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第02讲排列与组合(精讲)(教师版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_一轮复习_2023新高考数学一轮复习(新教材新高考)

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第02讲排列与组合(精讲)(教师版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_一轮复习_2023新高考数学一轮复习(新教材新高考)
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第 02 讲 排列与组合 (精讲) 目录 第一部分:知识点精准记忆 第二部分:课前自我评估测试 第三部分:典型例题剖析 题型一:排列问题 题型二:组合问题 题型三:排列组合综合问题 角度1:相邻与相间问题 角度2:分组与分配问题 ①不等分问题 ②整体均分问题 ③部分均分问题 题型四:相同元素分配问题 第四部分:高考真题感悟 第一部分:知 识 点 精 准 记 忆 知识点一:排列与组合的概念 名称 定义 按照一定的顺序排成一列,叫做 排列 从 个元素中取出 个元素的一 从 个 不 同 元 素 中 取 出 ( 个排列 )个元素 作为一组,叫做从 个元素中取 组合 出 个元素的一个组合 知识点二:排列数与组合数 (1)排列数: 从 个不同元素中取出取出 ( )个元素的所有不同排列的个数,叫做从 个元素中取出 个元素 的一个排列数,用符号 表示 (2)组合数:从 个不同元素中取出 ( )个元素的所有不同组合的个数,叫做从 个元素中取出 个元素的一 个组合数,用符号 表示 知识点三:排列数、组合数的公式及性质 (1) (2) (3) (4) ; 第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试 1.(2022·全国·高二课时练习)现从6名学生干部中选出3名同学分别参加全校资源、生态和环保3个夏 令营活动,则不同的选派方案的种数是( ) A.20 B.90 C.120 D.240 【答案】C 【详解】共有 种不同的选派方案. 故选:C. 2.(2022·全国·高二课时练习)下列问题是排列问题的是( ) A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次? B.平面上有2022个不同的点,且任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段? C.集合 的含有三个元素的子集有多少个? D.从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法? 【答案】D 【详解】A中握手次数的计算与次序无关,不是排列问题; B中线段的条数计算与点的次序无关,不是排列问题; C中子集的个数与该集合中元素的次序无关,不是排列问题; D中,选出的2名学生,如甲、乙,其中“甲参加独唱、乙参加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是 2种不同的选法,因此是排列问题. 故选:D 3.(2022·北京师大附中高二期中)某高中政治组准备组织学生进行一场辩论赛,需要从6位老师中选出3 位组成评审委员会,则组成该评审委员会不同方式的种数为( ) A.15 B.20 C.30 D.120 【答案】B【详解】由题意,组成该评审委员会不同方式的种数为 种 故选:B 4.(多选)(2022·全国·高二课时练习)已知 ,则 的可能取值是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】CD 【详解】因为 ,所以 ,所以 , 其中 ,而 , 所以 的值可能是2或3. 故选:CD. 5.(2022·河北·滦南县第四中学高二期末)若 ,则正整数x的值是________. 【答案】1或4 【详解】解:∵ , ∴2x-1=x或2x-1+x=11,解得x=1或x=4. 经检验,x=1或x=4满足题意. 故答案为:1或4. 6.(2022·吉林·辽源市田家炳高级中学校高二期末)第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京市和河 北省张家口市举行.