房琴芳
高考試題命題者通常會(huì)在知識(shí)的交匯處命題,這就要求我們熟悉一些綜合題目,并熟練掌握一些常用的解題方法和技巧.下面主要介紹一下與立體幾何、集合、數(shù)列有關(guān)的排列組合問(wèn)題的解法.
一、與立體幾何有關(guān)的排列組合問(wèn)題
此類題目主要考查立體幾何中的點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系,空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征,以及分步、分類計(jì)數(shù)原理.首先要明確幾何圖形的結(jié)構(gòu)特征,弄明白幾何圖形中有哪些點(diǎn),哪些棱,哪些面,并搞清楚立體圖形中的點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系;再把幾何問(wèn)題抽象為組合問(wèn)題,利用分步、分類計(jì)數(shù)原理來(lái)求解.
例1.給一個(gè)四棱錐P一ABCD的頂點(diǎn)染色,且一個(gè)頂點(diǎn)只染一種顏色,要求同一條棱的兩端染不同顏色.現(xiàn)在有4種顏色可供使用,那么共有X種染色的方法.如果有5種顏色可供使用,那么有y種染色方法,則 y-x的值是____.
解:如果有4種顏色可供使用,需分兩種情況討論:若C點(diǎn)與A點(diǎn)同色,則P點(diǎn)的染色方法有C4種,A點(diǎn)的染色方法有C1種,B點(diǎn)的染色方法有C1種,C點(diǎn)的染色方法有1種,D點(diǎn)的染色方法有C:種.共有C4.C3·2·C2染色方法;
若C點(diǎn)與A點(diǎn)不同色,則P點(diǎn)的染色方法有C4種,A點(diǎn)的染色方法有C3種,B點(diǎn)的染色方法有C2種,C點(diǎn)的染色方法有C{種,D點(diǎn)的染色方法有C{種.共有C4·C3·C種染色方法.則x=C1.C3.2.C21+C4.C3.C2=48 +24 = 72.
如果有5顏色可供使用,需分兩種情況:
若B與D同色,則P點(diǎn)的染色方法有C1種,A點(diǎn)的染色方法有C4種,B點(diǎn)的染色方法有C3種,C點(diǎn)的染色方法有1種,D點(diǎn)的染色方法有C3種.共有C5.C4·C3·1·C3染色方法;
若B與D不同色,則P點(diǎn)的染色方法有C5種,A點(diǎn)的染色方法有C4種,B點(diǎn)的染色方法有C3種,C點(diǎn)的染色方法有C:種,D點(diǎn)的染色方法有C:種,共有C5·C4·C3·C2·C2染色方法;
解題時(shí),首先要明確四棱錐中頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)和位置;然后按照一定的順序依次對(duì)各個(gè)頂點(diǎn)染色;最后運(yùn)用分類和分步計(jì)數(shù)原理求解.
二、與集合有關(guān)的排列組合問(wèn)題
與集合有關(guān)的排列組合問(wèn)題側(cè)重于考查集合的概念、運(yùn)算,以及分步、分類計(jì)數(shù)原理.在解題時(shí)要明確集合中元素的意義,對(duì)其進(jìn)行分類討論,然后分步進(jìn)行計(jì)數(shù).
首先根據(jù)集合間的關(guān)系確定集合,,然后用分類和分步計(jì)數(shù)原理求解.解答本題還需要注意兩點(diǎn):①要注意挖掘隱含條件,如對(duì)于c6而言,x∈N,同時(shí)x≥6;②明確分類和分步計(jì)數(shù)原理之間的區(qū)別,靈活運(yùn)用分類和分步計(jì)數(shù)原理求解.
三、與數(shù)列有關(guān)的排列組合問(wèn)題
與數(shù)列有關(guān)的排列組合問(wèn)題主要涉及兩類問(wèn)題:①將數(shù)列作為限制條件的計(jì)數(shù)問(wèn)題,此類問(wèn)題多以選擇題、填空題為主;②以排列數(shù)、組合數(shù)、二項(xiàng)式為條件的數(shù)列解答題,此類問(wèn)題具有較強(qiáng)的綜合性,往往需以排列的定義、組合的定義、二項(xiàng)式定理作為突破先根據(jù)排列、組合的定義限定m的范圍,進(jìn)而確定出m的值;冉利用二項(xiàng)式定理求出n的值,由此可求出數(shù)列的公差d,問(wèn)題就迎刃而解了.
與排列組合有關(guān)的綜合問(wèn)題的命題形式較多,在解題時(shí),我們需靈活運(yùn)用立體幾何、集合、數(shù)列等知識(shí)求得相關(guān)的點(diǎn)的個(gè)數(shù)、方程、關(guān)系式,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)問(wèn)題,并明確計(jì)數(shù)的范圍;再運(yùn)用排列組合知識(shí)求解.