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文檔簡介
專題20排列組合
ONE,
題型考情分析考向預測
1.排列數(shù)與組合數(shù)2024年新高考卷2:14題考查了1.有限制條件的排列
是高頻熱點
全排列問題
近5年多次考查
2024年全國甲卷:4題考查了有限
“有限制條件的排列
2.人坐座位模型1:相鄰捆綁與不相鄰插空
制條件的排列問題問題”,題目常通過
3.人坐座位模型2:染色(平面、空間)2023年新高考卷I:13題考察查“相鄰/不相鄰”
“特殊元素優(yōu)先”
4.分配問題:球不同,盒不同加法計數(shù)原理和組合計數(shù)
“位置限制”等經(jīng)典
5.分配問題:球同,盒不同2023年新高考卷I:3題考察查組
模型設置,側(cè)重邏輯
6.書架插書模型合計數(shù)推理和分類討論思想
7.代替元法:最短路徑2023年全國甲卷:9題考查了排列的應用。
2,.組合問題則多與實
8.代替元法:空車位停車等數(shù)的計算
際場景結(jié)合(如分配
9.數(shù)列思想:上樓梯等2023年全國乙卷:7排列組合綜合
問題、選組問題),
10.環(huán)排問題:直排策略問題強調(diào)對“無序性”
2022年新高考卷I:5題考察查實本質(zhì)的理解。
際問題中排列組合計數(shù)
TWOI幽顏2押
A題型1排列組合數(shù)
01搶分攻略
排列數(shù)、組合數(shù)的定義、公式、性質(zhì)
排列數(shù)組合數(shù)
定從〃個不同元素中取出m,從n個不同元素中取出/〃(〃日n,創(chuàng)〃£N")
義個元素的所有不同排列的個數(shù)個元素的所有不同組合的個數(shù)
A:=/?(/?—1)(/?—2)???(〃-〃/+1)=c〃,=里
公
n\
式(加一1)(〃一9)?〃一/〃+
(n-ni)l
性
A:=n!,0!=1C:=l,c:=c;",禺-1
質(zhì)
正確理解組合數(shù)的性質(zhì)
(1)瑪=:從〃個不同元素中取出小個元素的方法數(shù)等于取出剩余〃一0個元索的方法數(shù).
(2)C:+C:7=C:z從〃+1個不同元素中取出/〃個元素可分以下兩種情況:①不含特殊元素力有C:
種方法;②含特殊元素A有C丁種方法.
0硼題預測
[例1]組合數(shù)C:5>/?.」,〃、rwZ)恒等于()
A.二墨二:B.(/?+D(r+DC;:;C.nrC^D.-C;Z;
〃+1r
【變式IT】(2025?遼寧沈陽?模擬預測)(多選)若,〃,,為正整數(shù)且〃>〃>1,則()
A.C+C:++C:=2"B.—C丁
C.〃心;=(〃-1),二:D.A:十,〃A;i=AN
?題型2人坐座位模型1:相鄰捆綁與不相鄰插空
01搶分攻略
八個不同元素排列成二排,其中某1個元素排在相鄰位置上,有多少種不同排法?
先將這&個元素“捆綁在一起“,看成一個整體,當作一個元素同其他元素一起排列,共有A:制種排法;再將
“捆綁”在一起的元素進行內(nèi)部排列,共有4種方法.由分步乘法計數(shù)原理得符合條件的排列共有
MY;龍:種
將〃個不同元素排成一排,其中k個元素互不相鄰(ZW〃—&+1),有多少種排法?
先把5一6個元素排成一排,共有力;;種排法,然后把上個元素插入(〃一"+D個空隙中,共有A,3:+i種排
法.由分步乘法計數(shù)原理得符合條件的排列共有種
02押題預測
【例2】(2025?浙江臺州?一模)甲、乙、丙、丁、戊、己共6人站成一排,若甲、乙兩人相鄰,而乙、丙兩
人不相鄰,則不同的排法種數(shù)共有.(用數(shù)字作答)
【變式2-1](25-26高三上?江西景德鎮(zhèn)-期末)某中學《十年弦歌育桃李?黨恩師澤啟新程》文藝演
出于2025年12月31口在學校演藝大廳開幕,開幕式文藝表演共由6個節(jié)目組成,若考慮整體效果,要
求:節(jié)日《新年!你好》、《覺醒年代》、《精武門》必須相鄰,則開幕式文藝表演演出順序的編排方案共
有()
A.144種B.156種C.188種D.240種
【變式2-2](多選)2名男生,3名女生,這5個人站成一排,下列選項正確的是()
A.男、女各站在一起,共有24種排法
B.男生不能排在一起,共有54種排法
C.男生必須排在一起,共有48種排法
D.男生互不相鄰,且女生也互不相鄰,共有12種排法
I?題型3人坐座位模型2:染色(平面、空間)
01搶分攻略
染色問題,要從“顏色用了幾和”,“地圖看沒有公用區(qū)域”方向考慮:
1.用了幾種顏色。如果顏色沒有全部用完,就要有選色的步驟
2.盡量先從公共相鄰區(qū)域開始。所以要觀察“地圖”是否口J以“拓撲”轉(zhuǎn)化
匕如,以下這倆圖,就是“拓撲”一致的結(jié)構(gòu)
陽陰題預測
【例3】一個長方形,被分為A、4、C、。、七五個區(qū)域,現(xiàn)對其進行涂色,有紅、黃、藍、綠四種顏
色可用,要求相鄰兩區(qū)域涂色不相同,則不同的涂色方法有種.
