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文檔簡介
專題15排列組合
易錯點一:相鄰與不相鄰問題處理方法不當致誤(相鄰問題)
相鄰問題
技巧總結(jié)
相鄰問題
1、思路:對于相鄰問題,一般采用“捆綁法”解決,即將相鄰的元素看做是一個整體,在于其他元素放在一
起考慮.如果設(shè)計到順序,則還應(yīng)考慮相鄰元素的順序問題,再與其他元素放在一起進行計算.
2、解題步驟:
第一步:把相鄰元素看作一個整體(捆綁法),求出排列種數(shù)
第二步:求出其余元素的排列種數(shù)
第三步:求出總的排列種數(shù)
易錯提醒:排列組合實際問題主要有相鄰問題和不相鄰問題。(1)相鄰問題捆綁法(把相鄰的若干個特殊
元素“捆綁”為一個大元素,然后再與其余“普通元素”全排列,最后再“松綁”,將特殊元素在這些位置上全排
列);
(2)不相鄰(相間)問題插空法(某些元素不能相鄰或某些元素要在某特殊位置時可采用插空法,即先安
排好沒有限制條件的元素,然后再把有限制條件的元素按要求插入排好的元素之間);
例、現(xiàn)有8個人排成一排照相,其中甲、乙、丙3人不能相鄰的排法有()
35863
A.A6A5種B.A8A6A3種
3384
C.A5A3種D.A8A6種
易錯分析:本題易出現(xiàn)的錯誤是把“甲、乙、丙3人不能相鄰”理解為“甲、乙、丙3人互不相鄰”的情況,使
結(jié)果中遺漏甲、乙、丙3人中有兩人相鄰的情況.
正解:在8個人全排列的方法數(shù)中減去甲、乙、丙全相鄰的方法數(shù),就得到甲、乙、丙3人不相鄰的方法
863
數(shù),即A8A6A3,故選B.
易錯警示:處理相鄰問題的基本方法是“捆綁法”,即把相鄰的若干個特殊元素“捆綁”為一個元素,然后與其
余元素全排列,最后“松綁”,將特殊元素在這些位置上全排列.處理不相鄰問題的基本方法是“插空法”,即
先安排好沒有限制條件的元素,然后把有限制條件的元素
變式1:加工某種產(chǎn)品需要5道工序,分別為A,B,C,D,E,其中工序A,B必須相鄰,工序C,D不能
相鄰,那么有()種加工方法.
A.24B.32C.48D.64
2
解:工序A,B必須相鄰,可看作一個整體,工序C,D不能相鄰,所以先對AB,E工序進行排序,有A22
22
種方法,AB內(nèi)部排序,有A22種方法,排好之后有三個空可以把工序C,D插入,共A36種情況,所
以一共有22624種可能性故選:A
變式2:中國航天工業(yè)迅速發(fā)展,取得了輝煌的成就,使我國躋身世界航天大國的行列.中國的目標是到2030
年成為主要的太空大國.它通過訪問月球,發(fā)射火星探測器以及建造自己的空間站,擴大了太空計劃.在航天
員進行的一項太空實驗中,要先后實施6個程序,其中程序A只能出現(xiàn)在第一步或最后一步,程序B和C
實施時必須相鄰,請問實驗順序的編排方法共有()
A.24種B.48種C.96種D.144種
解:首先將程序B和C捆綁在一起,再和除程序A之外的3個程序進行全排列,最后將程序A排在第一步
241
或最后一步,根據(jù)分步計數(shù)原理可得A2A4A2224296種.故選:C
變式3:為推動黨史學(xué)習(xí)教育各項工作扎實開展,營造“學(xué)黨史、悟思想、辦實事、開新局”的濃厚氛圍,某
校黨委計劃將中心組學(xué)習(xí)、專題報告會、黨員活動日、主題班會、主題團日這五種活動分5個階段安排,
以推動黨史學(xué)習(xí)教育工作的進行,若主題班會、主題團日這兩個階段相鄰,且中心組學(xué)習(xí)必須安排在前兩
階段并與黨員活動日不相鄰,則不同的安排方案共有()
A.10種B.12種C.16種D.24種
解:如果中心組學(xué)習(xí)在第一階段,主題班會、主題團日在第二、三階段,則其它活動有2種方法;主題班
會、主題團日在第三、四階段,則其它活動有1種方法;主題班會、主題團日在第四、五階段,則其它活
2
動有1種方法,則此時共有A2(211)8種方法;
2
如果中心組學(xué)習(xí)在第二階段,則第一階段只有1種方法,后面的三個階段有A22種方法.綜合得不同的安
排方案共有10種.故選:A
1.2023年杭州亞運會期間,甲、乙、丙3名運動員與5名志愿者站成一排拍照留念,若甲與乙相鄰、丙不
排在兩端,則不同的排法種數(shù)有()
A.1120B.7200C.8640D.14400
【答案】B
【分析】相鄰問題用捆綁法看成一個整體,丙不排在兩端可先排好其他人后再排丙.
