式的解集为.
6.(2023高二·江苏)计算:
(1);
(2);
(3)若,求x.
【答案】(1)720
(2)1
(3)x=5
【分析】(1)(2)(3)利用排列数公式化简求值或列方程求解即可.
【详解】(1);
(2);
(3)由题设,则,
所以,则,
又,故.
题型三:排列的证明问题
7.(24-25高二下·全国)证明下列等式.
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】根据题意,结合排列数公式,准确化简、运算,即可求解.
【详解】(1)证明:由排列数的公式,可得:
.
(2)证明:由排列数公式,可得.
8.(20-21高二·江苏·课后作业)求证:
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)利用排列数公式化简可证得等式成立;
(2)利用排列数公式化简可证得等式成立.
【详解】(1)证明:.
(2)证明:.
9.(20-21高二·全国·课后作业)(1)用排列数表示 (n∈N*且n<55);
(2)计算;
(3)求证:.
【答案】(1);(2)1;(3)证明见解析.
【分析】(1)通过变形可知,利用排列数公式即得结论;
(2)利用排列数公式计算即可;
(3)利用排列数公式计算即可证明;
【详解】(1)∵中的最大数为,且共有个元素,
∴
(2) ;
(3)∵
所以.
题型四:全排列问题
10.(23-24高二下·新疆·期末)10人(含甲、乙、丙)随机站成一排,则甲、乙、丙3人站在一起的不同站法种数为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用捆绑法结合分步乘法计数原理求解即可.
【详解】首先,甲、乙、丙3人站在一起,对其全排列,共有种不同的站法,
然后我们把他们捆绑为一个整体,
再对这个整体和其他个人全排列,共有种不同的站法,
所以甲、乙、丙站在一起的不同站法种数为,故D正确.
故选:D
11.(23-24高二下·山西太原·期末)北京时间2024年4月26日,神舟十七号航天员乘组和神舟十八号航天员乘组胜利会师“天宫”.随后,两个乘组要拍张“全家福”照片,向全国人民报平安.已知两个乘组各3人,每个乘组有一名指令长.拍照时,要求站两排,前排2人,后排4人.若两个指令长在前排,则不同的排法种数为( )
A.24 B.48 C.360 D.720
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用分步乘法计数原理及全排列问题列式计算即得.
【详解】依题意,排前排2人有种方法,排后排4人有种方法,
由分步乘法计数原理得不同排法种数是.
故选:B
12.(23-24高二下·安徽安庆·期末)某寝室4名室友拍毕业照,4位同学站成一排,其中甲乙两位同学必须相邻,且甲在乙的右边,则不同的排法种数有( )
A.24种 B.12种 C.8种 D.6种
【答案】D
【分析】先排甲乙,再根据全排列结合分步乘法公式计算.
【详解】根据题意,分2步进行分析:
①甲,乙必须相邻且甲在乙的右边,将甲乙看成一个整体,有1种顺序,
②将甲乙整体与丙丁全排列,有种情况,
则有种排法.
故选:D
题型五:元素有限制的排列问题
13.(24-25高二下·全国)某次会议安排甲、乙等六人的座位在第一排的号,其中甲的座位号为奇数,乙的座位号为偶数,且甲、乙不相邻,则这六人不同的座位安排方法种数为( )
A.48 B.96 C.128 D.186
【答案】B
【分析】根据甲的座位号为奇数,乙的座位号为偶数分类结合乘法原理及排列数计算即可.
【详解】先安排甲、乙,若甲坐1号座位,则乙可以坐4号或6号座位;
若甲坐3号座位,则乙可以坐6号座位;
若甲坐5号座位,则乙可以坐2号座位,共有4种安排方法.
在甲和乙的座位确定了的情况下,其余四人的座位安排方法有种,
故这六人不同的座位安排方法种数为.
故选:B.
14.(24-25高三上·河北邯郸·阶段练习)已知甲、乙、丙等5人站成一列,并要求甲站在乙、丙前面,则不同的安排方法的种数为( )
A.24 B.26 C.32 D.40
【答案】D
【分析】按照甲排第一,第二,第三位分类求解.
【详解】按甲的安排进行分类讨论.①甲排第一,则乙,丙等四人有(种);②甲排第二,则乙、丙排后3位中的两位,有(种);
③甲第三,则乙,丙排最后2位;有(种).故共有(种).
