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善于联想是解决排列组合问题的一种有效武器
排列组合问题,很多学生都感到不会分析无从下手,笔者在教学过程中发现,只要掌握基本的问题处理方法,如:先选后排,先特殊后一般,相邻与不相邻,先分堆后分配,正难则反等处理原则后,只要加上你丰富的类比联想,往往可以使问题得到圆满快速的解决。下面我就例题说明在解题过程中如何对给定题目进行联想,希望能开阔你的视野,灵活你的头脑。
联想的关键是:问题处理的对象本质是相同的,都是元素,同学们不要被元素形形色色的外衣所迷惑;我们要从问题的本质思考它。
例一:用三个1和两个2能组成多少个五位数?
解析:本例即为三个相同元素和另外两个相同元素的排列问题,只须从五个不同位置中选三个放上1,剩的两个位置放上2;所以总的放法总数为:
变形一:一段楼梯共九阶,可以一步一阶,也可以一步两阶,现要7步走完,有多少种走法?
类比:易知需要有两步一次走两阶,五步每次走一阶;问题转化为:五个1和两个2进行排列,能组成多少个七位数?由上可知:
变形三
一段路上有13盏路灯,为节约用电准备熄灭其中3盏,要求两端灯不熄且不能连熄两盏,问共有多少种熄灯方法?
类比:若把亮着的灯看成1,熄灭的灯看成2,那么问题转化为:10个1,3个2排成一排
2不在两端且不相邻的排法有多少种?
思路:10个1排成一排仅有一种排法,由2不在两端,故把3个2插到10个1的9个空中,从9个空中选3个,即
所以方法总数为120 60=180种
(注:当然还有其它的分类方法,在此仅举两种)
变形:某个翻译机构有2人仅会英语,3人仅会日语,1人既会英语又会日语;现要从中选出两人,分别担任英语和日语两种翻译工作,问有多少种选派方法?
类比: 从写有1,2,3,4,5,6的六张卡片中取出三张,拿出一奇一偶两张,6可以当9用,有多少种拿法?
(注意:如果是并联电路,当然是一通则通,类似的可以研究)
例四、四个标有1、2、3、4的小球放入标号为1、2、3、4的四个盒子中,若球号与盒号均不相同,共有多少种放法?
解析:分步处理:从1、2、3、4号球中取出一个球,比方说:把第1号球放入第m号盒中有三种方法,再取出第m号球,放入剩下的盒中,有三种放法,再把剩下的球放入盒子中有一种放法;所以放法总数是:种。
变形一:同宿舍四人分别写一张贺卡互相赠送,问有多少种互赠方法?
类比:贺卡看成小球,人看成盒子,所以共种。
变形二:
8个人站成一排,现要改变其中四人的位置,共有多少种换法?
类比:先指定哪四人改变,有种方法,再要求这四人不在自己的位置(即1、2、3、4四个小球不放入与自己标号相同的四个盒子中)
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