26
【詳解】甲與乙相鄰有A2種不同的排法,將甲與乙看作是一個整體,與除丙外的5人排好,有A6種不同的
排法,
1
再將丙排入隔開的不在兩端的5個空中,有C5種不同的排法,
261
所以共有A2A6C5=7200種不同的排法.
故選:B.
2.六名同學(xué)暑期相約去都江堰采風(fēng)觀景,結(jié)束后六名同學(xué)排成一排照相留念,若甲與乙相鄰,丙與丁不相
鄰,則不同的排法共有()
A.48種B.72種C.120種D.144種
【答案】D
【分析】甲和乙相鄰利用捆綁法,丙和丁不相鄰用插空法,即先捆甲和乙,再與丙和丁外的兩人共“3人”排
列,再插空排丙和丁.
23
【詳解】甲和乙相鄰,捆綁在一起有A2種,再與丙和丁外的兩人排列有A3種,
2232
再排丙和丁有A4種,故共有A2A3A4144種排法.
故選:D.
8
1
3.把二項式x的所有展開項重新排列,記有理項都相鄰的概率為p,有理項兩兩不相鄰的概率為q,
x
p
則()
q
11
A.5B.C.4D.
54
【答案】A
【分析】根據(jù)二項式的展開公式可得有5項有理項,4項無理項,從而可得p、q的值,再代入求解即可得
答案.
r3r
8r14
【詳解】解:rr2,其中0r8,,
Tr1C8xC8xrN
x
當r0,2,4,6,8時為有理項,故有5項有理項,4項無理項,
A5A5A4A5pA5A5
554555
故p9,q9,故455.
A9A9qA4A5
故選:A.
4.A,B,C,D,E,F(xiàn)六人站成一排,滿足A,B相鄰,C,D不相鄰的不同站法的種數(shù)為()
A.48B.96C.144D.288
【答案】C
【分析】根據(jù)相鄰捆綁法和不相鄰問題插空法即可由排列數(shù)計算求解.
【詳解】由于A,B相鄰,所以先將A,B看作一個整體捆綁起來與E,F進行全排列,
然后將C,D插入到已排好隊的兩兩之間以及首尾的空隙中即可,
322
故共有A3A2A4144,
故選:C
5.2023年5月21日,中國羽毛球隊在2023年蘇迪曼杯世界羽毛球混合團體錦標賽決賽中以總比分3:0戰(zhàn)
勝韓國隊,實現(xiàn)蘇迪曼杯三連冠.甲、乙、丙、丁、戊五名球迷賽后在現(xiàn)場合影留念,其中甲、乙均不能
站左端,且甲、丙必須相鄰,則不同的站法共有()
A.18種B.24種C.30種D.36種
【答案】C
【分析】分別計算丙站在左端時和丙不站在左端時的情況,即可得到答案.
3
【詳解】當丙站在左端時,甲、丙必須相鄰,其余人全排列,有A36種站法;
當丙不站在左端時,從丁、戊兩人選一人站左邊,再將甲、丙捆綁,與余下的兩人全排,
123
有A2A2A324種站法,
所以一共有62430種不同的站法.
故選:C
6.為配合垃圾分類在學(xué)校的全面展開,某學(xué)校舉辦了一次垃圾分類知識比賽活動.高一?高二?高三年級分別
有1名?2名?3名同學(xué)獲一等獎.若將上述獲一等獎的6名同學(xué)排成一排合影,要求同年級同學(xué)排在一起,則
不同的排法共有()
A.18種B.36種C.72種D.144種
【答案】C
【分析】根據(jù)相鄰問題捆綁法即可由全排列求解.
