1、第六讲 加乘原理 生活中常有这样的情况,就是在做一件事时,有几类不同的方法,在具体做的时候,只 要采用一类中的一种方法就可以完成,并且几类方法是互不影响的。在每一类方法中,又有 几种可能的做法,那么考虑完成这件事所有可能的做法,就要用到加法原理来解决。 还有这样的一种情况就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有 几种不同的方法,要知道完成这件事情共有多少种方法,就要用到乘法原理来解决。 加法原理:加法原理:如果完成一件任务有 n 类方法,在第一类方法中有 1 m种不同方法,在第二 类方法中有 2 m种不同方法,在第 n 类方法中有 n m种不同方法,那么完成这件任务共 有 1
2、2n Nmmm 种不同方法。 乘法原理:乘法原理:如果完成一件任务需要分成 n 个步骤进行,做第 1 步有 1 m种方法,做第 2 步有 2 m种方法,做第 n 步有 n m种方法,那么按照这样的步骤完成这件任务共有 12n Nmmm 种不同方法。 1.加法原理和乘法原理是计数方法中常用的重要原理,在应用时要注意它们的区别。 2.加法原理是把完成一件事的方法分成几类, 每一类中的任何一种方法都能完成任务, 所以 完成任务的不同方法数等于各类方法数之和。 3.乘法原理是把一件事分几步完成, 这几步缺一不可, 所以完成任务的不同方法数等于各步 方法数的乘积。 例例 1 1: 一个盒子内装有一个盒子
3、内装有 5 5 个小球, 另一个盒子内装有个小球, 另一个盒子内装有 9 9 个小球, 所有这些小球颜色各不相同。个小球, 所有这些小球颜色各不相同。 问:从两个盒子内任取一个小球,有多少种不同的取法?问:从两个盒子内任取一个小球,有多少种不同的取法? 从两个盒子内各取一个小球,有多少种不同的取法?从两个盒子内各取一个小球,有多少种不同的取法? 分析:分析: “从两个盒子内任取一个小球” ,则这个小球要么从第一个盒子中取,要么从第二个 盒子中取,共有两类方法,所以应用加法原理。 “从两个盒子内各取一个小球” ,可看成先从第一个盒子中取一个,再从第二个盒子 中取一个,分两步完成,所以应用乘法原理
4、。 解:解: 从两个盒子中任取一个小球共有: 5+9=14(种)不同的取法。 从两个盒子中各取一个小球共有: 59=45(种)不同的取法。 例例 2 2:从从 1 1 到到 399399 的所有自然数中,不含有数字的所有自然数中,不含有数字 3 3 的自然数有多少个?的自然数有多少个? 分析:分析: 从 1 到 399 的所有自然数可分成三类,即一位数、两位数、三位数。一位数中不含 3 的有 8 个,1、2、4、5、6、7、8、9。两位数中,不含 3 的可以这样考虑:十位上不含 3 的有 1、2、4、5、6、7、8、9 共八种情况;个位上,不含 3 的有 0、l、2、4、5、6、7、8、 9
5、这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数字,再取个位数字,应用乘法原理,这 时共有 89=72 个数字不含 3。三位数中,小于 400 并且不含数字 3 的可以这样考虑:百位 上不含 3 的有 l、2 这两种情况,十位上和个位上不含 3 的有 0、1、2、4、5、6、7、8、9 这九种情况。要确定一个三位数,可以先取百位数,再取十位数,最后取个位数,应用乘法 原理,这时共有 299=162 个数字不含 3。 解:解:在从 1 到 399 中,不含 3 的一位数有 8 个;不含 3 的两位数有 89=72 个;不含 3 的三 位数有 299=162 个。由加法原理,在从 1 到 399 中,
6、共有:8+72+162=242(个)不含 3 的自然数。 例例 3:3:用用 5 5 种颜色给图种颜色给图 1 1 的五个区域染色, 相邻的区域染不同的颜色, 每个区域染一种颜色。的五个区域染色, 相邻的区域染不同的颜色, 每个区域染一种颜色。 问:共有多少种不同的染色方法?问:共有多少种不同的染色方法? 分析:分析: 由图 1 可知 A 与 D、B 与 E 不相邻,它们之间有同色和不同色两类变化。考虑当 A、D 染同色时,根据乘法原理。 A 与 D 中有 5 种染色方法,若 B 与 E 同色,则 B 与 E 有 4 种染色方法,那么 C 有 3 种 染色方法。因此有 543=60(种)若 B
