排列组合方法【十二大方法+十三大题型】(原卷版)-2025-2026学年高二数学下学期(人教A版选择性必修第三册)_第1页
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文档简介

排列组合方法【十二大方法+十三大题型】

【解题方法】

I.优先法:特殊元素/位置先排例:甲必须排头一先排甲,再排其他人。

2.捆绑法:元素必须相邻步骤:

相邻元素捆成一个整体整体内部再排列

3.插空法

元素不能相邻步骤:

先排无限制元素

再把不相邻元素插进空隙

4.间接法(排除法)

正面难算一用总数-不符合条件符合=总排法-反面

5,定序法:某些元素顺序固定定序元素的排列数全排列

6.平均分组:分n组且每组数量相同,要除以组数的阶乘去重。

7.隔板法:相同元素分给不同对象,每对象至少1个n个相同球分给k个不同盒

8.先选后排:先组合选取,再排列:先选C-后排A

三、常见题型一句话总结

相邻:捆绑

不相邻:插空

特殊:优先

正面难:间接

顺序固定:定序除阶乘

相同元素分堆:隔板

分组有重复:平均分组要除重

先选再排:先组合后排列

【方法归纳】

方法一、捆绑法

方法五、隔板法

方法六、倍缩法解决部分定序问题

@排列组合方法

方法七、不平均分组问题

方法八、平均分组问题

方法九、部分平均分组问题

方法十、特殊位置法

方法十一、涂色问题

方法十二:排数问题

【题型探究】

题型一、捆绑法

2

【例1】.(24-25高二下•湖北•期末)某校将开展三项不同的社会实践活动,现招募了5名学生志愿者参与.要求每

个活动项目至少安排1名志愿者,至多安排2名志愿者.已知学生甲和乙是好朋友,须一起参与同一个活动项目,那

么不同的人员分配方案共有()种?

A.18B.24C.30D.36

【举一反三】

1.(24-25高二下•河南商丘•期中)现有甲、乙等5人并排站成一排,如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么

不同的排法种数有()

A.24B.36C.48D.60

2.(24-25高二下•福建福州•期中)在电影《哪吒之魔童闹海》宣传海报中,哪吒、敖丙、太乙真人、申公豹、鹿

童五个主人公站成一排,其中哪吒和敢丙必须相邻,且太乙真人和申公豹不能相邻,那么共有多少种不同的站法

()

A.18B.12C.28D.24

3.(24-25高二下•广东深圳•月考)4,B,C,D,£五人并排站成一排,如果力,B两人必须相邻,那么不同

的排法种数有()

A.24种B.48种C.72种D.96种

题型二、插空法

【例2】.(24-25高二下•广东•期中)高三毕业来临之际,3名教师,4名女同学和2名男同学排成一排拍照,已

知3名教师互不相邻,4名女同学相邻且不在最左边也不在最右边,2名男同学互不相邻且不在最左边也不在最右

边,则不同的排法种数共有()

A.1152种B.384种C.288种D.144种

举一反三

1.(2025•贵州黔南•模拟预测)贵阳市某中学举办“贵阳文化”交流活动,计划在校园内用五个展板展示阳明文化,

山地文化,民族文化,红色文化和饮食文化五种特色文化.规定阳明文化与红色文化不相邻,饮食文化展板放最

后.则展板的不同排列方式有()

A.12种B.14种C.16种D.18种

2.(24-25高二下•山东青岛•期中)甲、乙、丙、丁、戊、己6人排成一列,要求甲、乙不相邻,则不同排法种数

是()

A.120B.240C.360D.480

3.(24-25高二上•辽宁•期末)国庆期间,中华世纪坛举办“传奇之旅:马可•波罗与丝绸之路上的世界”展览,现有8

个同学站成一排进行游览参观,若将甲、乙、丙3个同学新加入排列,且甲、乙、丙互不相邻,保持原来8个同学

顺序不变,则不同的方法种数为()

3

A.84B.120C.504D.720

题型三、特殊元素法

【例2】.(2025高二•全国•专题练习)从A,B,C,石这5名学生中选出4名分别参加数学、物理、化学、

外语竞赛,其中4不参加物理、化学竞赛,则不同的参赛方案有()种.

