1、第二课时两个计数原理的综合应用选(抽)取与分配问题典例某外语组有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,有多少种不同的选法?解由题意9人中既会英语又会日语的“多面手”有1人则可分三类:第一类:“多面手”去参加英语时,选出只会日语的一人即可,有2种选法第二类:“多面手”去参加日语时,选出只会英语的一人即可,有6种选法第三类:“多面手”既不参加英语又不参加日语,则需从只会日语和只会英语中各选一人,有2612(种)方法故共有261220(种)选法选(抽)取与分配问题的常见类型及其解法(1)当涉及对象数目不大时,一般选用枚举法、树形图法、框图法或者
2、图表法(2)当涉及对象数目很大时,一般有两种方法:直接使用分类加法计数原理或分步乘法计数原理一般地,若抽取是有顺序的就按分步进行;若按对象特征抽取的,则按分类进行间接法:去掉限制条件计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可 活学活用1甲、乙、丙3个班各有三好学生3,5,2名,现准备推选2名来自不同班的三好学生去参加校三好学生代表大会,共有_种不同的推选方法解析:分为三类:第一类,甲班选一名,乙班选一名,根据分步乘法计数原理有3515种选法;第二类,甲班选一名,丙班选一名,根据分步乘法计数原理有326种选法;第三类,乙班选一名,丙班选一名,根据分步乘法计数原理有5210种选法
3、综合以上三类,根据分类加法计数原理,共有1561031种不同选法答案:312图书馆有8本不同的有关励志教育的书,任选3本分给3个同学,每人1本,有_种不同的分法解析:分三步进行:第一步,先分给第一个同学,从8本书中选一本,共有8种方法;第二步,再分给第二个同学,从剩下的7本中任选1本,共有7种方法;第三步,分给第三个同学,从剩下的6本中任选1本,共有6种方法所以不同分法有876336种答案:336用计数原理解决组数问题典例用0,1,2,3,4五个数字,(1)可以排出多少个三位数字的电话号码?(2)可以排成多少个三位数?(3)可以排成多少个能被2整除的无重复数字的三位数?解(1)三位数字的电话号
4、码,首位可以是0,数字也可以重复,每个位置都有5种排法,共有55553125(种)(2)三位数的首位不能为0,但可以有重复数字,首先考虑首位的排法,除0外共有4种方法,第二、三位可以排0,因此,共有455100(种)(3)被2整除的数即偶数,末位数字可取0,2,4,因此,可以分两类,一类是末位数字是0,则有4312(种)排法;一类是末位数字不是0,则末位有2种排法,即2或4,再排首位,因0不能在首位,所以有3种排法,十位有3种排法,因此有23318(种)排法因而有121830(种)排法即可以排成30个能被2整除的无重复数字的三位数组数问题的常见类型及解决原则(1)常见的组数问题组成的数为“奇数
5、”“偶数”“被某数整除的数”;在某一定范围内的数的问题;各位数字和为某一定值问题;各位数字之间满足某种关系问题等(2)解决原则明确特殊位置或特殊数字,是我们采用“分类”还是“分步”的关键一般按特殊位置(末位或首位)由谁占领分类,分类中再按特殊位置(或特殊元素)优先的策略分步完成;如果正面分类较多,可采用间接法求解要注意数字“0”不能排在两位数字或两位数字以上的数的最高位活学活用1从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数其中奇数的个数为()A24B18C12 D6解析:选B由于题目要求是奇数,那么对于此三位数可以分成两种情况:奇偶奇,偶奇奇如果是第一种奇偶奇的情况,
6、可以从个位开始分析(3种情况),之后十位(2种情况),最后百位(2种情况),共12种;如果是第二种情况偶奇奇:个位(3种情况),十位(2种情况),百位(不能是0,一种情况),共6种因此总共有12618种情况故选B2如果一个三位正整数如“a1a2a3”满足a1a2且a3a2,则称这样的三位数为凸数(如120,342,275等),那么所有凸数个数是多少?解:分8类,当中间数为2时,百位只能选1,个位可选1、0,由分步乘法计数原理,有122个;当中间数为3时,百位可选1,2,个位可选0,1,2,由分步乘法计数原理,有236个;同理可得:当中间数为4时,有3412个;当中间数为5时,有4520个;当中
7、间数为6时,有5630个;当中间数为7时,有6742个;当中间数为8时,有7856个;当中间数为9时,有8972个故共有26122030425672240个用计数原理解决涂色(种植)问题典例如图所示,要给“优”、“化”、“指”、“导”四个区域分别涂上3种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同的颜色,有多少种不同的涂色方法?解优、化、指、导四个区域依次涂色,分四步第1步,涂“优”区域,有3种选择第2步,涂“化”区域,有2种选择第3步,涂“指”区域,由于它与“优”、“化”区域颜色不同,有1种选择第4步,涂“导”区域,由于它与“化”“指”区域颜色不同,有1种选择所以根据分步