故选:D.
15.(2024·江西新余·模拟预测)甲、乙等5人排成一行,则甲不站在5人正中间位置且乙不站在最左端的不同的排列方式共有( )种.
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】采用间接法,先5人全排有种,去掉甲在中间的有种,乙在最左端的有种,然后加上甲在中间和乙在最左端的有种.
【详解】采用间接法,先5人全排有种,去掉甲在中间的有种,乙排最左端的有种,
然后加上甲在中间和乙在最左端的有种,
则共有种排法.
故选:D.
题型六:相邻问题的排列问题
16.(24-25高二下·全国)四名男生和两名女生排一行进行合影,若要求男生甲与男生乙不相邻,且女生A和女生B相邻,则不同排法的种数有( )
A.288种 B.144种 C.96种 D.72种
【答案】B
【分析】利用插空法和捆绑法求解即可.
【详解】第一步:先对2名女生进行排队,有种排法;
第二步:将除甲和乙之外的人进行排队,有种排法;
第三步:甲、乙采用插空的方式,有种排法.所以共有种.
故选:B.
17.(24-25高二下·全国·课后作业)春节是团圆的日子,为了烘托这一喜庆的气氛,某村组织了“村晚”.通过海选,现有6个自编节目需要安排演出,为了更好地突出演出效果,对这6个节目的演出顺序有如下要求:“杂技节目”排在后三位,“相声”与“小品”必须相继演出,则不同的演出方案有( )
A.240种 B.188种 C.144种 D.120种
【答案】D
【分析】先将“相声”与“小品”排在一起再与其它4个节目排序,最后考虑杂技节目在前三位或在后三位情况一样,即可得出答案.
【详解】先将“相声”与“小品”排在一起,有种排法,再与其它4个节目排序,有种排法,
最后考虑杂技节目在前三位或在后三位情况一样,所以有种.
故选:D.
18.(23-24高二下·内蒙古·期末)有本不同的书,其中语文书本,数学书本,物理书本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】C
【分析】利用捆绑法可求得结果.
【详解】将本语文书捆绑、本数学书捆绑,
则相同科目的书相邻的排法种数为种.
故选:C.
题型七:不相邻的排列问题
19.(24-25高二下·全国)某校举办校运动会,某班级选出跑步较好的4人参加米接力赛,其中甲、乙两人不跑相邻棒的排法有( )
A.8种 B.12种 C.16种 D.24种
【答案】B
【分析】利用不相邻问题插空法即可求解.
【详解】先对剩下两个人进行全排列,有种,此时有3个空位置,再对甲、乙两人进行排列,有种,
根据分步乘法计数原理,共有种排法.
故选:B
20.(24-25高二下·全国·课后作业)一位语文老师在网上购买了四书五经各一套,四书指《大学》《中庸》《论语》《孟子》,五经指《诗经》《尚书》《礼记》《周易》《春秋》,他将9本书整齐地放在同一层书架上,若四书,五经必须分别排在一起,且《大学》和《春秋》不能相邻,则不同方式的排列种数为( )
A.5760 B.5660 C.5642 D.5472
【答案】D
【分析】计算出所有情况后减去《大学》和《春秋》相邻的情况即可得.
【详解】四书、五经必须分别排在一起,共有种,
若《大学》和《春秋》相邻,则不符合条件,共有种,
则共有种.
故选:D.
21.(2024·四川成都·模拟预测)象棋作为一种古老的传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红黑两种阵营,将、车、马、炮、兵等均为象棋中的棋子,现将3个红色的“将”“车”“马”棋子与2个黑色的“将”“车”棋子排成一列,则同色棋子不相邻的排列方式有( )
A.120种 B.24种 C.36种 D.12种
【答案】D
【分析】先排红色棋子,再将黑色棋子插空,求出答案.
【详解】先将3个红色的“将”“车”“马”棋子进行全排列,有种选择,
3个红色棋子中间有2个空,将2个黑色的“将”“车”棋子进行插空,有种选择,
则同色棋子不相邻的排列方式有种.
