二升三暑期数学奥数培训讲义 第02讲 枚举法中的字典排列(学生版+教师版)

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二升三暑期数学奥数培训讲义 第02讲 枚举法中的字典排列(学生版+教师版)

资源简介

(
第2讲 枚举法中的字典排序
二升三 暑期
)
(
知识点
)
枚举法中的字典排列(三上)
1、 字典排序法
所谓字典排序法,就是指在枚举时,像字典里的单词顺序那样排列出所有答案.
2、 分类计数
枚举法是解决计数问题的基础,但是对于比较复杂的问题,如果直接枚举容易出现重复或者遗漏.这时就需要先把所有情形分成若干小类,再针对每一小类进行枚举.
3、 分类的基本原则:不重不漏.
4、 枚举时注意审题:判断题目“交换顺序算作两种”还是“交换顺序算作一种”.
(
知识精讲
)
在之前我们学习了简单的枚举法——直接把所有情况列举出来,但如果问题较为复杂,枚举很有可能产生重复或者纰漏,这时我们就可用“字典排列法“. 同学们可以翻看一下英汉字典,不难发现字典中单词排列的规律:整本字典按首字母从A到Z排列,首字母相同的单词都在一起,在首字母相同的单词中,再按照第2个字母从A到Z的顺序排列,然后是第3个字母,第4个字母……字典排列法,就是指在枚举时,像字典里的单词顺序那样排列出所有答案.
(
课堂例题
)
字典排列法
1、小高、墨莫、卡莉娅三个人去游乐园玩,三人在藏宝屋中一共发现了5件宝物,这三个人可能分别找到了几件宝物?
2、老师要求每个同学写出3个自然数,并且要求这3个数的和是8.如果两个同学写出的3个自然数相同,只是顺序不一样,就算是同一种写法.试问:同学们最多能给出多少种不同的写法?
分类枚举
3、如图,有7个按键,上面分别写着:1,2,3,4,5,6,7这七个数字.请问:
(1)从中选出2个按键,使它们上面数字的差等于2,一共有多少种选法?
(2)从中选出2个按键,使它们上面数字的和大于9,一共有多少种选法?
(
1
2
5
6
3
4
7
)
4、如图,数一数图中包含星星的长方形(包括正方形)有多少个?
(

)
5、午餐的时候,食堂给同学们准备了苹果、香蕉和桔子这三种水果,每种都有很多个.小高想要挑3个水果吃.请问:小高一共有多少种选择?
6、已知甲、乙、丙三个数的乘积是12,试问甲、乙、丙三数分别可能是几?
7、矮胖子、高个子、小石头、大木头四个人要排队拍照,但是只有3个位置,这四个人中选三个人排队拍照,有几种不同的站法?
8、数学兴趣小组有3名男生和2名女生.现在要选3名同学去参加比赛,其中男生比女生多.有多少种不同的选法?
9、妈妈买来7个鸡蛋,每天至少吃2个,吃完为止.如果天数不限,可能的吃法一共有多少种?
(
随堂练习
)
1、小高、墨莫、卡莉娅三个人一共有7本课外书,每个人至少有一本.小高、墨莫、卡莉娅分别有几本课外书?请写出全部可能的情况.
2、三个大于0的整数之和(数与数可以相同)等于10,共有多少组这样的三位数?
3、有一次,著名的探险家大米得到了一个宝箱,但是宝箱有密码锁,密码锁下边有一行小字:密码之和大于11的两个数字,而且这两个数字不能相同.不能考虑数字的先后顺序,你知道密码共有多少种可能吗?
(
1
2
3
4
5
6
7
8
9
)
4、如图,数一数图中包含星星的正方形有多少个?
(