8、乘法计数原理,得不同的涂色方法共有32116(种)求解涂色(种植)问题一般是直接利用两个计数原理求解,常用方法有:(1)按区域的不同以区域为主分步计数,用分步乘法计数原理分析;(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”问题,用分类加法计数原理分析;(3)对于涂色问题将空间问题平面化,转化为平面区域涂色问题活学活用有4种不同的作物可供选择种植在如图所示的4块试验田中,每块种植一种作物,相邻的试验田(有公共边)不能种植同一种作物,共有多少种不同的种植方法?ABCD解:法一:第一步:种植A试验田有4种方法;第二步:种植B试验田有3种方法;第三步:若C试验田种植的作物与B试验田相同
9、,则D试验田有3种方法,此时有133种种植方法若C试验田种植的作物与B试验田不同,则C试验田有2种种植方法,D也有2种种植方法,共有224种种植方法由分类加法计数原理知,有347种方法第四步:由分步乘法计数原理有N43784种不同的种植方法法二:(1)若A,D种植同种作物,则A、D有4种不同的种法,B有3种种植方法,C也有3种种植方法,由分步乘法计数原理,共有43336种种植方法(2)若A,D种植不同作物,则A有4种种植方法,D有3种种植方法,B有2种种植方法,C有2种种植方法,由分步乘法计数原理,共有432248种种植方法. 综上所述,由分类加法计数原理,共有N364884种种植方法 层级一
10、学业水平达标1由数字1,2,3组成的无重复数字的整数中,偶数的个数为()A15B12C10 D5解析:选D分三类,第一类组成一位整数,偶数有1个;第二类组成两位整数,其中偶数有2个;第三类组成3位整数,其中偶数有2个由分类加法计数原理知共有偶数5个2三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲,则不同的传递方式共有()A4种 B5种C6种 D12种解析:选C若甲先传给乙,则有甲乙甲乙甲,甲乙甲丙甲,甲乙丙乙甲3种不同的传法;同理,甲先传给丙也有3种不同的传法,故共有6种不同的传法3若三角形的三边长均为正整数,其中一边长为4,另外两边长分别为b,c,且满足b
11、4c,则这样的三角形有()A10个 B14个C15个 D21个解析:选A当b1时,c4;当b2时,c4,5;当b3时,c4,5,6;当b4时,c4,5,6,7.故共有10个这样的三角形选A4已知集合M1,2,3,N4,5,6,7,从两个集合中各取一个元素作为点的坐标,则在直角坐标系中,第一、二象限不同点的个数为()A18 B16C14 D10解析:选C分两类:一是以集合M中的元素为横坐标,以集合N中的元素为纵坐标有326个不同的点,二是以集合N中的元素为横坐标,以集合M中的元素为纵坐标有428个不同的点,故由分类加法计数原理得共有6814个不同的点5从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其
12、中所成的角为60的共有()A24对 B30对C48对 D60对解析:选C与正方体的一个面上的一条对角线成60角的对角线有8条,故共有8对正方体的12条面对角线共有12896(对),且每对均重复计算了一次,故共有48(对)6.如图所示为一电路图,则从A到B共有条不同的单支线路可通电解析:按上、中、下三条线路可分为三类:从上线路中有3条,中线路中有1条,下线路中有22=4(条)根据分类加法计数原理,共有3+1+4=8(条)答案:87将4种蔬菜种植在如图所示的5块试验田里,每块试验田种植一种蔬菜,相邻试验田不能种植同一种蔬菜,不同的种法有_种(种植品种可以不全)解析:分五步,由左到右依次种植,种法分
13、别为4,3,3,3,3.由分步乘法计数原理共有43333324(种).答案:3248.古人用天干、地支来表示年、月、日、时的次序用天干的“甲、丙、戊、庚、壬”和地支的“子、寅、辰、午、申、戌”相配,用天干的“乙、丁、己、辛、癸”和地支的“丑、卯、巳、未、酉、亥”相配,共可配成_组解析:分两类:第一类,由天干的“甲、丙、戊、庚、壬”和地支的“子、寅、辰、午、申、戌”相配,则有5630组不同的结果;同理,第二类也有30组不同的结果,共可得到303060组.答案:609某高中毕业生填报志愿时,了解到甲、乙两所大学有自己感兴趣的专业,具体情况如下:甲大学乙大学专业生物学数学化学会计学医学信息技术学工商
