
第二部分:典型例題剖析
題型一:排列問題
題型二:組合問題
題型三:排列組合綜合問題
角度1:相鄰與相間問題
角度2:分組與分配問題
①不等分問題
②整體均分問題
③部分均分問題
題型四:相同元素分配問題
第一部分:知 識 點 精 準(zhǔn) 記 憶
知識點一:排列與組合的概念
知識點二:排列數(shù)與組合數(shù)
(1)排列數(shù):
從個不同元素中取出取出()個元素的所有不同排列的個數(shù),叫做從個元素中取出個元素的一個排列數(shù),用符號表示
(2)組合數(shù):
從個不同元素中取出()個元素的所有不同組合的個數(shù),叫做從個元素中取出個元素的一個組合數(shù),用符號表示
知識點三:排列數(shù)、組合數(shù)的公式及性質(zhì)
(1)
(2)
(3)
(4);
第二部分:典 型 例 題 剖 析
題型一:排列問題
典型例題
例題1.(2022·云南省楚雄第一中學(xué)高二階段練習(xí))從3,5,7,11這四個質(zhì)數(shù)中,每次取出兩個不同的數(shù)分別為,共可得到的不同值的個數(shù)是( )
A.6B.8C.12D.16
【答案】C
【詳解】由于,所以從3,5,7,11中取出兩個不同的數(shù)分別賦值給和共有種,并且計算結(jié)果不會重復(fù),所以得到不同的值有12個.
故選:C.
例題2.(2022·浙江·青田縣船寮綜合高級中學(xué)高三期中)某職校計算機專業(yè)開設(shè)兩類不同選修課,其中專業(yè)類選修課有6門不同課程,公共基礎(chǔ)類選修課有5門不同課程.若從兩類選修課中各選一門學(xué)習(xí),則不同的選修方案有( )
A.種B.種C.種D.種
【答案】B
【詳解】依題意,專業(yè)類選修課有6門不同課程,公共基礎(chǔ)類選修課有5門不同課程,
從兩類選修課中各選一門學(xué)習(xí),根據(jù)分步計數(shù)原理,
不同的選修方案有種.
故選:B
例題3.(2022·全國·高二課時練習(xí))某大學(xué)的兩名教授帶領(lǐng)四名學(xué)生外出實習(xí),實習(xí)前在學(xué)院門口合影留念.若站成兩排合影,兩名教授站在前排,四名學(xué)生站在后排,則不同的排法種數(shù)為______(用數(shù)字作答).
【答案】48
【詳解】第一步:先排兩名教授,不同的排法有(種).
第二步:排四名學(xué)生,不同的排法有(種).
故由分步乘法計數(shù)原理,可得不同的排法共有(種).
故答案為:48
例題4.(2022·全國·高三專題練習(xí))第24屆冬季奧運會于2022年2月4日在北京市和河北省張家口市舉行.現(xiàn)要安排5名志愿者去四個場館參加活動,每名志愿者只能去一個場館.且每個場館只能安排一名志愿者,則不同的分配方法有___________個.(空格處填寫數(shù)字)
【答案】120
【詳解】解:從5名志愿者中選4人排列個.
故答案為:120
同類題型歸類練
1.(2022·福建省福州華僑中學(xué)高二期末)甲乙丙丁4名同學(xué)站成一排拍照,若甲不站在兩端,不同排列方式有( )
A.6種B.12種C.36種D.48種
【答案】B
【詳解】甲站位的排列數(shù)為,其余三位學(xué)生的全排列數(shù)為,
所有的排列方式有:.
故選:B.
2.(2022·全國·高二課時練習(xí))“總把新桃換舊符”是指在宋代人們用寫“桃符”的方式來祈福避禍,而現(xiàn)代人們通過貼“?!弊?、貼春聯(lián)、掛燈籠等方式來表達對新年的美好祝愿,某商家在春節(jié)前開展商品促銷活動,顧客凡購物金額滿50元,則可以從“?!弊?、春聯(lián)和燈籠這三類禮品中任意免費領(lǐng)取一件,若有3名顧客都領(lǐng)取一件禮品,則他們3人領(lǐng)取的禮品種類都不相同的方法種數(shù)是( )
A.3B.6C.9D.27
【答案】B
【詳解】根據(jù)題意,3名顧客都領(lǐng)取一件禮品,且領(lǐng)取的禮品種類都不相同的方法種數(shù)為.
