关注高考中排列组合的五类问题排列、组合是高中数学的重要内容,是进一步学习后继内容和高等数学的基础知识之一,也是高考数学命题的必考内容.本文对近年来的相关高考试题加以总结,介绍五类典型考题及其解法.一、相邻、不相邻、相间问题解决方法:(1)相邻问题:捆绑法;(2)不相邻问题:插入法;(3)相间问题:位置分析法(问题双方元素的个数相等或相差1).例1(2005年辽宁卷)用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有______个(用数字作答).解析:组成这样的八位数可以分成三步:第一步是把1与2、3与4、5与6看作三个整体排成一列,共有种排法;第二步是把7与8插入第一步中的三个整体之间,共有种排法;第三步是第一步当中的1与2、3与4、5与6之间的位置可以交换,共有种排法.所以组成这样的八位数共有个,即填576.注:捆绑法一般都要对受绑元素松绑.二、特殊元素顺序问题解决方法:定位法、等机率法.例2(2005年北京卷)五个工程队承建某项工程的5个不同的子项目,每个工程队承建1项,其中甲工程队不能承建1号子项目,则不同的承建方案共有().(A)种(B)种(C)种(D)种解析:承建方案分为两步:第一步是由于甲工程队不能承建1号子项目,那么就从剩下的四个不同的子项目中挑选一个让甲工程队承建,有种方案;第二步是其他四个工程队承建四个不同的子项目,共有种方案.所以不同的承建方案共有种方案.三、互斥问题解决方法:分类法.例3(2005年浙江理科卷)从集合{O,P,Q,R,S}与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母O、Q和数字0至多只出现一个的不同排法种数是__________.(用数字作答)解析:把排法分成三类:①当无字母O、Q和数字0时,有排法种;②当无字母O、Q,但有数字0时,有排法种;③当无数字0,但有字母O、Q其中之一时,有排法种.综上,符合题意的不同排法种数是.四、不同元素的分组分配问题解决方法:先分组再分配.例4(2005年北京卷)北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作.若每天排早、中、晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为().(A).(B)(C)(D)解析:分配14名志愿者参加接待工作分两步完成:第一步先从14名志愿者中抽取12名志愿者参加开幕式当天的接待工作,有种排班种数;再把12名志愿者排早、中、晚三班,有种,即有种排班种数.因此,开幕式当天不同的排班种数为,应选(A).(注:还可写成.)五、相同元素分组分配问题解决方法:档板法.例5(1)参加联赛的10个名额要分配到高三年级的8个班级中,则每个班级至少一个名额的分配方法有_____种;(2)10个相同的小球全部放入编号为1、2、3的盒子中,则使每个盒子中球的个数不小于盒子的编号数的方法有_____种.解析:利用档板法.(1)相当于在排成一排的10个“1”所形成的9个空隙中,选出7个插入7块档板的方法,每一种插板方法对应一种名额分配方法,有种方法;(2)可以首先在2、3号盒子中先分别放入1、2个球,然后在剩余的7个球排成一排形成的6个空隙中选出2个空隙各插入一块板,有种方法.注:档板法的使用比较灵活,且对数学思想方法要求较高,现利用档板法证明一个不定方程的自然数解的组数的结论:方程的自然数解有组.简证:转化为正整数解的组数,利用档板模型有:作代换,则方程自然数解的组数,即正整数解的组数,相当于把n+m个球分成m份,每份至少1个的方法数,即在n+m-1个球的间隙中放置m-1个档板的方法种数,即