故选:D
题型八:其他的排列模型
22.(2024·广东·模拟预测)甲、乙等6人围成一圈,且甲、乙两人相邻,则不同的排法共有( )
A.6种 B.12种 C.24种 D.48种
【答案】D
【分析】将甲、乙两人看成一个人,根据n个不同元素围成的环状共有 种排法求解.
【详解】因为由于环状排列没有首尾之分,将n个不同元素围成的环状排列剪开看成n个元素排成一排,即共有种排法,
由于n个不同元素共有n种不同的剪法,则环状排列共有 种排法.
甲、乙两人相邻而坐,可将此2人当作1人看,即5人围一圆桌,有种坐法,
又因为甲、乙2人可换位,有2!种坐法,故所求坐法为种.
故选:D
23.(23-24高二下·上海·期末)某校组队参加辩论赛,从6名学生中选出4人分别担任一、二、三、四辩,若其中学生甲、乙必须参加且不担任四辩,则不同的安排方法种数为( )
A.36 B.72 C.144 D.240
【答案】B
【分析】由分步乘法原理计算,先排甲乙,再从剩下4名同学任选2人排列即可.
【详解】分步完成:
甲不担任四辩,共有3种选择,
又因为乙也不担任四辩,共有2种选择,
从剩下4名同学任选2人,且任意排序,共有种,
所以一共有种.
故选:B.
24.(23-24高二下·安徽合肥·阶段练习)春天来了,万物复苏,合肥六中乐之楼楼下的花坛里种了不同颜色的花.如图,花坛内有五个花池,有五种不同颜色的花卉可供栽种,每个花池内只能种同种颜色的花卉,相邻两池的花色不同,则最多有几种栽种方案数有( )
A.180 B.240 C.360 D.420
【答案】D
【分析】依次求出5个花池栽了5种颜色的花卉,栽了4种颜色的花卉,栽了3种颜色的花卉的方法种数,再相加即得所求.
【详解】若5个花池栽了5种颜色的花卉,方法有种,
若5个花池栽了4种颜色的花卉,则2、4两个花池栽同一种颜色的花,
或者3、5两个花池栽同一种颜色的花,方法有种,
若5个花池栽了3种颜色的花卉,方法有种,
所以最多有种栽种方案.
故选:D
题型九:排列的综合问题
25.(24-25高三·上海·随堂练习)某班某天上午有五节课,需安排的科目有语文,数学,英语,物理,化学,
(1)其中语文和英语必须连续安排,数学和物理不得连续安排,则不同的排课方法数为多少?
(2)要求语文与化学相邻,且数学不排第一节,则不同排法的种数为多少?
【答案】(1)24
(2)36
【分析】(1)先将语文和英语捆绑在一起,作为一个新元素处理,再将此新元素与化学全排,再在3个空中选2个空将数学和物理插入即可;
(2)先将语文与化学捆绑在一起,作为一个元素,再将四个元素全排,再减去数学排第一节的排法即可.
【详解】(1)先将语文和英语捆绑在一起,作为一个新元素处理,再将此新元素与化学全排,最后在3个空中选2个空将数学和物理插入即可,
所以不同的排课方法数为.
(2)先将语文与化学捆绑在一起,作为一个元素,再将四个元素全排,最后减去数学排第一节的排法即可,
所以不同排法的种数为.
26.(23-24高二下·陕西西安·期中)某种产品的加工需要经过6道工序.
(1)若其中某2道工序不能放在最前面也不能放在最后面,问有多少种加工顺序?
(2)若其中某3道工序必须相邻.问有多少种加工顺序?
(3)若其中某3道工序两两不能相邻,问有多少种加工顺序?
【答案】(1)288;
(2)144;
(3)144.
【分析】(1)根据给定条件,利用有限制条件的排列问题,结合分步乘法计数原理计算即得.
(2)根据给定条件,利用相邻问题,结合分步乘法计数原理计算即得.
(3)根据给定条件,利用不相邻问题,结合分步乘法计数原理计算即得.
【详解】(1)先从另外4道工序中任选2道工序放在最前面与最后面,有种不同的排法,
再将其余的4道工序全排列,有种不同的排法,
由分步乘法计数原理可得,共有种加工顺序.
(2)先排这3道工序,有种不同的排法,
再将它们看作一个整体,与其余的3道工序全排列,有种不同的排法,
由分步乘法计数原理可得,共有种加工顺序.
