专题强化一: 计数问题的常用方法
有关计数问题在考试中经常直接和间接的考查,其命题常以实际问题为背景,考查排列组合的综合应用,如均分或不均分问题,特殊元素或位置问题、相邻或不相邻问题等.求解的策略是先组合后排列,同时按元素的性质分类或按事情的发生过程分步,必要时可构造模型,或画树形图求解.
一、捆绑法
1.3个学生和3个老师共6个人站成一排照相,有且仅有两个老师相邻,则不同站法的种数是_______(结果用数字表示).
二、插空法
2.某地元旦汇演有2男3女共5名主持人站成一排,则舞台站位时男女间隔的不同排法共有( )
A.12种 B.24种 C.72种 D.120种
三、特殊元素法
3.某学校周一安排有语文 数学 英语 物理 化学 生物六节课,要求生物课不排在第一节课,物理不排在第四节课,则这天课表的不同排法种数为___________种.
四、间接法
4.现从甲、乙等7名大学生中选出3人担任北京冬奥会的志愿者,要求甲、乙至少1人入选,则不同的选法共有( )
A.10种 B.20种 C.25种 D.35种
五、隔板法
5.把6个相同的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中,求下列方法的种数.
(1)每个盒子都不空;
(2)恰有一个空盒子;
(3)恰有两个空盒子.
六、倍缩法解决部分定序问题
6.六名同学站一排照相,要求,,,三人按从左到右的顺序站,可以不相邻,也可以相邻,则不同的排法共有__________
七、不平均分组问题
7.今年上海春季高考有25所高校招生,如果某3位同学恰好被其中2所高校录取,那么不同的录取方法有___________种.
八、平均分组问题
8.在建党100周年来领之际,我们国家的脱贫攻坚取得了重大胜利,某县为了巩固脱贫攻坚的胜利成果,选派6名工作区人员去,,三个村去,每个村至少1人,则不同的人员分配方式有___________种.
九、部分平均分组问题
9.北京2022年冬奥会即将开幕,北京某大学5名同学报名到甲 乙 丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,每个场馆至少安排1名志愿者,则不同的安排方法共有( )
A.90种 B.125种 C.150种 D.243种
十、特殊位置法
10.中国古代的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.某校国学社开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在第三节,且“射”和“御”两门课相邻排课,则“六艺”课程讲座排课顺序共有( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
十一、涂色问题
11.用红 黄 蓝三种颜色给图中的四个小方格涂色,使相邻小方格(有公共边的小格)不同色,三种颜色可用完也可不用完,则不同的涂色方案种数为( )
A.6种 B.12种 C.18种 D.24种
十二、排数问题
12.用0,1,2,3,4,5,6这七个数字:
(1)能组成多少个无重复数字的四位奇数?
(2)能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数?
(3)能组成多少个无重复数字且比31560大的五位数?
【专题训练】
1.将语文数学、英语物理、化学、生物六本书排成一排,其中语文、数学相邻,且物理、化学不在语文、数学的同一侧,则不同的排法共有______种.(用数字作答)
2.某九位数的各个数位由数字1,2,3组成,其中每个数字各出现3次,且数字1和数字2不能相邻,则符合条件的不同九位数的个数是___.(用数字作答)
3.某个密室逃脱游戏的一个环节是需要打开一个密码箱,已知该密码箱的密码由四个数字组成(每格都可以出现十个数字),且从之前的游戏环节得知,该密码的四个数字互不相同,且前两个数字均大于,最后两个数字均小于,则该密码的可能的情况数为______.
4.某会在上海召开,现要从5男4女共9名志愿者中选派3名志愿者服务,其中至少要有一名男性,则不同的选派方案共有______种.
5.体育老师把9个相同的足球放人编号为1,2,3的三个箱子中,要求每个箱子中放人足球的个数不少于其编号,则不同的放法有_____________种.
6.五个人并排站在一排,如果甲必须站在乙的右边(甲乙可不相邻),则不同的排法有_______种.
7.某省高中学校自实施素质教育以来,学生社团得到迅猛发展.某校高一新生中的五名同学打算参加“春晖文学社”、“舞者轮滑俱乐部”、“篮球之家”、“围棋苑”四个社团.若每个社团至少有一名同学参加,每名同学至少参加一个社团且只能参加一个社团,且同学甲不参加“围棋苑”,则不同的参加方法的种数为________.
