则“六合数”中首位为2的“六合数”共有( )
A.18个 B.15个 C.12个 D.9个
解析:选B 依题意知,这个四位数的百位数、十位数、个位数之和为4.由4,0,0组成3个数,分别为400,040,004;由3,1,0组成6个数,分别为310,301,130,103,013,031;由2,2,0组成3个数,分别为220,202,022;由2,1,1组成3个数,分别为211,121,112.共计3+6+3+3=15个“六合数”.
5.[考点三]如图,用4种不同的颜色对图中5个区域涂色(4种颜色全部使用),要求每个区域涂一种颜色,相邻的区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色方法有________种.
1 2 3 解析:按区域1与3是否同色分类. ①区域1与3同色:先涂区域1与3,有4种方法, 再涂区域2,4,5(还有3种颜色),有3×2×1=6种方法. 所以区域1与3涂同色时,共有4×6=24种方法.
②区域1与3不同色:先涂区域1与3,有4×3=12种方法, 第二步,涂区域2有2种涂色方法, 第三步,涂区域4只有一种方法, 第四步,涂区域5有3种方法. 所以这时共有12×2×1×3=72种方法.
故由分类加法计数原理,不同的涂色方法的种数为 24+72=96. 答案:96
6.[考点三]有A,B,C型高级电脑各一台,甲、乙、丙、丁4个操作人员的技术等级不同,甲、乙会操作三种型号的电脑,丙不会操作C型电脑,而丁只会操作A型电脑.从这4个操作人员中选3人分别去操作这三种型号的电脑,则不同的选派方法有________种(用数字作答).
解析:由于丙、丁两位操作人员的技术问题,要完成“从4个操作人员中选3人去操作这三种型号的电脑”这件事,则甲、乙两人至少要选派一人,可分四类:
第1类,选甲、乙、丙3人,由于丙不会操作C型电脑,分2步安排这3人操作的电脑的型号,有2×2=4种方法;
第2类,选甲、乙、丁3人,由于丁只会操作A型电脑,这时安排3人分别去操作这三种型号的电脑,有2种方法;
第3类,选甲、丙、丁3人,这时安排3人分别去操作这三种型号的电脑,只有1种方
4 5
法;
第4类,选乙、丙、丁3人,同样也只有1种方法. 根据分类加法计数原理,共有4+2+1+1=8种选派方法. 答案:8
突破点(二) 排列、组合问题
基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 1.排列与排列数
(1)排列:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.
(2)排列数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记作Amn.
2.组合与组合数
(1)组合:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
(2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n
m
个不同元素中取出m个元素的组合数,记作Cn.
3.排列数、组合数的公式及性质 排列数 组合数 AmnmCn=m Am公式 mAn=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=n! ?n-m?!=n?n-1?…?n-m+1?=m!n! m!?n-m?!性质 nAn=n!; C0n=1 mCn=Cnn--m0!=1 n,m∈N*且m≤n _; m1=Cm Cn+Cmnn+1备注 4.排列与组合的比较 名称 相同点 不同点 排列 组合 都是从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,元素无重复 排列与顺序有关 两个排列相同,当且仅当这两个排列的元
组合与顺序无关 两个组合相同,当且仅当这两个组合素及其排列顺序完全相同 的元素完全相同 考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”
排列问题
解决排列问题的主要方法
(1)解决“在”与“不在”的有限制条件的排列问题,既可以从元素入手,也可以从位置入手,原则是谁“特殊”谁优先.不管是从元素考虑还是从位置考虑,都要贯彻到底,不能既考虑元素又考虑位置.
(2)解决相邻问题的方法是“捆绑法”,即把相邻元素看做一个整体和其他元素一起排列,同时要注意捆绑元素的内部排列.
(3)解决不相邻问题的方法是“插空法”,即先考虑不受限制的元素的排列,再将不相邻的元素插在前面元素排列的空当中.
(4)对于定序问题,可先不考虑顺序限制,排列后,再除以定序元素的全排列. (5)若某些问题从正面考虑比较复杂,可从其反面入手,即采用“间接法”. [例1] (1)用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( ) A.324 B.648 C.328
D.360
(2)市内某公共汽车站有6个候车位(成一排),现有3名乘客随便坐在某个座位上候车,则恰好有2个连续空座位的候车方式的种数为( )
A.48 B.54 C.72
D.84
(3)用1,2,3,4这四个数字组成无重复数字的四位数,其中恰有一个偶数夹在两个奇数之间的四位数的个数为________.
[解析] (1)首先应考虑是否含“0”.当含有0,且0排在个位时,有A29=9×8=72个三
12=4×8×7位偶数,当0排在十位时,有A1当不含0时,有A1A84A8=4×8=32个三位偶数.4·
=224个三位偶数.由分类加法计数原理,得符合题意的偶数共有72+32+224=328(个).
(2)先把3名乘客进行全排列,有A33=6种排法,排好后,有4个空,再将1个空位和余下的2个连续的空位插入4个空中,有A24=12种排法,则共有6×12=72种候车方式.
1(3)首先排两个奇数1,3,有A22种排法,再在2,4中取一个数放在1,3排列之间,有C2种
排法,然后把这3个数作为一个整体与剩下的另一个偶数全排列,有A2即满足条件2种排法,
12
的四位数的个数为A22C2A2=8.
[答案] (1)C (2)C (3)8
组合问题
组合问题的常见题型及解题思路
(1)常见题型:一般有选派问题、抽样问题、图形问题、集合问题、分组问题等. (2)解题思路:①分清问题是否为组合问题;②对较复杂的组合问题,要搞清是“分类”还是“分步”,一般是先整体分类,然后局部分步,将复杂问题通过两个计数原理化归为简单问题.
[例2] (1)某学校为了迎接市春季运动会,从5名男生和4名女生组成的田径运动队中选出4人参加比赛,要求男、女生都有,则男生甲与女生乙至少有1人入选的方法种数为( )
A.85 B.86 C.91
D.90
(2)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,则不同的取法的种数是( )
A.60 B.63 C.65
D.66
(3)现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张.从中任取3张,要求这3张卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张,不同取法的种数为________.
[解析] (1)法一 (直接法):由题意,可分三类考虑:第1类,男生甲入选,女生乙不
2213入选的方法种数为:C13C4+C3C4+C3=31;
2213
第2类,男生甲不入选,女生乙入选的方法种数为:C14C3+C4C3+C4=34; 2+C1C1+C2=21. 第3类,男生甲入选,女生乙入选的方法种数为:C3434
所以男生甲与女生乙至少有1人入选的方法种数为31+34+21=86.
法二 (间接法):从5名男生和4名女生中任意选出4人,男、女生都有的选法有C49-
44
C4男、女生都有,且男生甲与女生乙都没有入选的方法有C4所5-C4=120种;7-C4=34种.
以男生甲与女生乙至少有1人入选的方法种数为120-34=86.
(2)因为1,2,3,…,9中共有4个不同的偶数和5个不同的奇数,要使取出的4个不同的
4数的和为偶数,则4个数全为奇数,或全为偶数,或2个奇数和2个偶数,故有C45+C4+2C25C4=66种不同的取法.
2
(3)第一类,含有1张红色卡片,不同的取法有C14C12=264(种).第二类,不含有红色卡3
片,不同的取法有C312-3C4=220-12=208(种).由分类加法计数原理知,不同的取法共有
264+208=472(种).
[答案 (1)B (2)D (3)472 [方法技巧]
有限制条件的组合问题的解法
组合问题的限制条件主要体现在取出元素中“含”或“不含”某些元素,或者“至少”或“最多”含有几个元素:
(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.