7、 与 E 不同色,那么 B 有 4 种染色方法,E 有 3 种染色方法,C 有 2 种染色方法。因此有 5432=120(种) 。 当 A、D 染色不同时,A 有 5 种染色方法,D 有 4 种染色方法,若 B 与 E 同色,则 B 与 E 有 3 种染色方法,那么 C 有 2 种染色方法。因此有 5432=120(种)若 B 与 E 不同色,那么 B 有 3 种杂色方法,E 有 2 种染色方法,C 有 1 种染色方法。则有 5432 1=120(种) 。 再根据加法原理可知有多少种染色方法。 解解: : 当 A、D 染同色时,有: 543+5432=60+120=180(种) 当 A、D 染
8、色不同时,有: 5432+54321=120+120=240(种) 根据加法原理: 180+240=420(种) 答:共有 420 种不同的染色方法。 例例 4 4:学校羽毛球队有学校羽毛球队有 1212 名男队员,名男队员,1010 名女队员。名女队员。 (l l)要挑选一名男队员和一名女队员组成一对男、女混合双打选手,有多少种不同的)要挑选一名男队员和一名女队员组成一对男、女混合双打选手,有多少种不同的 搭配方法?搭配方法? (2 2)该羽毛球队在比赛中获团体总分第一名,学校选一名运动员去领奖,有多少种选)该羽毛球队在比赛中获团体总分第一名,学校选一名运动员去领奖,有多少种选 法?法? 分
9、析:分析: (l)组成男、女混合双打选手,先挑选男队员有 12 种方法,再挑选女队员有 10 种方 法,根据乘法原理可求有多少种不同的搭配方法。 (2)选一名运动员去领奖,从男队员中选有 12 种选法,从女队员中选有 10 种方法, 根据加法原理可求有多少种选法。 解:解: (1)根据乘法原理,组成男、女混合双打选手有: 1210=120(种) (2)根据加法原理,选一名运动员去领奖有: 12+10=22(种) 例例 5:5:找出图找出图 2 2 中从中从 A A 点出发,经过点出发,经过 C C 点和点和 D D 点到点到 B B 点的最短路线,共有多少条?点的最短路线,共有多少条? 分析:
10、分析: 要找出从 A 到 B 共有多少条不同的最短路线, 只要根据加法原理找出 A 点到图上每个交 点的最短路线,便可得到。 如图 3 所示, 从 A 到、走最短路线只有 1 种方法, 而从 A 到有、 两种路线。根据同样的道理可推算出 A 到图上各点的走法数。先运用加法原 理进行推算,AC 有 6 种走法。再用同法得出 CD、DB 的走法数,再用乘法原理可得出 从 ACDB 的最短线路。 解:解: 从 A 到 C 有 6 种走法,再以 C 为起点,用相同的办法得出到 D 的走法有 10 种。从 D 到 B 的走法也有 6 种。 运用乘法原理得出,从 A 经 C、D 到 B 的最短不同线路共有
11、 6106=360(种) 。 1 A 2 A 3 A 31 AAA 32 AAA 例例 6 6:现有壹元的人民币:现有壹元的人民币 4 4 张,贰元的人民币张,贰元的人民币 2 2 张,伍元的人民币张,伍元的人民币 5 5 张,如果从中至少取一张,如果从中至少取一 张,至多取张,至多取 1111 张,那么共可以配成多少种不同的钱数?张,那么共可以配成多少种不同的钱数? 分析:分析: 题目中总共有三种面值的人民币,从中任取几张,构成一个钱数,需要一步一步来做, 如先取壹元的,再取贰元的,最后取伍元的,但要注意到取 2 张壹元的和取 1 张贰元的得到 的钱数相同。这样会产生重复。为了避免重复,把壹