)
5、如果只能用1元、2元、5元的纸币付款,那么要买价格是13元的东西,一共有___________种不同的付款办法.(不考虑找钱的情况)
6、汤姆、杰瑞和德鲁比都有蛀牙,他们一起去牙医诊所看病.医生发现他们一共有8颗蛀牙,他们三人可能有的蛀牙情况共___________种.
7、生物老师让大家观察蚂蚁的习性,小高在小区的广场上发现了12只黑蚂蚁,这12只蚂蚁恰好凑成了3堆,每堆至少有2只.这3堆蚂蚁可能各有___________只.
(
课后作业
)
1、请你数一数,下图中一共有______个三角形.
2、有4支完全相同的铅笔要分给3位同学,每位同学至少分1支,共有_______种不同的分法.
3、老师要求墨莫把一篇英语课文抄写4遍,每天至少写1遍.那么墨莫完成这些课文共有_______种不同的可能.
4、有面值分别为1元、10元和50元的纸币若干,每种面值的纸币张数都大于3.如果从中任取3张,那么能组成的钱数共有_______种.
5、体育馆里有很多足球、篮球和排球,体育老师要小高从里面拿3个球,至少拿两种球,请问小高有_______种不同的选择.
6、小高、墨莫和卡莉娅三个人一起吃光了一盘薯条,这盘薯条总共有20根,并且每个人吃的薯条都比5根多.请问:每个人可能吃了几根薯条?(
第2讲 枚举法中的字典排序
二升三 暑期
)
(
知识点
)
枚举法中的字典排列(三上)
1、 字典排序法
所谓字典排序法,就是指在枚举时,像字典里的单词顺序那样排列出所有答案.
2、 分类计数
枚举法是解决计数问题的基础,但是对于比较复杂的问题,如果直接枚举容易出现重复或者遗漏.这时就需要先把所有情形分成若干小类,再针对每一小类进行枚举.
3、 分类的基本原则:不重不漏.
4、 枚举时注意审题:判断题目“交换顺序算作两种”还是“交换顺序算作一种”.
(
知识精讲
)
在之前我们学习了简单的枚举法——直接把所有情况列举出来,但如果问题较为复杂,枚举很有可能产生重复或者纰漏,这时我们就可用“字典排列法“. 同学们可以翻看一下英汉字典,不难发现字典中单词排列的规律:整本字典按首字母从A到Z排列,首字母相同的单词都在一起,在首字母相同的单词中,再按照第2个字母从A到Z的顺序排列,然后是第3个字母,第4个字母……字典排列法,就是指在枚举时,像字典里的单词顺序那样排列出所有答案.
(
课堂例题
)
字典排列法
1、小高、墨莫、卡莉娅三个人去游乐园玩,三人在藏宝屋中一共发现了5件宝物,这三个人可能分别找到了几件宝物?
【答案】
共21种情况
【解析】
这三个人分别找到的宝物数量,有如下可能的情况,所以一共有21种情况.
(
小高
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
4
4
5
墨莫
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
0
1
2
3
0
1
2
0
1
0
卡莉娅
5
4
3
2
1
0
4
3
2
1
0
3
2
1
0
2
1
0
1
0
0
)
2、老师要求每个同学写出3个自然数,并且要求这3个数的和是8.如果两个同学写出的3个自然数相同,只是顺序不一样,就算是同一种写法.试问:同学们最多能给出多少种不同的写法?
【答案】
10种
【解析】
不妨设第一个数最小,第三个数最大,则按照第一个数最小是几,可以列出下面的情况:而当第一个数大于3时,3个数的总和至少是不符合题意了.所以最多能给出10种不同的写法.
(
第一个数
0
0
0
0
0
1
1
1
2
2
第二个数
0
1
2
3
4
1
2
3
2
3
第三个数
8
7
6
5
4
6
5
4
4
3
)
分类枚举
3、如图,有7个按键,上面分别写着:1,2,3,4,5,6,7这七个数字.请问:
(1)从中选出2个按键,使它们上面数字的差等于2,一共有多少种选法?
(2)从中选出2个按键,使它们上面数字的和大于9,一共有多少种选法?
(
1
2
5
6
3
4
7
)
【答案】
(1)5种(2)6种
【解析】
(1)按键上最小的数字是1,则减数最小是1;按键上最大的数字是7,则减数最大是;因此减数共有1、2、3、4、5这5种情况,则按键共有5种取法:
(
减数
1
2
3
4
5
被减数
3
4
5
6
7
)
(2)如果选出的较小的数是1,和最大为,不满足要求.
如果较小的数是2,和最大为,不满足要求.
如果较小的数是3,和要大于9,另一个数只能是7.
如果较小的数是4,则另一个数可能是6、7.
如果较小的数是5,则另一个数可能是6、7.
如果较小的数是6,则另一个数只能是7.因此共有6种取法.
(
较小数
3
4
4
5
5
6
较大数
7
6
7
6
7
7
)
4、如图,数一数图中包含星星的长方形(包括正方形)有多少个?
(