现要安排5名志愿者去四个场馆参加活动,每名志愿者只能去一个场馆.且每个场馆只能 安排一名志愿者,则不同的分配方法有___________个.(空格处填写数字) 【答案】120 【详解】解:从5名志愿者中选4人排列 个. 故答案为:120 第三部分:典 型 例 题 剖 析 题型一:排列问题 典型例题 例题1.(2022·江西·丰城九中高二期末(理))甲、乙、丙、丁、戊5人排成一排,则甲、乙相邻的排法 有( ) A.72种 B.60种 C.48种 D.36种 【答案】C 【详解】甲、乙相邻共有 种. 将甲、乙捆绑与剩余的丙、丁、戊三人全排列有 种. 则共有 种.故选:C. 例题2.(2022·福建·泉州市城东中学高二期中)2022年2月4日,中国北京第24届奥林匹克冬季运动会 开幕式以二十四节气的方式开始倒计时创意新颖,惊艳了全球观众.衡阳市某中学为了弘扬我国二十四节 气文化,特制作出“立春”、“惊蛰”、“雨水”、“春分”、“清明”、“谷雨”六张知识展板分别放 置在六个并排的文化橱窗里,要求“立春”和“春分”两块展板相邻,且“清明”与“惊蛰”两块展板不 相邻,则不同的放置方式有多少种?( ) A.24 B.48 C.144 D.244 【答案】C 【详解】根据题意先将“立春”和“春分”两块展板捆绑在一起,与“雨水”、 “谷雨”排列,有4个空, 然后“清明”与“惊蛰”去插空, 所以不同的放置方式有 种. 故选:C 例题3.(2022·全国·高三专题练习)某种产品的加工需要经过 道工序. (1)如果工序 不能放在最后,那么有多少种加工顺序?(数字作答) (2)如果工序 必须相邻,那么有多少种加工顺序?(数字作答) (3)如果工序C,D必须不能相邻,那么有多少种加工顺序?(数字作答) 【答案】(1)96(2)48(3)72 (1)先从另外4道工序中任选1道工序放在最后,有 种不同的排法,再将剩余的4道工序全排列,有 种不同的排法,故由分步乘法原理可得,共有 种加工顺序; (2)先排A,B这2道工序,有 种不同的排法,再将它们看做一个整体,与剩余的工序全排列,有 种不同的排法,故由分步乘法原理可得,共有 种加工顺序; (3)先排其余的3道工序,有 种不同的排法,出现4个空位,再将C,D这2道工序插空,有 种不同的排法,所以由分步乘法原理可得,共有 种加工顺序 同类题型归类练 1.(2022·山东济宁·高二期末)某中学为了更好地培养学生劳动实践能力,举办了一次劳动技术比赛.根据 预赛成绩,最终确定由甲、乙等5名同学进入决赛,决出第1名到第5名的名次.决赛后甲和乙去询问成绩, 回答者对甲说:“很遗憾,你没有得到冠军.”对乙说:“你和甲都不是最差的.”从这两个回答分析,甲、乙 等5人的决赛名次可能有( )种排列情况. A.18 B.36 C.54 D.72 【答案】C 【详解】由题意可知,甲既不是第1名,也不是第5名,乙不是第5名,所以甲的名次可能是2,3,4,第5名 可能为丙,丁,戊,剩余的三个人全排,即可得到甲、乙等5人的决赛名次的可能情况,即有 种. 故选:C. 2.(2022·辽宁大连·高二期末)现有4位学生和2位教师站成一排照相,两位教师站在一起的排法有___________种. 【答案】240 【详解】由题意可得将2位教师看成一个整体,再与4位学生全排列, 所以共有 种排法, 故答案为:240 3.(2022·吉林白山·高二期末)(1)书架上有3本不同的语文书,4本不同的数学书,2本不同的英语书, 将这些书全部竖起排成一排,如果同类书不能分开,一共有多少种不同的排法? (2)某学校要安排5位同学表演文艺节目的顺序,要求甲既不能第一个出场,也不能最后一个出场,则共 有多少种不同的安排方法? 【答案】(1)1728;(2)72. 【详解】解:(1)用“捆绑法”将同类的书“捆绑在一起”进行排列,有 种不同的排法, 再将同类书进行排列,有 种不同的排法, 所以一共有6×288=1728种不同的排法. (2)先排两端的节目有 种顺序, 再排其余3个位置的节目,有 种顺序, 所以一共有12×6=72种不同的安排方法. 4.(2022·浙江省杭州第二中学高二期中)杭二中数学兴趣小组用“1,2,3,4,5,6”来构成四位数. (1)共有多少个无重复数字的四位数; (2)在这些无重复数字的四位数中有多少个是3的倍数. 