故選:B.
3.(2022·全國·高三專題練習(xí))現(xiàn)從6名學(xué)生干部中選出3名同學(xué)分別參加全校資源、生態(tài)和環(huán)保3個夏令營活動,則不同的選派方案的種數(shù)是( )
A.20B.90C.120D.240
【答案】C
【詳解】共有種不同的選派方案.
故選:C.
4.(2022·廣東廣州·高二期末)2022年北京冬奧會期間,需從5名志愿者中選3人去為速度滑冰?花樣滑冰?冰球三個競賽項目服務(wù),每個項目必須有志愿者參加且每名志愿者只服務(wù)一個項目,不同的安排方法種數(shù)為( )
A.10B.27C.36D.60
【答案】D
【詳解】依題意,從5名志愿者中選3人服務(wù)3個不同項目,不同的安排方法有(種).故選:D
題型二:組合問題
典型例題
例題1.(2022·甘肅·蘭州市第二十七中學(xué)高二期中)在含有3件次品的50件產(chǎn)品中,任取2件,則恰好取到1件次品的不同方法數(shù)共有( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】在50件產(chǎn)品中含有3件次品,所以有47件不是次品,
任取2件,則恰好取到1件次品的不同方法數(shù)共有.
故選:A.
例題2.(2022·全國·高三專題練習(xí))某小組九名學(xué)生在一次數(shù)學(xué)測驗中的得分(單位:分)如下:83,84,86,86,87,88,90,93,96,這九人成績的第70百分位數(shù)是.若在該小組隨機選取兩名學(xué)生,則得分一個比高,另一個比低的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】因為,第70百分位數(shù)是從小到大的第七位數(shù),
所以第70百分位數(shù)是90,
所以在該小組隨機選取兩名學(xué)生,則得分一個比90高,
另一個比90低的概率為.
故選:A.
例題3.(2022·山東聊城·高二期末)第二屆消博會暨中國國際消費品博覽會于2022年5月在海南舉辦.某展館將5件相同的紀(jì)念品分別贈送給前來參觀的3位游客,每人至少1件,則不同的贈送方案數(shù)共有( )
A.6B.9C.12D.24
【答案】A
【詳解】因為紀(jì)念品的相同的,而游客不同,所以以游客為對象分類:
第一種情況,一位游客得一個紀(jì)念品,其余兩位游客每人二個紀(jì)念品,共有種.
第二種情況,一位游客得三個紀(jì)念品,其余兩位游客各一個紀(jì)念品,共有種.共計6種贈送方案.
故選:A.
例題4.(2022·上海市嘉定區(qū)安亭高級中學(xué)高二期中)從2至8的7個整數(shù)中隨機取2個不同的數(shù),共有______種不同的取法.
【答案】21
【詳解】從2至8的7個整數(shù)中隨機取2個不同的數(shù),不同的取法有.
故答案為:21.
同類題型歸類練
1.(2022·浙江·青田縣船寮綜合高級中學(xué)高三期中)某職校計算機專業(yè)開設(shè)兩類不同選修課,其中專業(yè)類選修課有6門不同課程,公共基礎(chǔ)類選修課有5門不同課程.若從兩類選修課中各選一門學(xué)習(xí),則不同的選修方案有( )
A.種B.種C.種D.種
【答案】B
【詳解】依題意,專業(yè)類選修課有6門不同課程,公共基礎(chǔ)類選修課有5門不同課程,
從兩類選修課中各選一門學(xué)習(xí),根據(jù)分步計數(shù)原理,
不同的選修方案有種.
故選:B
2.(2022·山東·臨朐縣實驗中學(xué)高三階段練習(xí))某市新冠疫情封閉管理期間,為了更好的保障社區(qū)居民的日常生活,選派名志愿者到甲、乙、丙三個社區(qū)進行服務(wù),每人只能去一個地方,每地至少派一人,則不同的選派方案共有( )
A.種B.種C.種D.種
【答案】A
【詳解】首先將名志愿者分成組,再分配到個社區(qū),可分為種情況,
第一類:名志愿者分成,共有(種)選派方案,
第二類:名志愿者分成,共有(種)選派方案,
第三類:名志愿者分成,共有(種)選派方案,
所以共(種)選派方案,
故選:A.
