1、4简单计数问题1进一步理解计数原理和排列、组合的概念(重点)2能够运用原理和公式解决简单的计数问题(难点)基础初探教材整理简单计数问题阅读教材P18P21,完成下列问题1计数问题的基本解法(1)直接法:以_为考察对象,先满足_的要求,再考虑_(又称元素分析法)或以_为考察对象,先满足_的要求,再考虑_(又称位置分析法)(2)间接法:先不考虑附加条件,计算出所有的方法数,再减去不符合要求的方法数【答案】(1)元素特殊元素其他元素位置特殊位置其他位置2解决计数问题应遵循的原则先_后一般,先_后排列,先_后分步,充分考虑元素的特殊性,进行合理的分类与分步【答案】特殊组合分类5个不同的球放入4个不同的
2、盒子中,每个盒子至少一个球,若甲球必须放入A盒,则不同放法总数是()A120B72C60D36【解析】分两类:第一类,A盒只有甲球,则余下4个球放入3个不同的盒子中,每个盒子至少一个球,此时4个球应分为2,1,1三组,有C种,每一种有A种放法,共有CA种放法;第二类,A盒中有甲球和另1球,则有A种排法由分类加法计数原理,得共有放法总数CAA60种【答案】C质疑手记预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:解惑:疑问2:解惑:疑问3:解惑:小组合作型排列问题某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天安排1人,每人值班1天若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1
3、日,丁不排在10月7日,则不同的安排方案共有()A504种B960种C1 008种D1 108种【精彩点拨】先安排甲、乙,再考虑丙、丁,最后安排其他员工【自主解答】(1)若甲、乙安排在开始两天,则丁有4种选择,共有安排方案ACA192种;(2)若甲、乙安排在最后两天,则丙有4种选择,共有ACA192种;(3)若甲、乙安排在中间5天,选择两天有4种可能,若丙安排在10月7日,丁有4种安排法,共有4ACA192种;若丙安排在中间5天的其他3天,则丁有3种安排法,共有4ACCA432种所以共有1921921924321 008种【答案】C1本小题用到分类讨论的方法,按照特殊元素(甲、乙在一起,丙、丁
4、不在特殊位置)进行讨论2较复杂的排列问题要注意模型化归,转化为常用的方法再练一题1由1,2,3,4,5,6组成没有重复数字,且1,3都不与5相邻的六位偶数的个数是() 【导学号:62690018】A72B96C108D144【解析】第一步将2,4,6全排,有A种;第二步分1,3相邻且不与5相邻,有AA种;1,3,5均不相邻,有A种故总的排法为A(AAA)108种,故选C.【答案】C组合问题某班有54位同学,其中正、副班长各1名,现选派6名同学参加某科课外小组,在下列各种情况中,各有多少种不同的选法?(只列式不计算)(1)正、副班长必须入选;(2)正、副班长只有1人入选;(3)正、副班长都不入选
5、;(4)正、副班长至多有1人入选;(5)班长以外的某3人不入选;(6)班长有1人入选,班长以外的某2人不入选【精彩点拨】这是一道有限制条件的组合问题,先处理特殊元素,然后考虑一般元素【自主解答】(1)先选正、副班长,再从剩下的52人中选4人由分步乘法计数原理,得CC种(2)先从正、副班长中选1人,再从剩下的52人中选5人由分步乘法计数原理,得CC种(3)因为正、副班长都不选,因此从剩下的52人中选6人,共CC种,即C种(4)只有一个班长入选,或两个班长都不入选,故共有CCCC种,或CCC种(5)某3人可除外,故共有CC种,即C种(6)CCC种,即CC种解答组合应用题的总体思路1整体分类,对事件
6、进行整体分类,从集合的意义讲,分类要做到各类的并集等于全集,以保证分类的不遗漏,任意两类的交集等于空集,以保证分类的不重复,计算结果时使用加法原理2局部分步,整体分类以后,对每一类进行局部分步,分步要做到步骤连续,以保证分步的不遗漏,同时步骤要独立,以保证分步的不重复,计算每一类的相应结果时,使用乘法原理再练一题2将7名学生分配到甲、乙两个宿舍中,每个宿舍至少安排两名学生,那么互不相同的分配方案共有()A252种B112种C20种D56种【解析】不同的分配方案共有CCCCCCCC112(种)【答案】B探究共研型排列、组合的综合应用探究1从集合1,2,3,4中任取两个不同元素相乘,有多少个不同的
7、结果?完成的“这件事”指的是什么?【提示】共有C6(个)不同结果完成的“这件事”是指:从集合1,2,3,4中任取两个不同元素并相乘探究2从集合1,2,3,4中任取两个不同元素相除,有多少个不同结果?这是排列问题,还是组合问题?完成的“这件事”指的是什么?【提示】共有A210(个)不同结果这个问题属于排列问题完成的“这件事”是指:从集合1,2,3,4中任取两个不同元素并相除探究3完成“从集合0,1,2,3,4中任取三个不同元素组成一个是偶数的三位数”这件事需先分类,还是先分步?有多少个不同的结果?【提示】由于0不能排在百位,而个位必须是偶数.0是否排在个位影响百位与十位的排法,所以完成这件事需按
