小学奥数专题157-4排列 题库版 联系客服

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⑷ 男女相间.(6级)

【解析】 ⑴ 先排甲,9个位置除了中间和两端之外的6个位置都可以,有6种选择,剩下的8个人随

8意排,也就是8个元素全排列的问题,有P8?8?7?6?5?4?3?2?1?40320(种)选择.由乘法原

理,共有6?40320?241920(种)排法.

⑵ 甲、乙先排,有P22?2?1?2(种)排法;剩下的7个人随意排,有

72?5040?10080(种)排法. P7?7?6?5?4?3?2?1?5040(种)排法.由乘法原理,共有

⑶ 分别把男生、女生看成一个整体进行排列,有P22?2?1?2(种)不同排列方法,再分别对男生、女生内部进行排列,分别是4个元素与5个元素的全排列问题,分别有

5P44?4?3?2?1?24(种)和P5?5?4?3?2?1?120(种)排法.

由乘法原理,共有2?24?120?5760(种)排法.

⑷ 先排4名男生,有P44?4?3?2?1?24(种)排法,再把5名女生排到5个空档中,有

524?120?2880(种)排法. P5?5?4?3?2?1?120(种)排法.由乘法原理,一共有

【例 31】 小新、阿呆等七个同学照像,分别求出在下列条件下有多少种站法?

(1)七个人排成一排;

(2)七个人排成一排,小新必须站在中间.

(3)七个人排成一排,小新、阿呆必须有一人站在中间. (4)七个人排成一排,小新、阿呆必须都站在两边. (5)七个人排成一排,小新、阿呆都没有站在边上. (6)七个人战成两排,前排三人,后排四人.

(7)七个人战成两排,前排三人,后排四人. 小新、阿呆不在同一排.(6级)

7【解析】 (1)P(种). 7?50406(2)只需排其余6个人站剩下的6个位置.P(种). 6?7206(3)先确定中间的位置站谁,冉排剩下的6个位置.2×P6=1440(种).

5(4)先排两边,再排剩下的5个位置,其中两边的小新和阿呆还可以互换位置.2?P (种). 5?24025(5)先排两边,从除小新、阿呆之外的5个人中选2人,再排剩下的5个人,P(种). 5?P5?2400(6)七个人排成一排时,7个位置就是各不相同的.现在排成两排,不管前后排各有几个人,7个

7位置还是各不相同的,所以本题实质就是7个元素的全排列.P(种). 7?5040(7)可以分为两类情况:“小新在前,阿呆在后”和“小新在前,阿呆在后”,两种情况是对等的,所

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5以只要求出其中一种的排法数,再乘以2即可.4×3×P5×2=2880(种).排队问题,一般先考虑

特殊情况再去全排列.

【例 32】 已知在由甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行的手工制作比赛中,决出了第一至第五名的名次.甲、

乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军.”对乙说:“你当然不会是最差的.”从这个回答分析,5人的名次排列共有多少种不同的情况?(6级)

【解析】 这道题乍一看不太像是排列问题,这就需要灵活地对问题进行转化.仔细审题,已知“甲和乙都未拿

到冠军”,而且“乙不是最差的”,也就等价于5人排成一排,甲、乙都不站在排头且乙不站在排尾的排法数,因为乙的限制最多,所以先排乙,有3种排法,再排甲,也有3种排法,剩下的人随意排,

33?3?6?54(种)不同的排法. 有P3?3?2?1?6(种)排法.由乘法原理,一共有

【例 33】 书架上有3本故事书,2本作文选和1本漫画书,全部竖起来排成一排.⑴ 如果同类的书不分开,

一共有多少种排法?⑵ 如果同类的书可以分开,一共有多种排法?(6级)

32【解析】 ⑴ 可以分三步来排:先排故事书,有P3?3?2?1?6(种)排法;再排作文选,有P2?2?1?2(种)排

法;最后排漫画书有1种排法,而排故事书、作文选、漫画书的先后顺序也可以相互交换,排列的先

36?2?1?6?72种排法. 后顺序有P3?3?2?1?6(种).故由乘法原理,一共有

6⑵ 可以看成3?2?1?6(本)书随意排,一共有P6?6?5?4?3?2?1?720(种)排法.

若同类书不分开,共有72种排法;若同类书可以分开,共有720种排法.

【例 34】 一共有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的灯各一盏,按照下列条件把灯串成一串,有多少

种不同的串法?

⑴ 把7盏灯都串起来,其中紫灯不排在第一位,也不排在第七位. ⑵ 串起其中4盏灯,紫灯不排在第一位,也不排在第四位.(4级)

【解析】 ⑴ 可以先考虑紫灯的位置,除去第一位和第七位外,有5种选择;然后把剩下的6盏灯随意排,

6 是一个全排列问题,有P6?6?5?4?3?2?1?720(种)排法.

由乘法原理,一共有5?720?3600(种). ⑵ 先安排第一盏和第四盏灯.第一盏灯不是紫灯,有6种选择;第四盏灯有5种选择;剩下的5盏灯

26?5?20?600(种). 中随意选出2盏排列,有P5?5?4?20(种)选择.由乘法原理,有

【例 35】 某市的电视台有八个节目准备分两天播出,每天播出四个,其中某动画片和某新闻播报必须在第

一天播出,一场体育比赛必须在第二天播出,那么一共有多少种不同的播放节目方案?(4级)

【解析】 某动画片和某新闻播报在第一天播放,对于动画片而言,可以选择当天四个节目时段的任何一个时

段,一共有4种选择,对于新闻播报可以选择动画片之外的三个时段中的任何一个时段,一共有3种选择,体育比赛可以在第二天的四个节目时段中任选一个,一共有4种选择.剩下的5个节目随意

5安排顺序,有P5?5?4?3?2?1?120(种)选择.