8.为迎接2022年北京冬奥会,将名志愿者分配到花样滑冰、速度滑冰个项目进行培训,每名志愿者分配到个项目,每个项目至少分配到名志愿者,则不同的分配方案共有________种.(用数字作答)
9.某学校社会实践小组共有5名成员,该小组计划前往该地区三个红色教育基地进行“学竞史,颂党恩,跟党走”的主题宣讲志愿服务.若每名成员只去一个基地,每个基地至少有一名成员前往,且甲、乙两名成员前往同一基地,则不同的分配方案共有__________种.
10.一个圆桌有十二个座位,编号为1至12.现有四个学生和四个家长入座,要求学生坐在偶数位,家长与其孩子相邻.满足要求的坐法共有______种.
11.现有5种不同颜色要对如图所示的四个部分进行着色,要求有公共边界的两块不能用同一种颜色,则不同的着色方法种数为 ______.
12.用0,1,2,3,4,5这6个数字,可以组成______个没有重复数字且能被5整除的五位数.
【答案详解】
1.
【详解】根据题意,分3步进行分析:
①将3个老师分成2组,有种分组方法,将2人的一组看成一个元素,考虑2人之间的顺序,有种情况;
②将剩余的3个学生全排列,有种排法,排好后,有4个空位;
③在4个空位中任选2个,安排3个老师分成的两个组,有种方法,
则6人站成一排照相,3个老师中有且只有两个老师相邻的站法有种.
故答案为:.
2.A
【详解】先排列2名男生共有种排法,再将3名女生插入到3名男生所形成的空隙中,共有种排法,
所以舞台站位时男女间隔的不同排法共有种排法,
故选:A.
3.504
【详解】生物排在第四节,排法有,生物不排在第四节,则方法数为,
总方法数为.
故答案为:504
4.C
【详解】从7人中选3人,有种选法,其中甲、乙都不入选的有种选法,
所以要求甲、乙至少1人入选,则不同的选法共有种,
故选:C
5.(1)10
(2)40
(3)30
【详解】(1)先把6个相同的小球排成一行,在首尾两球外侧放置一块隔板,然后在小球之间5个空隙中任选3个空隙各插一块隔板,共有(种)方法.
(2)恰有一个空盒子,插板分两步进行.先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选2个空隙各插一块隔板,如,有种插法;然后将剩下的一块隔板与前面任意一块并放形成空盒,如,有种插法,故共有(种)方法.
(3)恰有两个空盒子,插板分两步进行.先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选1个空隙插一块隔板,有种插法,
如,然后将剩下的两块隔板插入形成空盒.
①这两块板与前面三块板形成不相邻的两个盒子,如,有种插法.
②将两块板与前面三块板之一并放,如,有种插法.故共有(种)方法.
6.120
【详解】不同的排法有种.
故答案为:
7.1800.
【详解】将3个学生分为两组,有种情况,从25所学校选出两所,有种情况,于是,共有种.
故答案为:1800.
8.540
【详解】把6名工作人员分为1,1,4三组,则不同的安排方式共有: (种);
把6名工作人员分为2,2,2三组,不同的安排方式共有: (种);
把6名工作人员分为1,2,3三组,不同的安排方式共有: (种).
综上,不同的安排方式共有90+90+360=540(种)
故答案为:540.
9.C
【详解】把5名同学分为3组,各组人数可为3,1,1或2,2,1.
各组人数为3,1,l时,有种;
各组人数为2,2,l时,有种;
故不同的安排方法共有种,
故选:C
10.C
【详解】先排“数”,然后排“射”和“御”,方法有种,
再排剩下的三门,方法数有种,
故总的方法数有种.
故选:C
11.C
【详解】根据题意,对于方格,有3种选择,
对于、、方格,
若、方格颜的色相同,有2种选择,方格有2种选择,此时有种涂色方案,
若、方格的颜色不同,有种选择,方格有1种选择,此时有种涂色方案,
则、、方格有种涂色方法,
则有种不同的涂色方案;
故选:.
12.(1)300;(2)660;(3)1334.
【详解】(1)根据题意,分3步进行分析:
①个位从1,3,5中选择一个,有种选法;
②千位上不可选0,从剩下的5个数中选一个,有种选法;
③在剩下的5个数字中选出2个,安排在百位、十位上,有种选法.
则有个无重复数字的四位奇数.
