浅谈排列组合学习方法指导.doc
排列与组合
一.数学思路方法
〔一〕化归思想
化归思想指的是变更转化的解题思想方法,即将条件或结论经过适当的转化,整个命题就可以变更为我们熟知的一些常见问题。
例1同室四人各写一张贺年片,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年片,那么四张贺年片不同的分配方式有多少种?
分析:建立数学模型转化为数学问题,用1,2,3,4这4个数字组成无重复的四位数,其中1不在个位,2不在十位,3不在百位,4不在千位的四位数共有多少个?那么这个问题就同意解决了。
解法一:个位只能放2,3,4三种。在放过数字2后,十位只能放1,3,4三种,后两位已确定。类似地,当个位放数字3时,百位只能放1,2,4,其余也已确定。
∴共有3×3=9〔种〕
解法二:记四人为甲,乙,丙,丁,那么甲送出的贺卡可以且只可以由乙,丙,丁三人之一收到,假设乙收到,那么有两种情形:
①甲收到乙送的卡片,那么只有一种情况发生,即丙收丁,丁收丙。
②甲收到的不是乙送的,而是收到丙的卡片,那么只能是丙收到乙的,丁收丙的,两种情况。
这就是说,甲送出的卡片被乙收到有三种情况。而甲送的卡片有三种收卡方式〔乙、丙、丁〕。
故共有3×3=9〔种〕
解法三:将四个数填入四个有序号的空格,共有种方法。其中不合要求的有三类:
①四个空填写的数字都与格号相同:
②恰有两个与填写的格号相同:
③恰有一个与填写的格号相同:
所以所有方法种数为
解法四:具体填出所有可能情况,即
2143?2341?2413?3142?3421?3412?4123?4312?4321一共9种。
点评:①此题虽然属基此题,但她的背景是“乱坐问题”或“错排问题”。②此题考查的不是根本知识、排列组合公式,而是较深刻地考查考生的逻辑思维能力。应努力设法去解决问题,而不是想着如何套用公式。③假设在考试中解题,解法四值得注意,采用列举法,醒目直观,简捷有效。
〔二〕对称思想
对称思想在数学中有广泛应用,挖掘数学问题中隐含的对称性,运用对称思想解题,往往得到出人意料的简捷的解法。
【例2】?A,B,C,D,E五人并排站成一排,假设B必须站在A的右边〔A,B可以相邻〕,那么不同排法共有多少种?
解法一:〔分类法〕
①A在左边第一位时,有种排法
②A在左边第二位时,有种排法
③A在左边第三位时,有种排法
④A在左边第四位时,有种排法
所以共有种排法。
解法二:〔对称法〕
不考虑限制,A,B,C,D,E五人并排站成一排共种排法,对限制条件可考虑对称性;B在A的右边与B在A的左边时机均等,便茅塞顿开,应得排法为
〔三〕分类思想
把一个复杂问题,通过正确划分,转化为假设干小问题予以各个击破,这是高考中考查的最重要的数学思想方法之一。
【例3】集合A和集合B各含12个元素,A∩B含有4个元素,试求同时满足下面两个条件的集合的个数。
〔1〕,且C中含有2个元素;
〔2〕〔表示空集〕
分析:此题与“集合A有12个元素,集合B有8个元素,且,求在集合中取3个元素,其中至少含有A的1个元素构成的集合C的个数”等价。
解∵n〔A∪B〕=n〔A〕+n〔B〕-n〔A∩B〕〔其中号n〔a〕表示集合a中含元素的个数〕。
∴n〔A∪B〕=12+12-4=20
满足题设条件的集合C的个数可划分三类:
第一类:A中取1个元素,中取2个元素有
第二类:A中取2个元素,中取1个元素有
第三类:A中取3个元素,中取0个元素有
∴满足题设的要求的集合C的个数为
++=1084〔个〕
〔四〕逆反思想
很多问题正面求解往往困难重重,但假设从反面思考,就会“柳暗花明”。
【例4】一个小组共有10名同学,其中4名女同学,6名男同学。要从小组内选出3名代表,其中至少有1名女同学,求一共有多少种选法?
解考虑其反面是“3名代表中没有女同学”,所以至少有1名女同学的选法有
〔种〕
〔五〕整体思想
把问题作为一个有机的整体,从整体上考察题中的数量关系和空间形式,对整体结构进行全面、深刻的分析和改造,以探求解题思路或优化和简化解题过程的思想方法。
【例5】3本不同的数学书与2本不同的语文书,排列在书架的一层上,使同类书不分开,有多少不同的排法?
解:因同类书不分开,故可视作2个整体有种排法,又同类书之间课任意排列故有种。
例66人站成一排,其中甲不能站在排头,乙不能站在排尾,有多少种不同的站法?
解法一:〔特殊元素法〕
第一类:甲先从中间四个位置选一个站好,有种站法,,因乙不站排尾,
∴乙可以从除排尾之处的4个位置选一个站好,共有种站法,其余四人任意排,有种,
∴共有种。
第二类:甲站排尾,此时,乙不再特殊,∴共有种站法。
由分类计数原理,共有+=504种
说明:此法是从特殊元素开始讨论故称特殊元素法。
解法二:〔特殊位置法〕
排头与排尾特殊,故可以从排头排尾入