竞赛数学 · 四年级 第11讲《加法原理与乘法原理》举一反三练习卷
详细解题思路 + 规范步骤 + 三套填空变式(换数字 / 换场景 / 增加知识点)· 答案见文末附录
1. 【原题 ch11-chaoyue-01】爸爸、妈妈带小高去吃西餐,餐厅里有米饭和面条 $2$ 种主食,烤牛排、烤羊排和烤鸡排 $3$ 种主菜,奶油蘑菇汤 $1$ 种汤,以及蛋糕和布丁 $2$ 种甜点。如果小高想要点 $1$ 种主食和 $1$ 种主菜,汤和甜点可点可不点,而且种类不限。请问:小高一共有多少种点菜方法?
详细思路是哪类问题:这是「分步计数 + 可选可不选」题:几类菜搭配成一餐,其中有的必点、有的可点可不点。
关键切入点:四类菜是四步搭配,用乘法原理。难点在“可点可不点”:**把“不点”也算作一种选择**。汤只有 $1$ 种,加上“不点”共 $1+1=2$ 种;甜点有 $2$ 种且种类不限,即每种甜点都独立地“点或不点”,共 $2\times 2=4$ 种。
方法概述:分主食、主菜、汤、甜点四步,对可点可不点的项计入“不点”这一额外选择后相乘。
规范步骤:- 主食必点:$2$ 种(分步计数)
- 主菜必点:$3$ 种(分步计数)
- 汤可点可不点:$1+1=2$ 种(把“不点”算作一种)
- 甜点每种各自点或不点:$2\times 2=4$ 种(可选可不选)
- 四步相乘:$2\times 3\times 2\times 4=48$(种)(乘法原理)
第一套题目:餐厅里有 $3$ 种主食、$4$ 种主菜、$2$ 种汤、$3$ 种甜点。小高要点 $1$ 种主食和 $1$ 种主菜;汤最多点 $1$ 种,也可以不点;甜点可点可不点,种类不限(可以同时点几种)。一共有多少种点菜方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(必点的两项):主食有 $\underline{\quad}$ 种,主菜有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(汤:把“不点”也算一种):汤最多点 $1$ 种,所以选择数是“$2$ 种汤”再加上“不点”,共 $2+1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(甜点:每种各自决定):$3$ 种甜点各自“点或不点”,共 $2\times 2\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$3\times 4=\underline{\quad}$,$12\times 3\times 8=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:配电脑时,机箱有 $3$ 款、显示器有 $4$ 款必须各选 $1$ 件;音箱有 $2$ 款,最多买 $1$ 款也可以不买;装饰灯有 $3$ 款,可买可不买、款数不限。一共有多少种不同的配置方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(必选的两项):机箱有 $\underline{\quad}$ 款,显示器有 $\underline{\quad}$ 款。
- 第 2 步(音箱:把“不买”也算一种):$2+1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(装饰灯:每款各自决定买或不买):$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$3\times 4=\underline{\quad}$,$12\times 3\times 8=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:餐厅有 $2$ 种主食、$3$ 种主菜必点各 $1$ 种;汤有 $2$ 种,最多点 $1$ 种也可不点;甜点有 $4$ 种,可点可不点、种类不限。一共有多少种点菜方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:主食 $2$ 种、主菜 $3$ 种,都必点。
- 第 2 步(汤):加上“不点”,共 $2+1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(甜点):$4$ 种各自“点或不点”,共 $2\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$2\times 3=\underline{\quad}$,$6\times 3\times 16=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:餐厅里有 $3$ 种主食、$4$ 种主菜、$2$ 种汤、$3$ 种甜点。小高要点 $1$ 种主食、$1$ 种主菜;汤最多点 $1$ 种也可不点;甜点种类不限,但**至少要点 $1$ 种**。一共有多少种点菜方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:主食 $3$ 种、主菜 $4$ 种,汤(含“不点”)$2+1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(甜点先不管限制):$3$ 种甜点各自“点或不点”,共 $2\times 2\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(去掉不合要求的):其中“一种都不点”只有 $1$ 种,要减掉,所以甜点有 $8-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$3\times 4=\underline{\quad}$,$12\times 3\times 7=\underline{\quad}$(种)。
2. 【原题 ch11-chaoyue-02】如图 $11\text{-}15$,在一个 $3\times 4$ 的方格表内放入 $4$ 枚相同的棋子,要求每列至多有 $1$ 枚棋子,一共有多少种不同的放法?如果放入 $4$ 枚互不相同的棋子,要求每列至多有 $1$ 枚棋子,一共有多少种不同的放法?
详细思路是哪类问题:这是「棋子放置(每列至多一枚)+ 排列计数」题,还要区分棋子相同与不同。
关键切入点:棋子相同时按**列**分步最省事:$4$ 枚棋子放进 $4$ 列、每列至多 $1$ 枚,说明每列恰好 $1$ 枚,每列只需决定放在哪一行,各 $3$ 种,$3^4=81$。棋子不同时,可以先按相同棋子定好 $4$ 个位置($81$ 种),再把 $4$ 枚不同棋子排到这 $4$ 个位置上($4\times 3\times 2\times 1=24$ 种),相乘得 $1944$。
方法概述:相同棋子按列分步各 $3$ 种相乘;不同棋子在此基础上再乘 $4$ 枚的全排列。
规范步骤:- 每列恰放 $1$ 枚,每列 $3$ 种:$3\times 3\times 3\times 3=81$(种)(乘法原理)
- 不同棋子:先定位置:$81$(种)(相同棋子的结论)
- 再把 $4$ 枚不同棋子排入:$4\times 3\times 2\times 1=24$(种)(全排列)
- 两步相乘:$81\times 24=1944$(种)(乘法原理)
第一套题目:在一个 $4$ 行 $5$ 列的方格表内放入 $5$ 枚棋子,要求每列至多有 $1$ 枚棋子。请问:(1)棋子相同时有多少种放法?(2)棋子互不相同时有多少种放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先推关键结论):$5$ 枚棋子、$5$ 列、每列至多 $1$ 枚,所以每列**恰好** $\underline{\quad}$ 枚,只需逐列决定放在哪一行。
- 第 2 步(第 (1) 问):每列都有 $\underline{\quad}$ 行可选,五列相乘,$4\times 4=\underline{\quad}$,$16\times 16\times 4=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问的思路):先按相同棋子定好 $5$ 个位置($1024$ 种),再把 $5$ 枚不同棋子排到这 $5$ 个位置上。
- 第 4 步:$5$ 枚不同棋子的全排列有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
- 第 5 步:两步相乘,$1024\times 120=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一排 $5$ 个书架,每个书架有 $4$ 层。要把 $5$ 个花瓶摆上去,每个书架至多摆 $1$ 个花瓶。请问:(1)花瓶完全相同时有多少种摆法?(2)花瓶互不相同时有多少种摆法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:$5$ 个花瓶、$5$ 个书架、每架至多 $1$ 个,所以每架**恰好** $\underline{\quad}$ 个,只需逐架决定摆在第几层。
- 第 2 步(第 (1) 问):每架有 $\underline{\quad}$ 层可选,$4\times 4=\underline{\quad}$,$16\times 16\times 4=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):先定好 $5$ 个位置($1024$ 种),再把 $5$ 个不同花瓶排进去。
- 第 4 步:全排列有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