【答案】(1) (2) (1)用“1,2,3,4,5,6”这六个数字组成没有重复数字的四位数,也就是从6个数字中取出4个数字的所 有排列的个数,故有 ; (2)因为6个数字的和是21,是3的倍数,所以取4个数时也要是3的倍数, 就是去掉的两个数字和也是3的倍数即可. 可以去掉的组合: , , , , ,所求有 种. 题型二:组合问题 典型例题 例题1.(2022·安徽·安庆市第二中学高二期末)教育部于2022年开展全国高校书记校长访企拓岗促就业 专项行动,某市4所高校的校长计划拜访当地的甲、乙两家企业,若每名校长拜访1家企业,每家企业至 少接待1名校长,则不同的安排方法共有( ) A.8种 B.10种 C.14种 D.20种 【答案】C 【详解】分两种情况,第一种:1家企业接待1名校长,1家企业接待3名校长,共有 种方法;第二种:每家企业均接待2名校长,共有 种方法,所以共有8+6=14种. 故选:C. 例题2.(2022·黑龙江·哈尔滨市阿城区第一中学校高二阶段练习)哈三中招聘了8名教师,平均分配给南 岗群力两个校区,其中2名语文教师不能分配在同一个校区,另外3名数学教师也不能全分配在同一个校 区,则不同的分配方案共有( ) A.18种 B.24种 C.36种 D.48种 【答案】C 【详解】由题意知,先将2名语文老师分到两个校区,有2种方法, 第二步将3名数学老师分成2组,一组1人另一组2人,有 种分法, 然后再分到两个校区,共有 种方法, 第三步只需将其他3人分成2组,一组1人另一组2人, 由于每个校区各4人,故分组后两人所去的校区就已确定,共有 种方法, 根据分布乘法计数原理共有 种. 故选:C 例题3.(2022·江苏·滨海县五汛中学高二阶段练习)某地区发生了重大交通事故,某医院从9名医疗专家 中抽调6名奔赴事故现场抢救伤员,其中这9名医疗专家中有4名是外科专家.(要求:列出排列组合算 式,并写出详细过程) (1)抽调6名专家中恰有2名是外科专家的抽调方法有多少种? (2)至少有2名外科专家的抽调方法有多少种? (3)至多有2名外科专家的抽调方法有多少种? 【答案】(1)30(2)80(3)34 (1)第一步从4名外科专家中抽取2名,第二步从其他5名专家中抽取2名,由分步乘法原理可得方法数为: ; (2)至少有2名外科专家可分为三类:2名外科专家4名其他专家,或者3名外科专家3名其他专家,或者4 名外科专家2名其他专家, 所以方法数为 ; (3)至多有2名外科专家可分两类:2名外科专家4名其他专家,或者1名外科专家5名其他专家, 方法数为: . 同类题型归类练 1.(2022·陕西·绥德中学高二阶段练习(理))从0,1,2,3,4,5这6个数字中,选出3个组成没有重 复数字的三位数,各位数字之和为奇数的共有______________个. 【答案】48 【详解】根据题意,分2种情况讨论: ①若有0,0不能做首位数字,且剩下两位数字加和为奇数,则必须为一个奇数一个偶数组合, 此时从5个数字中选择一个奇数一个偶数与0组成三位数, 共有 =24种; ②若没0,则分为两个偶数与一个奇数组合,或三个奇数组合, 两个偶数一个奇数组成三位数有 =18, 三个奇数组成三位数有 =6, 此时共有6+18=24种; 由分类加法计数原理可得共有48种. 故答案为:48 2.(2022·重庆市二0三中学校高二阶段练习)若从1,2,3,4,5,6,7这7个整数中任取3个不同的数, 使其和为奇数,则不同的取法共有______种. 【答案】16 【详解】若3个数之和为奇数,则有1个奇数2个偶数或者3个奇数两类取法.若是1个奇数2个偶数,则 有 种; 若是3个奇数,则有 种,故共有12+4=16种不同的取法. 故答案为:16. 3.(2022·广东·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二期中)在 件产品中,有 件正品, 件次品, 从这 件产品中任意抽取 件.(写出必要的数学式,结果用数字作答) (1)共有多少种不同的抽法? (2)抽出的 件中恰有 件次品的抽法有多少种? (3)抽出的 件中至少有 件次品的抽法有多少种? 【答案】(1)220(2)90(3)100 (1)从这 件产品中任意抽取 件,共有 种 (2)从这 件产品中任意抽取 件,恰有 件次品, 则相当于在 件正品中抽取2件,在 件次品中抽取1件 有 种 (3)若抽出的3件中无次品,则有 种 故至少有 件次品的抽法有 种 题型三:排列组合综合问题 角度1:相邻与相间问题 典型例题 例题1.