(3)先排其余的3道工序,有种不同的排法,有4个空档,
再将这3道工序插入空档,有种不同的排法,
由分步乘法计数原理可得,共有种加工顺序.
27.(23-24高二下·全国·课后作业)用0,1,2,3,4,5这6个数字可以组成多少个符合下列条件的无重复的数字?(列式并计算)
(1)六位数;
(2)六位奇数;
(3)能被5整除的六位数;
(4)组成的六位数按从小到大顺序排列,第265个数是多少?
【答案】(1)600;
(2)288;
(3)216;
(4)310245.
【分析】(1)先排首位,再排其它位的数字,再利用分步乘法计数原理可求得结果.
(2)先排个位,然后排首位,再利用分步乘法计数原理可求得结果.
(3)按个位数是0或5分类,结合两个原理列式计算即可.
(4)讨论首位是1,首位是2和首位是3时的不同个数,再求出第264个数即可得解.
【详解】(1)先排首数,有种,最后排其它有种,
根据分步计数原理得,六位数有种.
(2)先排个位数,有种,
由0不能在首位,则排首位有4种,最后排其它有种,
根据分步计数原理得,六位奇数有个.
(3)能被5整除的六位数,则个位数是0或5,
个位数是0,则有种,
个位数是5,先排首位,0不作为首位,则有种排法,其余位置有种排法,
所以共有个.
(4)首位数字不能为0,首位数字为1有种,
首位数字为2,有种,
首位数字为3,万位数字上为0,有种,此时所有6位数有个,
所以第264个数是,第265个数是.
【高分演练】
一、单选题
28.(23-24高二下·江苏南京)表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由排列数公式求解.
【详解】由排列数公式可得:.
故选:B.
29.(23-24高二下·福建福州·期末)福厦高铁全线共设8个客运站:福州南、福清西、莆田、泉港、泉州东、泉州南、厦门北、漳州,则铁路部门应为福厦高铁线上的这8个站间准备不同的火车票的种数为( )
A.28 B.56 C.64 D.112
【答案】B
【分析】由排列的定义求解.
【详解】火车票是要分出发站与到达站,是有顺序的,故不同的火车票的种数为:,
故选:B
30.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用排列数公式化简并求解不等式.
【详解】不等式中,,化为,
整理得,解得,因此,
所以不等式的解集是.
故选:A
31.(24-25高二下·全国·课后作业)为了丰富学生的课余生活,某校拟开展课外实践活动,有6种实践活动可供选择.若甲、乙、丙三名学生每人从中选择1种,且3人选择的实践活动不同,则不同的选法共有( )
A.60种 B.80种 C.120种 D.150种
【答案】C
【分析】由排列的概念求解即可.
【详解】甲、乙、丙三名学生每人从6种实践活动中选择1种,3人选择的实践活动不同,
则选法共有种.
故选:C
32.(23-24高二下·新疆阿克苏·阶段练习)现有5人站成一排照相,其中甲、乙相邻,且丙、丁不相邻,则不同的站法有( )
A.12种 B.18种 C.24种 D.36种
【答案】C
【分析】根据捆绑法和插入法即可得到答案.
【详解】甲、乙相邻捆绑作为一全元素,丙、丁不相邻用插入法.
由题意不同站法数为:.
故选:C.
33.(23-24高二下·湖北武汉·阶段练习)有四名男生,三名女生排队照相,七个人排成一排,则下列说法正确的是( )
A.如果四名男生必须连排在一起,那么有720种不同排法
B.如果三名女生必须连排在一起,那么有576种不同排法
C.如果女生不能站在两端,那么有1440种不同排法
D.如果三个女生中任何两个均不能排在一起,那么有720种不同排法
【答案】C
【分析】根据捆绑法、特殊位置的排列和插空法计算,依次判断选项即可.
【详解】A:如果四名男生必须连排在一起,将这四名男生捆绑,形成一个“大元素”,
此时,共有种不同的排法,故A错误;
B:如果三名女生必须连排在一起,将这三名女生捆绑,形成一个“大元素”,
此时,共有种不同的排法种数,故B错误;
C:如果女生不能站在两端,则两端安排男生,其他位置的安排没有限制,
此时,共有种不同的排法种数,故C正确;
D:如果三个女生中任何两个均不能排在一起,将女生插入四名男生所形成的5个空中,
此时,共有种不同的排法种数,故D错误.