- 第 5 步:$1024\times 120=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:在一个 $3$ 行 $5$ 列的方格表内放入 $5$ 枚棋子,每列至多 $1$ 枚。请问:(1)棋子相同时有多少种放法?(2)棋子互不相同时有多少种放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:每列恰好 $1$ 枚,逐列决定行;每列有 $\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 2 步(第 (1) 问):$3\times 3\times 3=\underline{\quad}$,$27\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):再把 $5$ 枚不同棋子排入选好的 $5$ 个位置,有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:两步相乘,$243\times 120=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:在一个 $3$ 行 $4$ 列的方格表内放入 $4$ 枚**相同**的棋子,要求每列至多有 $1$ 枚,**并且每行至多有 $2$ 枚**。一共有多少种不同的放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先不管新限制):每列恰放 $1$ 枚、每列 $3$ 种,共 $3\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(哪些不合要求):不合要求就是某一行放了 $3$ 枚或 $4$ 枚,要分两类减掉。
- 第 3 步(某行恰好 $3$ 枚):先选是哪一行,有 $\underline{\quad}$ 种;再选这 $3$ 枚在哪 $3$ 列,有 $(4\times 3\times 2)/(3\times 2\times 1)=\underline{\quad}$ 种;剩下那一列的棋子只能放在另外两行,有 $\underline{\quad}$ 种。本类共 $3\times 4\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(某行恰好 $4$ 枚):$4$ 枚全在同一行,只要选是哪一行,有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步(排除法):$81-24-3=\underline{\quad}$(种)。
3. 【原题 ch11-chaoyue-03】如图 $11\text{-}16$,将图中的八个部分用红、黄、绿、蓝这 $4$ 种不同的颜色染色,而且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色。请问:这幅图共有多少种不同的染色方法?
详细思路是哪类问题:这是「区域染色计数」题:八个部分相邻不同色,关键在选一个好的染色顺序。
关键切入点:按 $D,B,E,G,A,C,F,H$ 的顺序染,是为了让**每一块新染的区域都恰好只与已染好的两块相邻**(第一块无限制、第二块只与一块相邻),这样每步的可选数才固定:$4$、$3$,其余各步都是 $4-2=2$。若顺序选得不好,就会出现某步可选数不定、必须分类讨论的麻烦。
方法概述:选好染色顺序,逐区域计与已染相邻区域不同色的选择数相乘。
规范步骤:- 染 $D$,无限制:$4$ 种(分步计数)
- 染 $B$,与 $D$ 相邻:$4-1=3$ 种(相邻不同色)
- 染 $E,G,A,C,F,H$,各与已染的两块相邻:$2$ 种(各)(相邻不同色)
- 八步相乘:$4\times 3\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2=768$(种)(乘法原理)
第一套题目:把图中的八个部分用 $5$ 种不同的颜色染色,相邻的部分不能同色。已知按恰当顺序染色时,第 $1$ 块无相邻限制,第 $2$ 块与已染的 $1$ 块相邻,其余 $6$ 块各与已染的 $2$ 块相邻。共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(顺序为什么重要):按“每块新染的都只与已染好的固定几块相邻”的顺序染,每步可选数才固定。
- 第 2 步:第 $1$ 块无限制有 $\underline{\quad}$ 种;第 $2$ 块与 $1$ 块相邻,有 $5-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:其余 $6$ 块各与已染的 $2$ 块相邻,要避开 $2$ 种颜色,各有 $5-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:先算 $5\times 4=\underline{\quad}$,再算 $3\times 3\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:合起来,$20\times 27\times 27=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一幅地图上有八个省份,用 $5$ 种颜色涂色,接壤的省份不能同色。按恰当顺序涂色时,第 $1$ 个省无限制,第 $2$ 个省与已涂的 $1$ 个省接壤,其余 $6$ 个省各与已涂的 $2$ 个省接壤。共有多少种涂法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:选好顺序,让每个新涂的省只与已涂好的固定几个接壤。
- 第 2 步:第 $1$ 个省有 $\underline{\quad}$ 种;第 $2$ 个省有 $5-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:其余 $6$ 个省各要避开 $2$ 种颜色,各有 $5-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:$5\times 4=\underline{\quad}$,$3\times 3\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:$20\times 27\times 27=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:把九个部分用 $4$ 种颜色染色,相邻部分不能同色。按恰当顺序染色时,第 $1$ 块无相邻限制,第 $2$ 块与已染的 $1$ 块相邻,其余 $7$ 块各与已染的 $2$ 块相邻。共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:第 $1$ 块有 $\underline{\quad}$ 种;第 $2$ 块有 $4-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步:其余 $7$ 块各避开 $2$ 色,各有 $4-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:先算 $4\times 3=\underline{\quad}$,再算 $2\times 2\times 2=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:合起来,$12\times 8\times 8\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:七个区域**首尾相接围成一圈**(每个区域只与它两侧的区域相邻)。用 $4$ 种颜色染色,相邻区域不能同色。共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(为什么不能直接连乘):围成圈后最后一块同时与两块相邻,可选数不定,改用“**排成一排 $-$ 首尾同色**”,而“首尾同色”的情形恰好相当于少一块的环。
- 第 2 步(先建立最小的环):$3$ 块成圈就是两两相邻,有 $4\times 3\times 2=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(逐级往上推):$4$ 块排一排有 $4\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$ 种,所以 $4$ 块成圈有 $108-24=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:$5$ 块排一排有 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$ 种,所以 $5$ 块成圈有 $324-84=\underline{\quad}$(种)。
- 第 5 步:$6$ 块排一排有 $324\times 3=\underline{\quad}$ 种,所以 $6$ 块成圈有 $972-240=\underline{\quad}$(种)。
- 第 6 步:$7$ 块排一排有 $972\times 3=\underline{\quad}$ 种,所以 $7$ 块成圈有 $2916-732=\underline{\quad}$(种)。
4. 【原题 ch11-chaoyue-04】用 $4$ 种不同的颜色给图 $11\text{-}17$ 中的圆圈染色,有线段相连的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
详细思路是哪类问题:这是「环形染色计数」题:四个圆圈首尾相连成环,相邻不同色。
关键切入点:按 $A,B,C,D$ 顺序染时,$C$ 只与 $B$ 相邻、与 $A$ **不相邻**,所以 $C$ 可能与 $A$ 同色也可能不同色,而这会改变 $D$ 的可选数——这正是环形结构必须**分类讨论**的原因。第一类 $C$ 与 $A$ 同色:$C$ 有 $1$ 种,$D$ 只需避开一种颜色,有 $3$ 种;第二类 $C$ 与 $A$ 不同色:$C$ 有 $2$ 种,$D$ 要避开两种,有 $2$ 种。
方法概述:对成环结构按顺序染色,在最后一点处按是否与对角同色分类讨论后相加。
规范步骤:- 染 $A$、$B$:$4\times 3$(相邻不同色)
- 第一类:$C$ 与 $A$ 同色:$1\times 3=3$(分类讨论)
- 第二类:$C$ 与 $A$ 不同色:$2\times 2=4$(分类讨论)
- 两类相加再与前两步相乘:$4\times 3\times (3+4)=84$(种)(加法原理)