1233
【詳解】由題意可得A1A2A3A372,
故選:C
7.甲、乙兩個家庭周末到附近景區(qū)游玩,其中甲家庭有2個大人和2個小孩,乙家庭有2個大人和3個小
孩,他們9人在景區(qū)門口站成一排照相,要求每個家庭的成員要站在一起,且同一家庭的大人不能相鄰,
則所有不同站法的種數(shù)為()
A.144B.864C.1728D.2880
【答案】C
【分析】利用捆綁以及插空法求得正確答案.
2232
【詳解】甲家庭的站法有A2A312種,乙家庭的站法有A3A472種,
2
最后將兩個家庭的整體全排列,有A22種站法,
則所有不同站法的種數(shù)為127221728.
故選:C
8.某駕校6名學(xué)員站成一排拍照留念,要求學(xué)員A和B不相鄰,則不同的排法共有()
A.120種B.240種C.360種D.480種
【答案】D
6
【分析】正難則反,首先我們可以求出6名學(xué)員隨機站成一排的全排列數(shù)即A6,然后求學(xué)員A和B相鄰的
排列數(shù),兩數(shù)相減即可.
【詳解】一方面:若要求學(xué)員A和B相鄰,則可以將學(xué)員A和B捆綁作為一個“元素”,此時一共有5個元
素,
25
但注意到學(xué)員A和B可以互換位置,所以學(xué)員A和B相鄰一共有A2A52154321240種排法.
6
另一方面:6名學(xué)員隨機站成一排的全排列數(shù)為A6654321720種排法.
625
結(jié)合以上兩方面:學(xué)員A和B不相鄰的不同的排法共有A6A2A5720240480種排法.
故選:D.
9.某高鐵動車檢修基地庫房內(nèi)有AE共5條并行的停車軌道線,每條軌道線只能停一列車,現(xiàn)有動車01,02、
高鐵01,02,03共五列車入庫檢修,若已知兩列動車安排在相鄰軌道,則動車01停放在A道的概率為()
1111
A.B.C.D.
45810
【答案】C
【分析】根據(jù)條件概型以及排列數(shù)的計算求得正確答案.
【詳解】記M“兩動車相鄰”,N“動車01停在A道”,
nMNA31
3
則PNM24.
nMA2A48
故選:C
10.班長邀請A,B,C,D四位同學(xué)參加圓桌會議.如圖,班長坐在⑤號座位,四位同學(xué)隨機坐在①②③④四
個座位,則A,B兩位同學(xué)座位相鄰的概率是()
11
A.B.
23
12
C.D.
43
【答案】A
【分析】先計算出A,B,C,D四位同學(xué)參加圓桌會議的情況數(shù),再計算出A,B兩位同學(xué)座位相鄰的情況,從
而計算出概率.
4
【詳解】A,B,C,D四位同學(xué)參加圓桌會議,共有A424種情況,
2
其中A,B兩位同學(xué)可坐在①②,②③,③④三個位置,并可進行互換位置,有3A26種情況,
2
C,D兩位同學(xué)坐在其余兩個位置,且可互換,有A22種情況,
故A,B兩位同學(xué)座位相鄰的情況有6212種情況,
121
所以A,B兩位同學(xué)座位相鄰的概率為.
242
故選:A
11.將3名男生,2名女生排成一排,要求男生甲必須站在中間,2名女生必須相鄰的排法種數(shù)有()
A.4種B.8種C.12種D.48種
【答案】B
【分析】根據(jù)分步乘法原理結(jié)合排列數(shù)求解即可.
【詳解】先讓甲站好中間位置,再讓2名女生相鄰有兩種選法,最后再排剩余的2名男生,
22
根據(jù)分步乘法原理得,有2A2A28種不同的排法.
故選:B
12.5名同學(xué)排成一排,其中甲、乙、丙三人必須排在一起的不同排法有()
A.70種B.72種C.36種D.12種
【答案】C
【分析】相鄰問題用捆綁法即可得解.
【詳解】甲、乙、丙先排好后視為一個整體與其他2個同學(xué)進行排列,
33
則共有A3A336種排法.
故選:C
13.現(xiàn)有2名男生和3名女生,在下列不同條件下進行排列,則()
A.排成前后兩排,前排3人后排2人的排法共有120種
B.全體排成一排,女生必須站在一起的排法共有36種
C.全體排成一排,男生互不相鄰的排法共有72種
D.全體排成一排,甲不站排頭,乙不站排尾的排法共有72種
【答案】ABC
【分析】根據(jù)題意,利用排列數(shù)公式,以及捆綁法、插空法,以及分類討論,結(jié)合分類計數(shù)原理,逐項判
定,即可求解.