A.24B.48C.72D.120

【举一反三】

1.(24-25高二下•青海西宁•期末)安排6名歌手演出顺序时,要求某歌手不是第一个出场,也不是最后一个出场,

则不同排法的种数是()

A.240种B.360种C.480种D.600种

2.(2025・四川绵阳•模拟预测)某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不

能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有()

A.42种B.36种C.6种D.12种

3.(24-25高二上•江苏常州•期末)某班一天上午有4节课,下午有2节课,现要安排该班一天中语文、数学、英

语、体育、艺术、通技各一节课的课表,要求数学课排在上午,体育课排在下午,不同的排法种数是()

A.96B.192C.384D.768

题型四、间接法

【例4】.(24-25高三上・江苏常州•期中)有甲、乙等5名同学咨询数学史知识竞赛分数.教师说:甲不是5人中分

数最高的,乙不是5人中分数最低的,而且5人的分数互不相同.则这5名同学的可能排名有()

A.42种B.72种C.78种D.120种

【举一反三】

1.(23-24高二下•山东青岛•期末)口袋中装有5个白球4个红球,每个球编有不同的号码,现从中取出2个球,

至少有一个红球的取法种数是()

A.20B.26C.32D.36

2.(23-24高二下•湖北•期中)甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行恩施高中2022级数学竞赛决赛,决出第I名到

第5名为名次,甲和乙去询问成绩,回答者对甲说:“很遗域,你没有获得冠军.”对乙说:“你当然不会是最差

的从这两个回答分析,5人的名次排列可能有()种不同的情况.

A.54B.72C.78D.84

3.(22-23高二下•河北唐山期末)从4名男生和2名女生中选2人参加会议,至少有一名男生,不同的安排方法

有()种.

A.13B.14C.15D.16

4

题型五、隔板法

【例5】.(23-24高一下•黑龙江哈尔滨•期末)经哈三中数学组集体备课研究,预计每周(五天)安排8堂数学课,

每天至少1堂,不同的安排方法有()

A.35种B.126种C.495种D.1001种

【举一反三】

1.(24-25高二上•全国•课后作业)将8个相同的小球放入5个编号为1,2,3,4,5的盒子,每个盒子都不空的

方法数为,恰有一个空盒子的方法数为.

2.(2023高二・江苏•专题练习)某校将7个优秀团员的推荐名额分到3个班级中,则每个班级至少分到一个名额

的方法数有种.

3.(24-25高二下•江苏淮安•月考)将6个不同小球装入编号为1,2,3,4,5的5个盒子,不允许有空盒子出现,

共种放法;若将6个相同小球放入这5个盒子,允许有空盒子出现,共种放法.(结果用数字作答)

题型六、倍缩法解决部分定序问题

【例6】.(22-23高二下•北京•期末〕某4位同学排成一排准备照相时,又来了2位同学要加入,如果保持原来4

位同学的相对顺序不变,则不同的加入方法种数为()

A.10B.20C.24D.3()

【举一反三】

1.(23・24高二下•河北沧州•月考)用1,2,3,4,5,6,7组成没有重复数字的七位数,若2,4,6的顺序一定,则符合条件

的七位数有()个

A.840B.210C.640D.410

2.(24・25高三上•湖北•期末)贴春联、挂红灯笼是我国春节的传统习俗.现准备在大门的两侧各挂四盏一样的红灯

笼,从上往下挂,可以一侧挂好后再挂另一侧,也可以两侧交叉着挂,则挂红灯笼的不同方法数为()

A.8B.1680C.140D.70

3.(23-24高二下•新疆喀什•期中)如图,某水果店门前用3根绳子挂了6串香蕉,从左往右的串数依次为1,2,

3.到了晚上,水果老板要收摊了,假设每次只取I串(挂在一列的只能先收下面的),则将这些香蕉都取完的不同

取法种数为.(结果用数字表示)

5

题型七、不平均分组问题

【例7】.(25-26高二上•全国•期末)基础学科对于一个国家科技发展至关重要,是提高核心竞争力,保持战略领

先的关键,其中数学学科尤为重要.某双一流大学为提高数学系学生的数学素养,特开设了《九章算术》《古今数学

思想》《数学原理》《世界数学通史》《算术研究》五门选修课程,要求数学系每位同学每学年至多选三门,至少

选一门,且已选过的课程不能再选,大一到大三三学年必须将五门选修课程选完,则每位同学的不同选修方式种数

为()

A.25B.40C.150D.240

【举一反三】

I.(23-24高二下•江苏镇江•期中)某单位计划安排“五一”假期间值班人员,若安排甲、乙、丙,丁四人值班5天,

每天均有一人值班,每人至少值班一天,则不同值班的方法数为()

A.60B.180C.240D.300

2.(22・23高二上・江苏南京•期末)某学校派出5名优秀教师去边远地区的4所中学进行教学交流,每所中学至少

派1名教师,则不同的分配方法种数为.