(2022·广东潮州·高二期末)五人并排站成一排,甲乙不相邻的排法种数为( )A.30 B.54 C.63 D.72 【答案】D 【详解】按照插空法,甲乙不相邻的排法种数有 . 故选:D 例题2.(2022·全国·高二单元测试)现有编号分别为 , , , , , , 的7个不同的小球, 将这些小球排成一排. (1)若要求 , , 相邻,则有多少种不同的排法? (2)若要求 排在正中间,且 , , 互不相邻,则有多少种不同的排法? 【答案】(1)720 (2)216 (1)把A,B,C看成一个整体与剩余的4个球排列,则不同的排法有 (种) (2)A在正中间,所以A的排法只有1种. 因为B,C,D互不相邻, 所以B,C,D不可能同时在A的左侧或右侧 若B,C,D中有1个在A的左侧,2个在A的右侧且不相邻,则不同的排法有 (种);若 B,C,D中有2个在A的左侧且不相邻,1个在A的右侧,则不同的排法有 (种). 综上,所求的不同排法有 (种). 例题3.(2022·全国·高二课时练习)2021年4月29日是江津中学第29届校园文化艺术节活动周暨庆祝中 国共产党成立100周年文艺总汇演之日.已知初中、高一、高二分别选送了7,5,3个节目.现回答以下 问题(用排列数表示,不需要合并化简): (1)若初中的节目彼此都不相邻,则共有多少种出场顺序? (2)由于一些特殊原因,高一5个节目(分别为 , , , , )中的 必须在其余4个节目前面演 出,高二3个节目(分别为 , , )中的 必须在其余2个节目前面演出,则共有多少种出场顺序? 【答案】(1) 种 (2) 种 (1)(1)先对高一、高二的节目进行全排列,有 种不同的排法, 再在高一、高二的8个节目形成的9个空隙中选7个排初中的7个节目,有 种排法, 由分步乘法计数原理可得,共有 种不同的出场顺序. (2)(2)高一的5个节目全排列,有 种不同的排法,其中 在其余4个节目前面,有 种排法. 高二的3个节目全排列有 种不同的排法,其中 在其余2个节目前面,有 种排法. 初中、高一和高二的15个节目全排列有 种不同的排法.所以不同的排法共有 种. 例题4.(2022·陕西·西北农林科技大学附中高二期末(理))现有7位同学(分别编号为 , , , , , , )排成一排拍照,若其中 , , 三人互不相邻, , 两人也不相邻,而 , 两人必须相邻,求不同的排法总数. 【答案】 种 【详解】解:因 两人必须相邻,所以把 看作一个整体有 种排法. 又 三人互不相邻, 两人也不相邻,所以把 排列,有 种排法,产生了4个空位,再用 插空法. (1)当 分别插入到 中间的两个空位时,有 种排法,再把 整体插入到此时产生的6个空 位中,有6种排法. (2)当 分别插入到 中间的两个空位其中一个和两端空位其中一个时,有 种排法, 此时 必须排在 中间的两个空位的另一个空位,有1种排法. 所以共有 . 同类题型归类练 1.(2022·广东肇庆·高二期末)3名学生和2名老师站成一排合影,则3名学生相邻的排法共有( ) A.48种 B.36种 C.20种 D.24种 【答案】B 【详解】3名学生相邻,故将3名学生捆绑看成一个整体再与两名老师进行全排列,则共有 排法, 故选:B. 2.(2022·全国·高二课时练习)有7名同学,其中3名男生、4名女生,求在下列不同条件下的排法种数. (1)选5人排成一排; (2)全体站成一排,女生互不相邻; (3)全体站成一排,其中甲不站在最左边,也不站在最右边; (4)全体站成一排,其中甲不站在最左边,乙不站在最右边; (5)男生顺序已定,女生顺序不定; (6)站成三排,前排2名同学,中间排3名同学,后排2名同学,其中甲站在中间排的中间位置; (7)7名同学站成一排,其中甲、乙相邻,但都不与丙相邻; (8)7名同学坐圆桌吃饭,其中甲、乙相邻. 【答案】(1)2520(2)144(3)3600(4)3720(5)840(6)720(7)960(8)240 (1)从7人中选5人排列,排法有 (种). (2)先排男生,有 种排法,再在男生之间及两端的4个空位中排女生,有 种排法.故排法共有 (种).(3)方法一(特殊元素优先法) 先排甲,有5种排法,其余6人有 种排法,故排法共有 (种).