内容正文:
第02讲:排列与排列数
【考点梳理】
【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
【例1】.(24-25高二下·上海闵行·月考)下列选项中,不属于排列问题的是( )
A.从六名学生中选三名学生参加数学、物理、化学竞赛,共有多少种选法
B.有十二名学生参加植树活动,要求三人一组,共有多少种分组方案
C.从3,5,7,9中任选两个数做指数运算,可以得到多少个幂
D.从中任取两个数作为点的坐标,可以得到多少个不同的点
【举一反三】
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·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?
3.(25-26高二下·全国·课堂例题)从1,2,3,4四个数字中,任选两个数做加、减、乘、除运算,分别计算它们的结果,在这些问题中,可以看作排列问题的运算有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
题型二、排列数计算、方程和不等式问题
【例2】.(24-25高二下·江苏徐州·月考)求解下列问题:
(1)计算:;
(2)求证:.
(3)解关于的不等式:;
【举一反三】
1.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)计算:
(1);
(2);
(3)已知,求
2.(23-24高二下·江苏扬州·月考)计算下列各题:
(1);
(2)解方程:.
3.(22-23高二上·全国·课后作业)解下列方程或不等式.
(1)=2;
(2).
题型三:排列的证明问题
【例3】.(24-25高二下·全国·课后作业)证明下列等式.
(1);
(2).
【举一反三】
1.(22-23高二·全国·课堂例题)证明: .
2.(20-21高二下·全国·课后作业)求证:(1);
(2).
3.(20-21高二·全国·课后作业)求证:(,,且).
题型四:全排列问题
【例4】.(25-26高三上·江西景德镇·期末)某中学《十年弦歌育桃李•党恩师泽启新程》文艺演出于2025年12月31日在学校演艺大厅开幕,开幕式文艺表演共由6个节目组成,若考虑整体效果,要求:节目《新年!你好》、《觉醒年代》、《精武门》必须相邻,则开幕式文艺表演演出顺序的编排方案共有( )
A.144种 B.156种 C.188种 D.240种
【举一反三】
1.(25-26高二上·湖南·期末)在啦啦操的某次队形变化时,六位同学要排成一个“三角形”队形,其中第一排站一位同学,第二排站两位同学,第三排站三位同学,请问这六位同学的站位有( )
A.1080种 B.720种 C.360种 D.60种
2.(2025·四川成都·一模)某种产品的加工需要经过5道不同工序,如果指定其中某2道工序必须相邻,那么加工顺序共有( )
A.96种 B.72种 C.48种 D.36种
3.(24-25高二下·江苏连云港·月考)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2名、3名、3名同学获一等奖,若将上述获一等奖的8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.432种 B.420种 C.176种 D.7种
题型五:元素有限制的排列问题
【例5】.(25-26高二下·全国·课后作业)用1,2,3…,9这九个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )
A.324 B.224 C.360 D.648
【举一反三】
1.(25-26高二下·全国·课后作业)要从,5个人中选出1名组长和1名副组长,但不能当副组长,则不同的选法种数是( )
A.20 B.16 C.10 D.6
2.(25-26高二上·贵州遵义·期末)含甲、乙、丙在内的6人站成一排,其中甲只能站在头尾两端,且乙丙两人相邻,则不同站法的结果数为( )
A.24 B.48 C.96 D.192
3.(25-26高二上·江西·期末)某文艺汇演有6名演员(含甲、乙)站成一排表演,若甲不站最左边,乙不站最右边,则不同的排法有( )
A.480种 B.504种 C.360种 D.288种
题型六:相邻问题的排列问题
【例6】.(25-26高二上·江苏南通·期末)2个女生和2个男生站成一排合影,2个男生相邻的不同排法总数为( )
A.12 B.24 C.36 D.72
【举一反三】
1.(25-26高二上·江西南昌·期末)甲、乙、丙等5人站成一排,其中甲、乙不相邻且甲、丙相邻的排法有( )
A.24种 B.36种 C.42种 D.48种
2.(25-26高二上·北京海淀·期末)五行是中国古代的一种物质观,多用于哲学、中医学和占卜方面,五行指金、木、水、火、土.现将“金、木、水、火、土”排成一排,则“土、水”相邻的排法种数为( )
A.12 B.24 C.72 D.48
3.(25-26高二上·甘肃平凉·期末)某学校组织学生体检,高二年级一层楼六个班排队,甲班必须排在前三位且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队的不同安排方案共有( )
A.240种 B.120种 C.188种 D.156种
题型七:不相邻的排列问题
【例7】.(25-26高二上·江西南昌·期末)三位老师和三名学生站成一排,若任意两位老师不相邻,任意两名学生也不相邻,则不同的排法总数为( )
A.144 B.72 C.36 D.12
【举一反三】
1.(25-26高二上·福建宁德·期末)宁德市举办大黄鱼产业推介会,某展台需要展示“清蒸大黄鱼“黄鱼鲞”“黄鱼饺”3道菜品和“大黄鱼鱼丸”“大黄鱼鱼松”2种加工制品,若要求2种加工制品在展台上不相邻摆放则不同的摆放方案有( )
A.36种 B.48种 C.72种 D.120种
2.(25-26高二上·北京·期末)某学校在读书节活动中,甲,乙,丙3个班各有2名同学获奖,现将这6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学不相邻的站法种数共有( )
A.120种 B.240种 C.480种 D.720种
3.(25-26高二上·辽宁朝阳·期末)《中国诗词大会》亮点颇多,十场比赛每场都有一首特别设计的开场诗词在声光舞美的配合下,百人团齐声朗诵,别有韵味.若《登鹳雀楼》、《春江花月夜》、《赋得古原草送别》、《念奴娇》和另外确定的两首诗词排在后六场,且《登鹳雀楼》排在《春江花月夜》的前面,《赋得古原草送别》与《念奴娇》不相邻且均不排在最后,则后六场的排法有( )
A.720种 B.360种 C.288种 D.144种
题型八:排列的综合问题
【例8】.(25-26高二下·全国·课后作业)8个人排队:
(1)排成一排共有多少种不同的排法?