3.(24-25高三下•上海黄浦•期中)某校有5名大学生打算前往观看冰球,速滑,花滑三场比赛,每场比赛至多2

名学生前往,则甲同学不去观看冰球比赛的方案种数有一种.

题型八、平均分组问题

【例8】.(2024•广西桂林•三模)某校组织社会实践活动,将参加活动的3名老师与6名同学分成三组,每组1

名老师与2名同学,不一样的分法共有()

A.45种B.90种C.180种D.270种

举一反三

1.(23-24高三下•山西•开学考试)“畅通微循环,未来生活更舒适”.我国开展一刻钟便民生活圈建设,推进生活

服务业“规范化、连锁化、便利化、品牌化、特色化、智能化”发展,以提质便民为核心,高质量建设国际消费中心

6

城市,便民商业体系向高品质发展.某调研机构成,I5个调研小组,就4个社区的便民生活圈的建设情况进行调研,

每个调研小组选择其中1个社区,要求调研活动覆盖被调研的社区,共有派出方案种数为()

A.120B.240C.360D.480

2.(2。23・辽宁・模拟预测)某市要建立步行15分钟的核酸采样点,现有9名采样工作人员全部分配到3个采样点,

每个采样点至少分配2人,则不同的分配方法种数为()

A.1918B.11508C.12708D.18

3.(22-23高三上•甘肃张掖•月考)安徽省地形具有平原、台地(岗地)、丘陵、山地等类型,其中丘陵地区占了

很大比重,因此山地较多,著名的山也有很多,比如:黄山、九华山、天柱山.某校开设了研学旅行课程,计划将5

名优秀学生分别派往这三个地方进行研学旅行,每座山至少有一名学生参加,则不同的安排方案种数是()

A.150B.120C.160D.180

题型九、部分平均分组问题

【例9】.(24-25高二下•广东深圳•期中)某高校的教授为了完成一个课题,将4名研究生助理分配到3个实验室

进行为期•周的实验来共同协助该教授完成该课题,要求每名研究生助理只去1个实验室进行实验,且每个实验室

至少安排1名研究生助理,则不同的安排方法的种数为()

A.72B.54C.48D.36

【举一反三】

1.(24-25高二下•湖南长沙・月考)若将4名志愿者分配到3个服务点参加抗疫工作,每人只去1个服务点,每个

服务点至少安排1人,则不同的安排方法共有()

A.36种B.48种C.96种D.108种

2.(2024高三・全国•专题练习)近年来,国内中、短途旅游人数增长显著,2024年上半年旅游人数更创新高,充

分展示了国内文旅消费潜力.甲、乙、丙、丁四位同学打算去北京、成都、贵阳三个地方旅游,每位同学只去一个

地方,每个地方至少去1人,则甲、乙都去北京的概率为()

A.-B.—C.—D.—

3183672

3.(22-23高二上•江西赣州•期末)5名学生参加数学建模活动,目前有3个不同的数学建模小组,每个小组至少

分配1名学生,至多分配3名学生,则不同的分配方法种数为()

A.60B.90C.150D.240

题型十、特殊位置法

【例10】.(22・23高三上•河北衡水•月考)某市新冠疫情封闭管理期间,为了更好的保障社区居民的口常生活,

7

选派6名志愿者到甲、乙、丙三个社区进行服务,每人只能去一个地方,每地至少派一人,则不同的选派方案共有

()

A.540种B.180种C.360种D.630种

【举一反三】

1.(2025•辽宁大连•一模)某班有甲、乙、丙、丁四名学生依次参加接力跑的4x100m接力比赛,已知甲不能站在第

一位,乙不能站在第二位,则可能的安排排列顺序有()

A.8种B.14种C.18种D.24种

2.(23-24高二下•北京海淀•期末)将分别写有2,0,2,4的四张卡片,按一定次序排成一行组成一个四位数(首

位不为0),则组成的不同四位数的个数为()

A.9B.12C.18D.24

3.(23-24高二下•江苏连云港•期中)现有5名男生(含I名班长)、2名女生站成一排合影留念,要求班长必须

站中间,他的两侧均为两男1女,则总的站排方法共有()

