1、第六章计数原理 微专题1计数问题的常用方法 本资料分享自千人QQ群323031380 期待你的加入与分享 有关计数问题在考试中经常直接和间接的考查,其命题常以实际问 题为背景,考查排列组合的综合应用,如均分或不均分问题,特殊元素 或位置问题、相邻或不相邻问题等.求解的策略是先组合后排列,同时 按元素的性质分类或按事情的发生过程分步,必要时可构造模型,或画 树形图求解. 一、“多面手”问题 例1某外语组有9人,每人至少会英语和日语中的一门,其中7人会英 语,3人会日语,从中选出会英语和日语的各一人到边远地区支教,有 多少种不同的选法? 解由题意,知有1人既会英语又会日语,6人只会英语,2人只会日
2、语. 方法一分两类. 第一类:从只会英语的6人中选1人教英语,有6种选法,则教日语的有2 13(种)选法.此时共有6318(种)选法. 第二类:从不只会英语的1人中选1人教英语,有1种选法,则选会日语 的有2种选法,此时有122(种)选法. 所以由分类加法计数原理知,共有18220(种)选法. 方法二设既会英语又会日语的人为甲,则甲有入选、不入选两类情形, 入选后又要分两种:(1)教英语;(2)教日语. 第一类:甲入选. (1)甲教英语,再从只会日语的2人中选1人,由分步乘法计数原理,有 122(种)选法; (2)甲教日语,再从只会英语的6人中选1人,由分步乘法计数原理,有 166(种)选法.
3、 故甲入选的不同选法共有268(种). 第二类:甲不入选.可分两步. 第一步,从只会英语的6人中选1人,有6种选法; 第二步,从只会日语的2人中选1人,有2种选法. 由分步乘法计数原理,有6212(种)不同的选法. 综上,共有81220(种)不同的选法. 反思 感悟 用流程图描述计数问题,类中有步的情形如图所示 具体意义如下: 从A到B算作一件事的完成,完成这件事有两类办法,在第1类 办法中有3步,在第2类办法中有2步,每步的方法数如图所示. 所以,完成这件事的方法数为m1m2m3m4m5, “类”与“步”可进一步地理解为: “类”用“”号连接,“步”用“”号连接,“类”独立, “步”连续,“
4、类”标志一件事的完成,“步”缺一不可. 二、“相邻”与“不相邻”问题 例2把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与 产品C不相邻,则不同的摆法有_种.36 解析记其余两件产品为D,E. 将A,B视为一个元素,先与D,E进行排列, 反思 感悟 解排列组合问题时常以元素(或位置)为主体,即先考虑特殊元 素(或位置),再考虑其他元素(或位置).对于排列组合的综合题 目,一般是先取出符合要求的元素,再对取出的元素进行排列. 三、含“至多”“”“至少”的问题 例3某校举办诗歌朗诵比赛,该校高三年级准备从包括甲、乙、丙 在内的7名学生中选派4名学生参加,要求甲、乙、丙这3名学生中至 少有
5、1人参加,且当这3名学生都参加时,甲和乙的朗诵顺序不能相邻, 那么选派的4名学生不同的朗诵顺序的种数为 A.720 B.768 C.810 D.816 则甲、乙、丙这3名学生中至少有1人参加的情况有84024816(种); 则满足题意的朗诵顺序有81648768(种).故选B. 反思 感悟 求解含有附加条件的计数问题的两种方法 通常选用直接法或间接法,解题时应注意对“至少”“至 多”“恰好”等词的含义的理解. 对于涉及“至少”“至多”等词的计数问题,既可以从反面 情形考虑,即间接求解,也可以通过分类讨论直接求解. 四、组数问题 例4有五张卡片,它们的正、反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7
6、,8与9.将 其中任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数? 解方法一(直接法)从0与1两个特殊值着眼,可分三类: 又除含0的那张外,其他两张都有正面或反面两种可能, 五、分组分配问题 例5将6本不同的书分给甲、乙、丙、丁4个人,每人至少1本的不同 分法共有_种.(用数字作答)1 560 解析把6本不同的书分成4组,每组至少1本的分法有2类. 第一类,采用“3,1,1,1”的分法,即有1组3本,其余3组每组1本. 第二类,采用“2,2,1,1”的分法,即有2组每组2本,其余2组每组1本. 所以不同的分组方法共有204565(种). 反思 感悟 本题属于局部均分问题,解题时需注
7、意,若有m组元素个数 相等,则分组时应除以 ,分组过程中有几个这样的均匀分 组就要除以几个这样的全排列数. 例66个相同的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子,求下列方法的种数. (1)每个盒子都不空; 解先把6个相同的小球排成一行,在首尾两球外侧放置一块隔板, (2)恰有一个空盒子; 解恰有一个空盒子,插板分两步进行. 然后将剩下的一块隔板与前面任意一块并放形成空盒, (3)恰有两个空盒子. 解恰有两个空盒子,插板分两步进行. 如|00|0000|,然后将剩下的两块隔板插入形成空盒. 反思 感悟 相同元素分配问题的处理策略 (1)隔板法:如果将放有小球的盒子紧挨着成一行放置,便可 看作排成
8、一行的小球的空隙中插入了若干隔板,相邻两块隔 板形成一个“盒”,每一种插入隔板的方法对应着小球放入 盒子的一种方法,此法称之为隔板法,隔板法专门解决相同 元素的分配问题. (2)将n个相同的元素分给m个不同的对象(nm),有种方 法,可描述为(n1)个空中插入(m1)块板. 六、涂色问题 例7如图,一个地区分为5个行政区域,现给该地区的地图着色,要 求相邻区域不得使用同一种颜色.现在有4种颜色可供选择,则不同的着 色方法共有_种.(用数字作答)72 解析方法一(以位置为主考虑) 第一步涂,有4种着色方法. 第二步涂,有3种着色方法. 第三步涂,有2种着色方法. 第四步涂时分两类, 第一类用余下的颜色,有1种着色方法,第五步涂,有1种着色方法; 第二类与同色,有1种着色方法,第五步涂,有2种着色方法. 所以不同的着色方法共有432(1112)72(种). 方法二(以颜色为主考虑)分两类. 所以共有着色方法482472(种). 本课结束 更多精彩内容请登录: