十大數學方法之插空法

1、題目特徵

排列組合問題中,題目要求某幾個元素不相鄰,求有多少種不同組合方式。

例:7人坐成一排,其中甲、乙不能相鄰,問有多少種不同的坐法?

2、技巧在手,天下我有

解題步驟三步走

①先排可以相鄰的,形成若干個空位

②再將不相鄰插空

③算總情況數:分類用加法,分步用乘法

3、搓搓小手,技巧到手

【例1】有A、B、C、D、E五個人要排成一行,A、B要求不相鄰,問一共有多少種排列方法?

A.24 B.36 C.48D.72

【答案】D

【解析】插空法:不相鄰

①先排可以相鄰的C、D、E,為,會形成4個空位

②再將不相鄰的A、B插空,此時A、B交換順序對結果有影響,應考慮A、B的順序,為

③算總情況數:分類用加法,分步用乘法,本題為分步,故用乘法,為×=6×6×2=72。

【例2】五本不同的童話書和四本相同的漫畫書整齊的擺放在書架上,現在要求所有漫畫書不能擺放在一起,問有多少種擺放方法?

A.120 B.1200 C.1800 D.17280

【答案】C

【解析】插空法:不相鄰

①先排可以相鄰的5本不同的童話書,會形成6個空位

②再將不相鄰的4本相同的漫畫書插空,因為漫畫書都是相同的,不用考慮順序,為

③算總情況數:分類用加法,分步用乘法,本題是先排童話書,再排漫畫書,分步排列,因此用乘法,×=120×15=1800。

十大數學方法之插空法

4、方法我有,快來練手

【練1】某條道路一側共有20盞路燈。為了節約用電,計劃只打開其中的10盞。但為了不影響行路安全,要求相鄰的兩盞路燈中至少有一盞是打開的,則共有( )種開燈方案。

A.2 B.6 C.11 D.13

【練2】甲、乙、丙、丁、戊,五個同學排隊照相,甲乙同學不能站在一起,問有多少種站法?( ) 

A.36  B.48  C.60  D.72


【練3】把12棵同樣的松樹和6棵同樣的柏樹種植在道路兩旁,每側種植9棵,要求每側的柏樹數量相等且不相鄰,且道路起點和終點都必須是松樹。問有多少種不同的種植方法?( ) 

A.36  B.50  C.100  D.400 

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Ø 參考答案及解析

【練1】【答案】C

【解析】熄滅的10盞路燈彼此不能相鄰,插空法,亮著的10盞路燈之間有11個空,C(11 10)=11種,選C

【練2】【答案】D

【解析】因為甲乙不能站在一起,即不相鄰,所以使用插空法,先安排剩餘的丙丁戊三個人,共有A3 3=6種排列方式,再把甲乙插入到丙丁戊形成的4個空當中,共有A4 2=12種排列方式,所以共有6×12=72種排列方式。因此選擇D。

【練3】【答案】C

【解析】每側種植9棵,即包括3棵柏樹和6棵松樹。由於每側的柏樹數量相等且不相鄰,滿足插空法的適用環境,且道路起點和終點都必須是松樹,所以可以先將6棵相同松樹依次排列,再往中間5個空當中插入三棵柏樹。共有=10種方法,由於兩側都需要種,分步用乘法,所以共有10×10=100種不同的種植方法。因此選擇C。



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