【詳解】由題意知,現(xiàn)有2名男生和3名女生,
32
對于A中,排成前后兩排,前排3人后排2人,則有A5A2120種排法,所以A正確;
33
對于B中,全體排成一排,女生必須站在一起,則有A3A336種排法,所以B正確;
32
對于C中,全體排成一排,男生互不相鄰,則有A3A472種排法,所以C正確;
對于D中,全體排成一排,甲不站排頭,乙不站排尾
1
可分為兩類:(1)當甲站在中間的三個位置中的一個位置時,有A33種排法,
1113
此時乙有A33種排法,共有A3A3A354種排法;
1
(2)當甲站在排尾時,甲只有一種排法,此時乙有A44種排法,
13
共有A4A324種排法,綜上可得,共有542478種不同的排法,所以D錯誤.
故選:ABC.
14.甲、乙、丙、丁、戊五人并排站成一排,下列說法正確的是()
A.若甲、乙、丙按從左到右的順序排列,則不同的排法有12種
B.若甲、乙不相鄰,則不同的排法有72種
C.若甲不能在最左端,且乙不能在最右端,則不同的排法共有72種
D.如果甲、乙必須相鄰且乙在甲的右邊,則不同的排法有24種
【答案】BD
【分析】A選項,定序問題采用倍縮法進行求解;B選項,采用插空法進行求解;C選項,分兩種情況,若
最左端排乙,最左端不排乙,分別求出兩種情況下的排法,相加即可;D選項,使用捆綁法進行求解;
A5
5
【詳解】對于A,甲乙丙按從左到右的順序排列的排列有320種情況,故A錯誤;
A3
32
對于B,先安排丙,丁,戊三人,有A36種情況,再將甲乙兩人插空,則有A412種情況,故甲乙不相鄰
的排法種數(shù)為61272種情況,故B正確;
4
對于C,若最左端排乙,此時其余四人可進行全排列,故有A424種;若最左端不排乙,則最左端只能從
113
丙,丁,戊選出1人,又乙不能在最右端,則有A3A3A354種情況,則共有245478種站法,故C錯誤;
4
對于D,將甲與乙捆綁,看做一個整體且固定順序,再與其他三人站成一排,故有A424種,故D正確;
故選:BD
15.甲乙丙等5人的身高互不相同,站成一排進行列隊訓(xùn)練,則()
A.甲乙不相鄰的不同排法有48種
B.甲乙中間恰排一個人的不同排法有36種
C.甲乙不排在兩端的不同排法有36種
D.甲乙丙三人從左到右由高到矮的不同排法有20種
【答案】BCD
【分析】根據(jù)排列和組合的定義、結(jié)合捆綁法逐一判斷即可.
32
【詳解】A:甲乙不相鄰的不同排法有A3A472種,所以本選項不正確;
123
B:甲乙中間恰排一個人的不同排法有C3A2A336種,所以本選項正確;
23
C:甲乙不排在兩端的不同排法有A3A336種,所以本選項正確;
A5
5
D:甲乙丙三人從左到右由高到矮的不同排法有320種,所以本選項正確.
A3
故選:BCD
16.某學(xué)校舉行校園歌手大賽,共有4名男生,3名女生參加,組委會對他們的出場順序進行安排,則下列
說法正確的是()
A.若3個女生不相鄰,則有144種不同的出場順序
B.若女生甲在女生乙的前面,則有2520種不同的出場順序
C.若4位男生相鄰,則有576種不同的出場順序
D.若學(xué)生的節(jié)目順序已確定,再增加兩個教師節(jié)目,共有72種不同的出場順序
【答案】BCD
【分析】選項A采用“插空法”,先排4名男生,形成5個空檔,將3名女生插入其中,由此可得;選項B
由女生甲在女生乙的前面與女生甲在女生乙的后面各占一半,結(jié)合4男3女的全排列求解即可;選項C先
將4位男生捆綁作為一個整體進行全排列,然后3位女生和這個整體全排列可得;選項D采用“插空法”,
分兩次插入老師節(jié)目即可.
43
【詳解】若3個女生不相鄰,則有A4A51440種不同的出場順序,A錯誤;
1
若女生甲在女生乙的前面,則有A72520種不同的出場順序,B正確;
27
44
若4位男生相鄰,則有A4A4576種不同的出場順序,C正確;
若學(xué)生的節(jié)目順序確定,再增加兩個教師節(jié)目,可分為兩步,第一步,原7個學(xué)生節(jié)目形成8個空,插入1
個教師節(jié)目,有8種情況;
第二步,原7個學(xué)生節(jié)目和剛插入的1個教師節(jié)目形成9個空,再插入1個教師節(jié)目,有9種情況,
所以這兩位教師共有8972種不同的出場順序,D正確.
