解答排列与组合问题的常用措施

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  排列组合是高中数学的重要学习内容。排列与组合问题一般与实际生活联系紧密,题型多样,解题思路灵活,解法也各不相同。同学们需要掌握排列组合问题一些相应的解题方法和技巧,才能攻克这一类问题。
  一、優先法
  优先法是解答排列与组合问题的基本方法。有些问题中的元素有特殊要求,在求解过程中,我们需要优先考虑特殊元素的排列方式,再对剩余元素进行排列,最后利用分步计数原理求得总的排列数。
  例1.安排A、B、C、D、E、F 6名义工照顾甲、乙、丙三位老人,每两位义工照顾一位老人,考虑到义工和老人的住址距离问题,不安排义工A照顾老人甲,不安排义工B照顾老人乙,则安排方法共有__种。
  分析:把6名义工看作6个不同元素,题目对义工A、B有着不同的要求,则A、B相当于特殊元素。按照特殊元素优先安排的解题思路,应先安排义工A、曰的去向,再安排剩余4名义工的顺序。
  二、捆绑法
  捆绑法主要应用于元素相邻的排列组合问题。在运用捆绑法解题时,我们要把相邻的元素捆绑在一起当作一个“整体”,再将这个“整体”看作一个元素和剩余的元素一起全排列。相邻问题通常会在问题中给出明确的提示,如要求某些元素必须在一起,某些元素必须相邻等。
  例2.某校毕业典礼上安排了6个节目,考虑整体效果,对节目演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前三位,且节目丙、丁必须排在一起,则该校毕业典礼上节目演出顺序的排列方案共有
  种。
  分析:在运用相邻元素求解节目排列种类时,我们首先要对问题中的条件进行分析,易知题中节目丙、丁为相邻元素,然后,将这两个元素捆绑起来,看作一个元素和其他元素一起排列,最后将不同情况的安排数相加即可。
  三、先选后排法
  有些排列与组合问题综合性较强,属于排列、组合混合的问题。此时我们可以考虑运用“先选后排”的策略来解题,即先按照问题要求挑选其中的元素进行组合,然后根据组合情况排列元素,最后根据分类、分步计数原理算出全部排列数。在求解混合问题的过程中,我们要根据题中要求进行合理分类,避免遗漏和重复分类的情况。
  例3.某学校获得5个高校自主招生推荐名额,其中甲大学2个,乙大学2个,丙大学1个,并且甲大学和乙大学都要求必须有女生参加,学校通过选拔定下3女2男共5个推荐对象,则不同的推荐方法共有()。
  A.36种 B.24种 C.22种 D.20种
  分析:该问题属于排列与组合的混合问题,即需要根据题目的要求选择元素,可按照“先选后排”的思路解题,首先依据问题要求对女生的去向进行分类,然后在分类处理时,先排女生,后排男生,最后用分类与分步计数原理求得总共的方案数即可。
  总之,优先法、捆绑法、先选后排法均是解答排列与组合问题的有效策略。在解题时,我们需要根据问题中的条件和要求找到对应的解题方法,仔细梳理解题的思路,做到“不重不漏”任何情况。
  (作者单位:江苏省射阳县陈洋中学)
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