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由乘法原理,一共有4?3?4?120?5760(种)不同的播放节目方案.

【例 36】 从6名运动员中选出4人参加4?100接力赛.试求满足下列条件的参赛方案各有多少种:

⑴ 甲不能跑第一棒和第四棒;

⑵ 甲不能跑第一棒,乙不能跑第四棒.(6级)

【解析】 ⑴ 先确定第一棒和第四棒.第一棒是甲以外的任何一个人,有5种选择,第四棒有4种选择,剩下

的4个人中随意选择2个人跑第二棒和第三棒,有P42?4?3?12种选择.由乘法原理,一共有5?4?12?240(种)参赛方案.

4⑵ 先不考虑甲、乙的特殊要求,从6名运动员中随意选择4人参赛,有P考6?6?5?4?3?360种选择.

3虑若甲跑第一棒,其余5人随意选择3人参赛,对应P考虑若乙跑5?5?4?3?60种不同的选择,

第四棒,也对应60种不同的选择,但是,从360种中减去两个60种的时候,重复减了一次甲跑第一棒,且乙跑第四棒的情况.这种情况下,对应于第一棒,第四棒已确定只需从剩下的4人选择2人参赛的P42?4?3?12(种)方案,应加上.

综上所述,一共有360?60?2?12?252(种)不同的参赛方案.

【例 37】 一台晚会上有6个演唱节目和4个舞蹈节目.求:(6级)

⑴ 当4个舞蹈节目要排在一起时,有多少不同的安排节目的顺序?

⑵ 当要求每2个舞蹈节目之间至少安排1个演唱节目时,一共有多少不同的安排节目的顺序?

【解析】 ⑴ 先将4个舞蹈节目看成1个节目,与6个演唱节目一起排,则是7个元素全排列的问题,有

7 P种)方法.第二步再排0404个舞蹈节目,也就是4个舞蹈节 7?7!?7?6?5?4?3?2?1?(5 目全排列的问题,有P44?4!?4?3?2?1?24(种)方法.

根据乘法原理,一共有5040?24?120960(种)方法. ⑵ 首先将6个演唱节目排成一列(如下图中的“□”),是6个元素全排列的问题,一共有

6P6?6!?6?5?4?3?2?1?720(种)方法.

×□×□×□×□×□×□×

第二步,再将4个舞蹈节目排在一头一尾或2个演唱节目之间(即上图中“×”的位置),这相当于从

47个“×”中选4个来排,一共有P7?7?6?5?4?840(种)方法.

根据乘法原理,一共有720?840?604800(种)方法.

【巩固】 由4个不同的独唱节目和3个不同的合唱节目组成一台晚会,要求任意两个合唱节目不相邻,开始

和最后一个节目必须是合唱,则这台晚会节目的编排方法共有多少种?(6级) 【解析】 先排独唱节目,四个节目随意排,是4个元素全排列的问题,有P44?4?3?2?1?24种排法;其次在

独唱节目的首尾排合唱节目,有三个节目,两个位置,也就是从三个节目选两个进行排列的问题,

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233有P3?3?2?6(种)排法;再在独唱节目之间的个位置中排一个合唱节目,有种排法.由乘法原

理,一共有24?6?3?432(种)不同的编排方法.

【小结】排列中,我们可以先排条件限制不多的元素,然后再排限制多的元素.如本题中,独唱节目排好之

后,合唱节目就可以采取“插空”的方法来确定排法了.总的排列数用乘法原理.把若干个排列数相乘,得出最后的答案.

【例 38】 用2,3,4,5排成四位数:(6级) (1)共有多少个四位数?

(2)无重复数字的四位数有多少个? (3)无重复数字的四位偶数有多少个?

(4)2在3的左边的无重复数字的四位数有多少个? (5)2在千位上的无重复数字的四位数有多少个?

(6)5不在十位、个位上的无重复数字的四位数有多少个?

3 355,2 444,5 555等. 【解析】 ⑴条件中未限制“无重复数字”,所以,数字可以重复出现,如2 234,依分步计数乘法原理共有4?4?4?4?44(个) ⑵P44?24(个)

⑶个位上只能是2或4,有2P22?12(个)

1⑷所有四位数中,2在3的左边或2在3的右边的数各占一半,共有P44?12(个)

24、5只能在另外的3个位置上排列,有P33?6(个) ⑸2在千位上,只有1种方法,此后3、3⑹法一:5不在十位、个位上,所以5只能在千位上或百位上,有2P3?12(个)

32法二:从P55中减去不合要求的(5在十位上、个位上),有P44?2P. 3?2P2?12(个)

1,2,3,4,5组成没有重复数字的正整数.【巩固】 用数字0,(6级)

⑴能组成多少个五位数?

⑵能组成多少个正整数? ⑶能组成多少个六位奇数?

⑷能组成我少个能被25整除的四位数? ⑸能组成多少个比201 345大的数? ⑹求三位数的和.

【解析】 本题属带有限制条件的排列问题,利用直接方法或间接方法都可以解决这类问题,但需考虑特殊位

置和特殊元素.

(1)因为万位上的数字不能是0,所以万位上的数字的排法有P22种,其余四位上的排法有P54种,

14所以,共可组成P5P5?600个五位数.

(2)组成的正整数,可以是一位、二位、三位、四位、五位、六位数,相应的排法依次有

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