B
A
D\/E
【變式3T】對如下編號為1,2,3,4的格子涂色,有紅,黑,白,灰四種顏色可供選擇,要求相鄰格
子不同色,則在1號格子涂灰色的條件下,4號格子也涂灰色的概率是()
4
23
1
2
D.4
【變式3-2]現(xiàn)要對三棱柱A8C-AMG的6個頂點進行涂色,有4種顏色可供選擇,要求同一條棱的兩
個頂點顏色不一樣,則不同的涂色方案有()
A.264種B.216種C.192種D.144種
A題型4分配問題:球不同,盒不同
01搶分攻略
基本規(guī)律
球不同,盒子不同(主要的)
方法技巧:無限制,指數(shù)寤形式,盒子球,有限制“先分組再排列”分類討論
球不同、盒不同核心川分步乘法計數(shù)原理,逐個球安排。無限制時,n個不同球放入m個不同盒,共,〃〃種
放法。有限制則分步處理:每球獨立選盒,注意“每盒至少1球”先分組再分配,均勻分組需除序消重;特
殊盒優(yōu)先放指定球,再排剩余球。關(guān)鍵抓住“球有序、盒有序”,分步不重復、不遺漏即可。
【例4】將5個不同的小球放入3個不同的盒子,每個盒子至少1個球,至多2個球,則不同的放法種數(shù)
有()
A.30種B.90種C.180種D.270種
【變式4-1](2026-四川瀘州?模擬預測)現(xiàn)將1個紅球、1個黃球、1個綠球及3個白球(白球之間
沒有區(qū)別)放入3個不同的盒子中,每個盒子放入2個球,則不同的放法種數(shù)為()
A.15B.90C.24D.36
【變式4-2](2026?福建二模)為了應對新能源產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長帶來的挑戰(zhàn),某研究所設立了資源組、
電芯組、基建組三個攻關(guān)小組.現(xiàn)安排甲、乙等5名工作人員到這三個小組協(xié)助工作,且每個小組至少
安排一人,每人只能去一個小組,同時,要求安排到電芯組的人數(shù)比資源組的人數(shù)多,甲、乙兩人不能
被安排到資源組,則不同的安排方案種數(shù)是_________.(用數(shù)字作答)
A題型5分配問題:球同,盒不同
01搶分攻略
基礎模型:〃個相同元素分給女個不同對象,每個對象至少1個元素,方法數(shù)為《二;.
變形模型:若允許對象為空,先給每個對象補1個元素轉(zhuǎn)化為“至少1個”的基礎模型,方法數(shù)為
技巧要點:確保元素相同、對象不同,轉(zhuǎn)化為隔板模型時需驗證邊界條件(如“至少1個”或“允許為空”).
02押題預測
【例5】(25-26高二上?遼寧?期末)將5個完全相同的小球全部放入編號為1,2,3,4的4個小
盒,恰好有1個空盒的不同放法有種.
【變式5-1]15個相同的小球放入編號為1,2,3的盒子內(nèi),盒子內(nèi)的小球數(shù)不小于編號數(shù),則不同的
放法有種.
【變式5-2]方程X+y+z+w=16共有組正整數(shù)解,共有組非負整數(shù)解.
A題型6書架插書模型
01搶分攻略
書架插書法:(1)書架上原有書的順序不變;(2)新書要二本二本插:
也可以把有順序得“書”最后放,先放沒順序得,但是得從“總座位”中選(百分比法)
“書架插書”模型
書架插書法:
(1)、書架上原有書的順序不變;
(2)、新書要一本一本插;
(3)、也可以把有順序的“書”最后放,先放沒順序得,但是得從“總座位”中選(百分比法)
【例6】書架上某一層有5本不同的書,新買了3本不同的書插進去,要保持原來5本書的順序不變,則不同
的插法種數(shù)為().