第一套题目:四个圆圈 $A$、$B$、$C$、$D$ 首尾相连成一个环($A\!-\!B$、$B\!-\!C$、$C\!-\!D$、$D\!-\!A$ 有线相连)。用 $5$ 种颜色染色,有线相连的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:先染 $A$ 有 $\underline{\quad}$ 种,再染 $B$(与 $A$ 相邻)有 $5-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(为什么要分类):$C$ 只与 $B$ 相邻、与 $A$ 不相邻,所以 $C$ 与 $A$ 可能同色也可能不同色,这会影响 $D$ 的可选数。
- 第 3 步(第一类:$C$ 与 $A$ 同色):$C$ 只有 $1$ 种;$D$ 只需避开 $A$、$C$ 这同一种颜色,有 $5-1=\underline{\quad}$ 种,本类 $1\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(第二类:$C$ 与 $A$ 不同色):$C$ 要避开 $A$、$B$ 两色,有 $5-2=\underline{\quad}$ 种;$D$ 要避开 $A$、$C$ 两色,有 $5-2=\underline{\quad}$ 种,本类 $3\times 3=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:两类相加后与前两步相乘,$5\times 4\times (4+9)=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:圆桌旁围坐四个位置 $A$、$B$、$C$、$D$,每个位置要摆一块桌布,相邻两个位置的桌布颜色不能相同。现有 $5$ 种颜色的桌布,共有多少种不同的摆法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:先摆 $A$ 有 $\underline{\quad}$ 种,$B$ 与 $A$ 相邻有 $5-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步:$C$ 与 $A$ 不相邻,故要按 $C$ 与 $A$ 是否同色分两类。
- 第 3 步(同色):$C$ 有 $1$ 种,$D$ 有 $5-1=\underline{\quad}$ 种,本类 $1\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(不同色):$C$ 有 $5-2=\underline{\quad}$ 种,$D$ 有 $5-2=\underline{\quad}$ 种,本类 $3\times 3=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:$5\times 4\times (4+9)=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:五个圆圈首尾相连成一个环,用 $4$ 种颜色染色,相邻的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(换个好办法):环 $=$ 排成一排 $-$ 首尾同色,而“首尾同色”把首尾看成一个后恰好是少一块的环。
- 第 2 步:$5$ 个圆圈排成一排、相邻不同色,共 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:$4$ 个圆圈成环的种数由原题已知是 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:所以 $5$ 个圆圈成环有 $324-84=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:六个圆圈首尾相连成一个环,用 $4$ 种颜色染色,相邻的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:仍用“环 $=$ 排一排 $-$ 首尾同色”,且首尾同色的情形相当于少一块的环,需要一级一级往上推。
- 第 2 步:$4$ 个成环有 $84$ 种;$5$ 个排一排有 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$ 种,故 $5$ 个成环有 $324-84=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:$6$ 个排一排有 $324\times 3=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:故 $6$ 个成环有 $972-240=\underline{\quad}$(种)。
5. 【原题 ch11-chaoyue-05】一只甲虫沿着图 $11\text{-}18$ 中的方格线从 $A$ 爬到 $B$,每次只能向右爬一格或向上爬一格,图中画着黑点的地方不能通过。请问:这只甲虫可以选择多少条不同的路线?
详细思路是哪类问题:这是「带障碍的格点路径计数」题:只能向右或向上走,图中黑点不能通过。
关键切入点:标数法的核心是“到某点的走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻”。遇到不能通过的黑点,只要把该点标 $0$,表示到它的走法为 $0$ 条,后面的点照常相加即可——被堵住的路自然就不会被算进去。最下一行、最左一列的点仍标 $1$(只有一条直路),最后 $B$ 处的数即为答案 $66$。
方法概述:用标数法,每点走法数等于其左、下相邻点之和,遇黑点标 $0$。
规范步骤:- 只能向右或向上走:$右 \;/\; 上$(方向单一)
- 最下一行、最左一列标 $1$:$1$(只有一条直路)
- 黑点标 $0$:$0$(障碍处理)
- 其余点 = 左邻 + 下邻:$该点 = 左 + 下$(加法原理)
- 标到 $B$:$B=66$(条)(标数法)
第一套题目:甲虫沿方格线从左下角 $A$ 爬到右上角 $B$,方格网横向 $5$ 段、纵向 $5$ 段,每次只能向右或向上爬一格。已知从 $A$ 向右 $2$ 格、向上 $2$ 格的交点,以及向右 $3$ 格、向上 $3$ 格的交点**都不能通过**。这只甲虫可以选择多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(障碍怎么办):不能通过的点直接标 $\underline{\quad}$,其余点仍是“左邻 $+$ 下邻”;最下一行、最左一列标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{\quad}$、$0$、$0+4=\underline{\quad}$、$4+5=\underline{\quad}$、$9+6=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行,第 $4$ 个是障碍):$1$、$1+3=\underline{\quad}$、$4+0=\underline{\quad}$、$0$、$0+9=\underline{\quad}$、$9+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行):$1$、$1+4=\underline{\quad}$、$5+4=\underline{\quad}$、$9+0=\underline{\quad}$、$9+9=\underline{\quad}$、$18+24=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1$、$1+5=\underline{\quad}$、$6+9=\underline{\quad}$、$15+9=\underline{\quad}$、$24+18=\underline{\quad}$、$42+42=\underline{\quad}$。
第二套题目:快递员在横向 $5$ 段、纵向 $5$ 段的街道网中从西南角 $A$ 送到东北角 $B$,只能向东或向北走。从 $A$ 向东 $2$ 段、向北 $2$ 段的路口,以及向东 $3$ 段、向北 $3$ 段的路口正在施工,**不能通过**。共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:施工路口标 $\underline{\quad}$,其余点仍是“西邻 $+$ 南邻”;最南一行、最西一列标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行):$1$、$1+2=\underline{\quad}$、$0$、$0+4=\underline{\quad}$、$4+5=\underline{\quad}$、$9+6=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行):$1$、$1+3=\underline{\quad}$、$4+0=\underline{\quad}$、$0$、$0+9=\underline{\quad}$、$9+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行):$1$、$1+4=\underline{\quad}$、$5+4=\underline{\quad}$、$9+0=\underline{\quad}$、$9+9=\underline{\quad}$、$18+24=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1$、$1+5=\underline{\quad}$、$6+9=\underline{\quad}$、$15+9=\underline{\quad}$、$24+18=\underline{\quad}$、$42+42=\underline{\quad}$。
第三套题目:甲虫从横向 $4$ 段、纵向 $4$ 段方格网的左下角 $A$ 爬到右上角 $B$,只能向右或向上爬。已知从 $A$ 向右 $2$ 格、向上 $2$ 格的交点不能通过。共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:障碍点标 $\underline{\quad}$,其余点为“左邻 $+$ 下邻”,最下一行与最左一列标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{\quad}$、$0$、$0+4=\underline{\quad}$、$4+5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行):$1$、$1+3=\underline{\quad}$、$4+0=\underline{\quad}$、$4+4=\underline{\quad}$、$8+9=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1$、$1+4=\underline{\quad}$、$5+4=\underline{\quad}$、$9+8=\underline{\quad}$、$17+17=\underline{\quad}$。
