6計數(shù)問題類.ppt
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1、六、計數(shù)問題類n1.1.數(shù)列問題數(shù)列問題n2.2.排列組合問題排列組合問題n3.3.容斥原理問題容斥原理問題n4.4.抽屜原理問題抽屜原理問題n5.5.概率問題概率問題n6.6.植樹、方陣問題植樹、方陣問題n7.7.比賽場次計算問題比賽場次計算問題n8.8.構(gòu)造類問題構(gòu)造類問題1(1)數(shù)列問題數(shù)列問題 n1.等差數(shù)列通項公式等差數(shù)列通項公式an=a1+(n-1)d=am+(n-m)dn2.等差數(shù)列求和公式等差數(shù)列求和公式Sn=na1+n(n-1)d/2=n(a1+an)/2n3.等差數(shù)列中項公式,等差數(shù)列中項公式,p+q=m+nap+aq=am+ann為奇數(shù)時,等差中項為為奇數(shù)時,等差中項為1
2、項即,項即,a(n+1)/2=Sn/n;n為偶數(shù)時,等差中項為為偶數(shù)時,等差中項為2項即項即an/2和和an/2+1,an/2+an/2+1=2Sn/n;(a+c)/2=bn4.等比數(shù)列通項公式等比數(shù)列通項公式an=a1qn-1=amqn-mn5.等比數(shù)列求和公式等比數(shù)列求和公式Sn=(a1-anq)/(1-q)=a1(1-qn-1)/(1-q)n6.等比數(shù)列中項公式等比數(shù)列中項公式ac=b2,p+q=m+napaq=aman2例例1:一張考試卷共有:一張考試卷共有10道題,后面的每道題,后面的每1道題道題的分值都比其前面的分值都比其前面1道題多道題多2分。若考卷的滿分分。若考卷的滿分為為10
3、0分,則第分,則第8道題的分值應(yīng)為多少道題的分值應(yīng)為多少?()A.9B.14C.15D.16解析:化為一個等差數(shù)列的問題。每道題的分解析:化為一個等差數(shù)列的問題。每道題的分值組成了一個公差值組成了一個公差d=2的等差數(shù)列,的等差數(shù)列,Sn=100,用等差數(shù)列的求和公式用等差數(shù)列的求和公式Sn=na1+n(n-1)d/2求得求得a1=1,根據(jù)等差數(shù)列的通項公式,根據(jù)等差數(shù)列的通項公式an=a1+(n-1)d求求a8=15。亦可通過求等差中項的方法解,即等差數(shù)列,亦可通過求等差中項的方法解,即等差數(shù)列,當(dāng)當(dāng)n=10時其等差中項的和為時其等差中項的和為a5+a6=100/5=20,公差公差d=2,所
4、以,所以a5=9,a6=11,所以,所以a8=15。3n例例2 2:一種揮發(fā)性藥水,原來有一整瓶,第:一種揮發(fā)性藥水,原來有一整瓶,第二天揮發(fā)后變?yōu)樵瓉淼亩鞊]發(fā)后變?yōu)樵瓉淼?/21/2;第三天變?yōu)榈?;第三天變?yōu)榈诙斓亩斓?/32/3;第四天變?yōu)榈谌斓?;第四天變?yōu)榈谌斓?/43/4,請問,請問第幾天時藥水還剩下第幾天時藥水還剩下1/301/30瓶瓶?()?()A.5 A.5天天 B.12 B.12天天 C.30 C.30天天 D.100 D.100天天n解析:依據(jù)題意,顯然可將此題變?yōu)橐粋€有解析:依據(jù)題意,顯然可將此題變?yōu)橐粋€有規(guī)律的數(shù)列,即第規(guī)律的數(shù)列,即第1 1天剩下天剩下1 1,
5、第,第2 2天剩下天剩下1/21/2,第,第3 3天剩下天剩下1/31/3,依此下去,第,依此下去,第3030天就剩下天就剩下1/301/30。n所以,答案為所以,答案為C C。4例例3 3:如果某一年的:如果某一年的7 7月份有月份有5 5個星期四,個星期四,它們的日期之和為它們的日期之和為8080,那么這個月的,那么這個月的3 3日是星期幾日是星期幾?A.A.一一 B.B.三三 C.C.五五 D.D.日日解析:設(shè)這解析:設(shè)這5 5天分別為天分別為a1,a2,a3,a4,a5,顯然這是一個公差為顯然這是一個公差為7 7的等差數(shù)列。的等差數(shù)列。等差中項等差中項a3S5/5/51616。所以,則
6、。所以,則a12 2即第一個星期四為即第一個星期四為2 2號,則號,則3 3號為星期號為星期五。五。所以,答案為所以,答案為C C。5n某月的三個星期天都是偶數(shù),請問這個月1號是星期幾?6n例例4.(101+103+199)-(90+92+188)=A.100B.199C.550D.990n解析解析:提取公因式法。提取公因式法。101-90=11,103-92=11199-188=11,總計有,總計有50個這樣的算式個這樣的算式,所以所以5011=550,選擇,選擇C。n例例5.某劇院有某劇院有25排座位,后一排比前一排多排座位,后一排比前一排多2個個座位,最后一排有座位,最后一排有70個座位