8、0是否在个位分类进行第一类:0在个位,则百位与十位共A种排法;第二类:0不在个位且不在百位,则需先从2,4中任选一个排个位再从剩下非零数字中取一个排百位,最后从剩余数字中任取一个排十位,共CCC18(种)不同的结果,由分类加法原理,完成“这件事”共有ACCC30(种)不同的结果有5个男生和3个女生,从中选出5人担任5门不同学科的课代表,求分别符合下列条件的选法数:(1)有女生但人数必须少于男生;(2)某女生一定担任语文课代表;(3)某男生必须包括在内,但不担任数学课代表;(4)某女生一定要担任语文课代表,某男生必须担任课代表,但不担任数学课代表【精彩点拨】(1)按选中女生的人数多少分类选取(2
9、)采用先选后排的方法(3)先安排该男生,再选出其他人担任4科课代表(4)先安排语文课代表的女生,再安排“某男生”课代表,最后选其他人担任余下三科的课代表【自主解答】(1)先选后排,先选可以是2女3男,也可以是1女4男,共有CCCC种,后排有A种,共(CCCC)A5 400种(2)除去该女生后,先选后排,有CA840种(3)先选后排,但先安排该男生,有CCA3 360种(4)先从除去该男生、该女生的6人中选3人有C种,再安排该男生有C种,其余3人全排有A种,共CCA360种解决排列、组合综合问题要遵循两个原则1按事情发生的过程进行分步2按元素的性质进行分类解决时通常从以下三个途径考虑:(1)以元
10、素为主考虑,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;(2)以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置;(3)先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列或组合数再练一题3某外商计划在四个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案共有()A16种B36种C42种D60种【解析】若选择了两个城市,则有CCA36种投资方案;若选择了三个城市,则有CA24种投资方案,因此共有362460种投资方案【答案】D构建体系1(2016长武高二检测)某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选
11、派方案种数为()A14B24C28D48【解析】(间接法):6人中选派4人的组合数为C,其中都选男生的组合数为C.所以至少有1名女生的选派方案有CC14(种)【答案】A2在1,2,3,4,5这五个数字所组成的没有重复数字的三位数中,其各个数字之和为9的三位数共有()A6个B9个C12个D18个【解析】由题意知,所求三位数只能是1,3,5或2,3,4的排列,共有AA12(个)【答案】C36个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法共有_种(用数字作答). 【导学号:62690019】【解析】6个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法:排列好甲、乙两人外的4人,有A种方法,然后把甲、乙两人插
12、入4个人的5个空位,有A种方法,所以共有:AA480.【答案】4804将4名大学生分配到3个乡镇去当村官,每个乡镇至少一名,则不同的分配方案有_种(用数字作答)【解析】有CCA36种满足题意的分配方案其中C表示从3个乡镇中任选定1个乡镇,且其中某2名大学生去的方法数;C表示从4名大学生中任选2名到上一步选定的乡镇的方法数;A表示将剩下的2名大学生分配到另2个乡镇去的方法数【答案】365车间有11名工人,其中5名是钳工,4名是车工,另外两名老师傅既能当车工又能当钳工,现在要在这11名工人里选派4名钳工,4名车工修理一台机床,问有多少种选派方法【解】法一:设A,B代表两名老师傅A,B都不在内的选派
13、方法有:CC5(种);A,B都在内且当钳工的选派方法有:CCC10(种);A,B都在内且当车工的选派方法有:CCC30(种);A,B都在内,一人当钳工,一人当车工的选派方法有:CACC80(种);A,B有一人在内且当钳工的选派方法有:CCC20(种);A,B有一人在内且当车工的选派方法有:CCC40(种)所以共有CCCCCCCCCACCCCCCCC185(种)选派方法法二:5名钳工有4名被选上的方法有:CC75(种);5名钳工有3名被选上的方法有:CCC100(种);5名钳工有2名被选上的方法有:CCC10(种)所以一共有7510010185(种)选派方法我还有这些不足:(1)(2)我的课下提
14、升方案:(1)(2)学业分层测评(建议用时:45分钟)学业达标一、选择题1从乒乓球运动员男5名、女6名中组织一场混合双打比赛,不同的组合方法种数为()ACCBCACCACADAA【解析】分两步进行:第一步,选出两名男选手,有C种方法;第二步,从6名女生中选出2名且与已选好的男生配对,有A种故有CA种【答案】B2某食堂每天中午准备4种不同的荤菜,7种不同的素菜,用餐者可以按下述方法搭配午餐:任选两种荤菜,两种素菜和白米饭;任选一种荤菜,两种素菜和蛋炒饭,则每天不同午餐的搭配方法有()A22种B56种C210种D420种【解析】按第一种方法有CC种不同的搭配方法,按第二种方法共有CC种不同的搭配方
15、法,故共有CCCC621421210种搭配方法,故答案选C.【答案】C3将A,B,C,D四个球放入编号为1,2,3的三个盒子中,每个盒子中至少放一个球且A,B两个球不能放在同一盒子中,则不同的放法有()A15B18C30D36【解析】间接法,所有的不同放法有CA种A,B两球在同一个盒子中的放法种数为3A,满足题意的放法种数为CA3A663236630.【答案】C4某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名进行发言,要求甲、乙两人至少有一人参加当甲、乙同时参加时,他们两人的发言不能相邻那么不同的发言顺序的种数为()A360B520C600D720【解析】当甲或乙只有一人参加时,不同的发言顺序的种数