方法二(特殊位置优先法) 左右两边位置可安排除甲外其余6人中的2人,有 种排法,其他 位置有 种排法,故排法共有 (种). (4)方法一 分两类:第一类,甲在最右边,有 种排法;第二类,甲不在最右边,甲可从除去两 端后剩下的5个位置中任选一个,有5种排法,而乙可从除去最右边的位置及甲的位置后剩下的5个位置 中任选一个,有5种排法,其余人全排列,有 种排法.故排法共有 (种).方法 二 7名学生全排列,有 种排法,其中甲在最左边时,有 种排法,乙在最右边时,有 种排法,甲 在最左边、乙在最右边都包含了甲在最左边且乙在最右边的情形,有 种排法,故排法共有 (种). (5)7名学生站成一排,有 种排法,其中3名男生的排法有 种,由于男生顺序已定,女生顺序不定, 故排法共有 (种). (6)把甲放在中间排的中间位置,则问题可以看成剩余6人的全排列,故排法共有 (种). (7)先把除甲、乙、丙3人外的4人排好,有 种排法,由于甲、乙相邻,故再把甲、乙排好,有 种 排法,最后把排好的甲、乙这个整体与丙分别插入原先排好的4人之间及两端的5个空隙中,有 种排法. 故排法共有 (种). (8)将甲、乙看成一个整体,相当于6名同学坐圆桌吃饭,有 种排法,甲、乙两人可交换位置,故 排法共有 (种). 3.(2022·江西·九江实验中学模拟预测(理))A,B,C,D,E五人站成一排. (1)A,B两人相邻的不同排法有多少种? (2)A,B,C两两不相邻的排法有多少种? (3)A,B都与C相邻的不同排法种数有多少种? (4)A,B,C顺序一定的排法有多少种? 【答案】(1)48(2)12(3)12(4)20 (1)第一步:将 , 全排列有: 种不同的排法; 第二步:将 , 看成一个整体再与 , , 全排列有: 种; 由分步计数原理得,共有 种不同的排法. (2)第一步:将 , 全排列有: 种不同的排法; 第二步:将 , , 全排列进 , 形成的三个空中有: 种;由分步计数原理得,共有 种不同的排法. (3)第一步:将 , 排列在 的两旁有: 种不同的排法; 第二步:将 , , 看成一个整体再与 , 全排列有: 种; 由分步计数原理得,共有 种不同的排法. (4)因为 , , 顺序一定,则只需将 , 位置找到并排好即可,则有: 种不同的排法. 4.(2022·江苏泰州·高二期末)电影《夺冠》讲述了中国女排姑娘们顽强拼搏、为国争光的励志故事,现 有4名男生和3名女生相约一起去观看该影片,他们的座位在同一排且连在一起. (1)女生必须坐在一起的坐法有多少种? (2)女生互不相邻的坐法有多少种? (3)甲、乙两位同学相邻且都不与丙同学相邻的坐法有多少种? 【答案】(1) (2) (3) (1)先将3个女生排在一起,有 种排法,将排好的女生视为一个整体,与4个男生进行排列,共有 种 排法,由分步乘法计数原理,共有 (种)排法; (2)先将4个男生排好,有 种排法,再在这4个男生之间及两头的5个空挡中插入3个女生有 种方法, 故符合条件的排法共有 (种); (3)先排甲、乙、丙以外的其他4人,有 种排法,由于甲、乙相邻,故再把甲、乙排好,有 种排法, 最后把排好的甲、乙这个整体与丙分别插入原先排好的4人的5个空挡中有 种排法,故符合条件的排法 共有 (种); 角度2:分组与分配问题 ①不等分问题 典型例题 例题1.(2022·广东·广州科学城中学高二期中)按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方 式? (1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本; (2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本; 【答案】(1) (2) (1)解:依题意,先选1本有 种选法; 再从余下的5本中选2本有 种选法; 最后余下3本全选有 种方法,故共有 种. (2)解:由于甲、乙、丙是不同的三人,在第(1)题基础上,还应考虑再分配,共有 种.例题2.(2022·江苏·东台创新高级中学高二阶段练习)有6本不同的书按下列分配方式分配,问共有多少 种不同的分配方法? (1)分成1本、2本、3本三组; (2)分给甲、乙、丙三人,其中一个人1本,一个人2本,一个人3本; 【答案】(1)60(种).(2)360(种). 【详解】(1)根据分步计算原理可知, , 所以分成1本、2本、3本三组共有60种方法; (2)由(1)可知:分成1本、2本、3本三组,共有60种方法, 再分给甲、乙、丙三人,所以有 种方法; 同类题型归类练 1.