7、。這個劇院一共有個座位。這個劇院一共有多少個座位?多少個座位?A.1104B.1150C.1170D.1280n解析解析:最后一排有最后一排有70個坐位,前面?zhèn)€坐位,前面24排每一排排每一排少兩個,第一排有少兩個,第一排有70242=22,構(gòu)成公差為,構(gòu)成公差為2、首項為首項為22等差數(shù)列,等差數(shù)列,S25=25*22+(25*24*2/2=1150個,選擇個,選擇B。7n小華在練習(xí)自然數(shù)數(shù)數(shù)求和,從小華在練習(xí)自然數(shù)數(shù)數(shù)求和,從1 1開始,數(shù)著開始,數(shù)著數(shù)著他發(fā)現(xiàn)自己重復(fù)了一個數(shù),在這種情況下數(shù)著他發(fā)現(xiàn)自己重復(fù)了一個數(shù),在這種情況下他將所數(shù)的全部數(shù)求平均值,結(jié)果為他將所數(shù)的全部數(shù)求平均值,結(jié)果
8、為7.47.4,請,請問他重復(fù)數(shù)的那個數(shù)是()。問他重復(fù)數(shù)的那個數(shù)是()。20082008年國家真年國家真題題-55-55題題 n A.2 B.6 C.8 D.10 A.2 B.6 C.8 D.108n解析一:公式法解析一:公式法n 設(shè)有設(shè)有n n個自然數(shù),多數(shù)的這個數(shù)為個自然數(shù),多數(shù)的這個數(shù)為k,k,則則kn:kn:n n(n+1)/2+k=7.4(n+1)n(n+1)/2+k=7.4(n+1)nn/2+k/(n+1)=7.4n/2+k/(n+1)=7.4n因為因為k/(n+1)k/(n+1)在在0 0和和1 1之間,所以之間,所以n n只能為只能為1313和和1414,n n為為1313不
9、合題意,和不是整數(shù),不合題意,和不是整數(shù),n n只能為只能為1414,所以代入,所以代入k k為為6 69n解析:解析:這道題的入手點是這道題的入手點是“自然數(shù)自然數(shù)”,既然,既然是自然數(shù)求和,那么這個和一定是正數(shù)。假設(shè)是自然數(shù)求和,那么這個和一定是正數(shù)。假設(shè)小華對小華對n n個數(shù)進行了求和,那么根據(jù)整數(shù)的要個數(shù)進行了求和,那么根據(jù)整數(shù)的要求求7.4n7.4n一定為整數(shù),因此一定為整數(shù),因此n n的尾數(shù)只能是的尾數(shù)只能是0 0或或者者5 5。如果如果n=10n=10,則其平均數(shù)不到,則其平均數(shù)不到5.55.5,因,因為為1 1至至1010的和為的和為5555,而如果重復(fù)的數(shù)字出現(xiàn)在,而如果重復(fù)
10、的數(shù)字出現(xiàn)在1 1至至9 9之間,那么這之間,那么這1010個數(shù)的和一定小于個數(shù)的和一定小于5555,它,它們的平均數(shù)小于們的平均數(shù)小于5.55.5。如果如果n=20n=20,則其平均數(shù)超過,則其平均數(shù)超過8.58.5,因為,因為1 1至至1919的和為的和為190190,而如果重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)字出現(xiàn),而如果重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)字出現(xiàn)在在1 1至至1919之間,那么這之間,那么這2020個數(shù)的和一定大于個數(shù)的和一定大于190190,它們的平均數(shù)大于,它們的平均數(shù)大于8.58.5。因此,因此,n n只能為只能為1515。從從1 1到到1414,這,這1414個數(shù)的和為個數(shù)的和為105105,而這,而這151
