2020版高考数学大一轮复习-第2节排列与组合讲义(理)(含解析)新人教A版 下载本文

(2)从34种可选商品中,选取3种,有C34种或者C35-C34=C34=5 984(种). ∴某一种假货不能在内的不同取法有5 984种.

(3)从20种真货中选取1件,从15种假货中选取2件有C20C15=2 100(种). ∴恰有2种假货在内的不同的取法有2 100种.

(4)选取2种假货有C20C15种,选取3种假货有C15种,共有选取方式C20C15+C15=2 100+455=2 555(种).

∴至少有2种假货在内的不同的取法有2 555种.

(5)选取3种的总数为C35,选取3种假货有C15种,因此共有选取方式 C35-C15=6 545-455=6 090(种).

∴至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种. 规律方法 组合问题常有以下两类题型变化:

(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.

(2)“至少”或“至多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“至多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.

【训练2】 (1)(一题多解)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,那么不同的选派方案种数为( ) A.14

B.24

C.28

D.48

3

3

3

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3323

(2)(2019·杭州二模)若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有( ) A.60种

B.63种

C.65种

D.66种

解析 (1)法一 4人中至少有1名女生包括1女3男及2女2男两种情况,故不同的选派方案种数为

C2·C4+C2·C4=2×4+1×6=14.

法二 从4男2女中选4人共有C6种选法,4名都是男生的选法有C4种,故至少有1名女生的选派方案种数为C6-C4=15-1=14.

(2)共有4个不同的偶数和5个不同的奇数,要使和为偶数,则4个数全为奇数,或全为偶数,或2个奇数和2个偶数,故不同的取法有C5+C4+C5C4=66(种). 答案 (1)A (2)D

5

4

4

22

4

4

4

4

1

3

2

2

考点三 分组、分配问题

【例3】 (1)国家教育部为了发展贫困地区教育,在全国重点师范大学免费培养教育专业师范生,毕业后要分到相应的地区任教,现有6个免费培养的教育专业师范毕业生要平均分到3所学校去任教,有________种不同的分派方法.

(2)(2019·西安月考)某学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有( ) A.80种

B.90种

C.120种

D.150种

(3)A,B,C,D,E,F六人围坐在一张圆桌上开会,A是会议的中心发言人,必须坐最北面的椅子,B,C二人必须坐相邻的两把椅子,其余三人坐剩余的三把椅子,则不同的坐法有( ) A.24种

B.30种

C.48种

222

D.60种

C6C4C2

解析 (1)先把6个毕业生平均分成3组,有3种方法,再将3组毕业生分到3所学校,

A3C6C4C23

有A=6种方法,故6个毕业生平均分到3所学校,共有3·A3=90种分派方法.

A3

33

222

C5C3C1

(2)分两类:一类,第一步将5名老师按2,2,1分成3组,其分法有2种,第二步将分A2C5C3C13

好的3组分派到3个学校,则有2·A3=90种分派方法;

A2

C5C2C1

另一类,第一步将5名老师按3,1,1分成3组,其分法有2种,第二步将分好的3组

A2C5C2C13

分派到3个学校,则有2A3=60种分派方法.

A2所以不同的分派方法的种数为90+60=150(种).

(3)B,C二人必须坐相邻的两把椅子,有4种情况,B,C可以交换位置,有A2=2种情况;其余三人坐剩余的三把椅子,有A3=6种情况,故共有4×2×6=48种情况. 答案 (1)90

(2)D

(3)C

3

2

311

311

221

221

规律方法 1.对于整体均分问题,往往是先分组再排列,在解题时要注意分组后,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后一定要除以An(n为均分的组数),避免重复计数. 2.对于部分均分问题,解题时要注意重复的次数是均匀分组的阶乘数,即若有m组元素个数相等,则分组时应除以m!.

3.对于不等分问题,首先要对分配数量的可能情形进行一一列举,然后再对每一种情形分类讨论.在每一类的计数中,又要考虑是分步计数还是分类计数,是排列问题还是组合问题. 【训练3】 (1)(2017·全国Ⅱ卷)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项

6

n工作由1人完成,则不同的安排方式共有( ) A.12种

B.18种

C.24种

D.36种

(2)在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种(用数字作答).

C4C2C1

解析 (1)先把4项工作分为2,1,1共3组,有2=6种分法,再将3组对应3个志愿

A2者,有A3=6种情况,由分步乘法计数原理,故安排方式有6×6=36种.

(2)分情况:一种情况将有奖的奖券按2张、1张分给4个人中的2个人,种数为C3C1A4=36;另一种将3张有奖的奖券分给4个人中的3个人,种数为A4=24,则获奖情况总共有36+24=60(种). 答案 (1)D (2)60

[思维升华]

1.对于有附加条件的排列、组合应用题,通常从三个途径考虑 (1)以元素为主考虑,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,计算出排列数或组合数,再减去不合要求的排列数或组合数. 2.排列、组合问题的求解方法与技巧

(1)特殊元素优先安排;(2)合理分类与准确分步;(3)排列、组合混合问题先选后排;(4)相邻问题捆绑处理;(5)不相邻问题插空处理;(6)定序问题倍除法处理;(7)分排问题直排处理;(8)“小集团”排列问题先整体后局部;(9)构造模型;(10)正难则反,等价条件. [易错防范]

1.区分一个问题属于排列问题还是组合问题,关键在于是否与顺序有关.如果与顺序有关,则是排列;如果与顺序无关,则是组合.

2.解组合应用题时,应注意“至少”、“至多”、“恰好”等词的含义.

基础巩固题组 (建议用时:35分钟)

一、选择题

1.用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为( )

7

3

212

3

211

A.8 B.24

1

C.48

3

13

D.120

解析 末位数字排法有A2种,其他位置排法有A4种,共有A2A4=48(种). 答案 C

2.不等式A8<6×A8的解集为( ) A.{2,8} 解析

2

xx-2

B.{2,6} C.{7,12} D.{8}

8!8!

<6×,

(8-x)!(10-x)!

∴x-19x+84<0,解得7

3.从6本不同的书中选出4本,分别发给4个同学,已知其中两本书不能发给甲同学,则不同分配方法有( ) A.180种

B.220种

C.240种

D.260种

*

解析 因为其中两本书不能发给甲同学,所以甲只能从剩下的4本中分一本,然后再选3本分给3个同学,故有A4·A5=240种. 答案 C

4.(一题多解)从4名男同学和3名女同学中选出3名参加某项活动,则男女生都有的选法种数是( ) A.18

B.24

C.30

21

1

3

D.36

解析 法一 选出的3人中有2名男同学1名女同学的方法有C4C3=18种,选出的3人中有1名男同学2名女同学的方法有C4C3=12种,故3名学生中男女生都有的选法有C4C3+C4C3=30种.

法二 从7名同学中任选3名的方法数,再除去所选3名同学全是男生或全是女生的方法数,即C7-C4-C3=30. 答案 C

5.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是( ) A.9

B.10

C.18

D.20

3

3

3

12

21

12

解析 由于lg a-lg b=lg (a>0,b>0),

8

ab