(2022·黑龙江·龙江县第一中学高二阶段练习)将6名中学生分到甲、乙、丙3个不同的公益小组: (1)要求有3人分到甲组,2人分到乙组,1个人分到丙组,共有多少种不同的分法? (2)要求三个组的人数分别为3,2,1,共有多少种不同的分法? 【答案】(1)60(2)360 (1)解:根据题意,分3步进行:①、在6人中选出3人,将其分到甲组,有 种分法;②、在剩余3人中 选出2人,将其分到乙组,有 种分法;③、将剩下的1人分到丙组,有 种分法; 所以共有 种不同的分法; (2)解:根据题意,分2步进行:①、将6人分成3组,人数依次为3、2、1,有 种分法;②、 将分好的三组全排列,对应甲、乙、丙3个不同的公益小组,有 种分法; 所以共有 种不同的分法. 2.(2022·全国·高二课时练习)6本不同的书,按照以下要求处理,各有几种分法? (1)一堆1本,一堆2本,一堆3本; (2)甲得1本,乙得2本,丙得3本; 【答案】(1)60种(2)60种 (1)先从6本书中任取1本,作为一堆,有 种取法,再从余下的5本书中任取2本,作为一堆,有 种取 法,最后从余下的3本书中取3本作为一堆,有 种取法,故共有分法 种. (2)由(1)知,分成三堆的方法有 种,而每种分组方法仅对应一种分配方法, 故甲得1本,乙得2本,丙得3本的分法亦为 种. ②整体均分问题 典型例题例题1.(2022·广东·广州科学城中学高二期中)按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方 式? (1)平均分成三份,每份2本; (2)平均分配给甲、乙、丙三人,每人2本; 【答案】(1) (2) (1)解:先分三步,则应是 种方法,但是这里出现了重复. 不妨记6本书为 、 、 、 、 、 , 若第一步取了 ,第二步取了 ,第三步取了 ,记该种分法为 , , , 则 种分法中还有 , , 、 , , 、 , , 、 , , 、 , , ,共 种情况, 而这 种情况仅是 、 、 的顺序不同,因此只能作为一种分法, 故分配方式有 种. (4)解:在(1)的基础上,还应考虑再分配,共有 种. 例题2.(2022·江苏·东台创新高级中学高二阶段练习)有6本不同的书按下列分配方式分配,问共有多少 种不同的分配方法? (1)分成每组都是2本的三组; (2)分给甲、乙、丙三人,每个人2本. 【答案】(1)15(种).(2)90(种). (1)先分三步,则应是 种方法,但是这里面出现了重复,不妨记六本书为A、B、C、D、E、 F,若第一步取了AB,第二步取了CD,第三步取了EF,记该种分法为(AB,CD,EF),则 种分 法中还有(AB,EF,CD)、(CD、AB、EF)、(CD、EF,AB)、(EF,CD,AB)、(EF,AB,CD),共 种情 况,而且这 种情况仅是AB,CD,EF的顺序不同,因此,只能作为一种分法,故分配方法有 =15(种). (2)在问题(1)的基础上再分配即可,共有分配方法 =90(种). 同类题型归类练 1.(2022·全国·高二课时练习)6本不同的书,按照以下要求处理,各有几种分法? (1)平均分给甲、乙、丙三人; (2)平均分成三堆. 【答案(1)90种(2)15种 (1)3个人一个一个地来取书,甲从6本不同的书中任取出2本的取法有 种,乙再从余下的4本书中取2本书,有 种取法,丙从余下的2本中取2本书,有 种取法, 所以一共有 种取法. (2)把6本不同的书分成三堆,每堆2本与把6本不同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本的区别在于,后 者相当于把6本不同的书平均分成三堆后,再把书分给甲、乙、丙三人, 因此,设把6本不同的书,平均分成三堆的方法有x种,那么把6本不同的书分给甲、乙、丙三人每人2 本的分法就应有 种,由(1)知,把6本不同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本的方法有 种. 所以 ,则 . ③部分均分问题 典型例题 例题1.(2022·广东·广州科学城中学高二期中)按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方 式? 分成三份,1份4本,另外两份每份1本. 【答案】 解:无序均匀分组问题, 种 同类题型归类练 1.