第三套题目:甲虫从横向 $5$ 段、纵向 $5$ 段方格网的左下角 $A$ 爬到右上角 $B$,只能向右或向上爬。从 $A$ 出发“右 $2$ 上 $2$”“右 $3$ 上 $3$”“右 $1$ 上 $4$”这三个交点**都不能通过**。共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三个障碍点都标 $\underline{\quad}$,其余点为“左邻 $+$ 下邻”。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{\quad}$、$0$、$0+4=\underline{\quad}$、$4+5=\underline{\quad}$、$9+6=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行,第 $4$ 个是障碍):$1$、$1+3=\underline{\quad}$、$4+0=\underline{\quad}$、$0$、$0+9=\underline{\quad}$、$9+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行,第 $2$ 个是障碍):$1$、$0$、$0+4=\underline{\quad}$、$4+0=\underline{\quad}$、$4+9=\underline{\quad}$、$13+24=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1$、$1+0=\underline{\quad}$、$1+4=\underline{\quad}$、$5+4=\underline{\quad}$、$9+13=\underline{\quad}$、$22+37=\underline{\quad}$。
6. 【原题 ch11-chaoyue-06】王老师家装修新房,需要 $2$ 个木匠和 $2$ 个电工。现有木匠 $3$ 人、电工 $3$ 人,另有 $1$ 人既能做木匠也能做电工。要从这 $7$ 人中挑选出 $4$ 人完成这项工作,共有多少种不同的选法?
详细思路是哪类问题:这是「分类讨论 + 组合选取」题:有人身兼两职,要按他的去向分类。
关键切入点:全部麻烦都出在那位“既能做木匠也能做电工”的人身上——他的身份不定,所以**按他做什么分三类**:做木匠、做电工、什么都不做。分完类后每一类里剩下的人各司其职,用乘法原理分步选出人数即可。注意“从 $3$ 人中选 $2$ 人”与“从 $3$ 人中选 $1$ 人”都是 $3$ 种。
方法概述:按那位“两栖”工人做木匠、做电工、不做分三类,每类内分步选人相乘后相加。
规范步骤:- ①他做木匠:再选 $1$ 木匠、$2$ 电工:$3\times 3=9$(种)(乘法原理)
- ②他做电工:再选 $2$ 木匠、$1$ 电工:$3\times 3=9$(种)(乘法原理)
- ③他不做:再选 $2$ 木匠、$2$ 电工:$3\times 3=9$(种)(乘法原理)
- 三类相加:$9+9+9=27$(种)(加法原理)
第一套题目:装修需要 $3$ 个木匠和 $3$ 个电工。现有木匠 $4$ 人、电工 $4$ 人,另有 $1$ 人既能做木匠也能做电工。要从这 $9$ 人中挑出 $6$ 人完成工作,共有多少种不同的选法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(按谁分类):那位**两栖**工人的身份不定,按他“做木匠 / 做电工 / 什么都不做”分三类。
- 第 2 步(第一类:他做木匠):还需从 $4$ 个木匠中选 $2$ 人,有 $(4\times 3)/(2\times 1)=\underline{\quad}$ 种;从 $4$ 个电工中选 $3$ 人,有 $(4\times 3\times 2)/(3\times 2\times 1)=\underline{\quad}$ 种;本类 $6\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(第二类:他做电工):还需选 $3$ 个木匠、$2$ 个电工,同理为 $4\times 6=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(第三类:他什么都不做):还需选 $3$ 个木匠、$3$ 个电工,$4\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:三类相加,$24+24+16=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:演出需要 $3$ 名鼓手和 $3$ 名吉他手。现有鼓手 $4$ 人、吉他手 $4$ 人,另有 $1$ 人两样都会。要从这 $9$ 人中挑出 $6$ 人,共有多少种不同的选法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:按那位两样都会的人“当鼓手 / 当吉他手 / 不上场”分三类。
- 第 2 步(当鼓手):再选 $2$ 名鼓手 $(4\times 3)/(2\times 1)=\underline{\quad}$ 种、$3$ 名吉他手 $(4\times 3\times 2)/(3\times 2\times 1)=\underline{\quad}$ 种,本类 $6\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(当吉他手):同理 $4\times 6=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(不上场):$4\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:三类相加,$24+24+16=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:装修需要 $2$ 个木匠和 $2$ 个电工。现有木匠 $4$ 人、电工 $4$ 人,另有 $1$ 人两样都能做。要从这 $9$ 人中挑出 $4$ 人,共有多少种不同的选法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:仍按那位两栖工人的去向分三类。
- 第 2 步(他做木匠):再选 $1$ 个木匠有 $\underline{\quad}$ 种、$2$ 个电工有 $(4\times 3)/(2\times 1)=\underline{\quad}$ 种,本类 $4\times 6=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(他做电工):同理 $6\times 4=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(他什么都不做):再选 $2$ 木匠、$2$ 电工,$6\times 6=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:三类相加,$24+24+36=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:装修需要 $2$ 个木匠和 $2$ 个电工。现有只会木匠的 $3$ 人、只会电工的 $3$ 人,另有 $2$ 人既能做木匠也能做电工。要从这 $8$ 人中挑出 $4$ 人完成工作,共有多少种不同的选法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(换个分类标准):这次有 **$2$ 名两栖工人**,若仍按各人去向分类,会把同一组 $4$ 人重复计数(例如两栖甲做木匠、两栖乙做电工,与两人对调是同一组人)。题目问的是**不同的人选组合**,所以改按“选出的 $4$ 人里含**几名两栖工人**”分三类:含 $0$、$1$、$2$ 名,每类只要能凑成 $2$ 木 $2$ 电即可。
- 第 2 步(含 $0$ 名两栖):$4$ 人全部来自 $3$ 名纯木匠、$3$ 名纯电工,须选 $2$ 木 $2$ 电。选 $2$ 木有 $(3\times 2)/(2\times 1)=\underline{\quad}$ 种,选 $2$ 电同样 $3$ 种,本类 $3\times 3=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(含 $1$ 名两栖,先选哪名两栖有 $2$ 种):这名两栖必须亲自顶一个岗,故其余 $3$ 人只能是“$1$ 木 $2$ 电”(两栖做木匠)或“$2$ 木 $1$ 电”(两栖做电工)。前者 $C(3,1)\times C(3,2)=3\times 3=\underline{\quad}$ 种,后者 $C(3,2)\times C(3,1)$ 同样 $9$ 种,两种相加 $9+9=\underline{\quad}$ 种;再乘两名两栖的 $2$ 种选择,$18\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步(含 $2$ 名两栖):两名两栖全选入,再从 $6$ 名纯工人中任选 $2$ 人补齐;无论补进的是 $2$ 木、$1$ 木 $1$ 电还是 $2$ 电,两名两栖都能灵活补位凑成 $2$ 木 $2$ 电,故都可行,$(6\times 5)/(2\times 1)=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步(三类相加):$9+36+15=\underline{\quad}$(种)。
7. 【原题 ch11-chaoyue-07】如图 $11\text{-}19$ 所示,一只小甲虫要从 $A$ 点出发沿着线段爬到 $B$ 点,不能重复经过任何点。请问:这只甲虫有多少种不同的走法?