故选:C.
34.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)用0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,要求数字1和4相邻,则这样的六位数的个数为( )
A.192 B.240 C.360 D.720
【答案】A
【分析】根据题意和首位非零的要求,将六位数分成三类,在每一类中,再运用相邻元素捆绑法求出方法数,最后根据分类加法计数原理即可求得.
【详解】依题意,可将这样的六位数分成三类:
第一类,首位是1,则第二位必须是4,其余四个数位可将另外四个数字全排即可,有种方法;
第二类,首位是4,则第二位必须是1,其余四个数位可将另外四个数字全排即可,有种方法;
第三类,首位从中人去一个,有种,再将看成一个元素,与另外三个数字在四个位置上全排有种,
再考虑的顺序,有种,故由分步乘法计数原理,有种方法.
由分类加法计数原理可知,这样的六位数共有个.
故选:A.
35.(23-24高二下·贵州黔南·期末)黔南布依族苗族自治州辖12个县(市):都匀市、福泉市、瓮安县、独山县、三都水族自治县、平塘县、荔波县、贵定县、龙里县、罗甸县、长顺县、惠水县,为了弘扬地方少数民族文化,州文化广电和旅游局决定在暑假期间到这12个县(市)举办文化宣传活动,每个县(市)安排一次活动,且不同时举行.若要求罗甸县、长顺县、惠水县相邻举行,则不同的时间安排种数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,先把3个县捆绑在一起,看成一个整体,再与其他9个县(市)合在一起共10个县(市)进行全排列,结合分步计数原理,即可求解.
【详解】由题意,先把罗甸县、长顺县、惠水县这3个县捆绑在一起,看成一个整体,有种排法;
再与其他9个县(市)合在一起共10个县(市)进行全排列共种,
根据分步相乘计数原理,共有种排法.
故选:C.
36.(23-24高二下·四川遂宁·阶段练习)北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组(景海鹏,杜海潮,朱杨柱3人)顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组(汤洪波,唐胜杰,江新林3人)人驻“天宫”.随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安.若这6名航天员站成一排合影留念,唐胜杰与江新林相邻,景海鹏不站最左边,汤洪波不站最右边,则不同的排法有( )
A.144种 B.204种 C.156种 D.240种
【答案】C
【分析】先应用捆绑解决相邻,再分海鹏站位置分类,最后应用分步解决问题.
【详解】第一步,唐胜杰、江新林2人相邻,有种排法;
第二步,分景海鹏站最右边与景海鹏不站最左边与最右边两种情况讨论
第一种情况:景海鹏站最右边,共有种排法;
第二种情况:景海鹏不站最左边与最右边,则共有种排法,
故总共有种排法.
故选:C.
二、多选题
37.(24-25高二下·全国·课后作业)某市文化局组织了一次“送戏下乡”活动,共有个节目,且小品和相声各一个,若小品不排在第一位,相声不排在最后一位,则不同的排法种数为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据直接法和间接法进行排列组合,即可得解.
【详解】直接法:
若小品排在最后一位,有种不同的排法;
若小品排在第二到第六位之间,则相声可以排在除最后一位和小品占据以外的任何位置,有种不同的排法;
则共有种不同的排法,A正确;
间接法:
不管条件限制共有种不同的排法;
当小品在第一位或相声在最后一位时,有种不同的排法,
当小品在第一位且相声在最后一位时,有种情况;
故共有,D正确;
故选:AD.
38.(23-24高二下·江苏徐州·阶段练习)象棋作为一种古老的传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红黑两种阵营,将、车、马炮、兵等均为象棋中的棋子.现将3个红色的“将”“车”“马”棋子与2个黑色的“将”“车”棋子排成一列,则下列说法正确的是( )
A.共有120种排列方式.
B.若两个“将”相邻,则有24种排列方式.
C.若两个“将”不相邻,则有36种排列方式.
D.若同色棋子不相邻,则有12种排列方式.
【答案】AD
【分析】A选项,由全排列知识进行求解,B选项,相邻问题进行捆绑,再由排列知识求出答案;C选项,不相邻问题插空法进行求解;D选项,先将2个黑色的棋子进行全排列,再插空即可.