故選:BCD.
17.某校高二年級安排甲?乙?丙三名同學(xué)到A,B,C,D,E五個社區(qū)進行暑期社會實踐活動,每名同學(xué)只
能選擇一個社區(qū)進行實踐活動,且多名同學(xué)可以選擇同一個社區(qū)進行實踐活動,則下列說法正確的有()
A.如果社區(qū)A必須有同學(xué)選擇,則不同的安排方法有61種
B.如果同學(xué)甲必須選擇社區(qū)A,則不同的安排方法有50種
C.如果三名同學(xué)選擇的社區(qū)各不相同,則不同的安排方法共有60種
D.如果甲?乙兩名同學(xué)必須在同一個社區(qū),則不同的安排方法共有20種
【答案】AC
【分析】對于A,根據(jù)社區(qū)A必須有同學(xué)選擇,由甲?乙?丙三名同學(xué)都有5種選擇減去有4種選擇求解;
對于B,根據(jù)同學(xué)甲必須選擇社區(qū)A,有乙丙都有5種選擇求解;對于C,根據(jù)三名同學(xué)選擇的社區(qū)各不相
同求解;對于D,由甲?乙兩名同學(xué)必須在同一個社區(qū),捆綁再選擇求解;
【詳解】對于A,如果社區(qū)A必須有同學(xué)選擇,則不同的安排方法有534361(種),故A正確;
對于B,如果同學(xué)甲必須選擇社區(qū)A,則不同的安排方法有5225(種),故B錯誤;
對于C,如果三名同學(xué)選擇的社區(qū)各不相同,則不同的安排方法共有54360(種),故C正確;
對于D,甲?乙兩名同學(xué)必須在同一個社區(qū),第一步,將甲?乙視作一個整體,第二步,兩個整體挑選社區(qū),
則不同的安排方法共有5225(種),故D錯誤.
故選:AC.
18.在樹人中學(xué)舉行的演講比賽中,有3名男生,2名女生獲得一等獎.現(xiàn)將獲得一等獎的學(xué)生排成一排合
影,則()
A.3名男生排在一起,有6種不同排法B.2名女生排在一起,有48種不同排法
C.3名男生均不相鄰,有12種不同排法D.女生不站在兩端,有108種不同排法
【答案】BC
【分析】利用捆綁法可判斷A、B;利用插空法可判斷C;利用分步計數(shù)法可判斷D.
【詳解】解:由題意得:
對于選項A:3名男生排在一起,先讓3個男生全排后再作為一個整體和2個女生做一個全排,共有
33
A3A336種,A錯誤;
對于選項B:2名女生排在一起,先讓2個女生全排后再作為一個整體和3個男生做一個全排,共有
24
A2A448種,B正確;
23
對于選項C:3名男生均不相鄰,先讓3個男生全排后,中間留出兩個空位讓女生進行插空,共有A2A312
種,C正確;
22
對于選項D:女生不站在兩端,先從三個男生種選出兩個進行全排后放在兩端,共有C3A26種,然后將
223
剩下的3人進行全排后放中間,共有C3A2A336種,D錯誤.
故選:BC
19.甲,乙,丙,丁,戊五人并排站成一排,下列說法正確的是()
A.如果甲,乙必須相鄰且乙在甲的右邊,那么不同的排法有24種
B.最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,則不同的排法共有42種
C.甲乙不相鄰的排法種數(shù)為72種
D.甲乙丙按從左到右的順序排列的排法有40種
【答案】ABC
【分析】A選項,使用捆綁法進行求解;B選項,分兩種情況,最左端排甲和最左端排乙,分別求出兩種情
況下的排法,相加即可;C選項,采用插空法進行求解;D選項,定序問題采用倍縮法進行求解.
4
【詳解】A選項,將甲與乙捆綁,看做一個整體,與其他三人站成一排,故有A424種,A正確;
4
B選項,若最左端排甲,此時其余四人可進行全排列,故有A424種,
13
若最左端排乙,則最右端只能從丙,丁,戊選出1人,其余三人與三個位置進行全排列,故有C3A318種
選擇,
綜上:最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,則不同的排法共有241842種,B正確;
32
C選項,先安排丙,丁,戊三人,有A36種情況,再將甲乙兩人插空,則有A412種情況,故甲乙不相鄰
的排法種數(shù)為61272種情況,C正確;
A5
5
D選項,甲乙丙按從左到右的順序排列的排列有320種情況,D錯誤.