(2)排成两排,前后两排各4人共有多少种不同的排法?
(3)排成两排,前排3人,后排5人,共有多少种不同的排法?
【举一反三】
1.(25-26高二下·全国·课堂例题)3名男生、4名女生按照不同的要求排队,求不同的排队方法的种数.
(1)全体站成一排,男、女各站在一起;
(2)全体站成一排,男生必须站在一起;
(3)全体站成一排,男生不能站在一起;
(4)全体站成一排,男女相间排列.
2.(25-26高二上·江西吉安·期末)某社区文化节需安排4个不同节目(古筝演奏、相声、吉他弹唱、民族舞),按表演先后顺序排定4个时段,每个时段表演一个节目,且节目不重复.请根据以下不同条件,分别计算符合要求的节目安排方案总数:
(1)民族舞节目不能安排在第一个表演时段;
(2)古筝演奏节目与相声节目必须相邻.
3.(25-26高二下·全国·课堂例题)六人按下列要求站成一横排,分别有多少种不同的站法?
(1)甲不站两端;
(2)甲、乙站在两端;
(3)甲不站左端,乙不站右端.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高二下·全国·课堂例题)从甲、乙、丙三人中选两人站成一排的所有站法为( )
A.甲乙,乙甲,甲丙,丙甲 B.甲乙,丙乙,丙甲
C.甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙 D.甲乙,甲丙,乙丙
2.(25-26高二上·江苏常州·期末)若,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3(25-26高二下·全国·课堂例题)某班下午有三节课,欲从语文、数学、英语、物理、化学中任选三科来安排,则不同排课法的种数是( )
A.15 B. C. D.
4.(25-26高二上·山东德州·期末)如图,一个地区分为4个区域,现给该地区着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有3种颜色可供选择,则不同的着色方法共有( )种.
A.12 B.18 C.24 D.30
5.(25-26高二上·上海·期末)年月,国产AI视频生成模型“通义万相”上线“角色一致性”功能,支持在多个场景中保持主角形象不变.现有个互不相同的场景模板,需从中选出个并按顺序生成短视频,每个模板至多使用一次.则不同的生成方案共有( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·湖南长沙·期末)有一对双胞胎学生和3位老师站成一排拍照,双胞胎不站在一起的不同排法共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
7.(25-26高二上·江西抚州·期末)某教室有一排个座位,4位男同学和3位女同学要坐下,但为了减少聊天,规定同性别的同学不能相邻而坐(即任意两位男生不相邻,任意两位女生不相邻)的坐法总数为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(25-26高二下·全国·)已知下列问题,其中是排列问题的有( )
A.从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组
B.从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动
C.从四个字母中取出个字母
D.从四个数字中取出个数字组成一个两位数
9.(25-26高二上·江西九江·期末)现用数字1,2,3,4填如图所示的四宫格,每格均填1个数字,则下列结论正确的是( )
A.若数字可以重复使用,则共有256种填法
B.若4个数字均使用,则共有18种填法
C.若4个数字均使用且第2行的数字之和大于第1行的数字之和,则共有8种填法
D.若数字可以重复使用且相邻的两个格子不能填相同的数字,则共有84种填法
10.(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·期末)将名男生和名女生排成一排,下列说法中正确的是( )
A.女生排在中间的排法有种
B.女生不在头尾的排法有种
C.女生不相邻的排法有种
D.女生甲在女生乙右边的排法有种
11.(25-26高二上·辽宁大连·期末)某产品的加工需要经过道工序,下列说法正确的是( )
A.其中某道工序放在最前,有种不同的加工顺序
B.其中某道工序不放在最前,也不放在最后,有种不同的加工顺序
C.其中某两道工序必须相邻,有种不同的加工顺序
D.其中某两道工序不能相邻,有种不同的加工顺序
三、填空题
12.(25-26高二下·全国·课后作业)计算:________.
13.(25-26高二下·全国·课堂例题)从2,3,5,7四个数中任选两个分别相除,则得到的结果有________种.
14.(24-25高二下·重庆渝中·月考)某校举办元旦晚会,有2个语言类节目和4个唱歌节目,要求第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有__________种排法(数字作答).
15.(25-26高二上·陕西商洛·期末)王老师与甲、乙等6名同学进行毕业合照,照相时他们站成一排,同学们要让王老师站在中间,甲同学与王老师站在一起,乙同学不站在左右两端,则他们不同的站法有_____种.
四、解答题
16.(25-26高二下·全国·课堂例题)写出下列问题的所有排列.
(1)从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,共有多少个不同的两位数?
(2)写出从4个元素a,b,c,d中任取3个元素的所有排列.
17.(25-26高二下·全国·课堂例题)判断下列问题是不是排列问题:
(1)从1到10十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内的点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
(2)从10名同学中任抽两名同学去学校开座谈会,有多少种不同的抽取方法?
(3)某商场有四个大门,若从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,不同的出入方式共有多少种?