)
【答案】
12
【解析】
按长方形的大小分类,一格的有1个,两格的有3个,三格的有2个,四个的有3个,六格的有2个,八格的有1个.共有个.
5、午餐的时候,食堂给同学们准备了苹果、香蕉和桔子这三种水果,每种都有很多个.小高想要挑3个水果吃.请问:小高一共有多少种选择?
【答案】
10种
【解析】
要从苹果、香蕉、桔子这3种水果里一共挑出3个水果,那么这3个水果里可能有1种、2种或3种.
当拿出的水果都是同一种时:可以都是苹果、都是香蕉、都是桔子,总共有3种挑法.
当拿出的3个水果里有2种时,也就是一种有2个,一种有1个:苹果有2个,还有1个可以是香蕉或桔子;香蕉有2个,还有1个可以是苹果或桔子;桔子有2个,还有1个可以是香蕉或者苹果.总共有6种挑法.
当拿出的水果3种都有时,那只有苹果、香蕉、桔子各拿1个这1种挑法了.
所以一共有种选择.
6、已知甲、乙、丙三个数的乘积是12,试问甲、乙、丙三数分别可能是几?
【答案】
18
【解析】
将12写成三个数的乘积,再依次对应到甲、乙、丙三个数.,甲、乙、丙共3种可能.,甲、乙、丙共6种可能.,甲、乙、丙共6种可能.,甲、乙、丙共3种可能.所以甲、乙、丙共种可能.
7、矮胖子、高个子、小石头、大木头四个人要排队拍照,但是只有3个位置,这四个人中选三个人排队拍照,有几种不同的站法?
【答案】
24
【解析】
四个人中选三个,可以依次枚举:矮胖子、高个子、小石头;矮胖子、高个子、大木头;矮胖子、小石头、大木头;高个子、小石头、大木头.所以四个人中选三个人共4种选法.而选好的三个人排队,有6种排法,所以共种不同的站法.
8、数学兴趣小组有3名男生和2名女生.现在要选3名同学去参加比赛,其中男生比女生多.有多少种不同的选法?
【答案】
7
【解析】
因为男生比女生多,所以可能为3男生或2男生1女生.
如果是3男生,共1种选法;
如果是2男生1女生,给男生分别编号1、2、3,女生编号A、B,枚举可得:1、2、A,1、2、B,1、3、A;1、3、B;2、3、A;2、3、B共6种选法.
综上,共有种不同的选法.
9、妈妈买来7个鸡蛋,每天至少吃2个,吃完为止.如果天数不限,可能的吃法一共有多少种?
【答案】
8种
【解析】
7个鸡蛋,每天至少吃2个,所以肯定在1~3天的时间范围里吃完.
如果1天吃完,那只有1种可能:第一天吃了全部7个鸡蛋;
如果2天吃完,那么第一天可以吃2个、3个、4个或5个鸡蛋,第二天把剩下的吃完,也就是分别吃5、4、3、2个,一共有4种情况;
如果3天吃完,那么每天至少吃2个,3天至少吃6个,还多余一个,可以放在3天中的随便哪一天吃,所以一共有3种情况:2、2、3;2、3、2;3、2、2.
全部可能的吃法一共有种.
(
随堂练习
)
1、小高、墨莫、卡莉娅三个人一共有7本课外书,每个人至少有一本.小高、墨莫、卡莉娅分别有几本课外书?请写出全部可能的情况.
【答案】
如下表所示,共有15种可能:
(
小高课外书本数
1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
4
4
5
墨莫课外书本数
1
2
3
4
5
1
2
3
4
1
2
3
1
2
1
卡莉娅课外书本数
5
4
3
2
1
4
3
2
1
3
2
1
2
1
1
)
【解析】
首先,小高至少有1本课外书.此时,墨莫和卡莉娅共有本课外书.又每人至少有1本,因此列出表来共有5种情况,如图1所示.又墨莫和卡莉娅是两个不同的人,因此本题的枚举有顺序.类似地,可以得到小高有2本,3本,4本,5本课外书时,墨莫和卡莉娅两人的课外书的数量,分别如图2,图3,图4,图5所示.但小高是不可能有6本课外书的,否则墨莫和卡莉娅两人一共只有1本课外书,与题意矛盾.综上所述,三人的课外书一共有种可能.
(
小高课外书本数
1
1
1
1
1
墨莫课外书本数
1
2
3
4
5
卡莉娅课外书本数
5
4
3
2
1

