數學計數原理中複雜的排列組合問題解析

2021-01-08 肖博數學技巧

高考對這部分的要求還是比較高的.考查兩個計數原理、排列、組合在解決實際問題上的應用.值得提醒地是:計數模型不一定是排列或組合.畫一畫,數一數,算一算,是基本的計數方法,不可廢棄.

解決排列組合綜合性問題的一般過程如下:

1.認真審題弄清要做什麼事

2.怎樣做才能完成所要做的事,即採取分步還是分類,或是分步與分類同時進行,確定分多少步及多少類.

3.確定每一步或每一類是排列問題(有序)還是組合(無序)問題,元素總數是多少及取出多少個元素.

解決排列組合綜合性問題,往往類與步交叉,因此必須掌握一些常用的解題策略

解排列(或)組合問題,應按元素的性質進行分類,分類標準明確,不重不漏;按事情的發生的連續過程分步,做到分步層次清楚.

一.「相鄰」與「不相鄰」問題

【點評】對於相鄰問題,可以先將要求相鄰的元素作為一個元素與其他元素進行排列,同時要考慮相鄰元素的內部是否需要排列,這種方法稱為「捆綁法」;對於不相鄰的元素,可先排其他元素,然後將這些要求不相鄰的元素插入空當,這種方法稱為「插空法」;對於「在」或者「不在」的排列問題的計算方法主要有:位置優先

法、元素優先法、間接計算法

二. 塗色問題

【點評】(1)解決塗色問題,一定要分清

所給的顏色是否用完,並選擇恰當的塗色順序.

(2)切實選擇好分類標準,分清哪些可以同色,哪些不同色

三.分配問題

【點評】不同元素的分配問題,往往是先分組再分配.在分組時,通常有三種類型:①不均勻分組;②均勻分組;③部分均勻分組,注意各種分組類型中,不同分組方法的求法.

四.排數問題

【點評】該題中要求的是「至多」有兩個位置上數字相同,易出現的問題是分類混淆,漏掉各位數字信息均不同的情況,解決此類問題的關鍵是準確確定分類標準,分類計數時要做到不重不漏.

五.摸球問題

【點評】要搞清組合與排列的區別與聯繫:組合與順序無關,排列與順序有關;排列可以分成先選取(組合)後排列兩個步驟進行

六.「至多」、「至少」問題

【點評】 對於有條件的組合問題,可能遇到含某個

(些)元素與不含某個(些)元素問題;也可能遇到「至多」或「至少」等組合問題的計算,此類問題要注意分類處理或間接計算,切記不要因為「先取再後取」產生順序造成計算錯誤.選擇恰當分類標準,避免重複遺漏,出現「至少、至多」型問題,注意間接法的運用.

七.信息遷移題

【點評】 (1)一題兩問,以「迴文數」為新背景,考查計數原理,體現了化歸思想,將確定迴文數的問題轉化為「填方格」問題,進而利用分步乘法計數原理解決,將新信息轉化為所學的數學知識來解決.

(2)從特殊情形入手,通過分析、歸納,發現問題中隱含的一些本質特徵和規律,然後再推廣

到一般情形,必要時可以多列舉一些特殊情形,使規律方法更加明確

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