18.(25-26高二上·江西景德镇·月考)为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画、素描画六件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
19.(25-26高二上·陕西渭南·期末)元旦假期,陕西各地举办丰富多彩、各具特色的活动,相关数据显示,西安入围全国十大热门目的地,西安本地热门景区前六名依次为秦始皇帝陵博物院、陕西历史博物馆、西安城墙、大唐不夜城、华清宫、大唐芙蓉园,游客甲计划用六天时间参观这六个景区,每天参观一个景区.
(1)求不同的参观顺序的方案数;
(2)若甲第一天和第二天均不参观大唐不夜城和大唐芙蓉园,求不同的参观顺序的方案数;
(3)若甲参观秦始皇帝陵博物院、陕西历史博物馆的顺序不相邻,求不同的参观顺序的方案数.
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第02讲:排列与排列数
【考点梳理】
【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
【例1】.(24-25高二下·上海闵行·月考)下列选项中,不属于排列问题的是( )
A.从六名学生中选三名学生参加数学、物理、化学竞赛,共有多少种选法
B.有十二名学生参加植树活动,要求三人一组,共有多少种分组方案
C.从3,5,7,9中任选两个数做指数运算,可以得到多少个幂
D.从中任取两个数作为点的坐标,可以得到多少个不同的点
【答案】B
【分析】排列是要求有顺序的,故而只需看每个选项中的是否和顺序有关即可.
【详解】A.选出3名学生后,哪位同学参加哪门竞赛需再排序,故属于排列问题,故A错误;
B. 分组无顺序,故不属于排列问题,B正确;
C. 如和是不同的,即哪个数作指数和底数是不同的,故属于排列问题,故C错误;
D. 如和是不同的点,故属于排列问题,故D错误.
故选:B.
【举一反三】
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.(25-26高二下·全国·课堂例题)从1,2,3,4四个数字中,任选两个数做加、减、乘、除运算,分别计算它们的结果,在这些问题中,可以看作排列问题的运算有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】B
【分析】根据题意,结合排列的定义,进行分析判断,即可求解.
【详解】因为加法和乘法满足交换律,所以选出两个数做加法和乘法时,结果与两数字位置无关,
所以加法和乘法不是排列问题;
而减法、除法与两数字的位置有关,即减法和除法,是排列问题.
故选:B.
题型二、排列数计算、方程和不等式问题
【例2】.(24-25高二下·江苏徐州·月考)求解下列问题:
(1)计算:;
(2)求证:.
(3)解关于的不等式:;
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)(2)(3)应用排列数公式化简求值、证明恒等关系及解不等式;
【详解】(1);
(2),.
(3)依题意,有,可得,
由,得,即,
整理得,解得,所以,
又,得,所以的解集为.
【举一反三】
1.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)计算:
(1);
(2);
(3)已知,求
【答案】(1)64;
(2)348;
(3)7.
【分析】(1)(2)利用排列数公式计算即可.
(3)利用排列数公式化简方程,再求解方程即得.
【详解】(1).
(2).
(3)由,得,即,则,
整理得,所以.
2.(23-24高二下·江苏扬州·月考)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.
3.(22-23高二上·全国·课后作业)解下列方程或不等式.
(1)=2;
(2).
【答案】(1)n=5
(2)x=8
【分析】(1)根据条件,利用排列数公式即可求出结果;
(2)先利用排列数公式得到 ,从而得到,对根据排列数公式要求,求出的范围,进而求出结果.
【详解】(1)因为=2,
由,解得,
由原式可得,解得或或.
又因为,所以.
(2)因为<6,
由,解得且,
由原不等式可得,
化简可得,解得,
又且,所以.
题型三:排列的证明问题
【例3】.(24-25高二下·全国·课后作业)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.
【举一反三】
1.(22-23高二·全国·课堂例题)证明: .
【答案】证明见解析
【分析】根据排列数公式和运算性质,准确化简,即可求解.
【详解】证明 :
.
为了使上述结论在时也成立,我们规定.
由此可知,排列数公式还可以写成.
2.(20-21高二下·全国·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)根据排列数的计算公式先化简右式,然后即可证明等式成立;
(2)将左式每一项都变形为阶乘的形式,然后进行化简计算并与右式比较,由此证明等式成立.
【详解】(1)右式左式,
故等式成立;
(2)左式右式,
故等式成立.
3.(20-21高二·全国·课后作业)求证:(,,且).
【答案】证明见解析
【分析】利用排列数计算公式化简计算等式左边即可得证.
【详解】依题意,左边
右边,
所以原等式成立.
题型四:全排列问题
【例4】.(25-26高三上·江西景德镇·期末)某中学《十年弦歌育桃李•党恩师泽启新程》文艺演出于2025年12月31日在学校演艺大厅开幕,开幕式文艺表演共由6个节目组成,若考虑整体效果,要求:节目《新年!你好》、《觉醒年代》、《精武门》必须相邻,则开幕式文艺表演演出顺序的编排方案共有( )
A.144种 B.156种 C.188种 D.240种
【答案】A
【分析】利用捆绑法结合排列数的性质求解即可.
【详解】先将节目《新年!你好》、《觉醒年代》、《精武门》捆绑在一起,
有种排法,再把这个整体和另外三个节目全排列,有种排法,
则共有种排法,故A正确.
故选:A
【举一反三】
1.(25-26高二上·湖南·期末)在啦啦操的某次队形变化时,六位同学要排成一个“三角形”队形,其中第一排站一位同学,第二排站两位同学,第三排站三位同学,请问这六位同学的站位有( )
A.1080种 B.720种 C.360种 D.60种
【答案】B
【分析】方法1,题目所求相当于6位同学的全排列数,据此可得答案;
方法2,将排队分成3步,第一步从6人中选1人排列,第二步从剩下的5人中选2人并排列,第三步将剩下的3人排成1列,据此可得答案.