【详解】A选项,由排列知识可得共有种排列方式,故A正确;
B选项,两个“将”捆绑,有种情况,再和剩余的3个棋子进行全排列,
故共有种情况,故B错误;
C选项,两个“将”不相邻,先将剩余3个棋子进行全排列,共有4个空,
再将两个“将”插空,故共有种情况,故C错误;
D选项,将2个黑色的棋子进行全排列,共有3个空,
再将3个红色的棋子进行插空,则有种排列方式,故D正确.
故选:AD.
39.(23-24高二下·全国·课后作业)身高各不相同的六位同学站成一排照相,则说法正确的是( )
A.A、C、D三位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有120种站法
B.A与同学不相邻,共有种站法
C.A、C、D三位同学必须站在一起,且A只能在C与D的中间,共有144种站法
D.A不在排头,B不在排尾,共有504种站法
【答案】ABD
【分析】由定序排列即可判断A;由插空法即可判断B;由捆绑法即可判断C;分类讨论A的位置即可判断D.
【详解】对于A,将三位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有种站法,
故A正确;
对于B,先排,共有种站法,A与同学插空站,有种站法,
故共有种站法,故B正确;
对于C,将三位同学捆绑在一起,且A只能在C与D的中间,有2种情况,
捆绑后有种站法,故共有种站法,故C错误;
对于D,当在排尾时,随意站,则有种站法;
当不在排头也不在排尾时,有种,有种,剩下同学随意站有种,
共有种,
故A不在排头,B不在排尾,共有种站法,故D正确;
故选:ABD.
40.(23-24高二下·山东·期中)已知4位身高各不相同的男生和3位女生站成一排,则( )
A.共有种不同的排法
B.若女生互不相邻,共1440种不同的排法
C.若男生站一起、女生站一起,共144种不同的排法
D.若男生从左到右身高逐渐增加,共有210种不同的排法
【答案】ABD
【分析】利用排列计数问题,结合相邻与不相邻、定序逐项分析列式即可.
【详解】对于A,7个人全排列,共有种不同的排法,A正确;
对于B,先排男生,再把女生插入空隙,有种,B正确;
对于C,分别把男生、女生视为一个整体排列,共有种,C错误;
对于D,7个人全排列,而男生的排列方法只占,共有种,D正确.
答案:ABD
41.(23-24高二下·江苏镇江·期中)定义“圆排列”:从n个不同元素中选m个元素围成一个圆形,称为圆排列,所有圆排列的方法数计为.圆排列是排列的一种,区别于通常的“直线排列”,既无“头”也无“尾”,所以.现有2个女生4个男生共6名同学围坐成一圈,做击鼓传花的游戏,则( )
A.共有种排法 B.若两名女生相邻,则有种排法
C.若两名女生不相邻,共有种排法 D.若男生甲位置固定,则有种排法
【答案】ABD
【分析】结合圆排列的定义结合捆绑法,插空法及特殊值法分别判断各个选项即可.
【详解】对于A:现有2个女生4个男生共6名同学围坐成一圈,共有种排法,A选项正确;
对于B:若两名女生相邻,则有种排法,B选项正确;
对于C:若两名女生不相邻,共有种排法,C选项错误;
对于D:若男生甲位置固定,考虑以甲为基准的顺逆时针排列,则有种排法,D选项正确.
故选:ABD.
42.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)2023年国外某智库发布尖端技术研究国家竞争力排名,在极超音速和水下无人机等23个领域中,中国在其中19个领域领先.某科技博主从这19个领域中选取了六个领域,准备在2024年1月1—6日对公众进行介绍,每天随机介绍其中一个领域,且每个领域只在其中一天介绍,则( )
A.与相邻,共有240种排法
B.相隔一天介绍的方法种数为96
C.若与不相邻,共有480种排法
D.若在的前面,共有360种排法
【答案】ACD
【分析】相邻捆绑法可判断A,特殊情况优先考虑,先安排,再排列,可判断,不相邻插空法可判断,定序问题用除法可判断.