12、元的人民币 4 张和贰元的人民币 2 张统 一起来考虑,即从中取出几张组成一种面值,看共可以组成多少种。经分析知,可组成从壹 元到捌元间的任何一种面值, 共 8 种情况 (其中取 2 张壹元的人民币与取 1 张贰元的人民币 是一种情况;取 4 张壹元的人民币与取 2 张贰元的人民币是一种情况。 )此时问题可转化为 从 8 张壹元的人民币和 5 张伍元的人民币中分别取钱。先从 8 张壹元的人民币中取,共 9 种取法,即 0、1、23、4、5、6、7、8;然后从 5 张伍元的人民币中取,共 6 种取法,即 0、l、2、3、4、5。由乘法原理,共有 96=54 种情况。但其中包含了一张都不取的情况,
13、 还有一种重复的情况, 即从 8 张壹元的人民币中取 5 张和从 5 张伍元的人民币中取 1 张是一 种情况。都需要减掉。 解:解: 4 张壹元的人民币与 2 张贰元的人民币可组成的钱数有 8 种,再与 5 张伍元的人民币组 合,取出的钱数有(8+1)(5+1)-2=96-2=52(种)不同的情况。 例例 7:7:由数字由数字 1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9 可组成多少个三位数?三位偶数?没有重可组成多少个三位数?三位偶数?没有重 复数字的三位偶数?百位为复数字的三位偶数?百位为 9 9 的没有重复数字的三位数?百位为的没有重复数字的三位数?百位为 9
14、9 的没有重复数字的的没有重复数字的 三位偶数?三位偶数? 分析:分析: 要组成三位数,需一位一位地确定各个数位上的数字,即分三步完成,如,组成三位数 可先从百位上考虑起,百位有 9 种选择方法,依次十位和个位也各有 9 种选择方法,根据乘 法原理可求。若要排成偶数,则要考虑到尾数的排法只有 4 种,即只能排 2、4、6、8。若 要排成无重复数字的数,则须考虑到确定一个数位的选法之后,下一个数位的选法会减少。 解:解: 组成三位数, 百位、 十位、 个位各有 9 种选法, 由乘法原理可知有: 999=729 (种) 。 组成三位偶数,个位有 4 种选法,百位、十位各有 9 种选法,那么有:49
15、9=324 种) 。 无重复数字三位偶数,个位有 4 种选法,十位有(9l)种选法,百位有(91l) 种选法,那么共有:487=224(种) 。 百位为 9 的无重复数字的三位数,百位有 1 种选法,十位有 8 种选法,个位有 7 种选 法,那么共有 187=56 种) 。 百位为 9 的无重复数字的三位偶数,百位有一种选法,个位有 4 种选法,十位有(9 2)种选法。那么共有 l47=28(种) 。 A A 1从 0、1、2、3、4 这五个数字中任取 3 个,可以组成_个无重复数字的三位数。 答案答案: 百位上可以有 1、2、3、4 四种选择,十位数可以选除百位外的另外四个数,也是四种 选择
16、,在个位上可取百位、十位外的另外三个数,有三种选择,因此共可以组成 443=48 (个)符合题意的三位数。 2在 mn 的方格纸上,取两个相邻的小方格共有_种取法。 答案答案: 如果这两个小方格是上下相邻的, 它有一边长有 n 种可能, 另一边长有 (m-1) 种可能, 从而有 n(m-1)(个)小长方形;类似的,如果这两个小方格是左右相邻的,有(n-1)m(个)小 长方形,从而共有(n-1)m+n(m-1)=2mn-(m+n)(个)符合题意的取法。 3书架上有不同的数学书 20 本,不同的语文书 10 本,现从书架上取书,试问: (1)取出一本书,有_种不同的取法。 (2)取出数学书和语文书
17、各一本,有_种不同的取法。 答案答案: (1) 取出一本书, 若是数学书有 20 种取法, 若是语文书, 有 10 种取法, 总共有 20+10=30 (种)取法。 (2)取出数学书和语文书各一本,可以分两步完成:先取出数学书,有 20 种取法;再 取出语文书,又有 10 种取法。由乘法原理,总共有 2010=200(种)取法。 4 将 1、 2、 3、 4 这 4 个数字从小到大排成一行, 在 4 个数中间任意插入乘号, 可以得到_ 个不同的乘积(要求最少有一个乘号) 。 答案答案: 显然, 乘号只能放在 1 和 2、 2 和 3、 3 和 4 之间。 在 1 和 2 之间, 有放与不放两种