【详解】法本题相当于将6位同学排列到6个不同的位置,排列数即为6位同学的全排列数,故总排列数为;
法2:排队分为三步,第一步从6人中选1人排列,排列数为,第二步从剩下的5人中选2人并排列,排列数为,
第三步在前两排选完后,将剩下的3人排列,排列数为;故总排列数为.
故选:B.
2.(2025·四川成都·一模)某种产品的加工需要经过5道不同工序,如果指定其中某2道工序必须相邻,那么加工顺序共有( )
A.96种 B.72种 C.48种 D.36种
【答案】C
【分析】先排相邻的2道工序,再把它与其它3道工序作全排列,即可得.
【详解】由题意,把相邻的2道工序做排列,再把它与其它3道工序作全排,
所以加工顺序有种.
故选:C
3.(24-25高二下·江苏连云港·月考)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2名、3名、3名同学获一等奖,若将上述获一等奖的8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.432种 B.420种 C.176种 D.7种
【答案】A
【分析】先对各年级同学作全排,再把三个年级作为三组作全排,应用分步乘法求不同排法数.
【详解】先将各年级同学作全排有种,再把三个年级同学作全排有种,故共有种.
故选:A
题型五:元素有限制的排列问题
【例5】.(25-26高二下·全国·课后作业)用1,2,3…,9这九个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )
A.324 B.224 C.360 D.648
【答案】B
【分析】根据分步计数原理,先排个位,有种,然后排十位和百位,有种,即可得解.
【详解】先排个位,有种,然后排十位和百位,有种,
故共有(个)没有重复数字的三位偶数.
故选:B
【举一反三】
1.(25-26高二下·全国·课后作业)要从,5个人中选出1名组长和1名副组长,但不能当副组长,则不同的选法种数是( )
A.20 B.16 C.10 D.6
【答案】B
【分析】先考虑无限制条件的情况,再减去当副组长的情况,即可得答案.
【详解】不考虑限制条件有种选法,
若当副组长,有种选法,
故不当副组长,有(种)选法.
故选:B.
2.(25-26高二上·贵州遵义·期末)含甲、乙、丙在内的6人站成一排,其中甲只能站在头尾两端,且乙丙两人相邻,则不同站法的结果数为( )
A.24 B.48 C.96 D.192
【答案】C
【分析】先将乙丙看作一个整体,再考虑5个元素,甲站两端的情况,即可求解.
【详解】将乙丙看作一个整体,内部有种排列,
此时可看作5个元素排成一排,甲站两端,
先排甲,有,剩下4个元素全排列有,
故由乘法原理可得,
即甲只能站在头尾两端,且乙丙两人相邻,则不同站法的结果数为,
故选:C
3.(25-26高二上·江西·期末)某文艺汇演有6名演员(含甲、乙)站成一排表演,若甲不站最左边,乙不站最右边,则不同的排法有( )
A.480种 B.504种 C.360种 D.288种
【答案】B
【分析】根据题意,求得全排列数,再求得甲站在最左边,乙站最右边,以及甲站在最左边且乙站在最右边的排法数,结合间接法,即可求解.
【详解】由6名演员站成一排表演,共有种排法,
甲站在最左边,有种排法,乙站在最右边,有种排法,
甲站在最左端且乙站在最右端,有种排法,
所以甲不站最左边,乙不站最右边,则不同的排法有种排法.
故选:B.
题型六:相邻问题的排列问题
【例6】.(25-26高二上·江苏南通·期末)2个女生和2个男生站成一排合影,2个男生相邻的不同排法总数为( )
A.12 B.24 C.36 D.72
【答案】A
【分析】根据相邻问题捆绑法求解即可.
【详解】把2个男生看作一个整体,内部有种排列方式
将这个男生整体和2个女生一起排列,相当于3个元素,有种排列方式,
所以,根据乘法原理,总的排法有:种不同排法.
故选:A
【举一反三】
1.(25-26高二上·江西南昌·期末)甲、乙、丙等5人站成一排,其中甲、乙不相邻且甲、丙相邻的排法有( )
A.24种 B.36种 C.42种 D.48种
【答案】B
【分析】先使用捆绑法求出甲、丙相邻的所有排法,再利用排除法,减去其中甲、乙也相邻的排法,即可得解.
【详解】将甲、丙进行捆绑,形成一个“大元素”,再将这个“大元素”与其他3个人进行排序,共有种排法.
接下来考虑甲与乙、丙都相邻的情形,
需将甲、乙、丙进行捆绑,且甲位于中间,
然后将这个“大元素”与其他2个人进行排序,此时共有种排法.
综上,共有种不同的排法.
故选:B.
2.(25-26高二上·北京海淀·期末)五行是中国古代的一种物质观,多用于哲学、中医学和占卜方面,五行指金、木、水、火、土.现将“金、木、水、火、土”排成一排,则“土、水”相邻的排法种数为( )
A.12 B.24 C.72 D.48
【答案】D
【分析】用排列中的捆绑法直接求出即可.
【详解】由题意知:则“土、水”相邻的排法种数为.
故选:D.
3.(25-26高二上·甘肃平凉·期末)某学校组织学生体检,高二年级一层楼六个班排队,甲班必须排在前三位且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队的不同安排方案共有( )
A.240种 B.120种 C.188种 D.156种
【答案】B
【分析】分别分析甲在第一位、第二位和第三位三种情况,结合捆绑法,分析计算,即可得答案.
