刍议高中数学排列组合解题技巧

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  纵观近几年来的高考试题,我们可以发现排列组合问题依然是考查的重点。这一类数学题表达形式简单,类型灵活多变,有填空题、选择题、解答题等。只有掌握灵活多变的解题技巧,才能迅速、准确地解答此类问题。
  一、捆绑解题技巧
  在解答排列组合问题时,常常会遇到需要将几个元素排列在一起的情况,针对这一类型题目可采用捆绑方法予以解决。
  例1 幼儿园节目表演队伍排列中有6名男孩和5名女孩,要求排成一列,但是5名女生必须排列在一起,这共有多少种排列方式?
  解答:根据题目要求得知,必须将5名女孩排在一起,所以可将其看作一个新的元素,并与6名男孩进行排列,便有A77种排列方式,5名女孩共有A55种排列方式,然后根据乘法原理,本次表演共有A77A55种排列方式。
  二、特殊元素和特殊位置优先技巧
  在解答排列组合问题时,常常会出现特殊位置或特殊元素的情况,基于此应优先解决这些特殊的元素,只有这样才能使得整个问题更加简单明了,从而有效解决问题。
  例2 用0、1、3、4、5五个数字能组成多少个没有重复数字的奇数。
  解答:根据题目条件可知,首位数字不能为0,末位数字必须是奇数,因此首末数字应优先安排,可以先排末位,然后排首位,最后安排其他位置。根据分布计数原理得知,可组成288个无重复的五位数奇数。
  三、重排问题求幂技巧
  排列组合问题中常常出现允许重复的情况,这一类题目的特点在于元素为主要研究对象,而且不受位置条件的约束,能够一个个排在不同元素位置上,有n个不同元素则可以不受任何限制地排列在m个位置上,因此便有mn种排列方式。
  例3 要求将6名体育特长生安排到7个班级中学习,请问共有多少种分配方法。
  解答:解答这道题目共有6个步骤,将第一个学生分到班级共有7种分配方法;将第二个学生分到班级同样有7种分配方法,逐个排列,根据分步计数原理得知,本题共有76种分配方法。
  四、排除技巧
  排除法是一个最直接、最有效的解题技巧,有些题目从正面解答十分复杂,针对这一情况便应该转换角度考虑分析,从反面考虑问题,根据条件逐个排除,然后各个击破。
  例4 一个箱子中装有1—20编码的20个颜色、大小相同的小球,要求从箱子中随机抽出4个小球,至少抽中1—4号中的一个,请问共有好多种抽取方式。
  解答:如果从正面分析该道题目,则极易陷入到思维漏洞中,但是从反面分析便简单多了。从20个小球中随机抽取4个,便有C420种抽取方式,没有抽中1—4号球共有C416种,因此至少抽中1—4号中一个的抽取方式共有C420-C416种。
  五、合理分类与分步技巧
  有约束条件的排列组合问题,解答时应按照元素的性质将其进行分类,根据事件发生的连续过程分步。一旦确定分类标准,必须将其贯穿到整个解题过程中。
  例5 某学校校庆表演上共有10名学生,其中8人会唱歌,5人会跳舞,现在要编排一个2个跳舞、2人唱歌的节目,请问共有好多种挑选方法。
  解答:10个学生中有5个人会唱歌,2人只会跳舞,3个人都会唱歌、跳舞。本题确定只会唱歌的5人是否选上唱歌人员为解题标准,所以,5个只会唱歌中没有一个人选上唱歌的共有C23C23种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌的有C15C13C24种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌的有C25C25种,根据分类计数原理得知,共有C23C23+C15C13C24+C25C25种挑选方法。
  作者单位:天津市第一中学高三(4)班
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