A.216B.432C.864D.1728

题型十一、涂色问题

【例11].(22-23高三•全国•中职高考)从编号为1,2,3,4,5的5个球中任取4个,放在编号为/,B,C,D

的4个盒子里,每盒一球,且2号球不能放在"盒中的不同的方法数是()

A.24B.48C.54D.96

【举一反三】

1.(2。25高二・全国•专题练习)用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为1,2,…,9的9个小正方形,使得任意

相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为1,5,9的小正方形涂相同的颜色,则共有()种涂

B.36C.54D.108

2.(24-25高二下•安徽池州•期中)如图,现要用5种不同的颜色绐池州市4个区县地图进行着色,要求有公共边

8

的两个区域不能用同一种颜色,且青阳与东至不能使用同一种颜色,共有()种不同的着色方法.

A.180B.120C.60D.240

3.(24-25高二下•广东广州•期中)如图,湖北省分别与湖南、安徽、陕西、江西四省交界,且湘、皖、陕互不交

界,在地图上分别给各省地域涂色,要求相邻省涂不同色,现有4种不同颜色可供选用,则不同的涂色方案数为

()

A.96B.144C.480D.600

题型十二:排数问题

【例12].(24-25高二下•广东梅州,期末)用0,1,2,3组成没有重复数字的四位偶数有()个

A.8B.10C.12D.16

【举一反三】

1.(24-25高一下•河南南阳•期末)从1,357.9中任取3个数字,从024,6.8中任取2个数字,用这S个数字组成的

没有重复数字的五位数的个数为()

A.7200B.19200C.11040D.12000

2.(24-25高二下•江苏苏州・期末)从0,1,2,3,4五个数字中任选3个数字,可组成无重更数字的三位数的个

数为()

A.48B.60C.72D.10()

9

3.(23-24高三下•广东广州•月考)在04,2,3,4中不重复地选取4个数字,共能组成()个不同的四位数.

A.96B.18C.120D.84

题型十三:排列组合方法的综合应用

【例13].(24-25高二下•河北承德・期中)4名男生和3名女生共7人排成一排.(下列问题的结果全部用数字表

示)

(1)如果男生甲不站在队伍的两头,有多少种不同的排法;

⑵如果全部男生相邻,有多少种不同的排法;

(3)如果女生不能相邻,有多少种不同的排法;

(4)如果队伍的两头均是女生且男生甲不站中间,有多少种不同的排法.

【举一反三】

1.(24-25高三•上海•随堂练习)某兴趣小组有10名学生,若从10名学生中选取3人,则选取的3人中恰有1名

3

女牛的概率为百,口女牛人数超过1人,则

⑴该小组中男生、女生各多少人?

(2)若10名学生排成一排,其中男生不相邻,且男生的左右相对顺序固定,问有多少种站队方法?(要求用数字作

答)

(3)若10名学生均为学校管弦乐队成员,其中有3名男生只会萨克斯,有4名女生只会小提琴,其他同学既会萨克

斯又会小提琴,现从这10名学生中任选6人,其中3人吹萨克斯,3人拉小提琴,则有多少种不同的选法?(要求

用数字作答)

2.(23-24高二下•广东佛山•期中)一个口袋内有4个不同的红球,6个不同的白球.

(1)从中任取4个球,红球的个数不比白球个数少的取法有多少利

(2)将4个不同的红球,分给甲、乙两人,每人至少分得1个球,则共有多少种不同的分配方法?

3.(22-23高二下•江苏•月考)某班级周六的课程表要排入历史、语文、数学、物埋、体育、英语共6节课.

(I)如果数学和物理不能相邻,则不同的排法有多少种?

(2)如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有多少种排法?

(3)原定的6节课已排好,学校临时通知要增加生物化学地理3节课,若将这3节课插入原课表中且原来的6节课相

对顺序不变,则有多少种不同的排法?

10

【专题训练】

1.(2026•浙江・一模)某晚会由4个歌舞节目和2个机器人表演节目组成,若要求机器人表演节目不能相邻出演且

前3个节目中至少有一个是机器人表演节目,则不同的节目安排方法有()种.