A3
故選:ABC
20.(多選)把5件不同產(chǎn)品A,B,C,D,E擺成一排,則()
A.A與B相鄰有48種擺法
B.A與C相鄰有48種擺法
C.A,B相鄰又A,C相鄰,有12種擺法
D.A與B相鄰,且A與C不相鄰有24種擺法
【答案】ABC
【分析】逐個分析每個選項正確與否即可
4
【詳解】對于A選項:產(chǎn)品A與B相鄰,把A,B作為一個元素有A4432124種方法,
4
而A,B可交換位置,所以有2A448種擺法.故A選項符合題意.
對于B選項:同A選項一樣分析可知產(chǎn)品A與C相鄰也有48種擺法.故B選項符合題意.
對于C選項:當A,B相鄰又滿足A,C相鄰,
首先將產(chǎn)品A,B,C捆綁起來作為一個元素并把產(chǎn)品A放在產(chǎn)品B與C之間,
2
注意到產(chǎn)品B與C可互換位置,所以首先排列A,B,C有A2212種擺法,
3
把A,B,C組成的整體作為一個元素和剩下的兩個元素D,E進行排列,又有A33216種擺法,
23
所以A,B相鄰又A,C相鄰,有A2A32612種擺法.故C選項符合題意.
對于D選項:由A選項可知A與B相鄰有48種擺法,
由C選項可知A,B相鄰又A,C相鄰有12種擺法,
因此A與B相鄰,且A與C不相鄰有481236種擺法.故D選項不符合題意.
故選:ABC.
21.甲、乙、丙、丁四名同學(xué)和一名老師站成一排合影留念.要求老師必須站在正中間,且甲同學(xué)不與老
師相鄰,則不同的站法種數(shù)為()
1
A.A5A4B.A4C1A3C.C1C1A3D.A4
5442312324
【答案】BCD
【分析】根據(jù)排列組合,結(jié)合相鄰問題,即可求解.
413
【詳解】(方法1:間接法):四名同學(xué)全排再去掉甲與老師相鄰的情況為A4C2A3.
(方法2:直接法):特殊元素優(yōu)先安排,先讓老師站在正中間,甲同學(xué)從兩端中任選一個位置,有
113
N1C1C22種站法,其余三名學(xué)生任意排列有N2A36種排法,則不同站法共有N=N1×N2=2×6=12
(種).
11
或者,四名同學(xué)全排時,甲同學(xué)與老師相鄰與甲同學(xué)與老師不相鄰各占,故有A4.
224
故選:BCD.
易錯點二:“捆綁法”中忽略了“內(nèi)部排列”或“整體列”
(不相鄰問題)
不相鄰問題
技巧總結(jié)
1.思路:對于不相鄰問題一般采用“插空法”解決,即先將無要求的元素進行全排列,然后將要求不相鄰的元
素插入到已排列的元素之間,最后進行計算即可
2.解題步驟:
①先考慮不受限制的元素的排列種數(shù)
②再將不相鄰的元素插入到已排列元素的空當種(插空法),求出排列種數(shù)
③求出總的排列種數(shù)
易錯提醒:處理相鄰問題的基本方法是“捆綁法”,即把相鄰的若干個特殊元素“捆綁”為一個元素,然后與其
余元素全排列,最后“松綁”,將特殊元素在這些位置上全排列.處理不相鄰問題的基本方法是“插空法”,即
先安排好沒有限制條件的元素,然后把有限制條件的元素按要求插入到排好的元素之間.但應(yīng)該注意插入
的元素之間如果也有順序,應(yīng)先進行排列.
例、有3名男生,4名女生,在下列不同條件下,求不同的排列方法的總數(shù).
(1)全體排成一行,其中男、女生各站在一起;
(2)全體排成一行,其中男生必須排在一起.
34
錯解:(1)男、女生各站在一起,先把男女生各看成一個整體,分別全排列,所以共有A3A4144種排法;
5
(2)將男生看成一個整體,與女生進行全排列即可,所以共有A5120種排法.