【详解】甲班排在第一位,丙班和丁班排在一起的情况有(种),将剩余的三个班全排列,
安排到剩下的3个位置,有(种)情况,此时有(种)安排方案;
甲班排在第二位,丙班和丁班在一起的情况有(种),将剩下的三个班全排列,
安排到剩下的三个位置,有(种)情况,此时有(种)安排方案;
甲班排在第三位,丙班和丁班排在一起的情况有(种),将剩下的三个班全排列,
安排到剩下的三个位置,有(种)情况,此时有(种)安排方案
由分类加法计数原理可知共有(种)方案.
故选:B.
题型七:不相邻的排列问题
【例7】.(25-26高二上·江西南昌·期末)三位老师和三名学生站成一排,若任意两位老师不相邻,任意两名学生也不相邻,则不同的排法总数为( )
A.144 B.72 C.36 D.12
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用不相邻问题插空法列式求解.
【详解】排3名学生有种方法,再将3名老师插入3名学生每个排列形成的间隙中,
由任意两位老师不相邻,任意两名学生也不相邻,得3名学生每个排列形成的中间两个间隙必排,有种方法,
所以不同的排法总数为种.
故选:B
【举一反三】
1.(25-26高二上·福建宁德·期末)宁德市举办大黄鱼产业推介会,某展台需要展示“清蒸大黄鱼“黄鱼鲞”“黄鱼饺”3道菜品和“大黄鱼鱼丸”“大黄鱼鱼松”2种加工制品,若要求2种加工制品在展台上不相邻摆放则不同的摆放方案有( )
A.36种 B.48种 C.72种 D.120种
【答案】C
【分析】先用全排列排好道菜品,再用插空法将种加工制品插入菜品形成的空隙中,最后将两步结果相乘得到总方案数.
【详解】道菜的全排列数为种;
排列好后,它们之间会形成个空隙(包括两端);
从个空隙中选2个来放加工制品,排列数为:种;
总方案数为:种.
故选:C
2.(25-26高二上·北京·期末)某学校在读书节活动中,甲,乙,丙3个班各有2名同学获奖,现将这6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学不相邻的站法种数共有( )
A.120种 B.240种 C.480种 D.720种
【答案】C
【分析】利用插空法结合排列组合的知识即可求解.
【详解】先排乙班和丙班的学生,有(种),
又甲班的2名同学不相邻,利用插空法得(种),
综上,共有(种).
故选:C.
3.(25-26高二上·辽宁朝阳·期末)《中国诗词大会》亮点颇多,十场比赛每场都有一首特别设计的开场诗词在声光舞美的配合下,百人团齐声朗诵,别有韵味.若《登鹳雀楼》、《春江花月夜》、《赋得古原草送别》、《念奴娇》和另外确定的两首诗词排在后六场,且《登鹳雀楼》排在《春江花月夜》的前面,《赋得古原草送别》与《念奴娇》不相邻且均不排在最后,则后六场的排法有( )
A.720种 B.360种 C.288种 D.144种
【答案】D
【分析】根据题意分步进行分析:①用倍分法分析《登鹳雀楼》、《春江花月夜》和另外两首诗词的排法数目;②用插空法分析《赋得古原草送别》与《念奴娇》的排法数目,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】根据题意分步进行分析:
①将《登鹳雀楼》、《春江花月夜》和另外两首诗词的首诗词全排列,则有种顺序,
因为《登鹳雀楼》排在《春江花月夜》的前面,所以这首诗词的排法有种;
②这首诗词排好后,不含最后有个空位,在个空位中任选个,
安排《赋得古原草送别》与《念奴娇》,有种安排方法;
则后六场的排法有种 .
故选:D
题型八:排列的综合问题
【例8】.(25-26高二下·全国·课后作业)8个人排队:
(1)排成一排共有多少种不同的排法?
(2)排成两排,前后两排各4人共有多少种不同的排法?
(3)排成两排,前排3人,后排5人,共有多少种不同的排法?
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)直接利用排列的定义,计算8个不同元素的全排列数;
(2)将前后两排视为一排,或用分步乘法计数原理先选前排再排后排,均转化为8个元素的全排列问题;
(3)沿用前后排等价于一排的分析思路,分步排列前排3人和后排5人,结果仍为8个元素的全排列数.
【详解】(1)由排列的定义知共有种不同的排法.
(2)8人排成前后两排,相当于排成一排,从中间分成两部分,其排列数等于8人排成一排的排列数;
也可以分步进行,第一步:从8人中任选4人放在前排共有种排法,
第二步:剩下的4人放在后排共有种排法,
由分步乘法计数原理知共有种排法.
(3)同(2)的分析可知,共有(种).
【举一反三】
1.(25-26高二下·全国·课堂例题)3名男生、4名女生按照不同的要求排队,求不同的排队方法的种数.
(1)全体站成一排,男、女各站在一起;
(2)全体站成一排,男生必须站在一起;
(3)全体站成一排,男生不能站在一起;
(4)全体站成一排,男女相间排列.
【答案】(1)(种);
(2)(种);
(3)(种);
(4)(种).
【分析】(1)直接按相邻问题的排列计算,先分别排男生和女生,然后再男女各视成一整体再排可得;
(2)直接按捆绑法计算,先排3名男生,然后再把男生看成一个整体和4名女生进行全排列可得;
(3)直接按插空法排列计算,先排4名女生,再由这4名女生产生5个空中排3名男生可得;
(4)先排3名男生,再由这3名男生产生的4个空中排4名女生可得.