A.216B.360C.432D.672

2.(2026•安徽合肥•一模)国庆假期,某人计划去4氏CRE五个不同的景点游览.在确定景点的游览顺序时,

要求力在8之前,。与。相邻,则不同的游览顺序共有()

A.18种B.24种C.48种D.60种

3.(25-26高三上•山西太原•期末)某次市运会跳水项目的预赛中有6名参赛选手,其中4校有3名,8校有2名,

C校有1名.现要求"校2名选手的出场均不能和C校选手的出场相邻,则这6名选手不同出场顺序的种数为()

A.144B.288C.360D.432

4.(2。26,浙江•模拟预测)《水浒传》、《三国演义》、《西游记》和《红楼梦》被称为中国古代四大名著.书架

的某一层上有4本不同的文学书,现将四大名著各一本插入这4本书的5个空隙中,要求原有书的顺序不变且四大

名著中至少有3本相邻,则不同的插法共有()

A.120种B.240种

C.480种D.600种

5.(25-26高二上•安徽淮北•期末)中国空间技术的突破和空间站的建设,吸引了众多太空爱好者.在“天宫课堂''第

三课中就有人提问:如何能成为•名航天员?如何才能加入探索太空的队伍中?已知航天员选拔时要接受特殊环境的

耐受性测试,主要包括前庭功能、超重耐力、失重飞行、飞行跳伞、着陆冲击五项.现对这五项测试排序,要求前庭

功能不排在第一项,超重耐力不排在最后一项,失重飞行不排在第三项,则选拔测试的安排方案有()

A.28种B.36种C.48种D.64种

6.(25-26高二下•辽宁•开学考试)如图,在4£CD,比厂六个区域中种植4种不同植物,同一区域只种植1种

植物,相邻两区域所种植物不同,则不同的种植方案种数为()

A.48B.96C.120D.192

II

7.(24-25高二下•广东肇庆•月考)用0,1,2,3,4五个数字,组成无重复数字的五位数,则下列说法不正确的

是()

A.共有96个数B.偶数有60个

C.大于31000的数有24个D.数字2和数字4不相邻的数有60个

8.(25-26高二下•黑龙江•开学考试)某社区组织文化活动,现有书法艺术展示、传统戏曲表演、民间手工艺制作、古

典诗词朗诵、现代音乐赏析这5个文化活动项目.社区安排6名志愿者负责这5个项目的活动组织,若每个项目的活

动都至少有1名志愿者负责,每名志愿者均需要负责且只负责其中1个项目的活动组织,则不同的分配方法种数为

()

A.1500B.1800C.2100D.2400

9.(2026•辽宁•模拟预测)已知I、2、3、4、5、6、7、8八个数字组成一个八位数(各位数字不重复),满足任

意相邻数字奇偶性不同,且5、6两个数字相邻,则这样的八位数有()个.

A.432B.257C.282D.504

二、多选题

10.(25-26高二下•浙江温州•月考)将7个小球放入3个盒子中,结合小球的相同与不同属性、盒子的相同与不同

特征,以及不同的放置限制条件,卜.列说法正确的有()

A.若小球相同、盒子不同,且每个盒子至少放1个球,则不同的放法种数为15

B.若小球相同、盒子不同,且允许有空盒子,则不同的放法种数为21

C.若小球不同、盒子相同,且每个盒子至少放1个球,则不同的放法种数为301

D.若小球相同、盒子不同,且恰有1个盒子放2个球,其余盒子至少放1个球,则不同的放法种数为15

11.(24-25高二下•广东肇庆•月考)下面正确的是()

A.将5个不同的小球放入3个不同的盒子中,没有空盒子,有150种不同的放法;

B.将5个不同的小球放入3个不同的盒子中,盒子可空,有5、种不同的放法;

C.将5个相同的小球放入3个不同的盒子中,没有空盒子,有6种不同的放法;

D.将5个相同的小球放入3个不同的盒子中,盒子可空,有”种不同的放法.

12.(25-26高二上•江苏南通•期末)文娱晚会中,学生的节目有9个,教师的节目有2个,贝ij()

A.如果教师的节目不排在最后,那么不同排法的种数为

12

B.如果教师的节目不排在两端,那么不同排法的种数为C;A;

C.如果教师的节目必须相邻,那么不同排法的种数为A汰]

D.如果教师的节目不能相邻,那么不同排法的种数为A;A:。

13.(25・26高二上♦江西景德镇•期末)五一假期即将来临,小张,小李,小王,小赵,小孙五名同学决定到南京的

著名景点“夫子庙”、“中山陵”、“玄武湖”游玩,每名同学只能选择一个景点,则卜.列说法正确的有()

A.所有可能的方法有125种

B.若小张同学必须去“夫子庙”,则不同的安排方法有64种

C.若每个景点必须有同学去,则不同的安排方法有150种

D.若每个景点必须有同学去,且小张

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