1
小高课外书本数
2
2
2
2
墨莫课外书本数
1
2
3
4
卡莉娅课外书本数
4
3
2
1

2
小高课外书本数
3
3
3
墨莫课外书本数
1
2
3
卡莉娅课外书本数
3
2
1
小高课外书本数
4
4
墨莫课外书本数
1
2
卡莉娅课外书本数
2
1
小高课外书本数
5
墨莫课外书本数
1
卡莉娅课外书本数
1

3

4

5
)
2、三个大于0的整数之和(数与数可以相同)等于10,共有多少组这样的三位数?
【答案】
8
【解析】
将10分解成3个非0数字,,,,,,,,.综上,共有8组这样的三位数.
3、有一次,著名的探险家大米得到了一个宝箱,但是宝箱有密码锁,密码锁下边有一行小字:密码之和大于11的两个数字,而且这两个数字不能相同.不能考虑数字的先后顺序,你知道密码共有多少种可能吗?
(
1
2
3
4
5
6
7
8
9
)
【答案】
12
【解析】
将11以上的数写成2个小于10的不同数字的和,,,,,,,,,,,,.综上,共有12种可能.
4、如图,数一数图中包含星星的正方形有多少个?
(

)
【答案】
10
【解析】
按正方形的大小分类.一格的有1个,四格的有4个,九格的有4个,十六格的有1个,共有个.
5、如果只能用1元、2元、5元的纸币付款,那么要买价格是13元的东西,一共有___________种不同的付款办法.(不考虑找钱的情况)
【答案】
14种
【解析】
在1元,2元,5元的纸币中,5元的面值最大.而要买13元的东西,最多用2张5元的纸币.
如果没有5元纸币,要用1元和2元的凑够13元,则2元纸币最多有6张.
当2元纸币分别有0~6张时,对应的1元纸币分别有13张、11张、9张、7张、5张、3张、1张.所以可得以下7种凑法:
(
5
元纸币的张数
0
0
0
0
0
0
0
2
元纸币的张数
0
1
2
3
4
5
6
1
元纸币的张数
13
11
9
7
5
3
1
)
如果5元纸币只有1张,那么余下的元,要由1元和2元的纸币来组成,
此时2元纸币最多有4张.当2元纸币分别有0~4张时,对应的1元纸币分别有8张、6张、4张、2张、0张.所以可得以下5种凑法:
(
5
元纸币的张数
1
1
1
1
1
2
元纸币的张数
0
1
2
3
4
1
元纸币的张数
8
6
4
2
0
)
如果5元纸币有2张,那么余下的元,要由1元和2元的纸币来组成,就只有2种凑法:
(
5
元纸币的张数
2
2
2
元纸币的张数
0
1
1
元纸币的张数
3
1
)
综合以上三种情况,可知一共有种不同的付款方法.
6、汤姆、杰瑞和德鲁比都有蛀牙,他们一起去牙医诊所看病.医生发现他们一共有8颗蛀牙,他们三人可能有的蛀牙情况共___________种.
【答案】
共21种情况
【解析】
当汤姆有1颗蛀牙时,杰瑞和德鲁比一共有颗蛀牙.此时它们的蛀牙数可能是如下情况:
(
汤姆的蛀牙数
1
1
1
1
1
1
杰瑞的蛀牙数
1
2
3
4
5
6
德鲁比的蛀牙数
6
5
4
3
2
1
)
当汤姆有2颗蛀牙时,杰瑞和德鲁比一共有颗蛀牙.此时它们的蛀牙数可能是如下的情况:
(
汤姆的蛀牙数
2
2
2
2
2
杰瑞的蛀牙数
1
2
3
4
5
德鲁比的蛀牙数
5
4
3
2
1
)
类似地可以枚举出汤姆的蛀牙数分别是3颗、4颗、5颗、6颗的情况,如下所示:
(
汤姆的蛀牙数
3
3