【详解】(1)分三步完成:第一步:3名男生必须站在一起是男生的全排列,有种排法;
第二步:4名女生必须站在一起是女生的全排列,有种排法;
第三步:全体男生、女生各视为一个元素,有种排法.
由分步乘法计数原理知,共有(种)排队方法.
(2)因为三名男生全排列有种方法,把所有男生视为一个元素,与4名女生组成5个元素全排列,有种排法.
故有(种)排队方法.
(3)先安排女生,共有种排法;男生在4个女生隔成的五个空中安排,共有种排法,故共有(种)排法.
(4)先排男生有种排法,产生4个空然后让4名女生插空有种排法,共有(种)排法.
2.(25-26高二上·江西吉安·期末)某社区文化节需安排4个不同节目(古筝演奏、相声、吉他弹唱、民族舞),按表演先后顺序排定4个时段,每个时段表演一个节目,且节目不重复.请根据以下不同条件,分别计算符合要求的节目安排方案总数:
(1)民族舞节目不能安排在第一个表演时段;
(2)古筝演奏节目与相声节目必须相邻.
【答案】(1)18
(2)12
【分析】(1)先从古筝演奏、相声、吉他弹唱选一个安排第一个表演,再对剩下3个全排列即可求解;
(2)将古筝演奏和相声看作一个整体,再和吉他弹唱、民族舞全排列即可求解.
【详解】(1)先安排第一个表演时段,有古筝演奏、相声、吉他弹唱3种选择;
剩下3个时段,对剩下3个节目全排列,有种,
所以总数为种;
(2)将古筝演奏和相声看作一个“整体”,内部有种排列方式;
再把这个“整体”和吉他弹唱、民族舞进行全排列,有种排法,
所以总数为种.
3.(25-26高二下·全国·课堂例题)六人按下列要求站成一横排,分别有多少种不同的站法?
(1)甲不站两端;
(2)甲、乙站在两端;
(3)甲不站左端,乙不站右端.
【答案】(1)(种)
(2)(种)
(3)(种)
【分析】(1)解法一:特殊元素优先排法,先安排甲再排其余人可得;解法二:特殊位置优先考虑法,先排两端的再排其余的可得;解法三:间接法,先不考虑限制计算总数,再考虑减去甲在两端的情况可得;
(2)先排甲乙两个人再排其余人可得;
(3)解法一:间接法,先计算总数有种排法,再减去甲站左端有,乙站右端有,再加上甲站左端且乙站右端有,从而可得结果;解法二:以甲的位置分两类计算,一类甲站右端有,二类甲在中间四个位置且乙不站右端有,进而可得结果.
【详解】(1)法一:要使甲不站在两端,可先让甲在中间4个位置上任选1个,有种站法,
然后其余5人在另外5个位置上作全排列有种站法,根据分步乘法计数原理,
共有(种)站法.
法二:由于甲不站两端,这两个位置只能从其余5个人中选2个人站,有种站法,
然后其余4人有种站法,根据分步乘法计数原理,共有(种)站法.
法三:若对甲没有限制条件共有种站法,甲在两端共有种站法,
从总数中减去这两种情况的排列数,即得所求的站法数,共有(种).
(2)首先考虑特殊元素,甲、乙先站两端,有种,
再让其他4人在中间位置作全排列,有种,根据分步乘法计数原理,
共有(种)站法.
(3)法一:甲在左端的站法有种,乙在右端的站法有种,
甲在左端且乙在右端的站法有种,共有(种)站法.
法二:以元素甲分类可分为两类:第一类,甲站右端有种;
第二类,甲在中间4个位置之一,而乙不在右端有种,
故共有(种)站法.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高二下·全国·课堂例题)从甲、乙、丙三人中选两人站成一排的所有站法为( )
A.甲乙,乙甲,甲丙,丙甲 B.甲乙,丙乙,丙甲
C.甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙 D.甲乙,甲丙,乙丙
【答案】C
【分析】根据题意,结合枚举法一一列出,即可求解.
【详解】根据题意,从甲、乙、丙三人中选两人站成一排,
若选甲乙两人,则站法为甲乙,乙甲;
若选甲丙两人,则站法为甲丙,丙甲;
若选乙丙两人,则站法为乙丙,丙乙,
所以所有站法为“甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙”.
故选:C.
2.(25-26高二上·江苏常州·期末)若,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【分析】根据组合数与排列数的计算公式,将原方程化简整理,即可求出结果.
【详解】由,可得:,且,
解得:.
故选:A
3(25-26高二下·全国·课堂例题)某班下午有三节课,欲从语文、数学、英语、物理、化学中任选三科来安排,则不同排课法的种数是( )
A.15 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据排列数的定义计算即可
【详解】把下午三节课看成“3个位置”,把语文、数学、英语、物理、化学看成“5个元素”,
分别用来表示,
一种排课法可看作是从中取出3个按顺序分给三节课,
分配的时候有顺序之分,故所有不同排课法的种数是.
故选:B.
4.(25-26高二上·山东德州·期末)如图,一个地区分为4个区域,现给该地区着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有3种颜色可供选择,则不同的着色方法共有( )种.
A.12 B.18 C.24 D.30
【答案】B
【分析】讨论用3种颜色和2种颜色两种情况,分别求解,综合即可得答案.
【详解】若用3种颜色,则需AD同色,或BC同色,则有种选择,
若用2种颜色,则需AD同色并且BC同色,则有种选择,
综上,不同的着色方法共有种.
