09公務(wù)員考試行測(cè):排列組合問題的解題思路

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排列組合問題是公務(wù)員考試中數(shù)學(xué)關(guān)系部分的常見題型。解決排列組合問題需要較強(qiáng)的抽象思維能力,有時(shí)要從千差萬別的實(shí)際問題中抽象出特定的數(shù)學(xué)模型。其計(jì)算手段簡(jiǎn)單,與舊知識(shí)聯(lián)系少,但選擇正確合理的計(jì)算方案時(shí)需要的思維量較大,要求我們搞清概念、原理,并具有較強(qiáng)的分析能力。計(jì)算方案是否正確,往往不可用直觀方法來檢驗(yàn),這就需要我們能在第一次就能找到正確的計(jì)算方法。
    解決排列組合問題也是有方法可循的,因?yàn)榕帕薪M合問題歸根到底就是“加法原理和分類計(jì)數(shù)法”與“乘法原理和分步計(jì)數(shù)法”的應(yīng)用。加法原理和乘法原理都為大家所熟知。
    重要的是在“分類”時(shí)要滿足一定的要求,即每一類中的每一種方法都可以獨(dú)立地完成此任務(wù);兩類不同辦法中的具體方法,互不相同(即分類不重);完成此任務(wù)的任何一種方法,都屬于某一類(即分類不漏) 。同理,在“分步”的時(shí)候也要做到合理,即任何一步的一種方法都不能完成此任務(wù),必須且只須連續(xù)完成這n步才能完成此任務(wù);各步計(jì)數(shù)相互獨(dú)立;只要有一步中所采取的方法不同,則對(duì)應(yīng)的完成此事的方法也不同 。
    把握了“分類的要求”和“分步的合理性”,解決排列組合問題就快速多了。并能提高解題的準(zhǔn)確度。以下結(jié)合一些例題講述了在解決排列組合問題時(shí)的一般步驟和需要注意的細(xì)節(jié)。
    1.明確任務(wù)的意義,復(fù)雜的生活背景或數(shù)學(xué)背景轉(zhuǎn)化為一個(gè)明確的排列組合問題。
    例1. 從1、2、3、……、20這二十個(gè)數(shù)中任取三個(gè)不同的數(shù)組成等差數(shù)列,這樣的不同等差數(shù)列有幾個(gè)?
    解:設(shè)a,b,c成等差,則2b=a+c, 可知b由a,c決定。由于2b是偶數(shù),所以a,c同為奇數(shù)或同為偶數(shù)。即:從1,3,5,……,19或2,4,6,8,……,20這十個(gè)數(shù)中選出兩個(gè)數(shù)進(jìn)行排列,由此就可確定等差數(shù)列, 即為所求。
    2.對(duì)實(shí)際背景的分析可以逐層深入。
    例2.在11名工人中,有5人只能當(dāng)鉗工,4人只能當(dāng)車工,另外2人能當(dāng)鉗工也能當(dāng)車工?,F(xiàn)從11人中選出4人當(dāng)鉗工,4人當(dāng)車工,問共有多少種不同的選法?
    解:采用加法原理首先要做到分類不重不漏,如何做到這一點(diǎn)?分類的標(biāo)準(zhǔn)必須前后統(tǒng)一。 以兩個(gè)全能的工人為分類的對(duì)象,考慮以他們當(dāng)中有幾個(gè)去當(dāng)鉗工為分類標(biāo)準(zhǔn)。 第一類:這兩個(gè)人都去當(dāng)鉗工,有 種; 第二類:這兩人有一個(gè)去當(dāng)鉗工,有 種; 第三類:這兩人都不去當(dāng)鉗工,有 種。 因而共有185種。
    3.注意加法原理與乘法原理的特點(diǎn),分析是分類還是分步,是排列還是組合。
    例3.在一塊并排的10壟田地中,選擇二壟分別種植A,B兩種作物,每種種植一壟,為有利于作物生長(zhǎng),要求A,B兩種作物的間隔不少于6壟,不同的選法共有______種。
    解:條件中“要求A、B兩種作物的間隔不少于6壟”這個(gè)條件不容易用一個(gè)包含排列數(shù),組合數(shù)的式子表示,因而采取分類的方法。
    第一類:A在第一壟,B有3種選擇; 第二類:A在第二壟,B有2種選擇; 第三類:A在第三壟,B有一種選擇; 同理A、B位置互換 ,共12種。
    例4.從6雙不同顏色的手套中任取4只,其中恰好有一雙同色的取法有________。
    解:通過合理的分步可以完成任務(wù)。 第一步從6雙中選出一雙同色的手套,有6種方法; 第二步從剩下的十只手套中任選一只,有10種方法; 第三步從除前所涉及的兩雙手套之外的八只手套中任選一只,有8種方法。 由于選取與順序無關(guān),因而第二步和第三步中的選法重復(fù)一次,因而共 種。
    4.特殊元素,優(yōu)先處理;特殊位置,優(yōu)先考慮。
    例5.六人站成一排,求:
    (1)甲不在排頭,乙不在排尾的排列數(shù)
    (2)甲不在排頭,乙不在排尾,且甲乙不相鄰的排法數(shù)
    解:(1)先考慮排頭,排尾,但這兩個(gè)要求相互有影響,因而考慮分類。
    第一類:乙在排頭,有 種站法。 第二類:乙不在排頭,當(dāng)然他也不能在排尾,有種 站法,共504種站法
    (2)第一類:甲在排尾,乙在排頭,有 種方法;第二類:甲在排尾,乙不在排頭,有 種方法;第三類:甲不在排尾,乙在排頭,有 種方法;第四類:甲不在排尾,乙不在排頭,有 種方法。共有312種方法。