(2)分2种情况讨论:
①个位上的数字是0,在其余的6个数字中任选4个,安排在前4个数位,有种情况,则此时的五位数有个;
②个位上的数字是5,万位上不可选0,从剩下的5个数字中选一个,有种选法,在余下的5个数字中选出3个,安排在中间3个数位,有种情况,则此时符合条件的五位数有个.
故满足条件的五位数共有个.
(3)符合要求的比31560大的五位数可分为四类:
第一类:形如4****,5****,6****,有个;
第二类:形如32***,34***,35***,36***,有个;
第三类:形如316**,有个;
第四类:形如3156*,有2个.
由分类加法计数原理知,所求五位数有个.
【过关训练】
1.80
【详解】将语文、数学捆绑视为一本书,考虑左右位置,共有种方法,
物理、化学放两侧,有种排法,
最后排英语、生物插入4个空位中,如果英语、生物相邻,则有种排法,
如果英语、生物不相邻,则有种排法,故英语、生物有种排法,
由分步乘法计数原理可知,不同的排法种数为.
故答案为:80.
2.
【详解】由题意,先排三个,则有种情况,剩下的三个和三个分组,若分为组:或或,插空得种;若分为组:或,插空得种;若分为组:,插空得,所以共有种.
故答案为:
3.
【详解】由题意知前两个数字可以从中任取个排列有种,
后两个数字可以从这个数字中任取个排列有种,
由分步乘法计数原理可知:该密码的可能的情况数为,
故答案为:.
4.80
【详解】利用间接法,先从9人中任选3人,再排除3人全是女志愿者的情况,共有(种)选派方案.
故答案为:80
5.10
【详解】先在编号为2,3的箱子中分别放入1个、2个足球,
再将剩下的6个足球排成一行,插人两个隔板把它们分成三部分,方法种数为,
故所求不同的放法有10种.
故答案为:10
6.
【详解】五个人并排站在一排,共有种,
其中甲、乙两人共有种顺序,各占一半,
所以甲必须站在乙的右边(甲乙可不相邻)的不同的排法有种,
故答案为:60
7.180
【详解】设五名同学分别为甲、乙、丙、丁、戊,由题意,如果甲不参加“围棋苑”,有下列两种情况:
(1)从乙、丙、丁、戊中选一人(如乙)参加“围棋苑”,有种方法,然后从甲与丙、丁、戊共4人中选2人(如丙、丁)并成一组与甲、戊分配到其他三个社团中,有种方法,这时共有种参加方法;
(2)从乙、丙、丁、戊中选2人(如乙、丙)参加“围棋苑”,有种方法,甲与丁、戊分配到其他三个社团中有种方法,这时共有种参加方法;
综合(1)(2),共有+=180(种)参加方法.
故答案为:180
8.14.
【详解】先将4名志愿者分成2组,分别是每组2个人或者一组3人,一组1人,
若每组2个人,分别分配给2个项目,则有种分法;
若一组3人,一组1人,分别分配给2个项目,则有种分法;
因此不同的分配方案共种,
故答案为:14.
9.36
【详解】考虑到甲乙特殊,若三组人数为3,1,1,则甲乙还需一名成员,故不同的分配方案由
;若三组人数为2,1,1,则甲乙为一组,不同的分配方案有,所以共计36种.
故答案为:36.
10.
【详解】当学生选择相邻的四个偶数有,,,,,有种,
以学生选为例,家长的排法有 ,,,有种,同理可得:每一种学生的坐法,家长都有种坐法,所以有种,
当学生选择三个相邻的偶数,一个学生坐对面有,,,,,有种,
以学生选择为例,家长的坐法有,,,,,,,,共种,
同理可得:每一种学生的坐法,家长都有种坐法,所以有种,
当四个学生每两个学生选择相邻偶数时,学生有,,有种,
以学生选择为例,家长坐法有:,,,,,,,,有种,
同理可得:每一种学生的坐法,家长都有种坐法,所以有种,
综上所述:满足要求的坐法共有种,
故答案为:.
11.180
【详解】按A、B、C、D顺序着色,
A区块有5种着色方案,
B区块有4种着色方案,
C区块有3种着色方案,
D区块有3种着色方案,
故不同的着色方法种数为5×4×3×3=180,
故答案为:180.
12.216
【详解】由题意知,这个五位数的末位是0或5,
(1)若末位数为0,则前面四个数在1,2,3,4,5中选取即可,共有个;
(2)若末位数为5,则首位不能为0,首位共中情况,中间三位数没有限制,共中情况,此种情形下共;
综上所述,符合条件的五位数个数为个.