14、管理学物理学如果这名同学只能选择一所大学的一个专业,那么他的专业选择共有多少种?解:由图表可知,分两类,第一类:甲所大学有5个专业,共有5种专业选择方法;第二类:乙所大学有3个专业,共有3种专业选择方法由分类加法计数原理知,这名同学可能的专业选择有N538(种)10若直线方程AxBy0中的A,B可以从0,1,2,3,5这五个数字中任取两个不同的数字,则方程所表示的不同直线共有多少条?解:分两类完成第1类,当A或B中有一个为0时,表示的直线为x0或y0,共2条第2类,当A,B不为0时,直线AxBy0被确定需分两步完成第1步,确定A的值,有4种不同的方法;第2步,确定B的值,有3种不同的方法由分步
15、乘法计数原理知,共可确定4312条直线由分类加法计数原理知,方程所表示的不同直线共有21214条层级二应试能力达标1把10个苹果分成三堆,要求每堆至少有1个,至多5个,则不同的分法共有()A4种B5种C6种 D7种解析:选A分类考虑,若最少一堆是1个,由至多5个知另两堆分别为4个、5个,只有一种分法;若最少一堆是2个,则由3544知有2种分法;若最少一堆是3个,则另两堆为3个、4个共1种分法,故共有分法1214种2要把3张不同的电影票分给10个人,每人最多一张,则有不同的分法种数是()A2 160 B720C240 D120解析:选B可分三步:第一步,任取一张电影票分给一人,有10种不同分法;
16、第二步,从剩下的两张中任取一张,由于一人已得电影票,不能再参与,故有9种不同分法第三步,前面两人已得电影票,不再参与,因而剩余最后一张有8种不同分法所以不同的分法种数是1098720(种)3用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须全部使用,且同一数字不能相邻,这样的四位数有()A36个 B18个C9个 D6个解析:选B分三步完成,第一步,确定哪一个数字被使用2次,有3种方法;第二步,把这2个相同的数字排在四位数不相邻的两个位置上,有3种方法;第三步,将余下的2个数字排在四位数余下的两个位置上,有2种方法故有33218个不同的四位数ABCD4.用4种不同的颜色涂入图中的矩形A,B,C
17、,D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂色方法共有()A12种 B24种C48种 D72种解析:选D先涂C,有4种涂法,涂D有3种涂法,涂A有3种涂法,涂B有2种涂法由分步乘法计数原理,共有433272(种)涂法5从2,3,4,5,6,7,8,9这8个数中任取2个不同的数分别作为一个对数的底数和真数,则可以组成_个不同的对数值解析:要确定一个对数值,确定它的底数和真数即可,分两步完成:第1步,从这8个数中任取1个作为对数的底数,有8种不同取法;第2步,从剩下的7个数中任取1个作为对数的真数,有7种不同取法根据分步乘法计数原理,可以组成8756个对数值在上述56个对数值中,log24log39
18、,log42log93,log23log49,log32log94,所以满足条件的对数值共有56452个答案:526.如图,用四种不同颜色给图中的A,B,C,D,E,F六个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色则不同的涂色方法共有_种解析:先涂A,D,E三个点,共有43224种涂法,然后再按B,C,F的顺序涂色,分为两类:一类是B与E或D同色,共有2(2112)8种涂法;另一类是B与E或D不同色,共有1(1112)3种涂法所以涂色方法共有24(83)264种答案:2647.用6种不同颜色为如图所示的广告牌着色,要求在A,B,C,D四个区域中相邻(有公共边的)区域不用同
19、一种颜色,求共有多少种不同的着色方法?解:(1)法一:分类:第一类,A,D涂同色,有654=120(种)涂法,第二类,A,D涂异色,有6543=360(种)涂法,共有120+360=480(种)涂法法二:分步:先涂B区,有6(种)涂法,再涂C区,有5(种)涂法,最后涂A,D区域,各有4(种)涂法,所以共有6544=480(种)涂法8有六名同学报名参加三个智力竞赛项目,在下列情况下各有多少种不同的报名方法?(不一定六名同学都能参加)(1)每人恰好参加一项,每项人数不限;(2)每项限报一人,且每人至多参加一项;(3)每项限报一人,但每人参加的项目不限解:(1)每人都可以从这三个比赛项目中选报一项,各有3种不同选法,由分步乘法计数原理,知共有报名方法36729(种)(2)每项限报一人,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一个项目有6种选法,第二个项目有5种选法,第三个项目只有4种选法,由分步乘法计数原理,得共有报名方法654120(种)(3)由于每人参加的项目不限,因此每一个项目都可以从这六人中选出一人参赛,由分步乘法计数原理,得共有不同的报名方法63216(种)