董海霞
排列組合是高中數(shù)學(xué)的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。排列與組合問題一般與實(shí)際生活聯(lián)系緊密,題型多樣,解題思路靈活,解法也各不相同。同學(xué)們需要掌握排列組合問題一些相應(yīng)的解題方法和技巧,才能攻克這一類問題。
一、優(yōu)先法
優(yōu)先法是解答排列與組合問題的基本方法。有些問題中的元素有特殊要求,在求解過程中,我們需要優(yōu)先考慮特殊元素的排列方式,再對(duì)剩余元素進(jìn)行排列,最后利用分步計(jì)數(shù)原理求得總的排列數(shù)。
例1.安排A、B、C、D、E、F 6名義工照顧甲、乙、丙三位老人,每?jī)晌涣x工照顧一位老人,考慮到義工和老人的住址距離問題,不安排義工A照顧老人甲,不安排義工B照顧老人乙,則安排方法共有__種。
分析:把6名義工看作6個(gè)不同元素,題目對(duì)義工A、B有著不同的要求,則A、B相當(dāng)于特殊元素。按照特殊元素優(yōu)先安排的解題思路,應(yīng)先安排義工A、曰的去向,再安排剩余4名義工的順序。
二、捆綁法
捆綁法主要應(yīng)用于元素相鄰的排列組合問題。在運(yùn)用捆綁法解題時(shí),我們要把相鄰的元素捆綁在一起當(dāng)作一個(gè)“整體”,再將這個(gè)“整體”看作一個(gè)元素和剩余的元素一起全排列。相鄰問題通常會(huì)在問題中給出明確的提示,如要求某些元素必須在一起,某些元素必須相鄰等。
例2.某校畢業(yè)典禮上安排了6個(gè)節(jié)目,考慮整體效果,對(duì)節(jié)目演出順序有如下要求:節(jié)目甲必須排在前三位,且節(jié)目丙、丁必須排在一起,則該校畢業(yè)典禮上節(jié)目演出順序的排列方案共有
種。
分析:在運(yùn)用相鄰元素求解節(jié)目排列種類時(shí),我們首先要對(duì)問題中的條件進(jìn)行分析,易知題中節(jié)目丙、丁為相鄰元素,然后,將這兩個(gè)元素捆綁起來,看作一個(gè)元素和其他元素一起排列,最后將不同情況的安排數(shù)相加即可。
三、先選后排法
有些排列與組合問題綜合性較強(qiáng),屬于排列、組合混合的問題。此時(shí)我們可以考慮運(yùn)用“先選后排”的策略來解題,即先按照問題要求挑選其中的元素進(jìn)行組合,然后根據(jù)組合情況排列元素,最后根據(jù)分類、分步計(jì)數(shù)原理算出全部排列數(shù)。在求解混合問題的過程中,我們要根據(jù)題中要求進(jìn)行合理分類,避免遺漏和重復(fù)分類的情況。
例3.某學(xué)校獲得5個(gè)高校自主招生推薦名額,其中甲大學(xué)2個(gè),乙大學(xué)2個(gè),丙大學(xué)1個(gè),并且甲大學(xué)和乙大學(xué)都要求必須有女生參加,學(xué)校通過選拔定下3女2男共5個(gè)推薦對(duì)象,則不同的推薦方法共有()。
A.36種 B.24種 C.22種 D.20種
分析:該問題屬于排列與組合的混合問題,即需要根據(jù)題目的要求選擇元素,可按照“先選后排”的思路解題,首先依據(jù)問題要求對(duì)女生的去向進(jìn)行分類,然后在分類處理時(shí),先排女生,后排男生,最后用分類與分步計(jì)數(shù)原理求得總共的方案數(shù)即可。
總之,優(yōu)先法、捆綁法、先選后排法均是解答排列與組合問題的有效策略。在解題時(shí),我們需要根據(jù)問題中的條件和要求找到對(duì)應(yīng)的解題方法,仔細(xì)梳理解題的思路,做到“不重不漏”任何情況。
(作者單位:江蘇省射陽縣陳洋中學(xué))