在数学领域的持续演进下,越来越多的人开始意识到数学知识在解决现实生活中的实际应用价值,数学知识也因此获得了社会各界的广泛关注。排列组合作为数学知识体系中的核心组成部分,其应用能够帮助我们应对诸多日常生活中的挑战,例如:如何计算排队时的所有可能排列方式、购买多少张彩票才能确保中奖、路灯如何布局才能既节能又保证照明效果、以及众多城市普遍存在的共享单车在何时何地应该投放多少数量的单车等问题。
今天,我们将一同深入探讨关于“排列组合”的各类问题,本期内容将聚焦于基础公式型和分类讨论型两种问题类型。(特别提示:想要充分理解本期内容,读者需要具备一定的排列组合基础知识。)
基础公式型
解析:
这类问题相对较为基础,以硬币抛掷为例,单次抛掷仅有两种可能结果:正面朝上或反面朝上。
若连续抛掷五次,则构成一个完整的事件序列,每次抛掷的可能性数量相乘即为最终答案。
解答:
2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 32(种)
答:所有可能的结果共有32种。
解析:
处理此类问题时,首先需要明确人员安排的方式。若先安排第一排的人员,人们可能会自然地想到选择四个身高最矮的人站在前排。然而,身高最矮的两个人之间也存在高矮差异,他们同样可以站在队列的前后位置。
因此,从综合考虑的角度出发,应按照列的顺序来安排人员(在一列中选取两个人,较高的站在后面、较矮的站在前面),两排每排四人,总共需要安排四列人员。
解答:
详细解释列式的含义:第一列从8个人中选取2人,由于只能让较高者站在后面、较矮者站在前面,因此选完两人之后只能有一种站法,即
随后在剩余的6人中再选取两人站在第二列,依此类推即可。
分类讨论型
例题1、某企业组织员工参与周末培训活动,其中外文培训和财务知识培训安排在周六进行,法律常识和公文写作培训则安排在周日。同一天举办的培训课程每个人只能报名参加其中一场,但可以在不同天报名参加多场培训。请问:员工小王共有多少种不同的参训选择方案?
解释:
在解决这个问题时,首先需要明确小王计划报名参加多少场培训课程。由于题目并未强制要求所有员工都必须参加两场培训,因此小王报名的课程数量可能存在三种情况:不报名任何课程、报名参加一天的其中一场课程、或者报名参加两天的两场课程。
在分析完小王可能报名的课程数量后,需要找出每种情况下的具体数量,并将这些数量进行求和计算。
解答:
解析:
根据题目要求“业务人员的人数不得少于非业务人员的人数”,因此存在两种选择方式:全部选择业务人员参与培训、或者选择两名业务人员和一名非业务人员参与培训。
将每一类情况下的数量计算出来后,再进行总和计算即可。
解答:
排列与组合是数学教育中的核心内容之一,也是学生必须熟练掌握的知识点。排列与组合主要研究从一组不同的元素中,任意选取部分或全部元素进行排列或组合,从而计算共有多少种不同的方法。区分排列与组合问题的关键在于判断是否与元素的顺序有关。如果问题的解决与元素的顺序相关,则属于排列问题;如果问题的解决与元素的顺序无关,则属于组合问题。排列与组合在实际生活中具有广泛的应用价值。在下一期内容中,我们将继续探讨分布计算型和逆向计算型“排列组合”问题。
作为一名热爱生活、热衷于分享数学知识及育儿经验的班主任,我诚挚地欢迎各位的关注。