A.60B.120C.336D.504
【答案】C
【變式6-1](2024-云南?二模)某學校組織學生到敬老院慰問演出,原先準備的節(jié)目單上共有5個節(jié)
目(3個歌唱節(jié)目和2個舞蹈節(jié)目).根據(jù)實際需要,決定將原先準備的節(jié)目單上的5個節(jié)目的相對順序保
持不變,再在節(jié)目單上插入2個朗誦節(jié)目,并且朗誦節(jié)目在節(jié)目單上既不排第一,也不排最后,則不同
的插入方法一共有()
A.18種B.20種C.3()種【).34種
【變式6-2]從兒B,C,/),a,b,c,d中任選5個字母排成一徘,要求按字母先后順序排列(即按
&a),3S),C(c),OS)先后順序,但大小寫可以交換位置,如4/氏或必比都可以),這樣的情況有
一種.(用數(shù)字作答)
A”題型7代替元法:最短路徑
01搶分攻略
代替無法核心是等價轉(zhuǎn)化,將復雜元素替換為簡單模型,把陌生問題化為常規(guī)排列組合。遇到相同元索、重
復限制時,用“虛擬元”替代重復部分,消序去重;多類元素混雜時,統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為選位模型,簡化分類討論。
最短路徑問題本質(zhì)是組合選位,橫向、縱向步數(shù)固定,只需確定行走順序。總步數(shù)中選取橫向(或縱向)的
步數(shù)位置,用組合數(shù)Cf直接L算,無需窮舉。解題關(guān)鍵是先算總步數(shù)與兩類步數(shù)差,再用組合公式求解,
避免重復或遺漏。
02押題預測
[例7]2025年高考結(jié)束后小明與小華兩位同學計劃去老年公寓參加志愿者活動.小明在如圖的街道E
處,小華在如圖的街道尸處,老年公寓位于如圖的G處,則下列說法正確的個數(shù)是()
1___IL_□3JL21
1___|[_ZUU
?\E__?1反_JUU
A.小華到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為4條
B.小明到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為35條
C.若圖中〃處修路不通,則小明到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為15條
I).若小明要去圖中〃處取參加活動的必需物資,則小明到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為25條
【變式7-1](多選)如圖,正方形網(wǎng)格棋盤,其中A,4,A,A位于棋盤上一條對角線的4個交匯
處.在棋盤MN處的甲、乙兩個質(zhì)點分別要到A;V處,它們分別隨機地選擇一條沿網(wǎng)格實線走的最短
路徑,以相同的速度同時出發(fā),直到到達此材處為止,則下列說法正確的有()
A.甲從.“到達"處的走法種數(shù)為20
B.甲從〃必須經(jīng)過4到達「V處的走法種數(shù)為9
C.甲、乙能在4處相遇的走法種數(shù)為36
D.甲、乙能相遇的走法種數(shù)為164
【變式7-2】(山東省泰安市2024-2025學年高三下學期二輪檢測)在平面直角坐標系中,定義
力3t,%)13/2)兩點之間的折線距離為8)=|^-%2|+1%-yzl如圖,某地有一矩形古文化街
區(qū),其內(nèi)部道路間距均為1,則下列選項正確的是()
A.d(4B)=5
B.若C為平面內(nèi)任意一點,則d(A,8)Wd(內(nèi)C)+d(B,C)
C.當?shù)卣當M沿滿足d(P,用+d(P,B)=9的點P的物跡修建一條街區(qū)環(huán)線公路,則公路形狀為六邊
形
D.外賣員從4點送餐到8點,在保證路程與d(4,8)相等的前提下,左轉(zhuǎn)次數(shù)X的期望為1.2
A題型8代替元法:空車位停車等
01搶分攻略
空座位型,
1.單獨空座位,可以看成相同元素無排列,字母化法處理
2.如果2個或者3個或者更多空座位相連型,與單獨空座位則屬于不同元素
3.空座位,屬于相同元素,則符合“直選不排”原理
【例8】一條長椅上有6個座位,3個人坐.要求3個空位中恰有2個空位相鄰,則坐法的種數(shù)為
()
A.36B.48C.72D.96
【變式8-1】某公共汽車站有6個候車位排成一排,甲、乙、丙三個乘客在該汽車站等候228路公交車的到
來,由于市內(nèi)堵車,228路公交車一直沒到站,三人決定在座位上候車,旦每人只能坐一個位置,則恰好有2
個連續(xù)空座位的候車方式的種數(shù)是
A.48B.54C.72D.84
【變式8-2】馬路上有編號為1,2,3,4,5,6,7,8,9的9盞路燈,為節(jié)約用電,可以把其中的三盞路燈
關(guān)掉,但不能同時關(guān)掉相鄰的兩盞或三盞,也不能關(guān)掉兩端的路燈,滿足條件的關(guān)燈辦法有種
A題型9數(shù)列思想:上樓梯等
01搶分攻略
“上臺階”模型,也可以如一“走路口”模型一樣,轉(zhuǎn)化為“數(shù)字訕法”,一步;級臺階,可以記為數(shù)字n,
一步一階設為數(shù)字1,一步兩階設為數(shù)字2,一步n階,記為數(shù)字n,則把嗎、
階臺階,變?yōu)閿?shù)字“和”形式。
然后總臺階可以借助“不定方程”計算。
【例9】有一道樓梯共10階,小王同學要登上這道樓梯,登樓梯時每步隨機選擇一步一階或一步兩階,小王
同學7步登完樓梯的概率為__________.