3.(2022·黑龍江·哈爾濱市劍橋第三高級中學(xué)有限公司高三階段練習(xí))新課程改革后,普通高校招生方案規(guī)定:每位考生從物理、化學(xué)、生物、地理、政治、歷史六門學(xué)科中隨機選三門參加考試,某省份規(guī)定物理或歷史至少選一門,那么該省份每位考生的選法共有( )
A.14種B.15種C.16種D.17種
【答案】C
【詳解】解:由題意得:
物理或歷史中選一門:種選法;
物理和歷史都選:種選法;
物理或歷史至少選一門,那么該省份每位考生的選法共有種選法;
故選:C
4.(2022·浙江·杭州市長河高級中學(xué)高二期中)北京冬奧會期間,小蘇搶購了3個冰墩墩和4個雪容融且造型不一的吉祥物,現(xiàn)抽取3個吉祥物送給一位朋友,其中至少有冰墩墩雪容融各1個,則不同的送法有________種.(用數(shù)字作答)
【答案】30
【詳解】若選1個冰墩墩和2個雪容融,則有種;
若選2個冰墩墩和1個雪容融,則有種;
綜上可得一共有種;
故答案為:
題型三:排列組合綜合問題
角度1:相鄰與相間問題
典型例題
例題1.(2022·江西·南昌十中高二階段練習(xí)(理))有互不相同的5盆菊花,其中2盆為白色,2盆為黃色,1盆為紅色,現(xiàn)要擺成一排,要求紅色菊花擺放在正中間,白色菊花不相鄰,黃色菊花也不相鄰,則共有擺放方法( )
A.120種B.32種C.24種D.16種
【答案】D
【詳解】紅色左邊放一盆白色,一盆黃色,右邊放一盆白色,一盆黃色,
先選左邊,白色二選一,黃色二選一,再進行排列,故有種選法,
再考慮后邊,剩余的白色和黃色進行排列即可,有種選法,
綜上:一共有擺放方法=16種.
故選:D
例題2.(2022·遼寧·育明高中一模)一張節(jié)目單上原有8個節(jié)目,現(xiàn)臨時再插入,,三個新節(jié)目,如果保持原來8個節(jié)目的相對順序不變,節(jié)目B要排在另外兩個新節(jié)目之間(也可以不相鄰),則有__________種不同的插入方法.(用數(shù)字作答)
【答案】330
【詳解】法1:
第一步,從11個位置中選3個位置,共有種方法;
第二步,三個位置中節(jié)目B位置確定,節(jié)目A,C的順序為,
由分步計數(shù)原理可得共有種方法.
法2:
先插入節(jié)目A,再插入節(jié)目B,最后插入節(jié)目C,共有:種,
其中節(jié)目B與兩個新節(jié)目的位置關(guān)系有3種,由消序法可得總數(shù)為.
故答案為:330
例題3.(2022·全國·高三專題練習(xí))將編號為,,,的個小球放入個不同的盒子中,每個盒子不空,若放在同一盒子里的個小球編號不相鄰,則共有__________種不同的放法.
【答案】18
【詳解】解:先把4個小球分為一組,其中2個不連號小球的種類有,,為一組,
分組后分配到三個不同的盒子里,故共有種不同的放法;
故答案為:18.
同類題型歸類練
1.(2022·全國·高三專題練習(xí))某班主任準(zhǔn)備請2016年畢業(yè)生作報告,要從甲、乙等8人中選4人發(fā)言,要求甲、乙兩人至少一人參加,若甲、乙同時參加,則他們發(fā)言中間恰好間隔一人,那么不同的發(fā)言順序共有____________(種).(用數(shù)字作答)
【答案】1080
【詳解】若甲乙同時參加,有種,若甲乙有一人參與,有種,從而總共的發(fā)言順序有種.
2.(2022·貴州·高三階段練習(xí)(理))2名老師和3名學(xué)生站成一排照相,則3名學(xué)生中有且僅有2人相鄰的站法有________種.
【答案】72
【詳解】第一步:先取兩個學(xué)生捆綁,則有種;
第二步:兩名老師全排列,則有種;
第三步:兩名老師有3個空,將兩組學(xué)生安排在3個空中的兩個,則有種,
則一共有種.