详细思路是哪类问题:这是「不重复经过顶点的路径计数」题:图形复杂、又不许重复经过任何点,不能直接套标数法。
关键切入点:标数法要求方向单一(只能往一个大方向走),而本题允许在图中绕行、只是不能重复经过点,所以必须**分块 + 分类**。先找到把图分隔成左右两部分的关键点 $E$、$F$,分别算出各小块内部从 $E$(或 $F$)到 $B$ 的路线数 $M=9$、$m=4$、$N=8$、$n=3$;再按“从 $A$ 迈出的第一步走哪条边”分类,把每类的路线数相加。
方法概述:用分隔点把图分块,分别求各块路线数,再按第一步走向分类相加。
规范步骤:- 求各块内部的路线数:$M=3+3+3=9,\;m=4,\;N=1+3+4=8,\;n=3$(分块)
- ①第一步走 $AE$:$M+n+n=9+3+3=15$(条)(分类讨论)
- ②第一步走 $AP$:$M+N+N=9+8+8=25$(条)(分类讨论)
- ③第一步走 $AD$ 再走 $DF$:$N+m=8+4=12$(条)(分类讨论)
- ④第一步走 $AD$ 再走 $DP$:$M+N=9+8=17$(条)(分类讨论)
- 四类相加:$15+25+12+17=69$(条)(加法原理)
8. 【原题 ch11-chaoyue-08】如图 $11\text{-}20$ 所示,国际象棋中的棋子“皇后”从左下角走到右上角,每步只能向右、向上或者向右上移动任意多格。一共有多少种不同的走法?
详细思路是哪类问题:这是「标数法路径计数」的加强版:皇后每步可以向右、向上或向右上走**任意多格**。
关键切入点:仍用标数法,但“来路”变多了:因为每步可以走任意多格,所以到某格的走法数 $=$ **它正左方所有格 $+$ 正下方所有格 $+$ 左下斜线上所有格**的走法数之和(加法原理),而不只是相邻的三个。从“始”格标 $1$ 开始,按从左到右、从下到上的顺序逐格标数,右上角标的数即为答案 $188$。
方法概述:用标数法,每格走法数等于其正左、正下、左下方向全部已标格之和。
规范步骤:- 起点格标 $1$:$1$(标数法)
- 第一行依次为 $1,1,2,4$:$1,\;1,\;1+1=2,\;1+1+2=4$(累加左方所有格)
- 第二行依次为 $1,3,7,17$:$1,\;1+1+1=3,\;(1+3)+2+1=7,\;(1+3+7)+4+2=17$(左+下+左下)
- 第三行依次为 $2,7,22,60$:$2,\;7,\;22,\;60$(左+下+左下)
- 第四行末格即答案:$(4+17+60)+(4+17+60)+(22+3+1)=188$(左+下+左下)
第一套题目:国际象棋中的“皇后”在一个 $5\times 5$ 的棋盘上,从左下角格走到右上角格,每步只能向右、向上或者向右上移动任意多格。一共有多少种不同的走法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(来路为什么变多):因为每步可以走任意多格,所以到某一格的走法数 $=$ 它**正左方所有格** $+$ **正下方所有格** $+$ **左下斜线上所有格**的走法数之和。
- 第 2 步(第一行,从左到右):起点标 $1$;其余各格是左方所有格之和,依次为 $1$、$1+1=\underline{\quad}$、$1+1+2=\underline{\quad}$、$1+1+2+4=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第二行):依次为 $1$、$1+1+1=\underline{\quad}$、$(1+3)+2+1=\underline{\quad}$、$(1+3+7)+4+2=\underline{\quad}$、$(1+3+7+17)+8+4=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第三行):依次为 $1+1=\underline{\quad}$、$7$、$22$、$60$、$158$。
- 第 5 步(第四行):依次为 $1+1+2=\underline{\quad}$、$17$、$60$、$188$、$543$。
- 第 6 步(第五行,末格即答案):依次为 $1+1+2+4=\underline{\quad}$、$40$、$158$、$543$、$(8+40+158+543)+(8+40+158+543)+(188+22+3+1)=\underline{\quad}$。
第二套题目:机器人在 $5\times 5$ 的仓储货架上从左下角格移动到右上角格,每步只能向右、向上或向右上移动任意多格。一共有多少种不同的移动方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:每步可移动任意多格,故到某格的方案数 $=$ 正左方所有格 $+$ 正下方所有格 $+$ 左下斜线上所有格之和。
- 第 2 步(第一行):起点标 $1$,其余依次为 $1$、$1+1=\underline{\quad}$、$1+1+2=\underline{\quad}$、$1+1+2+4=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第二行):$1$、$1+1+1=\underline{\quad}$、$(1+3)+2+1=\underline{\quad}$、$(1+3+7)+4+2=\underline{\quad}$、$(1+3+7+17)+8+4=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第三行):$1+1=\underline{\quad}$、$7$、$22$、$60$、$158$。
- 第 5 步(第四行):$1+1+2=\underline{\quad}$、$17$、$60$、$188$、$543$。
- 第 6 步(第五行,末格即答案):$1+1+2+4=\underline{\quad}$、$40$、$158$、$543$、$(8+40+158+543)+(8+40+158+543)+(188+22+3+1)=\underline{\quad}$。
第三套题目:“皇后”在一个 $4$ 行 $5$ 列的棋盘上,从左下角格走到右上角格,每步只能向右、向上或向右上移动任意多格。一共有多少种不同的走法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:仍按“正左方所有格 $+$ 正下方所有格 $+$ 左下斜线所有格”标数。
