六人按要求站成一排,分別有多少種不同的站法?

(1)甲不站在兩端;

(2)甲、乙不相鄰;

(3)甲在乙的左邊(可以不相鄰);

(4)甲、乙之間間隔兩個(gè)人;

(5)甲不站左端,乙不站右端.

解:(1)解法一:因?yàn)榧撞辉趦啥,分兩步排?duì),首先從甲以外的5個(gè)人中任選兩人站在左、右兩端,有種方法,然后讓剩下的4個(gè)人(其中包括甲)站在中間的4個(gè)位置,有種方法,因此共有種站法.

(注:這里使用的方法稱為“位置分析法”)

解法二:因?yàn)榧撞辉趦啥,分兩步排?duì),首先排甲,有種方法;第二步讓其他5人站在其他5個(gè)位置上,有種方法,故有種站法.

(注:這里使用的方法稱為“元素分析法”)

解法三:第一步,先讓甲以外的人站排,有種方法;第二步,讓甲插入這5個(gè)人之間的空當(dāng)中,有種,故共有種站法.

(注:這種解法稱為“插空法”)

解法四:在排隊(duì)時(shí),對6個(gè)人,不考慮甲的站法要求而任意排列,有種方法,但其中包括甲在左端或右端的情況有種方法,因此共有排法種站法.

(注:這種解法稱為“間接法”或“排異法”)

(2)因?yàn)榧、乙不相鄰,中間有隔當(dāng),可用“插空法”.第一步,先讓甲、乙以外的四人站排,有種方法,第二步,將甲、乙兩人排在四人形成的空當(dāng)中(含兩端),有種.

    故共有種方法.

    也可以用間接法,將甲、乙兩人看成一個(gè)整體,當(dāng)作一個(gè)元素與其他4個(gè)元素(人)進(jìn)行站排,共有種.根據(jù)題意,應(yīng)有種.

(3)在全排列中,甲在乙的左邊與甲在乙的右邊的排列一一對應(yīng),各占一半,故有種站法.

(注:此題解法稱為“對稱法”)

(4)解法一:分三步.第一步,從甲、乙以外的4個(gè)人中任選2個(gè)排甲、乙之間兩個(gè)位置上,有種方法;第二步,把甲、乙及中間2個(gè)人看作一個(gè)元素與剩下2個(gè)人作全排列,有種方法;第三步,對甲、乙進(jìn)行全排列.故共有種方法.

(注:此方法稱為“捆綁法”)

解法二:用插入法,先將甲、乙以外的4個(gè)人站排,有種方法,然后將甲、乙按條件插入,如上圖有3種方法,故共有·3·=144種方法.

(5)解法一(間接法):甲在左端站法有種,乙站右端有種方法,其中甲在左端且乙在右端有種方法,故共有種方法.

    解法二(直接法):以元素甲為準(zhǔn)可分兩類,①甲站右端時(shí)有種方法;②甲不在右端,此時(shí)應(yīng)分三步,先排甲,在中間4個(gè)位置之一,再排乙,因乙不在右端,故有種方法,最后再排其余4人,有種方法.故共有+··=504種方法.

點(diǎn)評:“元素分析法”“位置分析法”是解決排列問題的最基本方法,它們的共同點(diǎn)是先考慮特殊元素的要求.有兩個(gè)約束條件時(shí),往往以一個(gè)約束條件為軸心展開討論,但要兼顧其他條件的約束.直接法、間接法、插入法、捆綁法、對稱法,都是分析問題的常用方法.

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