[例1] 10个人走进只有6把不同椅子的屋子,若每把椅子必须且只能坐一人,共有多少种不同的坐法?

错解:10个人坐6把不同的椅子,相当于10个元素到6个元素的映射,故有种不同的坐法.

错因: 没弄清题意,题中要求每把椅子必须并且只能坐一人,已不符合映射模型了.本题事实上是一个排列问题.

正解: 坐在椅子上的6个人是走进屋子的10个人中的任意6个人,若把人抽象地看成元素,将6把不同的椅子当成不同的位置,则原问题抽象为从10个元素中作取6个元素占据6个不同的位置.显然是从10个元素中任取6个元素的排列问题.从而,共有=151200种坐法.

[例2]从-3,-2,-1,0,1,2,3,4八个数字中任取3个不同的数字作为二次函数 的系数,b,c的取值,问共能组成多少个不同的二次函数?

错解:从八个数字中任取3个不同的数字作为二次函数 的系数,b,c的取值,交换,b,c的具体取值,得到的二次函数就不同,因而本题是个排列问题,故能组成个不同的二次函数.

错因: 忽视了二次函数 的二次项系数不能为零.

正解:,b,c中不含0时,有个;

 ,b,c中含有0时,有2个.

 故共有+2=294个不同的二次函数.

注:本题也可用间接解法.共可构成个函数,其中=0时有个均不符合要求,从而共有=294个不同的二次函数.

[例3]以三棱柱的顶点为顶点共可组成多少个不同的三棱锥?

错解:按照上底面取出点的个数分三类:第一类,上底面恰取一点,这时下底面取三点,有 =3个;第二类,上底面恰取2点,下底面也取两点,有=9个;上底面取3点时,下底面取一点,有 =3个.综上知,共可组成3+9+3=15个不同的三棱锥.

错因: 在上述解法中,第二类情形时,所取四点有可能共面.这时,务必注意在上底面取2点,与之对应的下底面的2点只有2种取法.

正解:在三棱柱的六个顶点中任取4个顶点有=15取法,其中侧面上的四点不能构成三棱锥,故有15-3=12个不同的三棱锥.

[例4] 4名男生和3名女生并坐一排,分别回答下列问题:

(1)男生必须排在一起的坐法有多少种?

(2)女生互不相邻的坐法有多少种?

(3)男生相邻、女生也相邻的坐法有多少种?

(4)男女生相间的坐法有多少种?

(5)女生顺序已定的坐法有多少种?

解:⑴从整体出发,视四名男生为一整体,看成一个“大元素”,与三名女生共四个元素进行排列,有种坐法;而大元素内部的小元素间又有种坐法.故共有=576种坐法.

⑵因为女生 互不相邻,故先将4名男生排好,有种排法;然后在男生之间及其首尾的5个空档中插入3名女生,有种排法.故共有=1440种排法.

⑶类似(1)可得:=288种

⑷男生排好后,要保证男生互不相邻、女生也互不相邻,3名女生只能排在男生之间的3个空档中,有种排法.故共有=144种排法.

⑸7个元素的全排列有种,因为女生定序,而她们的顺序不固定时有排法,可知

中重复了次,故共有÷=840种排法.

本题还可这样考虑:让男生先占7个位置中的4个,共有种排法;余下的位置排女生,因为女生定序,故她们只有1排法,从而共有=840种排法.

[例5] 某运输公司有7个车队,每个车队的车均多于4辆,现从这个车队中抽调出10辆车,并且每个车队至少抽调一辆,那么共有多少种不同的抽调方法?

解:在每个车队抽调一辆车的基础上,还须抽调的3辆车可分成三类:从一个车队中抽调,有=7种;从两个车队中抽调,一个车队抽1辆,另一个车队抽两辆,有=42种;从三个车队中抽调,每个车队抽调一辆,有=35辆.由分类计数原理知,共有7+42+35=84种抽调方法.

本题可用档板法来解决:由于每个车队的车均多于4辆,只需将10个份额分成7份.具体来讲,相当于将10个相同的小球,放在7个不同的盒子中,且每个盒子均不空.可将10个小球排成一排,在相互之间的九个空档中插入6个档板,即可将小球分成7份,因而有=84种抽调方法.

[例6]用0,1,2,…,9这十个数字组成无重复数字的四位数,若千位数字与个位数字之差的绝对值是2,则这样的四位数共有多少个?

解:若千位数字与个位数字中有一个为0 ,则另一个为2,且0只能在个位,2在千位,这样有四位数有个.若千位与个位都不含有0,则应为1与3、2与4,3与5、4与6,5与7、6与8,7与9,这样的四位数有7××个.

∴共有+7×=840个符合条件的四位数

5.排列与组合的区别与联系:

①根据排列与组合的定义,前者是从n个不同元素中取出m个不同元素后,还要按照一定的顺序排成一列,而后者只要从n个不同元素中取出m个不同元素并成一组,所以区分某一问题是排列还是组合问题,关键看选出的元素与顺序是否有关,若交换某两个元素的位置对结果产生影响,则是排列问题,而交换任意两个元素的位置对结果没有影响,则是组合问题.也就是说排列与选取元素的顺序有关,组合与选取元素的顺序无关.

②排列与组合的共同点,就是都要“从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素”,而不同点在于元素取出以后,是“排成一排”,还是“组成一组”,其实质就是取出的元素是否存在顺序上的差异.因此,区分排列问题和组合问题的主要标志是:是否与元素的排列顺序有关,有顺序的是排列问题,无顺序的组合问题.例如123和321,132是不同的排列,但它们都是相同的组合.再如两人互寄一次信是排列问题,互握一次手则是组合问题.

③排列数与组合数的联系.求从n个不同元素中取出m个元素的排列数,可以分为以下两步:第一步,先求出从这n个不同元素中取出m个元素的组合数;第二步,求每一个组合中m个元素的全排列数.根据分步计数原理,得到.从这一过程中可得出排列与组合的另一重要联系.从而,在解决排列问题时,先取后排是一个常见的解题策略.

 0  420953  420961  420967  420971  420977  420979  420983  420989  420991  420997  421003  421007  421009  421013  421019  421021  421027  421031  421033  421037  421039  421043  421045  421047  421048  421049  421051  421052  421053  421055  421057  421061  421063  421067  421069  421073  421079  421081  421087  421091  421093  421097  421103  421109  421111  421117  421121  421123  421129  421133  421139  421147  447090 

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