18、可能, 在 2 和 3 之间,有放与不放两种可能,同样在 3 和 4 之间也有放与不放两种可能,所以总共 有 222=8(种)放法,但必须排除其中三个位置均不放乘号的可能性,所以共有 7 种放 法。 5将一个长方形用对角线分成四份,如图所示,现用五种颜色染色,要求每小块染一种颜 色,相邻的两小块(有公共边的)必须染不同的颜色。那么,总共有_种不同的染色方 法。 答案答案: 在 A 中填入颜色,有五种填法,在 B 中则有四种填法,对 C 则要分类考虑。如果 A 与 C 颜色一亲,则 D 有四种填法;如果 A 与 C 颜色不一样,C 有三种填法,D 有三种填法,所以 最后共有填 54(14+33)
19、=2013=260(种) 。 B B 6用红、绿、黄、蓝四种颜色分别去涂图中的 A、B、C、D 四个区域,要求相邻区域不可同 色,共有_种不同涂法。 答案答案: 因为 A、C、D 相互隔开,而 B 与它们均相连,故选择先涂 B,有四种涂法,而 A、C、D 均各有三种涂法,所以总共有 4333=108(种)不同涂法。 7从 19 这 9 个数字中每次取出 2 个不同的自然数相加,和大于 10 的选法共有多少种? 答案答案: 要使和大于 10,加数不能取 1。我们可以采取枚举法。 一个加数为 2 时,2+9=11, 一个加数为 3 时,3+9=12,3+8=11 一个加数为 4 时,4+9=13,
20、4+8=12,4+7=11 一个加数为 5 时,5+9=14,5+8=13,5+7=12,5+6=11 一个加数为 6 时,6+9=16,6+8=14,6+7=13 一个加数为 7 时,7+9=16,7+8=15 一个加数为 8 时,8+9=17 于是符合条件的选法共有 1+2+3+4+3+2+1=16(种) 。 8现有长度为 1、2、3、4、5、6、7、8、9 单位长度的铁丝各一条,从中选出若干条来组 成正方形,问有多少种不同的选法? 答案答案: 这些铁丝总的长度为 1+2+3+4+5+6+7+8+9=45,所以所组成的正方形最长边为 11。 (1)边长为 11 时,由于 19+2=8+3=
21、7+4=6+5 因此可取长度为 2、3、4、5、6、7、8、9 的铁丝,按(9,2) , (8,3) , (7,4) , (6, 5)分组,可得边长为 11 的正方形一个,显然,这只能有一种选择。 (2)边长为 10 时,由于 10=9+1=8+2=7+3=6+4 取长度为 1、2、3、4、6、7、8、9 可得到 1 个边长为 10 的正方形。 (3)边长为 9 时,由于 9=8+1=7+2=6+3=5+4 从而可以取下列四组数构成一正方形:9, (8,1) , (7,2) , (6,3) ;9, (8,1) , (7, 2) , (5,4) ;9(8,1) , (5,4) , (6,3) ;
22、9, (8,1) , (7,2) , (6,3) , (5,4) 共有 5 种不同选择。 (4)边长为 8 时,由于 8=7+1=6+2=5+3 可得到一个正方形。 (5)边长为 7 时,由于 7=6+1=5+2=3+4 可是得到一个正方形。 当边长小于 7 时,无法组成正方形。 从而满足题意的有 1+1+5+1+1=9(种)不同选法。 9由非负整数形成的整点(m,n)中,如果做加法 m+n 时不需要进位,我们称(m,n)为 “A 点” ,m+n 为(m,n)的和。请问有多少个这样的“A 点” ,它们的和是 1949? 答案答案: 我们规定,如果一个数最高位是 0 是存在的,如 0321 它实