- 第 2 步(第一行):$1$、$1$、$1+1=\underline{\quad}$、$1+1+2=\underline{\quad}$、$1+1+2+4=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第二行):$1$、$1+1+1=\underline{\quad}$、$(1+3)+2+1=\underline{\quad}$、$(1+3+7)+4+2=\underline{\quad}$、$(1+3+7+17)+8+4=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第三行):$1+1=\underline{\quad}$、$7$、$22$、$60$、$158$。
- 第 5 步(第四行,末格即答案):$1+1+2=\underline{\quad}$、$17$、$60$、$188$、$(4+17+60+188)+(8+40+158)+(60+7+1)=\underline{\quad}$。
第三套题目:“皇后”在 $4\times 4$ 的棋盘上从左下角格走到右上角格,每步只能向右、向上或向右上移动任意多格。现在**从左下角起向右 $1$ 格、向上 $1$ 格的那个格子被禁止停留和经过**。一共有多少种不同的走法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(禁止格怎么处理):走不到也不能停的格子标 $\underline{\quad}$,它在后面的累加中自然贡献 $0$。
- 第 2 步(第一行):$1$、$1$、$1+1=\underline{\quad}$、$1+1+2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第二行,第 $2$ 格被禁止):$1$、$0$、$(1+0)+2+1=\underline{\quad}$、$(1+0+4)+4+2=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第三行):$1+1=\underline{\quad}$、$(2)+(1+0)+1=\underline{\quad}$、$(2+4)+(2+4)+(0+1)=\underline{\quad}$、$(2+4+13)+(4+11)+(4+1)=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第四行,末格即答案):$1+1+2=\underline{\quad}$、$(4)+(1+0+4)+2=\underline{\quad}$、$(4+11)+(2+4+13)+(4+1)=\underline{\quad}$、$(4+11+39)+(4+11+39)+(13+0+1)=\underline{\quad}$。
9. 【原题 ch11-tuozhan-01】小高一家人外出旅游,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以坐飞机。经过网上查询,出发的那一天中火车有 $4$ 班,汽车有 $3$ 班,飞机有 $2$ 班。他们乘坐这些交通工具,一共可以有多少种不同的选择?
详细思路是哪类问题:这是「加法原理(分类计数)」题:几种互斥的交通方式,每种有若干班次,求总选择数。
关键切入点:一家人出门只坐一种交通工具,坐了火车就不会同时坐汽车、飞机,三种方式互相排斥,属于**分类**,所以把各类班次相加而不是相乘。
方法概述:三种交通工具互斥,用加法原理把各类班次相加。
规范步骤:- 确认三类互斥:$火车 \;或\; 汽车 \;或\; 飞机$(分类关系)
- 先合并火车与汽车:$4+3=7$(加法原理)
- 再加飞机:$7+2=9$(加法原理)
- 写出答案:$4+3+2=9$(种)
第一套题目:小高一家人外出旅游,出发那天火车有 $12$ 班,汽车有 $9$ 班,飞机有 $7$ 班。他们只乘一种交通工具的一个班次,一共有多少种不同的选择?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(分类还是分步):只坐一种交通工具的一个班次,三种方式**互相排斥**,是分类,用加法原理。
- 第 2 步:先合并火车与汽车,$12+9=\underline{\quad}$(班)。
- 第 3 步:再加上飞机,$21+7=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:社区活动中心今天开设手工课 $12$ 节、绘画课 $9$ 节、音乐课 $7$ 节。萱萱只报其中一节课,一共有多少种不同的选择?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:只报一节课,三类课程互相排斥,是分类,用加法原理。
- 第 2 步:先合并手工与绘画,$12+9=\underline{\quad}$(节)。
- 第 3 步:再加音乐课,$21+7=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:出发那天火车有 $12$ 班,汽车有 $9$ 班,飞机有 $7$ 班,轮船有 $5$ 班。只乘其中一种交通工具的一个班次,一共有多少种不同的选择?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:四种方式仍然互相排斥,是分类,用加法原理把四类相加。
- 第 2 步:$12+9=\underline{\quad}$,$21+7=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再加轮船,$28+5=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:出发那天火车有 $12$ 班,汽车有 $9$ 班,飞机有 $7$ 班。小高一家先选定一个班次,上车(机)后还要在**经济、舒适、豪华** $3$ 种座位等级中选 $1$ 种。一共有多少种不同的出行方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(选班次——分类):三种交通方式互斥,可选班次共 $12+9+7=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步(判断第二件事):选班次与选座位等级是**都要做**的两件事,是分步,用乘法原理。
- 第 3 步:座位等级有 $3$ 种,两步相乘,$28\times 3=\underline{\quad}$(种)。
10. 【原题 ch11-tuozhan-02】“IMO”是“国际数学奥林匹克”的缩写,要求把这 $3$ 个字母涂上 $3$ 种不同的颜色,且每个字母只能涂一种颜色。现有 $5$ 种不同颜色的笔,按上述要求,有多少种不同颜色搭配的“IMO”?