16、为2CA480,当甲、乙同时参加时,不同的发言顺序的种数为AA120,则不同的发言顺序的种数为480120600,故选C.【答案】C5在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有()A23个B24个C18个D6个【解析】各位数字之和为奇数可分两类:都是奇数或两个偶数一个奇数,故满足条件的三位数共有ACA24个【答案】B二、填空题6现有6张风景区门票分配给6位游客,若其中A,B风景区门票各2张,C,D风景区门票各1张,则不同的分配方案共有_种. 【导学号:62690020】【解析】6位游客选2人去A风景区,有C种,余下4位游客选2人去B风景区,有C种,余下
17、2人去C,D风景区,有A种,所以分配方案共有CCA180(种)【答案】1807用数字0,1,2,3,4,5,6组成没有重复的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为偶数的四位数共有_个(用数字作答)【解析】分两种情况:第一类:个、十、百位上各有一个偶数,有CACAC90个;第二类:个、十、百位上共有两个奇数一个偶数,有CACCCAC234个共有90234324个【答案】3248某餐厅供应盒饭,每位顾客可以在餐厅提供的菜肴中任选2荤2素共4种不同的品种现在餐厅准备了5种不同的荤菜,若要保证每位顾客有200种以上的不同选择,则餐厅至少还需准备不同的素菜品种为_种(结果用数值表示)【解析】在5种不
18、同的荤菜中选出2种的选择方式的种数是C10.因选择方式至少为200种,设素菜为x种,则有CC200.即20,化简得x(x1)40,解得x7.所以至少应准备7种素菜【答案】7三、解答题93名男同志和3名女同志到4辆不同的公交车上服务(1)若每辆车上都要有人服务,但最多安排男女各一名,有多少种不同的安排方法?(2)若男女各包两辆车,有多少种安排方法?【解】(1)先将3名男同志安排到车上,有A种方法,在未安排男同志的那辆车上安排一名女同志,有C种方法,还有2名女同志有A种安排方法共有ACA432种安排方法(2)男同志分2组有C种方法,女同志分2组有C种分法,将4组安排到4辆车上有A种方法共有CCA2
19、16种安排方法10按照下列要求,分别求有多少种不同的方法?(1)6个不同的小球放入4个不同的盒子;(2)6个不同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球;(3)6个相同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球【解】(1)每个小球都有4种方法,根据分步乘法计数原理,共有464 096种不同放法(2)分两类:第1类,6个小球分3,1,1,1放入盒中;第2类,6个小球分2,2,1,1放入盒中,共有CCACCA1 560(种)不同放法(3)法一:按3,1,1,1放入有C种方法,按2,2,1,1,放入有C种方法,共有CC10(种)不同放法法二:(挡板法)在6个球之间的5个空中插入三个挡板,将
20、6个球分成四份,共有C10(种)不同放法能力提升1(2015四川高考)用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有()A144个B120个C96个D72个【解析】分两类进行分析:第一类是万位数字为4,个位数字分别为0,2;第二类是万位数字为5,个位数字分别为0,2,4.当万位数字为4时,个位数字从0,2中任选一个,共有2A个偶数;当万位数字为5时,个位数字从0,2,4中任选一个,共有CA个偶数故符合条件的偶数共有2ACA120(个)【答案】B2从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有1双同色的取法有()A240种B180种C120种D60种【解析】取一
21、双同色手套有C种取法,在剩下的5双手套中取2只不同色的手套,有C22种取法,由分步乘法计数原理知,恰好有一双同色手套的取法有CC22240种【答案】A3(2016孝感高级中学期中)正五边形ABCDE中,若把顶点A,B,C,D,E染上红、黄、绿、黑四种颜色中的一种,使得相邻顶点所染颜色不相同,则不同的染色方法共有_种【解析】若用三种颜色,有CA种染法,若用四种颜色,有5A种染法,则不同的染色方法有CA5A240(种)【答案】2404已知10件不同产品中有4件是次品,现对它们进行一一测试,直至找出所有4件次品为止(1)若恰在第5次测试,才测试到第一件次品,第10次才找到最后一件次品,则这样的不同测试方法数是多少?(2)若恰在第5次测试后,就找出了所有4件次品,则这样的不同测试方法数是多少?【解】(1)先排前4次测试,只能取正品,有A种不同测试方法,再从4件次品中选2件排在第5和第10的位置上测试,有CAA种测法,再排余下4件的测试位置,有A种测法所以共有不同测试方法AAA103 680种(2)第5次测试恰为最后一件次品,另3件在前4次中出现,从而前4次有一件正品出现,所以共有不同测试方法CCA576种