3
3
4
4
4
5
5
6
杰瑞的蛀牙数
1
2
3
4
1
2
3
1
2
1
德鲁比蛀牙数
4
3
2
1
3
2
1
2
1
1
)
综上所述,一共有种情况.
7、生物老师让大家观察蚂蚁的习性,小高在小区的广场上发现了12只黑蚂蚁,这12只蚂蚁恰好凑成了3堆,每堆至少有2只.这3堆蚂蚁可能各有___________只.
【答案】
共7种情况:(2,2,8);(2,3,7);(2,4,6);(2,5,5);(3,3,6);(3,4,5);(4,4,4)
【解析】
不妨设第二堆的蚂蚁数量不少于第一堆的,第三堆的蚂蚁数量不少于第二堆的.
当第一堆蚂蚁有2只时,后两堆蚂蚁一共有只.则后两堆可能分别有:2只和8只,3只和7只,4只和6只,5只和5只.
当第一堆蚂蚁有3只时,后两堆蚂蚁一共有只.这三堆蚂蚁又要满足从小到大的顺序,于是后两堆可能是3只和6只,4只和5只.
当第一堆蚂蚁有4只时,这三堆蚂蚁只能都是4只.
综合以上3种情况,这3堆蚂蚁可能有以下7种情况:(2,2,8);(2,3,7);(2,4,6);(2,5,5);(3,3,6);(3,4,5);(4,4,4).
(
课后作业
)
1、请你数一数,下图中一共有______个三角形.
【答案】
8
【解析】
按三角形大小分类,由一个三角形组成的有4个,由两个三角形组成的有4个,所以共有个三角形.
2、有4支完全相同的铅笔要分给3位同学,每位同学至少分1支,共有_______种不同的分法.
【答案】
3
【解析】
将4写成三个不为零的数的和,其中第一个位置代表第一个同学得到的铅笔数,第二个位置代表第二个同学得到的铅笔数,第三个位置代表第三个同学得到的铅笔数.,所以共有3种不同的分法.
3、老师要求墨莫把一篇英语课文抄写4遍,每天至少写1遍.那么墨莫完成这些课文共有_______种不同的可能.
【答案】
8
【解析】
将4写成若干个不为零的数的和,其中第一个位置代表第一天写的数量,第二个位置代表第二天写的数量……,所以共有8种不同的分法.
4、有面值分别为1元、10元和50元的纸币若干,每种面值的纸币张数都大于3.如果从中任取3张,那么能组成的钱数共有_______种.
【答案】
10
【解析】
枚举所有取出的纸币可能,,,,,,,,,,,所有共能组成10种.
5、体育馆里有很多足球、篮球和排球,体育老师要小高从里面拿3个球,至少拿两种球,请问小高有_______种不同的选择.
【答案】
7
【解析】
如果拿了两种球,可能为1足球2篮球,1足球2排球,2足球1篮球,2足球1排球,1篮球2排球,2篮球1排球,共6种选择.
如果拿了三种球,则为1足球1篮球1排球,共1种选择.
综上,共有种选择.
6、小高、墨莫和卡莉娅三个人一起吃光了一盘薯条,这盘薯条总共有20根,并且每个人吃的薯条都比5根多.请问:每个人可能吃了几根薯条?
【答案】
共6种情况
【解析】
从条件来看,小高吃了至少6根薯条;又墨莫和卡莉娅也都至少吃了6根,总共就是12根,则最多还有根薯条给小高吃.所以小高吃的薯条根数是在6~8根之间,分情况进行讨论,那么一共有6种情况.
(
小高
6
6
6
7
7
8
墨莫
6
7
8
6
7
6
卡莉娅
8
7
6
7
6
6
)

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