故答案為:72
3.(2022·全國·高二單元測試)7名同學(xué),在下列情況下,各有多少種不同安排方法?(答案以數(shù)字呈現(xiàn))
(1)7人排成一排,甲、乙、丙三人必須在一起.
(2)7人排成一排,甲、乙、丙三人兩兩不相鄰.
(3)7人排成一排,甲、乙、丙三人按從高到矮,自左向右的順序(不一定相鄰).
【答案】(1)720種;(2)1440種;3)840種;
【詳解】 (1)(2) ;(3)
角度2:分組與分配問題
①不等分問題
典型例題
例題1.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知有6本不同的書.
分成三堆,一堆1本,一堆2本,一堆3本,有多少種不同的分堆方法?
【答案】(2)60
從6本書中,先取1本作為一堆,再從剩下的5本中取2本作為一堆,最后3本作為一堆,
所以不同的分堆方法的種數(shù)為.
例題2.(2022·全國·高三專題練習(xí))有6本不同的書按下列分配方式分配,問共有多少種不同的分配方法?
(1)分成1本、2本、3本三組;
(2)分給甲、乙、丙三人,其中一個人1本,一個人2本,一個人3本;
【答案】(1)60
(2)360
(1)
根據(jù)分步計算原理可知,共有種方法;
(2)
由(1)可知:分成1本、2本、3本三組,共有60種方法,
再分給甲、乙、丙三人,所以有種方法;
例題3.(2022·全國·高三專題練習(xí))6本不同的書,按照以下要求處理,各有幾種分法?
(1)一堆1本,一堆2本,一堆3本;
(2)甲得1本,乙得2本,丙得3本;
【答案】(1)60
(2)60
(1)
先從6本書中任取1本,作為一堆,有種取法,再從余下的5本書中任取2本,作為一堆,有種取法,最后從余下的3本書中取3本作為一堆,有種取法,故共有分法種.
(2)
由(1)知,分成三堆的方法有種,而每種分組方法僅對應(yīng)一種分配方法,
故甲得1本,乙得2本,丙得3本的分法亦為種.
例題4.(2022·重慶市永川北山中學(xué)校高二期中)有6本不同的課外書,分給甲、乙、丙三名同學(xué),求在下列條件下,各有多少種分法.
甲得1本,乙得2本,丙得3本;
【答案】(1)60
分三步完成:甲選1本、乙選2本、丙選剩下的3本,共有種;
②整體均分問題
典型例題
例題1.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知有6本不同的書.
(1)分成三堆,每堆2本,有多少種不同的分堆方法?
【答案】(1)15
6本書平均分成3堆,
所以不同的分堆方法的種數(shù)為.
例題2.(2022·全國·高三專題練習(xí))6本不同的書,按照以下要求處理,各有幾種分法?
(1)平均分給甲、乙、丙三人;
(2)平均分成三堆.
【答案】(1)90
(2)15
(1)
3個人一個一個地來取書,甲從6本不同的書中任取出2本的取法有種,乙再從余下的4本書中取2本書,有種取法,丙從余下的2本中取2本書,有種取法,
所以一共有種取法.
(2)
把6本不同的書分成三堆,每堆2本與把6本不同的書分給甲、乙、丙三人,每人2本的區(qū)別在于,后者相當(dāng)于把6本不同的書平均分成三堆后,再把書分給甲、乙、丙三人,
因此,設(shè)把6本不同的書,平均分成三堆的方法有x種,那么把6本不同的書分給甲、乙、丙三人每人2本的分法就應(yīng)有種,由(1)知,把6本不同的書分給甲、乙、丙三人,每人2本的方法有種.
所以,則.
例題3.(2022·全國·高三專題練習(xí))有6本不同的書按下列分配方式分配,問共有多少種不同的分配方法?
(1)分成每組都是2本的三組;
(2)分給甲、乙、丙三人,每個人2本.
【答案】(1)15(2)90
(1)先分成三部分,則為種方法,但是這里面出現(xiàn)了重復(fù).
不妨記六本書為A、B、C、D、E、F,若第一步取了AB,第二步取了CD,第三步取了EF,記該種分法為(AB,CD,EF),則種分法中還有(AB,EF,CD)、(CD、AB、EF)、(CD、EF,AB)、(EF,CD,AB)、(EF,AB,CD),共種情況,而且這種情況僅是AB,CD,EF的順序不同,因此,只能作為一種分法,故分配方法有=15(種).
