排列组合易错题型,你踩过几个坑?

说实话,每次看到排列组合的题,是不是觉得答案明明就那几个,怎么老是错?我也经历过。今天咱们就专挑那些容易出错的地方聊一聊,帮你把这些坑都填上。

先复习下基础。不过别急,我不打算从定义开始念。你只需要知道两件事:分类用加法,分步用乘法。就这么简单。但考试的时候,难就难在——你分不清该加还是该乘。

一、分类还是分步?这是个问题

很多同学拿到题目,第一反应就是“这不就是排列组合吗?”然后就开始乱套公式。其实最关键的,是先弄清楚这件事是一次性做完还是要分几个步骤

比如,从甲地到乙地,可以坐火车、汽车或飞机。三种方式选一种,那就是分类,加起来。但如果要先从甲到丙,再从丙到乙,那就是分步,得乘起来。对,这就是分类加法计数原理和分步乘法计数原理。但真正的坑在于,题目不会直接告诉你它是分类还是分步,你得自己判断。

排列组合分类分步计数原理对比图
排列组合分类分步计数原理对比图

二、排列与组合:顺序到底重不重要?

二、排列与组合:顺序到底重不重要?
二、排列与组合:顺序到底重不重要?

再来就是排列和组合的区别。用大白话说,排列是有顺序的,组合是没顺序的。你从5本书里选3本出来,选完就完了,顺序无所谓,那就是组合。但如果你还要把这3本书按某种顺序放在书架上,那就是排列。

可是有的题目特别阴险。它让你“选3个人参加活动”,这个没有顺序,是组合。但“选3个人分别担任班长、学习委员、体育委员”,这就是排列,因为职位不同,顺序重要。

三、最常见的三个错,你中了几个?

这里我总结了三个高频错误,绝对有你眼熟的。

误区一:重复计算。比如从5个人中选2人参加比赛,你可能会先选一个,再选一个,然后除以2?实际上是组合,C(5,2)。但如果你用乘法5×4,那就是排列,重复了。因为先选A再选B和先选B再选A是一样的。很多人忘了除以2!真是气死人。

误区二:遗漏情况。有的题目要分情况讨论。比如“至少”或“至多”的问题。你得多想想所有可能的情况,别漏掉。比如“从5男4女中选出3人,至少有1名女生”,你可以分类:1女2男、2女1男、3女0男。也可以反着算:总数减去全是男的。很多人用分类法会漏掉最后一种,或者重复。

误区三:混淆“捆绑”和“插空”。这个我可得好好吐槽一下。要求某两个人必须站在一起,那就要用“捆绑法”,把她们捆成一个整体。要求两个人绝对不能站在一起,那就要用“插空法”,先把其他人排好,再往空里插。好多同学一看到“不能相邻”,就条件反射地捆绑,结果全错了。

四、用实例来带你踩雷

来,直接上题。

例1:7个人站成一排,甲乙必须相邻,有多少种排法?这个简单:把甲乙捆一起,当成一个整体,和其余5人合起来是6个元素,全排列是A(6,6),甲乙内部还要换个顺序,所以再乘以A(2,2)。结果是6! × 2! = 720 × 2 = 1440。对了,这里千万别忘了乘以2。

例2:还是7个人,但这次甲乙不能相邻。很多人的第一反应是用插空法:先排其余5人,有A(5,5)种,形成6个空位(包括两端),然后甲乙插进两个不同的空,有A(6,2)种。总数是A(5,5)×A(6,2)。这个是对的。但如果你用总排法A(7,7)减去甲乙相邻的排法,也能得到答案。两种方法都行,别混。

排列组合捆绑插空法例题图解
排列组合捆绑插空法例题图解

例3:这可是个大坑。从3名男生和4名女生中选出4人参加活动,要求男生女生都要有,有多少种选法?注意“都要有”,那说明不能全是男生,也不能全是女生。分类:1男3女、2男2女、3男1女。计算:C(3,1)C(4,3)+C(3,2)C(4,2)+C(3,3)C(4,1)=3×4+3×6+1×4=12+18+4=34。可有的同学会这么算:先保证每类至少一个,然后从剩下的5个人里选2个?那就是C(3,1)×C(4,1)×C(5,2)=3×4×10=120,大错特错!为什么错?因为这样会重复。比如选1男1女后,再从剩下选2个人,可能还是男或女,导致同一个组合被算了很多遍。这就是典型的重复计数。

所以你看,排列组合的坑真的不少。

五、几点实用的小提醒

做题之前,先问自己一句话:这件事是分类完成还是分步完成?顺序有没有影响?就这么两个问题,能帮你避开一大半的雷。

还有,遇到复杂的题,不妨用“枚举法”先试几个,看看规律。别急着套公式。

最后,记得检查一遍。用不同的方法算,如果答案一致,基本就稳了。

好了,今天的内容就聊到这儿。但愿这些“过来人”的教训,能让你少走些弯路。下次做题的时候,可别再犯同样的错误啦!

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