錯因分析:解決此類問題時將“在一起”的進行“捆綁”,與其他元素進行排列即可.錯解中(1)忽略了將男
女生所看成的兩個整體進行排列,即忽略了“整體排列”;(2)忽略了將男生進行排列,即忽略了“內(nèi)部排列”.
正解:(1)男、女生各站在一起,先把男女生各看成一個整體,分別全排列,最后兩個整體全排列①,所
以共有342種排法;
A3A4A2288
35
(2)將男生看成一個整體,先進行內(nèi)部排列,再與女生進行全排列即可②,所以共有A3A5720種排法.
變式1:為推動黨史學(xué)習(xí)教育各項工作扎實開展,營造“學(xué)黨史、悟思想、辦實事、開新局”的濃厚氛圍,某
校黨委計劃將中心組學(xué)習(xí)、專題報告會、黨員活動日、主題班會、主題團日這五種活動分5個階段安排,
以推動黨史學(xué)習(xí)教育工作的進行,若主題班會、主題團日這兩個階段相鄰,且中心組學(xué)習(xí)必須安排在前兩
階段并與黨員活動日不相鄰,則不同的安排方案共有()
A.10種B.12種C.16種D.24種
解:如果中心組學(xué)習(xí)在第一階段,主題班會、主題團日在第二、三階段,則其它活動有2種方法;主題班
會、主題團日在第三、四階段,則其它活動有1種方法;主題班會、主題團日在第四、五階段,則其它活
2
動有1種方法,則此時共有A2(211)8種方法;
2
如果中心組學(xué)習(xí)在第二階段,則第一階段只有1種方法,后面的三個階段有A22種方法.
綜合得不同的安排方案共有10種.故選:A
變式2:甲,乙、丙、丁、戊共5人隨機地排成一行,則甲、乙相鄰,丙、丁不相鄰的概率為()
1115
A.B.C.D.
54312
5
解:甲,乙、丙、丁、戊共5人隨機地排成一行有A5120種方法,
甲、乙相鄰,丙、丁不相鄰的排法為先將甲、乙捆綁在一起,再與戊進行排列,然后丙、丁從3個空中選2
222
個空插入,則共有A2A2A3223224種方法,
241
所以甲、乙相鄰,丙、丁不相鄰的概率為,故選:A
1205
變式3:某地元旦匯演有2男3女共5名主持人站成一排,則舞臺站位時男女間隔的不同排法共有()
A.12種B.24種C.72種D.120種
23
解:先排列2名男生共有A2種排法,再將3名女生插入到3名男生所形成的空隙中,共有A3種排法,
23
所以舞臺站位時男女間隔的不同排法共有A2A312種排法,故選:A.
1.4名男生和3名女生排隊(排成一排)照相,下列說法正確的是()
35
A.若女生必須站在一起,那么一共有A3A5種排法
34
B.若女生互不相鄰,那么一共有A3A4種排法
16
C.若甲不站最中間,那么一共有C6A6種排法
76
D.若甲不站最左邊,乙不站最右邊,那么一共有A72A6種排法
【答案】AC
【分析】分別利用捆綁法、插空法、優(yōu)先安排特殊元素法、間接法依次求解.
3
【詳解】選項A,利用捆綁法,將3名女生看成一個整體,其排列方式有A3種,加上4名男生一共有5個個
535
體,則有A5種排列方式,則由乘法原理可知一共有A3A5種排法,故A正確;
43
選項B,利用插空法,4名男生排成一排形成5個空,其排列方式有A4種,再將3名女生插入空中,有A5種
43
排列方式,則由乘法原理可知一共有A4A5種排法,故B不正確;
1
選項C,利用優(yōu)先安排特殊元素法,甲不站最中間,甲先從除中間之外的6個位置選一個,其選擇方式有C6種,
616
再將剩余的6人全排列,有A6種排列方式,則由乘法原理可知一共有C6A6種排法,故C正確;
766
選項D,利用間接法,3人站成一排共有A7種排法,若甲站最左邊有A6種排法,乙站最右邊有A6種排法,
5765
甲站最左邊且乙站最右邊有A5種排法,所以甲不站最左邊,乙不站最右邊,那么一共有A72A6A5種排
法,故D不正確;
故選:AC.