【详解】对于A,与相邻,用捆绑法,共有种排法,故A正确;
对于,相隔一天介绍的方法种数为,故错误;
对于,若与不相邻,用插空法,共有种排法,故正确;
对于,若在的前面,属于定序问题,共有种排法,故正确;
故选:
三、填空题
43.(24-25高二下·全国·课后作业)的值为 .
【答案】18或22
【分析】根据排列数的含义求得m的范围,利用排列数公式即可求得答案.
【详解】由已知可得,结合,解得或3,
当时,,
当时,.
故答案为:18或22
44.(23-24高二下·江苏无锡·阶段练习)五种不同商品在货架上排成一排,其中A,B两种必须连排,而C,D两种不能连排,则不同的排法共有 种.
【答案】
【分析】根据捆绑和插入法,结合分步计数原理即可求解.
【详解】由题意,设五种商品编号分别为,
其中A,B两种必须连排,C,D两种不能连排,
将A,B两种看作一种商品与进行排列,共有(种),
共形成个空,选择个空,将C,D插入,共有(种),
则不同的排法共有:(种),
故答案为:
45.(25-26高三上·上海·单元测试)五名同学国庆假期相约去珠海野狸岛日月贝采风观景,结束后五名同学排成一排照相留念,若甲、乙二人必须相邻,则不同的排法共有 种.
【答案】48
【分析】利用捆绑法将甲、乙二人看做一个整体求解即可.
【详解】先将甲、乙二人看做一个整体,和另外三个人排成一排,有种排法,
再排甲、乙二人内部,有种排法,
由分步乘法计数原理知,共有种排法.
故答案为:48.
46.(23-24高二下·江苏徐州·阶段练习)某学习小组、、、、、、七名同学站成一排照相,要求与相邻,并且在的左边,在的右边,则不同的站队方法种数为 (用数字作答)
【答案】
【分析】将与捆绑,然后要求在的左边,在的右边,结合倍缩法可得结果.
【详解】由题意可知,与相邻,则将与捆绑,
然后要求在的左边,在的右边,
由捆绑法和倍缩法可知,不同的排法种数为种.
故答案为:.
47.(23-24高二下·贵州·期中)2024年3月5日至11日,第十四届全国人民代表大会第二次会议胜利召开.此次大会是高举旗帜、真抓实干、团结奋进的大会,全国人大代表不负人民重托、认真履职尽责,凝聚起扎实推进中国式现代化的磅礴力量.某村小校党支部包含甲、乙、丙、丁的10位党员开展“学习贯彻2024年全国两会精神”圆桌会议,根据会议要求:甲、乙必须相邻,甲、丙、丁不能相邻.则不同的座位安排有 种(用数字作答).
【答案】43200
【分析】甲和乙必须相邻,采用捆绑法,甲和丙不能相邻,采用插空法,结合圆排列,再根据分步乘法原理计算即可.
【详解】甲和乙必须相邻,采用捆绑法,将其看作一个整体,与除丙丁外的其他6人排成一圈,共有种排列.
甲和丙,丁不能相邻,采用插空法,甲和乙与除了丙丁外的其他6人排成一圈后形成7个空,但甲与丙丁不能相邻,故丙丁只有6个空位可选,有种选择,
根据分步乘法原理可知,不同的排法总数为.
故答案为:43200 .
四、解答题
48.(24-25高二下·全国·课后作业)计算下列各式.
(1);
(2).
【答案】(1)480
(2)16
【分析】(1)(2)利用排列数的计算公式直接计算即可得结果.
【详解】(1);
(2).
49.(23-24高二下·福建泉州·期中)将2个男生和4个女生排成一排:
(1)男生不相邻的排法有多少种?(列式并用数字作答)
(2)男生不相邻且不在头尾的排法有多少种?(列式并用数字作答)
(3)2个男生都不与女生甲相邻的排法有多少种?(列式并用数字作答)
(4)4个女生顺序一定的排法有多少种?(列式并用数字作答)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)先对女生排列再用插空法可得答案;
(2)先对女生排列根据插空法选择中间3个位置中的两个排列即可求得结果;
(3)根据间接法总的减去对立面可求得结果;
(4)先确定4个女生顺序,再排一个男生根据插空法,然后根据插空法排另外一个男生可求得结果.