(2)在問題(1)的基礎(chǔ)上再分配即可,共有分配方法 (種).
例題4.(2022·重慶市永川北山中學(xué)校高二期中)有6本不同的課外書,分給甲、乙、丙三名同學(xué),求在下列條件下,各有多少種分法.
甲、乙、丙各得2本;
【答案】90
分兩步完成:先均勻分組,再分給甲、乙、丙三名同學(xué),有種,
故共有種.
③部分均分問題
典型例題
例題1.(2022·全國·高三專題練習(xí))按下列要求分配6本不同的書,各有多少種不同的分配方式?
分成三份,1份4本,另外兩份每份1本.
【答案】15
【詳解】無序均勻分組問題,種,
故答案為:15
例題2.(2022·重慶市永川北山中學(xué)校高二期中)有6本不同的課外書,分給甲、乙、丙三名同學(xué),求在下列條件下,各有多少種分法.
(3)一人得4本,另兩人各得1本.
【答案】90
部分均勻分組問題,先部分均勻分組,再分給甲乙丙三名同學(xué),有種,故共有種.
同類題型歸類練
1.(2022·黑龍江·賓縣第二中學(xué)高二期末)現(xiàn)有6本不同的書,如果滿足下列要求,分別求分法種數(shù).
(1)分成三組,一組3本,一組2本,一組1本;
(2)分給三個人,一人3本,一人2本,一人1本;
(3)平均分成三個組每組兩本.
【答案】(1)60;
(2)360;
(3)15.
(1)
根據(jù)題意,第一組3本有種分法,第二組2本有種分法,第三組1本有1種分法,
所以共有種分法.
(2)
根據(jù)題意,先將6本書分為1、2、3的三組,有種分法,
再將分好的三組分給3人,有種情況,
所以共有種分法.
(3)
根據(jù)題意,將6本書平均分為3組,有15種不同的分法.
2.(2022·廣西壯族自治區(qū)北流市高級中學(xué)高二階段練習(xí)(理))按照下列要求,分別求有多少種不同的方法?
(1)5個不同的小球放入3個不同的盒子;
(2)5個不同的小球放入3個不同的盒子,每個盒子至少一個小球;
(3)5個相同的小球放入3個不同的盒子,每個盒子至少一個小球;
(4)5個不同的小球放入3個不同的盒子,恰有1個空盒.
【答案】(1)243種(2)150種(3)6種(4)90種
【詳解】(1)5個不同的小球放入3個不同的盒子,每個小球都有3種可能,利用乘法原理可得不同的方法有;
(2)5個不同的小球放入3個不同的盒子,每個盒子至少一個小球,先把5個小球分組,有兩種分法:2、2、1;3、1、1;再放入3個不同的盒子,故不同的方法共有;
(3)5個相同的小球放入3個不同的盒子,每個盒子至少一個小球,類似于在5個小球間的空隙中,放入2個隔板,把小球分為3組,故不同的方法共有;
(4)5個不同的小球放入3個不同的盒子,恰有一個空盒,先把5個小球分2組,有兩種分法:3、2、0;4、1、0;再放入3個不同的盒子,故不同的方法共有.
3.(2022·全國·高二)已知有6本不同的書.
(1)分成三堆,每堆2本,有多少種不同的分堆方法?
(2)分成三堆,一堆1本,一堆2本,一堆3本,有多少種不同的分堆方法?
(3)分給甲?乙?丙三人,一人1本,一人2本,一人3本,有多少種不同的分配方法?
【答案】(1);(2);(3).
【詳解】(1)6本書平均分成3堆,不同的分堆方法的種數(shù)為.
(2)從6本書中,先取1本作為一堆,再從剩下的5本中取2本作為一堆,最后3本作為一堆,不同的分堆方法的種數(shù)為
(3)在(2)的分堆中,甲?乙?丙三人任取一堆,不同的分配方法的種數(shù)為.名稱
定義
排列
從個不同元素中取出()個元素
按照一定的順序排成一列,叫做從個元素中取出個元素的一個排列
組合
作為一組,叫做從個元素中取出個元素的一個組合
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