23、际上就是 321。 先考虑 m,因为如果 m 一定,那么 n 也就决定了。先考虑 m 的千位数,它只能有两种选 择,0、1;再考虑它的百位数,有 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 十种选择,同样,十位 数上有 0、1、2、3、4 五种选择,个位上也有 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 十种选择。 因此,总共合乎题意的“A 点”有 210510=1000(种) 。 10.如图所示, 在 1010 个边长为 1 的小正方形拼成的棋盘中, 求由若干个小方块能拼成的 所有正方形的数目。 分析:分析:由小方块所拼成的正方形边长可以取 1,2,10。这样有十类不同的方式拼出正 方形。下面再计算
24、出每类方式有多少种方法拼出正方形。边长为 1 的正方形显然有 1010 个;边长为 2 的正方形,横边有 9 种选择:AC,BD,CE,DF,IK。类似的,纵边也有 9 种选择, 横边和纵边都选定后正方形就确定了。 因此经过两个独立步骤就可以完成拼正方形 的任务,由乘法原理可知拼出边长为 2 的小正方形有 99 个。边长为其他数时可以类似推 出。 答案:答案: 由乘法原理可得: 边长为 1 的小正方形有 1010 个; 边长为 2 的小正方形有 99 个; 边长为 3 的小正方形有 88 个; 边长为 9 的小正方形有 22 个; 边长为 10 的小正方形有 11 个。 由加法原理,共有 10
25、10+99+22+11=100+81+64+49+36+25+16+9+4+1=385(个) 答:共有 385 个正方形。 C C 11.用红、黄、蓝、绿四种颜色给一个五边形(图 2)着色,要求:相邻两边的颜色不同。 那么共有多少种不同的着色方法? 分析:分析: 为了方便我们给五边形的各个顶点编上字母。 给五边形着色是一边一边地着色, 因此完 成这个任务要分步进行。 第一步先涂 AB 边, 有四种颜色可供选择, 所以第一步有 4 种方法; 第二步再涂 BC 边,有除 AC 边颜色以外的三种颜色可供选择,所以第二步有 3 种方法;第三 步涂 CD 边,可以选择与 BC 边颜色不同的另外三种颜色,
26、所以这一步也有 3 种方法,同理, DE 边也有三种颜色可供选择;在涂 AE 边时,它不但要与 DE 边不同,还要与 AB 边不同,所 以要分 DE 边与 AB 边颜色相同和相异两种不同情况讨论。 答案:答案: AB 边有红、黄、蓝、绿 4 种不同的涂法; BC 边有涂 AB 边外的 3 种不同的涂法; CD 边有涂 BC 边外的 3 种不同的涂法; DE 边有涂 CD 边外的 3 种不同的涂法。 此时,如果 DE 边和 AB 边外的两种不同涂法;如果 DE 边和 AB 边颜色一样,则 AE 边有 有除 AB、DE 边外的两种不同涂法;如果 DE 边和 AB 边颜色一样,AE 边有 3 种不同
27、的涂法; DE 边和 AB 边颜色不一样时,由乘法原理有 43332=216(种)不同的涂法; DE 边和 AB 边颜色一样时,由乘法原理有 43333=324(种)不同的涂法; 最后由加法原理,共有 216+324=540(种) 。 12.求由 1、2、3、4、5 五个数字组成的没有重复数字的五位数的个数。如果将它们从小到 大排列起来,则 21345 位于第几个数? 分析:分析: 要得到由 1、2、3、4、5 组成的五位数,只需用五个步骤。第一步从五个数字中选一个 放在个位上,有 5 种选法;第二步从剩下的四个数中选一个放在十位上,有 4 种选法;依次 类推,最后一个数放在万位上。 答案:答
28、案: 所求五位数的个数有 54321=120(个) 以 1、2、3、4、5 作万位数的应该一样多,有 24 个,而 21345 是以 2 为万位数的五位 数中最小的一个,所以它应该是第 25 个数。 13.求 5040 共有多少个约数? 分析:分析: 首先将 5040 分解质因数 因此 5040 的约数都可以表示成为 其中 a 的取值为 0,1,2,3,4;b 的取值为 0,1,2;c 的取值为 0,1;d 的取值为 0, 1;困此 a,b,c,d 的可能取值个数分别为 5,3,2,2。 答案:答案: 由乘法原理,5040 的约数的个数为 (4+1)(2+1)(1+1)(1+1)=60(个)
