排列组合问题的典型类型及其破解策略

时间:2022-08-23 03:57:58

排列组合问题的典型类型及其破解策略

谈到排列组合问题,很多同学望而生畏,如同谈虎色变.究其原因:其解法独特,需要有较强的逻辑思维能力和抽象问题的能力.解决排列组合问题,除了审题清楚,准确分类、合理分步外,还要抓住问题的本质特征,讲究策略和方法,使看似陌生而复杂的问题化归为熟知的类型.下面介绍排列组合中几种典型的类型及其破解策略.

类型一:特殊元素(位置)问题

对于含有限定条件的排列组合题,破解策略:优先安排特殊(元素)位置,再考虑其他元素和位置,在具体解题时,有时“元素优先”,有时“位置优先”.

例1:安排7名工作人员在5月1日至5月7日值班,每人值班一天,其中甲、乙两人都不安排在5月1日和5月2日,则不同的安排方法有?摇?摇 ?摇?摇种.(用数字作答)

类型二:排组混合问题

对于排列组合的混合应用题,破解策略:采取先选取元素,后进行排列,即“先选后排、分步实施法”.

例:从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共有(?摇?摇)

A.24种?摇?摇B.18种?摇?摇C.12种?摇?摇D.6种

类型五:复杂问题

复杂问题是指在直接法考虑比较难,分类不清或多种的问题,破解策略:先总体考虑再剔除个别,即“正难则反间接法”.“间接法”比较适合处理“至多”、“至少”型问题.

例5:四面体的顶点与各棱的中点共有10个点,在其中取出4个不同的点,则不同的取法有(?摇?摇)

A.150种?摇?摇B.147种?摇?摇C.144种?摇?摇D.141种

解该问题若直接考虑比较复杂,故先从整体考虑再剔除不符合题意的.由10个点取4个点的方法总数为C104种,不符合题意的有:①每个面上的6个点四点共面的有4C64种;②各条棱的中点共6个,其中四点共面的平面有3个;③每条棱的中点与对棱的中点共面,共有面6个.所以符合条件的不共面4点的取法有

对于元素多,选取情况多的问题,破解策略:按要求进行先分类再分步,最后总计,即“分类、分步法”;有些较复杂的问题也可以通过列图表使其直观化加以分类即表格法.

例6:有9人组成的篮球队,其中7人善打前锋,3人善打后卫,现从中选5人(两卫三锋,且锋分左、中、右,卫分左右)组队出场,有多少种不同的组队方法?

解:由题设知,其中有1人既可打锋又可打卫,则只会锋的有6人,只会卫的有2人.

除了上述方法外,有时还可以通过设未知数,借助方程解答,简单一些的问题可采用树形图等方法.解此类问题常用的数学思想有:分类讨论,转化和对称等思想.在解题过程中一定要审明题意、排组分清;合理分类、准确分步;周密思考、防重防漏;一题多解、检验真伪、不断通过解题积累经验,总结解题规律,掌握求解技巧,最终达到灵活运用.

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