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高二计数原理例题RT,求一些经典的例题,一题中要用到多个知识点的,排列与组合,这些...还有 要有解题思路,,例题越多越

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 09:36:41
高二计数原理例题
RT,求一些经典的例题,一题中要用到多个知识点的,排列与组合,这些...还有 要有解题思路,,例题越多越好,但是记得要有解题思路
例1.求下列集合的元素个数.
  (1)M={(x,y)|x,y∈N,x+y≤6} (2)H={x,y}|x,y∈N,1≤x≤4,1≤y≤5}
(1)分5类:(i)x=1,y有5种取法;(ii)x=2,y有4种取法;(iii)x=3,y有3种取法;(iv)x=4,y有2种取法;(v)x=5,y只有一种取法.因此M共有5+4+3+2+1=15个元素.
  (2)分两步:(i)先选x,有4种可能;(ii)再选y有5种可能.由乘法原理,H共有4×5=20个元素.
  例2.(1)设A={a,b,c,d,e,f},B(x,y,z),从A到B共有多少个不同映射?
  (2)6个人分到3个车间,共有多少种分法?
  (3)6个人分工栽3棵树,每人只栽1棵,共有多少种不同方案?
(1)分6步:先选a的象,有3种可能,再选b的象也是3种可能,…,选f象也有3种可能.由乘法原理知,共有36=729种不同映射.
  (2)把6个人构成的集合,看成上面(1)中之A,3个车间构成的集合,看成上面的B.因此所求问题转化为映射问题,如上题所述,共有729种方案.
  (3)安排第一棵树有6种可能,即6人中任一人都可.再安排第二棵树有5种可能,最后安排第三棵树有4种可能.还剩下3人可以参加栽3棵树的任何一棵,因此有33种可能.所求总数为6×5×4×33=3240.
  注:(i)由此例看出有许多问题可转化为映射问题.
  (ii)设集合A的元素为n个,集合B的元素为m个,那么A到B的映射有mn种.
  例3.用0,1,2,3,4,5这六个数字,
  (1)可以组成多少个数字不重复的三位数?
  (2)可以组成多少个数字允许重复的三位数?
  (3)可以组成多少个数字不允许重复的三位数的奇数?
  (4)可以组成多少个数字不重复的小于1000的自然数?
  (5)可以组成多少个大于3000,小于5421的四位数?
(1)分三步:(i)先选百位数字.由于0不能作百位数,因此有5种选法;(ii)十位数字有5种选法;(iii)个位数字有4种选法.由乘法原理知所求不同三位数共有5×5×4=100个.
  (2)分三步:(1)百位数字有5种选法;(ii)十位数字有6位选法;(iii)个位数字有6种选法.所求三位数共有5×6×6=180个.
  (3)分三步:(i)先选个位数字,有3种选法;(ii)再选百位数字,有4种选法;(iii)选十位数字也是4种选法.所求三位奇数共有3×4×4=48个.
  (4)分三类:(i)一位数,共有5个;(ii)两位数,共有5×5=25个;(iii)三位数共有5×5×4=100个.因此比1000小的自然数共有5+25+100=130个.
  (5)分4类:(i)千位数字为3,4之一时,共有2×5×4×3=120个;(ii)千位数字为5,百位数字为0,1,2,3之一时,共有4×4×3=48个;(iii)千位数字是5,百位数字是4,十位数字为0,1之一时,共有2×3=6个;(iv)还有5420也是满条件的1个.故所求自然数共120+48+6+1=175个.
  注:排数字问题是最常见的排列组合问题,要特别注意首位不能排0.
  例4.(2003,天津) 某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分(如图).现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻分不能栽种同样颜色的花,不同的栽种方法有多少种(以数字作答).
  第一步先涂中间,有4种方法;
  第二步涂外围:对相对区域分类,不妨先涂2号和5号区域.
  若2号,5号同色,涂2号,5号两个区域共有3种方法,涂6号区域有2种方法,涂3号区域有2种方法,涂4号区域有1种方法,共有3×2×2×1=12种方法.
  若2号,5号不同色,涂2号,5号共有6种方法,涂6号区域有1种方法,涂3号区域又分成两类:若3号与5号同色,涂3号有1种方法,涂4号区域有2种方法,若3号与5号不同色,涂3号有1种方法,涂4号区域有1种方法,此时共有 6×1×(2×1+1×1)=18种,总的方法为12+18=30种.
  【疑难解析】
  1.分类计数原理,要注意以下三点:
  ①清楚怎样才是完成“一件事”的含意.即知道做“一件事”,或完成一个“事件”在每个题中具体所指.
  ②解决“分类”问题用加法原理.需要分类的事件不妨叫做“独立事件”,即完成事件通过途经A,就不必再通过途经B就可以单独完成,每类办法都可完成这件事.注意各类方法之间的独立性和并列性.否则,不独立会出现重复,不并列会出现遗漏.
  ③每个题中,标准不同,分类也不同.分类基本要求是,每一种方法必属于某一类(不漏),任意不同类的两种方法是不同的方法(不重复).
  2.分步计数原理,要注意以下三点:
  ①清楚怎样才是完成一件事的含意,即知道完成一个事件,在每个题中需要经过哪几个步骤.
  ②“分步”用乘法原理,需要分成若干个步骤,每个步骤都完成了,才算完成一个事件,不妨称此为“相关事件”.注意各步骤之间的连续性.
  ③每个题中,标准不同,分步也不同.分步基本要求,一是完成一件事,必须且只需连续做完几步,既不漏步也不重步,二是两个步骤的方法之间是无关的,不断互相替代.
  两个基本原理的区别在于前者每次得到的是最后结果——加法原理,后者每次得到的是中间结果——乘法原理