【變式9-1】斐波那契數(shù)列,乂稱黃金分割數(shù)列.因數(shù)學家列昂納多?斐波那契以兔子繁殖為例子而引入,故
又稱為“兔子數(shù)列”,指的是這樣一個數(shù)列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…在數(shù)學上,斐波那契數(shù)
列以如下被遞推的方法定義:=/(2)=1,"〃)=〃,I)+/(,L2)(〃22,〃eN)這種遞推方法適
合研究生活中很多問題.比如:一六八中學食堂一樓到二樓有15個臺階,某同學一步可以跨一個或者兩個臺
階,則他到二樓就餐有()種上樓方法.
A.377R.610C.987D.1597
【變式9-2】某人要經(jīng)過一段有:4級臺階的樓梯,他每次邁步時都是一步邁兩級或三級臺階,那么他的
走法有種.
A題型10環(huán)排問題:直排策略
01搶分攻略
在圓排列數(shù)中:
(1)n個元素圍成一圈其圓排列數(shù)為(/?-1)!
A,n
(2)在〃個元素中,每次取出的個不同的元素進行圓排列,圓排列數(shù)為
m
(3)當從〃個相異的元素中,每次取出〃z顆串成一個圓環(huán),因其正反相對的兩個圓排列在串成一個圓環(huán)時
Am
完全相同,故圓環(huán)數(shù)為2〃?.對于較復雜的問題,可適當采住分步排人、捆綁及利用種數(shù)公式處理
【例10】現(xiàn)有8個人圍成一圈玩游戲,其中甲、乙、丙三人不全相鄰的排法種數(shù)為()
A.A〉A;B.A:-A/A;C.A〉A;D.A;-A;-A;
【變式10-1】5個女孩與6個男孩圍成一圈,任意2個女孩中間至少站1個男孩,則不同排法有一
種(填數(shù)字).
【變式10-2】/I,B,C,D,E,尸六人圍坐在一張圓桌周圍開會,4是會議的中心發(fā)言人,必須坐最北面
的椅子,B,C二人必須坐相鄰的兩把椅子,其余三人坐剩余的三把椅子,則不同的座次有
()
A.60種B.48種C.30種D.24種
THREE\幽顏3通關(guān)特訓
1.(2026?黑龍江一模)黑龍江省實驗中學科技節(jié)活動,將4位學生志愿者分配到創(chuàng)客中心、校園電視
臺、體育館三個地點參加志愿活動,若每個地點至少需要1名學生,每位志愿者僅去一個地點,則不同
的分配方法種數(shù)為()
A.81B.72C.36D.12
2.(2026?四川瀘州一模)要安排4名學生到2個鄉(xiāng)村做志愿者,每名學生只能選擇去一個村,每個村
里至少有一名志愿者,則不同的安排方法共有()
A.12B.14C.16D.20
3.(2026?安徽淮南一模)2025年12月11日淮南市科技館正式開館,淮南市某中學有甲、乙、丙、丁
等7位學生約好2026年1月1日去科技館志愿服務.現(xiàn)將7位學生隨機分為3組,每組至少一人,則甲
乙同組且丙丁同組的概率為()
2523_22-27
A.----B.-----C.-----D.-----
301497301497
4.(2026?四川成都一模)某種產(chǎn)品的加工需要經(jīng)過5道不同工序,如果指定其中某2道工序必須相
鄰,那么加工順序共有()
A.96種B.72種C.48種D.36種
5.(2026?廣東汕頭一模)一個質(zhì)點在隨機外力的作用下,從數(shù)軸的原點出發(fā),每隔1s等可能地沿數(shù)
軸的正方向或負方向移動一個單位,共移動7次,則質(zhì)點最可能移動到的位置的坐標為()
A.7或一5B.5或一3C.3或一3D.1或一1
6.(2026*安徽安慶一模)將1,1,2,2,3,3六張數(shù)字牌按順序進行排列,具中相同的數(shù)字牌不相
鄰的排法總數(shù)為()
A.12B.30C.60D.90
二、填空題
7.(2025?福建廈門二模)在五一小長假期間,要從5人中選若干人在3天假期值班(每天只需1人值
班),不出現(xiàn)同一人連續(xù)值班2天,則可能的安排方法有種.