详细思路是哪类问题:这是「染色计数 + 排列计数」题:给几个不同的字母涂上互不相同的颜色。
关键切入点:“$3$ 个字母涂 $3$ 种不同颜色”意味着任意两个字母都不能同色。按 I、M、O 的顺序分三步涂:第一步 $5$ 种随便选,第二步要避开已用的 $1$ 种($5-1=4$),第三步要避开已用的 $2$ 种($5-2=3$),可选数每步减一,再相乘。
方法概述:三个字母依次涂色,可选颜色数 $5,4,3$ 依次减一后相乘。
规范步骤:- 涂 I:$5$ 种(分步计数)
- 涂 M,避开 I 的颜色:$5-1=4$ 种(颜色互不相同)
- 涂 O,避开 I、M 两色:$5-2=3$ 种(颜色互不相同)
- 三步相乘:$5\times 4\times 3=60$(种)(乘法原理)
第一套题目:要把 “MATH” 这 $4$ 个字母涂上 $4$ 种互不相同的颜色,每个字母只涂一种颜色。现有 $7$ 种不同颜色的笔,一共有多少种不同的涂法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(限制是什么):$4$ 个字母颜色**互不相同**,所以每涂一个,可用颜色就少一种。
- 第 2 步:四步的选择数依次为 $7$、$7-1=\underline{\quad}$、$7-2=\underline{\quad}$、$7-3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:先算前两步,$7\times 6=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:再乘后两步,$42\times 5\times 4=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:运动会要给 $4$ 面并排的旗帜染上 $4$ 种互不相同的颜色,现有 $7$ 种颜色的染料。一共有多少种不同的染法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:$4$ 面旗帜颜色互不相同,每染一面可用颜色就少一种。
- 第 2 步:四步选择数依次为 $7$、$7-1=\underline{\quad}$、$7-2=\underline{\quad}$、$7-3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:$7\times 6=\underline{\quad}$,$42\times 5\times 4=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:把 “IMO” 这 $3$ 个字母涂上 $3$ 种互不相同的颜色,现有 $6$ 种不同颜色的笔,一共有多少种不同的涂法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三个字母颜色互不相同,可用颜色每步减一。
- 第 2 步:三步选择数依次为 $6$、$6-1=\underline{\quad}$、$6-2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:三步相乘,$6\times 5\times 4=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:把 “MATH” 这 $4$ 个字母涂上 $4$ 种互不相同的颜色,现有 $7$ 种颜色的笔,但要求第一个字母 “M” **必须涂红色**。一共有多少种不同的涂法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(受限的先涂):“M” 只能涂红色,有 $\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 2 步:红色被用掉后,剩下 $7-1=\underline{\quad}$ 种颜色供其余三个字母使用,且它们仍互不相同。
- 第 3 步:后三步选择数依次为 $6$、$6-1=\underline{\quad}$、$6-2=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:四步相乘,$1\times 6\times 5\times 4=\underline{\quad}$(种)。
11. 【原题 ch11-tuozhan-03】老师要求小高在黑板上写出一个减法算式,而且被减数必须是两位数,减数必须是一位数,小高有多少种不同的写法?
详细思路是哪类问题:这是「分步计数 + 数的位数计数」题:写一个算式,被减数与减数各有位数要求,求算式个数。
关键切入点:写算式分两步:先定被减数、再定减数。难点在于**先数清每一步有多少个数可用**:两位数是 $10\sim 99$,共 $99-10+1=90$ 个;一位数是 $0\sim 9$,共 $10$ 个。两步都要完成才写出一个算式,故相乘。
方法概述:分两步确定被减数与减数,$90$ 种与 $10$ 种相乘。
规范步骤:- 数两位数的个数:$99-10+1=90$(个)(位数计数)
- 数一位数的个数:$9-0+1=10$(个)(位数计数)
- 两步相乘:$90\times 10=900$(种)(乘法原理)
第一套题目:老师要求小高在黑板上写出一个减法算式,被减数必须是**三位数**,减数必须是**两位数**。小高有多少种不同的写法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先数清每步有多少个数):三位数是 $100\sim 999$,共 $999-100+1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步:两位数是 $10\sim 99$,共 $99-10+1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步(关系判断):被减数和减数都要定下来算式才写成,是分步,用乘法原理,$900\times 90=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:仓库要给货物打印编号标签,标签上先印一个**三位数**的货号,再印一个**两位数**的批次号。一共可以印出多少种不同的标签?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三位数货号是 $100\sim 999$,共 $999-100+1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步:两位数批次号是 $10\sim 99$,共 $99-10+1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步:两部分都要印,是分步,用乘法原理,$900\times 90=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:写出一个减法算式,被减数必须是**四位数**,减数必须是**两位数**。一共有多少种不同的写法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:四位数是 $1000\sim 9999$,共 $9999-1000+1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步:两位数共 $99-10+1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步:两步相乘,$9000\times 90=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:写出一个减法算式,被减数必须是**三位偶数**,减数必须是**一位奇数**。一共有多少种不同的写法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(三位偶数有几个):三位数共 $999-100+1=\underline{\quad}$ 个,其中偶数恰占一半,$900\div 2=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步(一位奇数有几个):一位奇数是 $1,3,5,7,9$,共 $\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步:两步相乘,$450\times 5=\underline{\quad}$(种)。
12. 【原题 ch11-tuozhan-04】有一个三层书架,第一层放了 $15$ 本小说,第二层放了 $10$ 本漫画,第三层放了 $5$ 本科普书,并且这些书各不相同。请问:(1)如果从所有的书中任取 $1$ 本,共有多少种不同的取法?(2)如果从每一层中各取 $1$ 本,共有多少种不同的取法?(3)如果从中取出 $2$ 本不同类别的书,共有多少种不同的取法?
详细思路是哪类问题:这是「分类与分步综合」题:同一个书架,三种问法分别对应加法原理、乘法原理,以及“先分类再分步”。
关键切入点:(1)只取 $1$ 本 → 三层互斥 → 分类相加;(2)每层各取 $1$ 本 → 三本都要取 → 分步相乘;(3)取 $2$ 本不同类别 → 先看是哪两类的搭配(三种搭配互斥,分类),每种搭配内部要各取一本(分步),所以是“类间相加、类内相乘”。
方法概述:(1)分类相加;(2)分步相乘;(3)按两类搭配分三类,每类分步相乘后相加。
规范步骤:- (1)任取一本,三类互斥:$15+10+5=30$(种)(加法原理)
- (2)每层各取一本:$15\times 10\times 5=750$(种)(乘法原理)
- (3)小说+漫画:$15\times 10=150$(类内分步)
- (3)小说+科普、漫画+科普:$15\times 5=75,\;10\times 5=50$(类内分步)
- (3)三类相加:$150+75+50=275$(种)(加法原理)
第一套题目:三层书架上第一层放 $20$ 本小说,第二层放 $12$ 本漫画,第三层放 $8$ 本科普书,这些书各不相同。请问:(1)任取 $1$ 本有多少种取法?(2)每层各取 $1$ 本有多少种取法?(3)取出 $2$ 本不同类别的书有多少种取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 本,三类互斥,用加法原理,$20+12+8=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):三本都要取,是分步,用乘法原理,$20\times 12=\underline{\quad}$,再乘科普,$240\times 8=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (3) 问先分类):两本书的搭配只能是“小说+漫画”“小说+科普”“漫画+科普”,三类互斥。
- 第 4 步(类内分步):$20\times 12=\underline{\quad}$,$20\times 8=\underline{\quad}$,$12\times 8=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:三类相加,$240+160+96=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:礼品柜有三格:第一格 $20$ 个不同的玩偶,第二格 $12$ 个不同的模型,第三格 $8$ 个不同的拼图。请问:(1)任取 $1$ 件有多少种取法?(2)每格各取 $1$ 件有多少种取法?(3)取出 $2$ 件不同类别的礼品有多少种取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 件,三类互斥,$20+12+8=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):三件都要取,是分步,$20\times 12=\underline{\quad}$,$240\times 8=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (3) 问):先按搭配分三类,类内再分步:$20\times 12=\underline{\quad}$,$20\times 8=\underline{\quad}$,$12\times 8=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:三类相加,$240+160+96=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:四层书架上依次放 $12$ 本小说、$10$ 本漫画、$8$ 本科普书、$5$ 本诗集,各不相同。请问:(1)任取 $1$ 本有多少种取法?(2)每层各取 $1$ 本有多少种取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 本,四类互斥,用加法原理,$12+10+8+5=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):四本都要取,是分步,用乘法原理,先算 $12\times 10=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再乘后两层,$120\times 8\times 5=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:三层书架上有 $20$ 本小说、$12$ 本漫画、$8$ 本科普书,各不相同。取出 $2$ 本**不同类别**的书,且其中**必须有一本是小说**。一共有多少种不同的取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(多了一个条件怎么分类):既然必须含小说,另一本只能是漫画或科普,只剩 $\underline{\quad}$ 类搭配(比原来少了“漫画+科普”这一类)。
- 第 2 步(类内分步):小说 + 漫画,$20\times 12=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:小说 + 科普,$20\times 8=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:两类相加,$240+160=\underline{\quad}$(种)。
13. 【原题 ch11-tuozhan-05】如图 $11\text{-}5$,从甲地到乙地有 $3$ 条路,从乙地到丙地有 $3$ 条路,从甲地到丁地有 $2$ 条路,从丁地到丙地有 $4$ 条路。如果要求所走路线不能重复,那么从甲地到丙地共有多少条不同的路线?
