一、有序问题(排列问题)

核心特征:元素顺序不同视为不同结果,用排列数公式 ( A_n^m ) 计算。

例题1:数字排列问题

题目:用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,共有多少种不同的排列方式?

解析

每个位置的选择有顺序要求,属于排列问题。

直接计算全排列:( A_5^5 = 5! = 120 ) 种。

关键点:数字的排列顺序不同即为不同的数,需用排列数公式。

引用

例题2:特殊位置优先问题

题目:由0,1,2,3,4,5组成无重复数字的五位奇数,共有多少种?

解析

1. 特殊元素优先:末位必须是奇数(1,3,5),有 ( C_3^1 ) 种选择;

2. 首位排除0:剩余4个数中选择首位,有 ( C_4^1 ) 种;

3. 中间三位全排列:剩余3个数排列,有 ( A_4^3 ) 种。

总方法数:( C_3^1

imes C_4^1

imes A_4^3 = 3

imes 4

imes 24 = 288 ) 种。

关键点:顺序影响结果,需分步优先处理限制条件。

引用

例题3:相邻元素问题(捆绑法)

题目:5人排队,甲和乙必须相邻,共有多少种排法?

解析

1. 捆绑法:将甲乙视为一个整体,与其他3人排列,共 ( A_4^4 ) 种;

2. 内部排列:甲乙内部顺序有 ( A_2^2 ) 种。

总方法数:( A_4^4

imes A_2^2 = 24

imes 2 = 48 ) 种。

关键点:相邻元素需视为整体,再考虑内部顺序。

引用

二、无序问题(组合问题)

核心特征:元素顺序无关,用组合数公式 ( C_n^m ) 计算。

例题4:分组问题

题目:将6本不同的书平均分成3堆,每堆2本,共有多少种分法?

解析

1. 无序分组:分组方式为 ( frac{C_6^2

imes C_4^2

imes C_2^2}{3!} )(消除组间顺序);

2. 计算:( frac{15

imes 6

imes 1}{6} = 15 ) 种。

关键点:分组不考虑顺序,需除以组数的阶乘消除重复。

引用

例题5:选人问题

题目:从5名男生和4名女生中选出3人参加比赛,要求至少1名男生,共有多少种选法?

解析

1. 间接法:总选法 ( C_9^3 ),减去全女生的选法 ( C_4^3 );

2. 结果:( C_9^3

  • C_4^3 = 84
  • 4 = 80 ) 种。
  • 关键点:组合问题中只需关注元素选择,不涉及顺序。

    引用

    例题6:分配问题(隔板法)

    题目:将8个相同的球放入4个不同的盒子,每个盒子至少1个球,共有多少种方法?

    解析

    1. 隔板法:将球排成一列,插入3块隔板,分4组,即 ( C_{7}^3 = 35 ) 种;

    关键点:分配相同元素时无需考虑顺序,用组合数简化计算。

    引用

    三、综合对比

    | 问题类型 | 典型特征 | 公式应用 | 解题策略 |

    |--|--|--||

    | 有序(排列) | 顺序不同结果不同 | ( A_n^m ) | 特殊元素优先、捆绑法、插空法 |

    | 无序(组合) | 顺序不同结果相同 | ( C_n^m ) | 间接法、分组均分、隔板法 |

    总结

    1. 判断标准:若交换元素位置后结果不同,则为排列问题;反之则为组合问题。

    2. 高频考点:数字排列、排队问题、分组分配、特殊元素限制。

    3. 易错点:混淆平均分组是否需要除序(如例题4),或误用排列公式处理组合问题。

    建议:通过以上例题分类练习,强化对有序/无序的区分能力,灵活选择排列或组合公式解题。