8.(2026?福建一模)為了應疝新能源產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長帶來的挑戰(zhàn),某研究所設立了資源組、電芯組、
基建組三個攻關(guān)小組.現(xiàn)安排甲、乙等5名工作人員到這三個小組協(xié)助工作,且每個小組至少安排一
人,每人只能去一個小組,同時,要求安排到電芯組的人數(shù)比資源組的人數(shù)多,甲、乙兩人不能被安排
到資源組,則不同的安排方窠種數(shù)是.(用數(shù)字作答)
9.(2026?山東淄博月考)西部某縣委將7位大學生志愿者(4男3女)分成兩組,分配到兩所小學支
教,若要求女生不能單獨成組,且每組最多5人,則不同的分配方案共有種.
10.(2025?浙江一模)對7個相鄰的格進行染色,每個格均可從紅、綠、黃三種顏色中選一種,則沒
有相鄰紅格的概率為.
11.(2025?福建漳州模擬)在平面直角坐標系xOy中,橫坐標與縱坐標都是整數(shù)的點叫做整點,從整
點(x,y)到整點(x+Ly+l)或(x+Ly-l)的有向線段叫做一個丁步,從整點人到整點8的一條7路是指由
若干個r步組成的起點為A、終點為4的有向折線.則整點M(L2)到整點N(7,4)的7步的條數(shù)為.
(結(jié)果用數(shù)字表示)
12.甲、乙、丙3人站到共有7級的臺階上,若每級臺階最多站2人,同一級臺階上的人不區(qū)分站的位
置,則不同的站法種數(shù)是________.(用數(shù)字作答)
13.(2026?四川巴中一模)一個火車站有8股道,如果每股道只能停放1列火車,現(xiàn)要停放4列不
同的火車,每兩列火車不能停在相鄰股道,則不同的停放方法共有種.
14.(2026?浙江杭州二模)一個邊長為5的正方形被分割成四個不同的小矩形(如圖),現(xiàn)用紅藍兩
種顏色對小矩形的邊進行染色.若要使每個小矩形均有2條紅色邊和2條藍色邊,則不同染色的方法數(shù)為
15.(2026?湖南湘潭二模)將數(shù)字1,2,3,4,5,6,7,8,9填入一個3x3的方格中,每個格子填
1個數(shù)字,且不重及,要求第一行數(shù)字滿足為<q2<63,第三行數(shù)字滿足與<。32<&3,第三列數(shù)字滿
足%則符合要求的填數(shù)方法共有種.(用數(shù)字作答)
%《243
的%
。32。33
16.(2026?黑龍江哈爾濱一模)下圖是由七個圓和八條線段構(gòu)成的圖形(該圖形不能旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)),
其中由同一條線段連通的兩個圓稱作“相鄰的圓”.若將1,2,3,4,5,6,7這七個數(shù)字分別填入這七個
圓中,且滿足帶有陰影的圓中的數(shù)字大于其所有相鄰的圓中的數(shù)字,則符合要求的填法共有
種.
三、解答題
17.(2026?廣東一模)甲社區(qū)有〃個女生和〃個男生,且每個女生都認識所有男生;乙社區(qū)有〃個女生
…,胤和2〃一1個男生仇也,…也…其中女生g,(i=L2,認識男生々0=1221),但不認
識其他男生.現(xiàn)從甲社區(qū)和乙社區(qū)分別選出〃2,,力隊選手參加社區(qū)比賽,每隊選手均為2人.
⑴若〃=3,〃?=1,求所有參賽隊伍的參賽選手性別相同的概率;
(2)若要求每隊選手必須是男、女組隊,且女生認識男生,分別記甲社區(qū)和乙社區(qū)選出的〃?隊的不同的選
法種數(shù)為4(,〃)和紇(小).
(0)求4("。,并證明:當24〃區(qū)”一1時,4(〃。=4_|(〃?)+(2〃-〃。41(6-1)遞推公式,并說明理
由;
(田)若乙社區(qū)將選出的“個男生和,"個女生按男、女搭配隨機組隊,求組隊結(jié)果滿足參賽要求的概率.