11、5個數(shù)的個數(shù)的和為和為7.415=1117.415=111。所以,小華多數(shù)的數(shù)字為。所以,小華多數(shù)的數(shù)字為111-105=6111-105=610(2)排列組合問題n所謂排列是指從所謂排列是指從n個不同元素中取出個不同元素中取出m個個,然后然后按任意一種次序排成一列,稱為一個排列。用按任意一種次序排成一列,稱為一個排列。用Pnm或或Anm來表示。來表示。n排列數(shù)公式排列數(shù)公式:Pnm=n!/(n-m)!,n所謂組合是指從所謂組合是指從n個不同元素中任意取出個不同元素中任意取出m個成個成一組,稱為組合。用一組,稱為組合。用Cnm來表示。來表示。n組合數(shù)公式組合數(shù)公式:Cnm=n!/m!(n-m)
12、!n組合數(shù)性質(zhì)組合數(shù)性質(zhì):Cnm=Cnn-mCnm+Cnm-1=Cn+1m11n在自然數(shù)在自然數(shù)1 1至至5050中,將所有不能被中,將所有不能被3 3除盡的數(shù)相除盡的數(shù)相加,所得的和是()。加,所得的和是()。20082008年浙江省年浙江省-13-13題題 n A.865 B.866 C.867 D.868 A.865 B.866 C.867 D.86812核心知識核心知識 1.1.核心公式核心公式 排列公式:排列公式:組合公式:組合公式:2.2.基本原則基本原則 加法原理:分類用加法加法原理:分類用加法 乘法原理:分步用乘法排列:與順序有關(guān)乘法原理:分步用乘法排列:與順序有關(guān) 組合:與順
13、序無關(guān)組合:與順序無關(guān) 3.3.解題方法解題方法 (1 1)捆綁法)捆綁法相鄰問題相鄰問題 (2 2)插空法)插空法不相鄰問題不相鄰問題13例例1.林輝在自助餐店就餐,他準(zhǔn)備挑選三種林輝在自助餐店就餐,他準(zhǔn)備挑選三種肉類中的一種,四種蔬菜中的兩種不同蔬菜肉類中的一種,四種蔬菜中的兩種不同蔬菜,以及四種點心中的一種。若不考慮食物的挑以及四種點心中的一種。若不考慮食物的挑選次序,則他可以有多少不同選擇方法選次序,則他可以有多少不同選擇方法A.4B.24C.72D.144解析:解析:Cnm=n!/m!(n-m)!計算方式,將三種肉計算方式,將三種肉類中的一種為類中的一種為C31,結(jié)果為,結(jié)果為3。四
14、種蔬菜中的。四種蔬菜中的兩種為兩種為C42,結(jié)果為結(jié)果為6四種點心中的一種四種點心中的一種C41,計算結(jié)果為計算結(jié)果為6。由此列成算式。由此列成算式364=72。14例例2某孩子用五種不同的顏料涂抹某孩子用五種不同的顏料涂抹5塊小木版塊小木版,有多少種涂抹方法有多少種涂抹方法?A.100B.110C.120D.130解解析:根據(jù)析:根據(jù)Pnm=n!/(n-m)!,按階乘計算按階乘計算P55=5(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)/(5-5)!=54321/1=120例例3五個瓶子都貼了標(biāo)簽,其中恰好貼錯了三五個瓶子都貼了標(biāo)簽,其中恰好貼錯了三個,則錯的可能情況共有多少種?個,則錯的可能情況
15、共有多少種?解析:通常分為兩步:第一步,從五個瓶子中解析:通常分為兩步:第一步,從五個瓶子中選出三個,共有種選法;第二步,將三個瓶子選出三個,共有種選法;第二步,將三個瓶子全部貼錯,根據(jù)上表有全部貼錯,根據(jù)上表有2種貼法。則恰好貼錯種貼法。則恰好貼錯三個瓶子的情況有種。三個瓶子的情況有種。15n57.57.一張節(jié)目表上原有一張節(jié)目表上原有3 3個節(jié)目,如果保持這個節(jié)目,如果保持這3 3個節(jié)目的相對順序不變,再添進去個節(jié)目的相對順序不變,再添進去2 2個新節(jié)目,個新節(jié)目,有多少種安排方法?(有多少種安排方法?(0808年國考)年國考)nA.20 B.12 C.6 D.4A.20 B.12 C.6
16、 D.416本題正確答案為本題正確答案為A A。【解一】第一類:新節(jié)目不挨著,用插空法【解一】第一類:新節(jié)目不挨著,用插空法P24=12P24=12;n 第二類:新節(jié)目挨著,用插空法第二類:新節(jié)目挨著,用插空法P14P22=8P14P22=8。n 根據(jù)加法原理,共有不同安排方法根據(jù)加法原理,共有不同安排方法2020種。種。n 【解二】第一步:先插第一個節(jié)目,用插空【解二】第一步:先插第一個節(jié)目,用插空法(有法(有4 4個空)個空)P14=4P14=4;n 第二步:再插第二個節(jié)目,用插空法(有第二步:再插第二個節(jié)目,用插空法(有5 5個空)個空)P15=5P15=5;n 根據(jù)乘法原理,共有不同的
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