【详解】(1)先对女生排列有种方法,再用插空法排列有种方法,则总计有种方法;
(2)先对女生排列有种方法,男生不相邻且也不排到两头,可根据去掉头尾两空的插空法排列有,则总计有种方法;
(3)6个人全排列有种方法,一个男生和甲相邻有种方法,
另外一个男生和甲相邻有种方法,两个男生都和甲相邻有种方法,
所以两个男生都不和甲相邻的排法有
种;
(4)先确定4个女生顺序,则有5个空根据插空法第一个男生有种,
然后根据插空法排另外一个男生有种,则总计有种方法.
50.(23-24高二下·贵州·期中)甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行劳动技术比赛,决出第1名到第5名的名次(无并列名次).甲、乙两名同学去询问成绩,请你根据下面老师的回答分析,分别求5人的名次排列可能有多少种不同情况?
(1)老师对甲说:“很遗憾,你没有得到第一名”,对乙说:“你当然不会是最差的.”
(2)老师说:“你们都没有得到第一名,你们也都不是最后一名,并且你们的名次相邻.”
【答案】(1)78
(2)24
【分析】(1)利用间接法,结合排列组合知识求解;
(2)甲、乙两人名次为2,3或3,4,,再用分步乘法计数原理求解.
【详解】(1)由题意得,甲的名次不是第一,乙的名次不是第五,所以5人的名次不同的排列情况有(种).
(2)由题意得,甲、乙两人名次为2,3或3,4,所以5人的名次不同的排列情况有(种).
51.(24-25高二上·全国·课后作业)有3名男生和4名女生相约一起去观看电影,他们的座位在同一排且连在一起.(列出算式,并计算出结果)
(1)女生必须坐在一起的排法有多少种?
(2)女生互不相邻的排法有多少种?
(3)甲、乙两位同学相邻且都不与丙同学相邻的排法有多少种?
【答案】(1)576
(2)144
(3)960
【分析】(1)根据相邻问题捆绑法即可求解,
(2)根据不相邻问题插空法即可求解,
(3)结合捆绑法和插空法即可求解.
【详解】(1)先将4名女生排在一起,有种排法,将排好的女生视为一个整体,再与3名男生进行排列,共有种排法,
由分步乘法计数原理,共有(种)排法.
(2)先将3名男生排好,共有种排法,在这3名男生中间以及两边共4个空位中插人4名女生,共有种排法,
再由分步乘法计数原理,可得共有(种)排法.
(3)先将甲、乙、丙以外的其余4人排好,共有种排法,由于甲、乙相邻,则有种排法,
最后将排好的甲、乙这个整体与丙分别插人原先排好的4人产生:的5个空隙中,共有种排法,
由分步乘法计数原理,可得共有(种)排法.
52.(23-24高二下·浙江·期中)2024龙年春节档新片《热辣滚烫》是一部充满正能量,讲述感人故事的电影,影片通过主人公杜乐莹的成长历程,让我们感受到了奋斗和坚持的力量,激励着每个人在面对困难时勇敢向前.现有4名男生和2名女生相约一起去观看该影片,他们的座位在同一排且连在一起.(列出算式,并计算出结果)
(1)女生互不相邻的坐法有多少种?
(2)若甲不坐最左端,乙不坐最右端,则不同排列方式共有多少种?
(3)若甲不坐在两端,乙和丙相邻,则不同排列方式共有多少种?
【答案】(1)480
(2)504
(3)144
【分析】(1)插空法求解不相邻问题;
(2)直接法及间接法计算特殊位置问题;
(3)直接法及间接法计算相邻问题.
【详解】(1)不相邻问题插空法,先排4个男生共有种方法,把2个女生插空有种方法,所以不同排列方式共有种:
(2)方法一:“间接法”,不同排列方式共有种
方法二:“直接法”,一类甲坐最右端,有种坐法:另一类甲坐中间四个位置中的一个,有种坐法.故有种不同坐法.
(3)方法一:共有6个位置,因为甲不坐在两端,所以甲有4种坐法,
当甲确定时,要求乙和丙相邻,共有3种可能,
所以不同排列方式共有种.
方法二:第一步乙、丙相邻共有种方法,第二步乙、丙与余下的三人全排列共有种方法,第三步把甲插入到中间的3个空挡,有种方法,故共有种不同的坐法.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$