專題20排列組合
ONEI
題型考情分析考向預測
1.排列數(shù)與組合數(shù)2024年新高考卷2:14題考杳了1.有限制條件的排列
是高頻熱點
全排列問題
近5年多次考查
2024年全國甲卷:4題考查了有限
“有限制條件的排列
2.人坐座位模型1:相鄰捆綁與不相鄰插空
制條件的排列問題問題”,題目常通過
3.人坐座位模型2:染色(平面、空間)2023年新高考卷【:13題考察查“相鄰/不相鄰”
“特殊元素優(yōu)先”
4.分配問題:球不同,盒不同加法計數(shù)原理和組合計數(shù)
“位置限制”等經(jīng)典
5,分配問題:球同,盒不同2023年新高考卷I:3題考察查組
模型設置,側(cè)重邏輯
6.書架插書模型合計數(shù)推理和分類討論思想
7.代替元法:最短路徑2023年全國甲卷:9題考查了排列的應用。
2,.組合問題則多與實
8.代替元法:空車位停車等數(shù)的計算
際場景結(jié)合(如分配
9.數(shù)列思想:上樓梯等2023年全國乙卷:7排列組合綜合
問題、選組問題),
10.環(huán)排問題:直排策略問題強調(diào)對“尢序性”
2022年新高考卷I:5題考察查實本質(zhì)的理解。
際問題中排列組合計數(shù)
TWOt腋顏2押
?題型1排列組合數(shù)
01搶分攻略
拌列數(shù)、組合數(shù)的定義、公式、性質(zhì)
排列數(shù)組合數(shù)
定從〃個不同元素中取出m3位〃,m,nGN*)從八個不同元素中取出/〃(后〃,m,M)
義個元素的所有不同排列的個數(shù)個元素的所有不同組合的個數(shù)
A;=7?(7?—1)(/?—2)???(7?-7774-1)=
公"A"'
n\
式_l)(n-1J)?n-tn+
5m)l
性
A;=〃!,0!=1
%_1,%=%,%十cn=cn+l
質(zhì)
正確理解組合數(shù)的性質(zhì)
(1)c:=:從〃個不同元素中取出加個元素的方法數(shù)等于取出剩余〃一m個元素的方法數(shù).
(2)C;:十從〃十1個不同元素中取出勿個元素可分以下兩種情況:①不含特殊元素1有。:
種方法;②含特殊元素A有c;-'種方法.
建押題預測
【例1】組合數(shù)>/■.」,〃、rwZ)恒等于()
A.B.(Z7+1)(/-+DC;:;C.”CtD.-c;:;
【答案】D
.、士試八加_〃_〃C-I
,rr_-
[詳解]由G——r(77--一(RTT;~~G?-i.
【變式IT】(2025?遼寧沈陽?模擬預測)(多選)若川,〃為正整數(shù)且〃>〃A1,則()
A.C+C;++C:=2"B.C:=c;;:—cT
C.〃d)C::D.A:+mAr'=A;+1
【答案】BD
【詳解】對A:2"=(1+1)”=0《++C:,又C:=l,故A錯誤;
(〃)!
(,〃+1)!(〃-,〃)!(Z7?+!)!(/?-/??-1)!
(〃+1-八+〃2)(〃)!
[/2+1)〃?!(〃一〃?)!(w+(〃?+1)〃?!(〃一,〃)!!(/?—w)!"
故B正確;
(77-1)!〃7(〃-1)!/?/(//-1)!
對C:C:;'
(;H-1)!(;?-W7)!〃7(/〃一1)!(〃一,〃)!/?!(/?-/n)!
‘?二“,扁,〃(〃扁)!’即仁工(〃一心,故C錯誤,
A,"A"=加++〃,)〃!(〃+])!
對I):==
(〃一〃?)!(〃一〃】+1)!(/?-〃?+1)!(〃一/〃+1)!
A;\二J=八,即A;+〃困一=人3,故[)正確?
故選:BD.
?題型2人坐座位模型1:相鄰捆綁與不相鄰插空
01搶分攻略
八個不同元素排列成二排,其中某,個元素排在相鄰位置E有多少種麗排法?
先將這k個元素“捆綁在一起“,看成一個整體,當作一個元素同其他元素一起排歹U,共有A:幻種排法;再將
“捆綁”在一起的元素進行內(nèi)部排列,共有4種方法.由分步乘法計數(shù)原理得符合條件的排列共有
心娼::種
將〃個不同元素排成排,其中k個元素互不相鄰(4W〃一&+1),有多少種排法?
先把5一幻個元素排成一排,共有A;1:種排法,然后把々個元素插入(〃-A+D個空隙中,共有種排
法.由分步乘法計數(shù)原理得符合條件的排列共有種
【例2】(2025?浙江臺州?一模)甲、乙、丙、丁、戊、己共6人站成一排,若甲、乙兩人相鄰,而乙、丙兩
人不相鄰,則不同的排法種數(shù)共有.(用數(shù)字作答)
【答案】192
【分析1先計算甲乙相鄰的總排列數(shù),然后計算甲乙相鄰且乙丙也相鄰的排列數(shù),兩者相減即是結(jié)果.