29、答:5040 共有 60 个约数。 14.从 2、3、4、5、6、10、11、12 这 8 个数中,取出两个数,作成一个最简真分数有多少 种取法? 分析:分析: 要作成一个最简真分数,必须分两步来完成:一步取分母,一步取分子,同时要注意分 子不但要比分母小,而且要与分母互质。我们可以适当运用枚举法。 答案:答案: 如果分母取 3,则分子可以取 2,有 1 种取法;如果分母取 4,则分子可以取 3,有 1 种取法; 如果分母取 5, 则分子可以取 2、 3、 4, 有 3 种取法; 如果分母取 6, 分子可以取 5, 有 1 种取法;如果分母取 10,分子可以取 3,有 1 种取法;如果分母取
30、11,分子可以取 2、 3、4、5、6、10,有 6 种取法;如果分母取 12,分子可以取 3、11,有 2 种取法。 由加法原理,要作成一个最简真分数,共有 1+1+3+1+1+6+2=15(种)不同的取法。 答:作成一个最简单的真分数有 15 种取法。 15.有 4 张卡片,正反面都各有写有一个数字。第 1 张上写的是 0 和 1,其他 3 张正反面上 分别写有 2 和 3,4 和 5,7 和 8。现任意取出其中 3 张卡片,放在一排,组成的三位数共有 75325040 24 dcba 7532 75325040 24 多少种可能? 分析:分析: 要得到一个三位数,可以分成三个步骤:第一步
31、:确定百位数,可以从 4 张卡片中取出 一张,有 4 种取法,取出后以其中的某个面作为正面,又有两种可能。但 0 不能作百位数, 因此百位数有(42-1)种选择;第二步,确定十位数,由于百位数确定后只剩 3 张卡片, 可知有(32)种选择;第三步,确定个位数,十位数确定后,只剩两张卡片,有(22) 种选择。 答案答案: : 根据上述分析,组成三位数的可能性有(42-1)(32)(22)=764=168 (种) 答:组成的三位数共有 168 种可能。 16.从 1 到 400 的所有自然数中,不含数字 5 的自然数有多少个? 分析:分析: 可以用两种思路来解:一种是枚举法,从一位数,两位数到三位
32、数总结出各有多少个合 乎题意的数,再相加;另一种是从所有这些自然数中分个位、十位、百位上的数字来讨论, 从而确定出总数。 答案:答案: 解法一: 从 1 到 400 的所有自然数可以按位数分成三类, 即一位数、 两位数和三位数。 在一位数中,不含数字 5 的有 8 个。 在两位数中,不含数字 5 的可分十位和个位两步来考虑。十位上,不含数字 5 的有 1、 2、3、4、6、7、8、9 八种情况。个位上不含数字 5 的有 0、1、2、3、4、6、7、8、9 九种 情况。由乘法原理,共有 89=72(个)不含数字 5 的两位数。 在三位数中,不含数字 5 的可分百位、十位、个位三步来考虑。百位上不
33、含 5 的有 1、 2、3 三种情况;十位上不含数字 5 的有 0、1、2、3、4、6、7、8、9 九种情况;个位上与 十位上情况一样也有九种可能。由乘法原理,这时不含数字 5 的数有 399=243(个) , 同时 400 也是一个不含数字 5 的三位数,所以不含数字 5 的三位数共有 244 个。 从而,由加法原理,在 1 到 400 的自然数中,不含数字 5 的自然数共有 8+72+244=324 (个) 解法二:如果我们把一位数看成前面有两个 0 的三位数,把两位数看成前面有一个 0 的三位数,如把 3 看成 003,把 24 看成 024。这样除去 400,在百位数上有 0、1、2、
34、3 这 四种情况;在十位数上有 0、1、2、3、4、6、7、8、9 这九种情况;在个位上,有 0、1、2、 3、4、6、7、8、9 这九种情况。 由乘法原理, 除 400 外, 有 499 (个) 不含数字 5 的自然数, 但 000 也被计算在内, 400 没有被计算进去,因此从 1 到 400 的自然数中,不含数字 5 的自然数共有 324-1+1=324 (个) 。 答:不含数字 5 的自然数有 324 个。 17.有 A、B、C、D、E 五人排成一队,A 不许站排头,B 不许站排尾,共有多少种不同排法? 分析:分析: 我们从排头到排尾依次编号为 1、2、3、4、5。由于 A 不能站排头