故选:B
5.(25-26高二上·上海·期末)年月,国产AI视频生成模型“通义万相”上线“角色一致性”功能,支持在多个场景中保持主角形象不变.现有个互不相同的场景模板,需从中选出个并按顺序生成短视频,每个模板至多使用一次.则不同的生成方案共有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用排列计数原理可得结果.
【详解】因为现有个互不相同的场景模板,需从中选出个并按顺序生成短视频,每个模板至多使用一次.
则不同的生成方案种数为种.
故选:B.
6.(25-26高二上·湖南长沙·期末)有一对双胞胎学生和3位老师站成一排拍照,双胞胎不站在一起的不同排法共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】B
【分析】先排无限制条件的元素,分析空隙数量,再插入不相邻元素,最后计算总排法数量.
【详解】先排3位老师,3人全排列的方法为:;
3位老师形成4个空隙,将2个双胞胎插入4个空隙的方法数为:,
总的排列法为:种,故B正确.
故选:B.
7.(25-26高二上·江西抚州·期末)某教室有一排个座位,4位男同学和3位女同学要坐下,但为了减少聊天,规定同性别的同学不能相邻而坐(即任意两位男生不相邻,任意两位女生不相邻)的坐法总数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分步乘法计数原理计算即可.
【详解】先排好3位女生,有种排法,此时产生4个空位,再将4位男生排入这4个空位,有种排法,
根据分步乘法计数原理,共有种坐法.
故选:D.
二、多选题
8.(25-26高二下·全国·)已知下列问题,其中是排列问题的有( )
A.从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组
B.从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动
C.从四个字母中取出个字母
D.从四个数字中取出个数字组成一个两位数
【答案】AD
【分析】根据排列的定义,逐个选项判断即可.
【详解】选项A是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序有关;
选项B不是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序无关;
选项C不是排列问题,因为取出的两个字母与顺序无关;
选项D是排列问题,因为取出的两个数字还需要按顺序排成一列.
故选:AD
9.(25-26高二上·江西九江·期末)现用数字1,2,3,4填如图所示的四宫格,每格均填1个数字,则下列结论正确的是( )
A.若数字可以重复使用,则共有256种填法
B.若4个数字均使用,则共有18种填法
C.若4个数字均使用且第2行的数字之和大于第1行的数字之和,则共有8种填法
D.若数字可以重复使用且相邻的两个格子不能填相同的数字,则共有84种填法
【答案】ACD
【分析】对于A,每个位置的数字均有4种选法;
对于B,四个空格1、2、3、4四个数字都要填一次,即全排列;
对于C,列出满足条件的数字组合分别讨论;
对于D,根据数字可重复、相邻不同按位置分类计算.
【详解】对于A,若数字可以重复使用,则共有种填法,故A正确;
对于B,若4个数字均使用,则共有种填法,故B错误;
对于C,若4个数字均使用且第2行的数字之和大于第1行的数字之和,
则可以1,2在第1行,3,4在第2行,或1,3在第1行,2,4在第2行,
共有种填法,故C正确;
对于D,分4步,设四宫格4个位置如下:
①(左上)、②(右上)、③(左下)、④(右下),
第1步,填①,有1,2,3,4共4种选法;
第2步,填②,由于和①相邻,所以不能与①相同,故有3种选法;
第3步,填③,因其与①相邻,所以不能与①相同,故又分2种情况,
情况1,③与②数字相同,此时只限制③与①不同,而②本身就与①不同,
故仅1种选法(和②一致),
情况2,③与②数字不同,此时③需同时满足与①不同、与②不同,所以有2种选法;
第4步,填④,因④与②、③都相邻,所以必须和②、③都不同,
所以选法由②和③是否相同决定,
情况1,②与③相同时,④只需与②(即③)不同,此时有3种选法,
情况2,②与③不同时,④需同时与②不同、与③不同,此时有2种选法
所以利用分步乘法与分类加法计数原理(种),故D正确
故选:ACD
10.(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·期末)将名男生和名女生排成一排,下列说法中正确的是( )
A.女生排在中间的排法有种
B.女生不在头尾的排法有种
C.女生不相邻的排法有种
D.女生甲在女生乙右边的排法有种
【答案】AC
【分析】按照分步乘法计数原理判断A,首先排两个男生在头尾、其余人全排列即可判断B,利用插空法判断C,定序问题用倍缩法,即可判断D.
【详解】对于A:首先将名女生排在中间的三个位置,再将名男生排在其余四个位置,
则有种排法,故A正确;
对于B:首先排两个男生在头尾、其余人全排列,则有种排法,故B错误;
对于C:首先将名男生全排列,再将名女生插空排列,则有种排法,故C正确;
对于D:女生甲在女生乙右边属于定序问题,则有种排法,故D错误;
故选:AC
11.(25-26高二上·辽宁大连·期末)某产品的加工需要经过道工序,下列说法正确的是( )
A.其中某道工序放在最前,有种不同的加工顺序
B.其中某道工序不放在最前,也不放在最后,有种不同的加工顺序
C.其中某两道工序必须相邻,有种不同的加工顺序
D.其中某两道工序不能相邻,有种不同的加工顺序
【答案】ABD
【分析】根据排列的定义,结合捆绑法、插空法逐一判断即可.