【詳解】先將甲、乙兩人看成一個整體,則這個整體內(nèi)部有A,=2種排列方式,
此時相當于有5個元素進行排列,所以甲乙相鄰的總排列數(shù)為2XA1=240種.
若甲乙相鄰且乙丙也相鄰,則三人必須以(甲,乙,丙)或(丙,乙,甲)的順序站在一起.
將這三個人視為一個整體,其內(nèi)部有2種排法,再將此整體與其余3人進行全排列,
故甲乙相鄰且乙丙也相鄰的排法有2xA*=48種,
所以甲乙相鄰,而乙丙不相鄰的排法種數(shù)有240-48=192.
故答案為:192.
【變式2-1](25-26高三上?江西景德鎮(zhèn)-期末)某中學《十年弦歌育桃李?黨恩師澤啟新程》文藝演
出尸2025年12月31日在學校演藝大廳開幕,開幕式文藝表演共由6個節(jié)目組成,若考慮整體效果,要
求:節(jié)目《新年!你好》、《覺醒年代》、《精武門》必須相鄰,則開幕式文藝表演演出順序的編排方案共
有()
A.144種B.156種C.188種D.240種
【答案】A
[分析]利用捆綁法結(jié)合排列數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【詳解】先將節(jié)目《新年!你好》、《帝醒年代》、《精武門》摑綁在一起,
有鳥=6種排法,再把這個整體司另外三個節(jié)目全排列,有熊=24種排法,
則共有人弘*=6乂24=144種排法,故A正確.
故選:A
【變式2-2](多選)2名男生,3名女生,這5個人站成一排,下列選項正確的是()
A.男、女各站在一起,共有24種排法
B.男生不能排在一起,共有54種排法
C.男生必須排在一起,共有48種排法
D.男生互不相鄰,且女生也互不相鄰,共有12種排法
【答案】ACI)
【詳解】在A選項中,利用捆綁法:把男生捆綁為1個整體,女生捆綁為1個整體,
則總排法=A;=2x6x2=24,A正確,
在B選項中,男生不相鄰,用插空法:
先排3名女生,再把男生插到女生的空隙中:
則總排法=6x12=72/54,B錯誤,
在C選項中,僅要求男生相鄰,用捆綁法:
把2名男生捆綁為1個整體,和3名女生共4個元素全排列,
再算男生.內(nèi)部排列;則總排法==24x2=48,C正確,
在D選項中,2男3女要滿足男女都不相鄰,
僅能排列為女-男-女-男-女結(jié)構(gòu),
則總排法=A;x8=6x2=12,D正確.
A題型3人坐座位模型2:染色(平面、空間)
01搶分攻略
染色問題,要從“顏色用了幾種'>,"地圖有沒有公用應域”方向考慮:~~
1.用了幾種顏色。如果顏色沒有全部用完,就要有選色的步驟
2.盡量先從公共相鄰區(qū)域開始。所以要觀察“地圖”是否可以“拓撲”轉(zhuǎn)化
匕如,以下這倆圖,就是“拓撲”一致的結(jié)構(gòu)
四解題預測
【例3】一個長方形,被分為A、8、C、。、E五個區(qū)域”現(xiàn)對其進行涂色,有紅、黃、藍、綠四種顏
色可用,要求相鄰兩區(qū)域涂色不用同,則不同的涂色方法有種.
【解析】根據(jù)題意,對于/記。三個區(qū)域,兩兩相鄰,有£=24種涂色方法,
對于區(qū)域C,只與A相鄰,有3種涂色方法,
對于區(qū)域石,與A、C相鄰,有2種涂色方法,
則有24x3x2=144種涂色方法.
故答案為:144.
【變式3-1】對如下編號為1,2,3,4的格子涂色,有紅,黑,白,灰四種顏色可供選擇,要求相鄰格
子不同色,則在1號格子涂灰色的條件下,4號格子也涂灰色的概率是()
【答案】A
【分析】根據(jù)分步計數(shù)原理可計算出1號格子涂灰色的方案總數(shù),再計算1號格子和4號格子同時涂灰
色的方案數(shù),即可算出其概率.
【詳解】由題意可知,整個事件需要分四步,按照格子標號依次涂色即可;
若在1號格子涂灰色,則2號格子還有3種選色方案,同時3號格子也有3種選色方案,4號格子還剩2
種選色方案,
即1號格子涂灰色的方案總數(shù)為3x3x2=18種;
若1號格子和4號格子同時涂灰色,則2號格子還有3種選色方案,3號格子還有2種選色方案,
即1號和4號格子同時涂灰色的方案總數(shù)為3x2=6種;
所以,在1號格子涂灰色的條件下,4號格子也涂灰色的概率是P=2="
1o3
故選:A.