35、,所以我们可考虑 A 的站位,再由 B 不能站排尾,考虑 B 的站位,然后再考虑 C、D、E 的站位;同时,我们也可 以换个角度:从所有可能的站位情况,扣去 A 站排头或 B 站排尾的情况,从而得到所有不同 排法。 答案:答案: 解法一:先讨论 A 的站位: (1)A 站在 5 号位置上,则 A 只有一种站法,B 有 4 个不同位置可站,C 有 3 个不同位 置可站,D 有两个不同位置可站,E 只有 1 个位置可站,由乘法原理,在这种站位方式下有 14321=24(种)不同的排队方法。 (2)A 站在 2、3、4 号 3 个位置之一。此时 A 有 3 个位置可站,B 不能站在 5 号位,也 只
36、有 3 个位置可站,C 有 3 个位置可站,D 有 2 个位置可站,E 有 1 个位置可站,由乘法原 理,在这种站位方式下有 33321=54(种)不同的排队方法。 最后,由加法原理,共有 24+54=78(种)不同的排队方法。 解法二;五个人任意排队,共有 54321=120(种)不同的方法。A 站排头有 4321=24(种)不同的排法;B 站排尾有 4321=24(种)不同的排法;但这两种 方法有重复, 即 A 站排头且 B 站排尾; 有 321=6 (种) 不同的排法。因此, 由容斥原理, A 站排头且 B 不站排尾的排队方法总数是 120-42=78(种) 。 答:符合要求的排队方法共
37、有 78 种。 1.书架上有 6 本不同的画报、10 本不同科技书,请你每次从书架上任取一本画报、一本科技 书,共有种不同的取法. 答案:答案: 第一步,取一本画报,有 6 种方法;第二步,取一本科技书,有 10 种方法.根据乘法原理, 一共有 610=60(种)不同取法. 2.七个相同的球,放入四个不同的盒子里,每个盒子至少放一个.不同的放法有种. 答案:答案: 放第一个球,有 4 种方法;放第二个球,也有 4 种方法,放第七个球,还有 4 种方法.由 乘法原理知,一共有 4444444=4 7=16384(种)放法. 另解: 先保证每个盒子里都有一个球,然后在考虑剩余的三个球的放法。如果三
38、个球都放在一 个盒子里,有 4 种放法;如果两个球放一个盒子,还有一个放另一个盒子,则有 4*3=12 种放法;如果三个球放到三个盒子里,则有 4 种,所以总共有:4+12+4=20 种放法。 3.用 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 十个数字,能够组成个没有重复数字的三位数. 答案:答案: 第一步,排百位数字,有9种方法(0不能作首位);第二步,排十位数字,有9种方法;第三 步,排个位数字,有 8 种方法.根据乘法原理,一共有 998=648(个)没有重复数字的三位 数. 4.边长为整数的长方形,面积为 693 平方厘米,其周长最多可有种不同的数值. 答案:答案: 将693分解质因数得
39、693=7113 2,它有(1+1)(1+1)(2+1)=12个约数,故它可以组 成 6 组不同的长和宽,即周长最多有 6 种不同数值. 5.两个点可以连成一条线段,3个点可以连成三条线段,4个点可以连成六条线段,5个点可以 连成几条线段?6 个点可以连成条线段. 答案:答案: 每一条线段有两个端点,从五个点中选一个点作为端点有 5 种方法,而选第二个点有 4 种方法,共有 54=20(种)方法.但是因先选A再选B与先选B再选A是同一条线段,故实际 上是(54)2=10(条)线段. 同理,六个点可以连成(65)2=15(条)线段. 1书店里有 12 种不同的外语书,8 种不同的数学书,从中任选