【详解】A:某道工序放在最前,其他道工序进行排列即可,
则有种方法,因此本选项说法正确;
B:因为某道工序不放在最前,也不放在最后,所以从其他道工序中选出道工序放在最前最后两个位置,
这道工序和剩下的道工序进行排列,则有种方法,因此本选项说法正确;
C:因为某两道工序必须相邻,所以把这两道工序捆绑,连同其他道工序进行排列,
则有种方法,因此本选项说法不正确;
D:因为某两道工序不能相邻,所以首先其他道工序进行排列,形成个空,然后这两道工序进行插空,
则有种方法,因此本选项说法正确.
故选:ABD
三、填空题
12.(25-26高二下·全国·课后作业)计算:________.
【答案】
【分析】利用排列数公式直接计算化简即可.
【详解】.
故答案为:
13.(25-26高二下·全国·课堂例题)从2,3,5,7四个数中任选两个分别相除,则得到的结果有________种.
【答案】
【分析】根据题意,利用排列数公式,即可求解.
【详解】根据题意,由2,3,5,7四个数中任选两个分别相除,其结果各不相同,
所以得到结果数为.
故答案为:.
14.(24-25高二下·重庆渝中·月考)某校举办元旦晚会,有2个语言类节目和4个唱歌节目,要求第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有__________种排法(数字作答).
【答案】
【分析】根据特殊元素优先法分步完成即可.
【详解】依题意,完成这件事共分两步完成,
第一步:从4个歌唱节目中选2个排在一头一尾有种排法;
第二步:剩下的2个语言类节目和2个唱歌节目共4个节目在中间4个位置全排有种排法,
由分步乘法计数原理得一共种排法.
故答案为:.
15.(25-26高二上·陕西商洛·期末)王老师与甲、乙等6名同学进行毕业合照,照相时他们站成一排,同学们要让王老师站在中间,甲同学与王老师站在一起,乙同学不站在左右两端,则他们不同的站法有_____种.
【答案】144
【分析】根据分步计数乘法原理计算即可.
【详解】总共有人,王老师必须站在中间,即第 4 个位置,只有1种选择,
甲必须与王老师站在一起,只能在第 3 或第 5 个位置,有 2种选择,
乙不能站在左右两端(第 1、7 位),此时已占用 2 个位置(王老师和甲),剩余 5 个位置中排除 2 个端点,
有 个可选位置,即3种选择,
剩下的 4 名同学可以在剩余的 4 个位置上全排列,有种方式.
因此,共有种站法.
故答案为:144.
四、解答题
16.(25-26高二下·全国·课堂例题)写出下列问题的所有排列.
(1)从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,共有多少个不同的两位数?
(2)写出从4个元素a,b,c,d中任取3个元素的所有排列.
【答案】(1)12个
(2)答案见解析
【分析】(1)根据题意,利用枚举法,一一列举,即可求解;
(2)根据题意,利用树形图法,进行列举,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,
则所有两位数是12,21,13,31,14,41,23,32,24,42,34,43,
共有12个不同的两位数.
(2)解:由题意作树形图,如图所示,
故所有的排列为:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,共有24个.
17.(25-26高二下·全国·课堂例题)判断下列问题是不是排列问题:
(1)从1到10十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内的点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
(2)从10名同学中任抽两名同学去学校开座谈会,有多少种不同的抽取方法?
(3)某商场有四个大门,若从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,不同的出入方式共有多少种?
【答案】(1)是排列问题
(2)不是排列问题
(3)是排列问题
【分析】根据排列的定义,逐个分析判断,即可求解.
【详解】(1)解:由于取出的两数组成点的坐标与哪一数作横坐标,哪一数作纵坐标的顺序有关,
所以这是一个排列问题.
(2)解:因为从10名同学抽取两人去学校开座谈会的方式不用考虑两人的顺序,
所以这不是排列问题.
(3)解:因为从一门进,从另一门出是有顺序的,所以是排列问题.
所以(1)(3)是排列问题,(2)不是排列问题.
18.(25-26高二上·江西景德镇·月考)为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画、素描画六件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用间接法以及排列知识求出;
(2)利用捆绑法以及排列的知识解决.
【详解】(1)将六件艺术作品展出,则展出顺序共有种,
若第一件展出的艺术作品是国画,则展出顺序共有种,
则第一件展出的艺术作品不是国画,共有种不同的安排方案;
(2)因油画和插画的展出顺序相邻,则将其捆绑为一个整体,再将其与剩下的四件艺术作品一起排序,共有种不同的安排方案.
19.(25-26高二上·陕西渭南·期末)元旦假期,陕西各地举办丰富多彩、各具特色的活动,相关数据显示,西安入围全国十大热门目的地,西安本地热门景区前六名依次为秦始皇帝陵博物院、陕西历史博物馆、西安城墙、大唐不夜城、华清宫、大唐芙蓉园,游客甲计划用六天时间参观这六个景区,每天参观一个景区.
(1)求不同的参观顺序的方案数;
(2)若甲第一天和第二天均不参观大唐不夜城和大唐芙蓉园,求不同的参观顺序的方案数;
(3)若甲参观秦始皇帝陵博物院、陕西历史博物馆的顺序不相邻,求不同的参观顺序的方案数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用全排列直接求解;
(2)利用特殊元素优先安排的方法求解;
(3)利用插空法求解.
【详解】(1)六天时间参观这六个景区的不同的参观顺序的方案数为;
(2)第一天和第二天不同的参观顺序的方案数为种;
后四天安排剩下的四个景区,共有种,
所以共有:种方案;
(3)先排列除秦始皇帝陵博物院、陕西历史博物馆的另外四个景区,
有种方案,产生个空,
利用插空法:再安排秦始皇帝陵博物院和陕西历史博物馆,
所以共有种方案.
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