(2022·全国·高二课时练习)设有99本不同的书(用排列数、组合数作答). (1)分给甲、乙、丙3人,一人得93本,另两人各得3本,共有多少种不同的分法? (2)分成3份,一份93本,另两份各3本,共有多少种不同的分法? 【答案】 (1) (2) (1)99本不同的书,分给甲、乙、丙3人,一人得93本,另两人各得3本,3人中,谁都有得到93本的可 能,不同的分法共有 (种). (2)99本不同的书,分成3份,一份93本,另两份各3本,两份3本的有重复,不同的分法共有 (种) 题型四:相同元素分配问题 典型例题 例题1.(2022·河南·高二期中(理))有7本相同的笔记本作为奖品颁发给甲、乙、丙三名同学. (1)若先将这7本笔记本分成3份,每份至少1本,有多少种不同的分法? (2)若甲、乙、丙三名同学每人至少获得1本,并且丙同学最多获得3本,有多少种不同的分法? (3)若这7本笔记本分别被老师写上了不同的颁奖词,并且要求甲同学恰好得到2本,乙同学至少得到1本,丙同学至少得到1本且不超过3本,有多少种不同的分法? 【答案】(1)4;(2)12;(3)525 (1)因为7本笔记本相同, ,故有4种分法; (2)若丙分得3本,则甲乙分剩下的4本, ,有3种分法; 若丙分得2本,则甲乙分剩下的5本, ,有4种分法; 若丙分得1本,则甲乙分剩下的6本, ,有5种分法; 故共有 种分法; (3)因为7本笔记本不相同,先从7本中选2本给甲有 种;剩下的5本中,若乙2本丙3本,有 种, 若乙3本丙2本,有 种,若乙4本丙1本,有 种,共有 种,总共有 种. 同类题型归类练 1.(2022·全国·高二课时练习)某校准备参加高中数学联赛,把16个选手名额分配到高三年级的1~4班, 每班至少一个名额. (1)不同的分配方案共有多少种? (2)若每班名额不少于该班的序号数,则不同的分配方案共有多少种? 【答案】(1)455;(2)84. (1)问题等价于将16个小球串成一串,插入3块隔板,截为4段,16个小球间有15个空隙, 从中选3个插入隔板,插法种数为 . 故不同的分配方案共有455种. (2)问题等价于先给2班1个小球,3班2个小球,4班3个小球, 再把余下的10个相同的小球放入4个盒子里,求每个盒子至少有1个小球的分配方法数. 将10个小球串成一串,截成4段,截法种数为 , 因此不同的分配方案共有84种. 第四部分:高考真题感悟 1.(2021·全国·高考真题(理))将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个 项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( ) A.60种 B.120种 C.240种 D.480种 【答案】C 【详解】根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,可以先从5名志愿者 中任选2人,组成一个小组,有 种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有 种不同的分配方案, 故选:C. 2.(2020·海南·高考真题)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安 排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有( ) A.120种 B.90种 C.60种 D.30种 【答案】C 【详解】首先从 名同学中选 名去甲场馆,方法数有 ; 然后从其余 名同学中选 名去乙场馆,方法数有 ; 最后剩下的 名同学去丙场馆. 故不同的安排方法共有 种. 故选:C 3.(2020·全国·高考真题(理))4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区, 每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有__________种. 【答案】 【详解】 4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同 学 先取2名同学看作一组,选法有: 现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有: 根据分步乘法原理,可得不同的安排方法 种 故答案为: .