40、外语书和数学书各一本,有 多少种不同的选法? 答案答案: 先取外语书有 12 种选法,再取一本数学书,则有 8 种选法。用乘法原理得,128=96 (种) 答:总共有 96 种不同的选法。 2某人出差要从甲地途经丙地、丁地到乙地,现在知道从甲地到丙地有 3 条路可以走,从 丙地到丁地有 5 条路可以走,从丁地到乙地有 4 条路可以走。问,此人共有多少种从甲地到 乙地的方法。 答案答案: 某人的出差路线:甲地丙地丁地乙地,甲地丙地 3 条路线,丙地丁地 5 条路 线,丁地乙地 4 条路线,由乘法原理: 35460(种) 答:此人从甲地到乙地共有 60 种走法。 3由数字 0、l、2、3、4、5、
41、6、7 共可组成多少个没有重复数字的四位奇数? 答案答案: 组成四位数,则需一位一位地确定各个数位上的数字,分四步完成。由于要求组成的数 是奇数,故个位上只能取 1,3,5,7 中的一个,故有 4 种取法;千位上不能放“0” ,则首 先考虑,有(8-2)种取法;百位上有(82)种取法;十位上有 5 种取法。由乘法原理: 4665=720(种) 答:共可组成 720 种没有重复数字的四位奇数。 4如图 4 有 A、B、C、D、E 五个区域,分别用五种颜色中的某一种染色,要使相邻的区域 染不同的颜色,共有多少种不同的染色方法? 答案答案: 由于有 5 个区域,则分为依次给 A,B,C,D,E 染色
42、五步。先给 A 染色,因为有 5 种 颜色,故有 5 种不同的染色方法;再给 B 染色,因不能与 A 同色,还剩下 4 种颜色可选择, 故有 4 种染色方法;再给 C 染色,因为不能与 A、B 同色,故有 3 种不同的染色方法;再给 D 染色,同样不能与 A、B、C 同色,故有 2 种不同的染色方法;最后给 E 染色,由于 E 只与 A、D 相邻则只须与 A、D 不同色即可,那么它有(52)种染色方法。 由乘法原理: 54323=360(种) 答:共有 360 种不同的染色方法。 5如图 5,从甲地到乙地有两条路,从乙地到丙地有三条路;从甲地到丁地有四条路,从 丁地到丙地有四条路,问从甲地到丙
43、地共有多少种走法? 答案答案: 从甲地到丙地,可以有两种走法,一种是经丁地到丙地,一种是经乙地到丙地。 甲乙丙:甲乙有两种选择,乙丙有三种选择,根据乘法原理:23=6(种) 甲丁丙:甲丁有四种选择,丁丙有四种选择,根据乘法原理:44=16(种) 再由加法原理:6+16=22(种) 答:从甲地到丙地共有 22 种不同的走法。 6一把钥匙可以开一个门,现在有 20 把钥匙和 20 个门,可是不知道哪把钥匙开哪把锁, 问最多试开多少次,可以把所有的门都打开? 答案答案: 假设每次都是试到最后一把钥匙才打开一个门。那么打开第一个门需要试 20 次,然后 剩下 19 个门和 19 把钥匙;再打开剩下门中
44、的一个,至多需要试 19 次;打开最后一 个门时,正如剩下一把钥匙,试五次即可,根据加法原理: 20+19+18+l=20(20+l)2 210(次) 答:要把所有的门都打开,至多需要试 210 次。 7有男生 5 人,女生 2 人,排成一行照相,女生不站两头,而且 2 个女生要站在一起,那 么有多少种不同的站法? 答案答案: 因为女生不站两头,那么首尾的位置排男生,又因为两个女生站一起,则先将两个女生 看成一人。7 个人站排,共有 7 个位置,那么排在第一个位置的男生有 5 种方法,排在最后 一个位置的男生有 4 种方法, 剩下的位置排 3 个男生和看成一人的两个女生, 有 432=24 (种) 排法。 最后两个女生的位置可以互换则有 2 种方法。 根据乘法原理: 54242=960 (种) 答:总共有 960 种不同站法。 8 “MATHS”是英文单词数学的意思,把这 5 个字母写成 5 种不同的颜色。现在有 8 种不同 颜色的笔,按上述要求能写出多少种不同颜色搭配的“MATHS”? 答案答案: 对于字母“M”可有 8 种颜色,对于字母“A” ,可有 7 种颜色, “T”有 6 种颜色, “H” 有 5 种颜色, “S”有 4 种颜色。根据乘法原理: 87654=6720(种) 答:可以写出 6720 种不同颜色搭配的“MATHS” 。