2.某校文藝匯演共6個節(jié)目,其中歌唱類節(jié)目3個,舞蹈類節(jié)目2個,語言類節(jié)目1個,則下列說法正確
的是()
A.若以歌唱類節(jié)目開場,則有360種不同的出場順序
B.若舞蹈類節(jié)目相鄰,則有120種出場順序
C.若舞蹈類節(jié)目不相鄰,則有240種不同的出場順序
D.從中挑選2個不同類型的節(jié)目參加市藝術(shù)節(jié),則有11種不同的選法
【答案】AD
【分析】根據(jù)全排列、捆綁法、插空法,結(jié)合分步與分類計數(shù)原理依次分析選項,即可判斷.
1
【詳解】A:從3個歌唱節(jié)目選1個作為開場,有C3=3種方法,后面的5個節(jié)目全排列,
5
所以符合題意的方法共有3A5360種,故A正確;
2
B:將2個舞蹈節(jié)目捆綁在一起,有A22種方法,再與其余4個節(jié)目全排列,
5
所以符合題意的方法共有2A5240,故B錯誤;
4
C:除了2個舞蹈節(jié)目以外的4個節(jié)目全排列,有A424種,再由4個節(jié)目組成的5個空插入2個舞蹈節(jié)
目,
2
所以符合題意的方法有24A5480種,故C錯誤;
D:符合題意的情況可能是1個歌唱1個舞蹈、1個歌唱1個語言、1個舞蹈1個語言,
111111
所以不同的選法共C3C2C3C1C2C111種,故D正確.
故選:AD.
3.現(xiàn)將8把椅子排成一排,4位同學(xué)隨機就座,則下列說法中正確的是()
A.4個空位全都相鄰的坐法有120種
B.4個空位中只有3個相鄰的坐法有240種
C.4個空位均不相鄰的坐法有120種
D.4個空位中至多有2個相鄰的坐法有900種
【答案】AC
【分析】對于A,用捆綁法即可;對于B,先用捆綁法再用插空法即可;對于C,用插空法即可;對于D,
用插空法的同時注意分類即可.
5
【詳解】對于A,將四個空位當成一個整體,全部的坐法:A5120種,故A對;
4
對于B,先排4個學(xué)生A4,然后將三個相鄰的空位當成一個整體,
2
和另一個空位插入5個學(xué)生中有A5種方法,
42
所以一共有A4A5480種,故B錯;
4
對于C,先排4個學(xué)生A4,4個空位是一樣的,
4
然后將4個空位插入4個學(xué)生形成的5個空位中有C5種,
44
所以一共有A4C5120,故C對;
對于D,至多有2個相鄰即都不相鄰或者有兩個相鄰,由C可知都不相鄰的有120種,
42
空位兩個兩個相鄰的有:A4C5240,
412
空位只有兩個相鄰的有A4C5C4720,
所以一共有1202407201080種,故D錯;
故選:AC.
4.有甲、乙、丙、丁、戊五位同學(xué),下列說法正確的是().
A.若五位同學(xué)排隊要求甲、乙必須相鄰且丙、丁不能相鄰,則不同的排法有12種
B.若五位同學(xué)排隊最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,則不同的排法共有42種
C.若甲、乙、丙三位同學(xué)按從左到右的順序排隊,則不同的排法有20種
D.若甲、乙、丙、丁四位同學(xué)被分配到三個社區(qū)參加志愿活動,每個社區(qū)至少一位同學(xué),則不同的分
配方案有36種
【答案】BCD
【分析】根據(jù)相關(guān)的計數(shù)原理逐項分析.
22
【詳解】對于A,將甲乙捆綁有A2種方法,若戊在丙丁之間有A2排法,丙丁戊排好之后用插空法插入甲
1
乙,有A4種方法;
21212
若丙丁相鄰,戊在左右兩邊有A2A2種排法,但甲乙必須插在丙丁之間,一共有A2A2A2種排法,
221212
所以總的排法有A2A2A4A2A2A224,故A錯誤;
41
對于B,若甲在最左端,有A424種排法,若乙在最左端,先排甲有A33種排法,
3
再排剩下的3人有A36,所以總共有243642種排法,正確;
1111
對于C,先將甲乙丙按照從左至右排好,采用插空法,先插丁有A4種,再插戊有A5種,總共有A4A520
種,正確;
23
對于D,先分組,將甲乙丙丁分成3組有C4種分法,再將分好的3組安排在3個社區(qū)有A3種方法,共有
23
C4A336種方法,正確;
故選:BCD.
5.現(xiàn)將9把椅子排成一排,5位同學(xué)隨機就座,則下列說法中正確的是()
A.4個空位全都相鄰的坐法有720種
B.4個空位中只有
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