【變式3-2]現(xiàn)要對三棱柱ABC-ABC的6個頂點進行涂色,有4種顏色可供選擇,要求同一條棱的兩
個頂點顏色不一樣,則不同的涂色方案有()
A.264種B.216種C.192種【).144種
【答案】A
【分析】根據(jù)給定條件,利用分類加法計數(shù)原理及分步乘法計數(shù)原理,結(jié)合排列、組合計數(shù)問題列式計
算即得.
【詳解】依題意,求不同涂色方案問題,有用4種顏色和用3種顏色兩類辦法,
用4種顏色,先涂點A氏。有A:種方法,再在A,4G中選一點涂第4色,另兩點有3種涂色方法,
因此不同涂色方法數(shù)為3cA:=216;
用3種顏色,先涂點ARC有A:種方法,再涂有2種方法,
因此不同涂色方法數(shù)為2A:=48,
所以不同的涂色方案有216+48=264(種).
故選:A
A題型4分配問題:球不同,盒不同
01搶分攻略
基本規(guī)律
球不同,盒子不同(主要的)
方法技巧:無限制,指數(shù)鼎形式,盒子球,有限制”先分組再排列”分類討論
球不同、盒不同核心用分步乘法計數(shù)原理,逐個球安排。無限制時,n個不同球放入m個不同盒,共加〃種
放法。有限制則分步處理:每球獨立選盒,注意“每盒至少1球”先分組再分配,均勻分組需除序消重:特
殊盒優(yōu)先放指定球,再排剩余球。關(guān)鍵抓住“球有序、盒有序”,分步不重復、不遺漏即可。
【例4】將5個不同的小球放入3個不同的盒子,每個盒子至少1個球,至多2個球,則不同的放法種數(shù)
有()
A.30種B.90種C.180種D.270種
【答案】B
【解析】對三個盒子進行編號1,2,3,則每個盒子裝球的情況可分為三類:1,2,2;2,1,2;2,2,
1;且每一類的放法種數(shù)相同.
先考慮第一類,即3個盒子放球的個數(shù)為:1,2,2,則
第1個盒子有:C=5,
第2個盒子有:C;=6,
第3個盒子有:《=1,
二第一類放法種數(shù)為5x6x1=30,
???不同的放法種數(shù)有N=3x3()=9().
【變式4-1](2026?四川瀘州?模擬預測)現(xiàn)將1個紅球、1個黃球、1個綠球及3個白球(白球之間
沒有區(qū)別)放入3個不同的盒子中,每個盒子放入2個球,則不同的放法種數(shù)為()
A.15B.90C.24D.36
【答案】C
【解析】把6個小球按2個球一組分成3組,有兩類分法:
每個盒子放入一個白球,有1種方法;有2個白球放入一個盒子,剩下1個白球與1個有色球組合,有C;
種方法,
再將分成的3組放入3個盒子有A;種方法,
所以不同的放法種數(shù)為(1+C;)A;=4X6=24.
【變式4-2](2026?福建二模)為了應對新能源產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長帶來的挑戰(zhàn),某研究所設立了資源組、
電芯組、基建組三個攻關(guān)小組.現(xiàn)安排甲、乙等5名工作人員到這三個小組協(xié)助工作,且每個小組至少
安排一人,每人只能去一個小組,同時,要求安排到電芯組的人數(shù)比資源組的人數(shù)多,甲、乙兩人不能
被安排到資源組,則不同的安排方案種數(shù)是_________.(用數(shù)字作答)
【詳解】要求安排到電芯組的人數(shù)比資源組的人數(shù)多,那么資源組、電芯組、基建組人數(shù)分配情況有
1:3:1與1:2:2,
當甲、乙兩人在同一組時,那么甲乙只能同在電芯組或基建組,存在1:3:1與1:2:2兩種分配情況,
此時,M=C;C;C+C;C;=12;
當甲、乙兩人在不同組時,那么甲乙只能一個在電芯組另一個在基建組,存在1:3:1與1:2:2兩種分配情
況,
此時,M=G(G+C;GC)=18;
N=N1+M=3().
A題型5分配問題:球同,盒不同
01搶分攻略
基礎模型:〃個相同元素分給2個不同對象,每個時象至少1個元素,方法數(shù)為《二:.
變形模型:若允許對象為空,先給每個對象補1個元素轉(zhuǎn)化為“至少1個”的基礎模型,方法數(shù)為
技巧要點:確保元素相同、對象不同,轉(zhuǎn)化為隔板模型時需驗證邊界條件(如“至少1個”或“允許為空”).
【例5】(25-26高二上?遼寧?期末)將5個完全相同的小球全部放入編號為1,2,3,4的4個小
盒,恰好有1個空盒的不同放法有
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