详细思路是哪类问题:这是「路径计数」题:从起点到终点有两条大走法,每条走法内部要连走两段。
关键切入点:“甲→乙→丙”和“甲→丁→丙”只能二选一,是**分类**,最后相加;而每一类内部,两段路都必须走完才能到丙,是**分步**,两段的条数相乘。牢记:类间相加、类内相乘。
方法概述:先按经乙或经丁分两类,每类内部分步相乘,再两类相加。
规范步骤:- 第一类:甲$\to$乙$\to$丙:$3\times 3=9$(条)(乘法原理)
- 第二类:甲$\to$丁$\to$丙:$2\times 4=8$(条)(乘法原理)
- 两类相加:$9+8=17$(条)(加法原理)
第一套题目:从甲地到乙地有 $5$ 条路,从乙地到丙地有 $4$ 条路;从甲地到丁地有 $3$ 条路,从丁地到丙地有 $6$ 条路。从甲地到丙地共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):只能走“甲$\to$乙$\to$丙”或“甲$\to$丁$\to$丙”,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经乙一类两段都要走,$5\times 4=\underline{\quad}$(条)。
- 第 3 步:经丁一类,$3\times 6=\underline{\quad}$(条)。
- 第 4 步:两类相加,$20+18=\underline{\quad}$(条)。
第二套题目:从学校到体育馆:若经过书店,学校到书店有 $5$ 条路、书店到体育馆有 $4$ 条路;若经过公园,学校到公园有 $3$ 条路、公园到体育馆有 $6$ 条路。从学校到体育馆共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):经书店或经公园,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经书店一类,$5\times 4=\underline{\quad}$(条)。
- 第 3 步:经公园一类,$3\times 6=\underline{\quad}$(条);两类相加,$20+18=\underline{\quad}$(条)。
第三套题目:从甲地到丙地:经乙地时,甲到乙有 $4$ 条路、乙到丙有 $3$ 条路;经丁地时,甲到丁有 $3$ 条路、丁到丙有 $5$ 条路;另有甲到丙的直达路 $2$ 条。一共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):经乙、经丁、直达共三类,互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经乙一类 $4\times 3=\underline{\quad}$(条)。
- 第 3 步:经丁一类 $3\times 5=\underline{\quad}$(条);直达一类 $2$ 条。
- 第 4 步:三类相加,$12+15+2=\underline{\quad}$(条)。
第三套题目:从甲地到乙地有 $5$ 条路,乙地到丙地有 $4$ 条路;甲地到丁地有 $3$ 条路,丁地到丙地有 $6$ 条路。小高从甲地到丙地再返回甲地,要求**返回时的整条路线与去时不完全相同**。一共有多少种不同的往返方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先求单程):分类再类内分步,单程路线数为 $5\times 4+3\times 6=\underline{\quad}$(条)。
- 第 2 步(往返的关系):去和回都要走,是分步,用乘法原理。
- 第 3 步(回程可选数减少):回程不能与去程完全相同,只剩 $38-1=\underline{\quad}$(条)。
- 第 4 步:两步相乘,$38\times 37=\underline{\quad}$(种)。
14. 【原题 ch11-tuozhan-06】如图 $11\text{-}6$,四张卡片上写有数字 $2,4,7,8$,从中任取三张卡片,排成一行,就可以组成一个三位数。一共可以组成多少个不同的三位数?其中有多少个不同的三位奇数?
详细思路是哪类问题:这是「数字排列计数」题:用几张不同数字卡片排出三位数,并进一步数其中的奇数。
关键切入点:第一问逐位确定:百位 $4$ 选 $1$,十位从剩 $3$ 张里选,个位从剩 $2$ 张里选,相乘。第二问的关键是**有限制的位先定**:三位奇数由个位决定,$2,4,7,8$ 中只有 $7$ 是奇数,个位只有 $1$ 种;个位定死后,百位从剩下 $3$ 张选、十位从剩 $2$ 张选。
方法概述:逐位确定数字相乘;求奇数时先固定个位为奇数,再排其余位。
规范步骤:- (1)百位、十位、个位依次可选:$4\times 3\times 2=24$(个)(乘法原理)
- (2)先定个位:只有 $7$ 是奇数:$1$ 种(特殊位优先)
- (2)再定百位、十位:$3\times 2=6$(乘法原理)
- 写出答案:$1\times 3\times 2=6$(个)
第一套题目:五张卡片上写有数字 $1,2,4,7,8$,从中任取三张排成一行组成三位数。一共可以组成多少个不同的三位数?其中有多少个三位奇数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第一问逐位确定):百位从 $5$ 张里选,十位从剩下的选,个位再从剩下的选,三步的选择数为 $5$、$5-1=\underline{\quad}$、$5-2=\underline{\quad}$。
- 第 2 步:三步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步(第二问:受限的位先定):三位奇数由**个位**决定,$1,2,4,7,8$ 中奇数是 $1$ 和 $7$,个位有 $\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 4 步:个位定好后,百位从剩下的 $5-1=\underline{\quad}$ 张里选,十位从剩下的 $3$ 张里选。
- 第 5 步:三步相乘,$2\times 4\times 3=\underline{\quad}$(个)。
第二套题目:密码盘上有五枚号码牌,分别刻着 $1,2,4,7,8$。任取三枚依次装上,就组成一个三位密码。一共可以组成多少个不同的密码?其中有多少个是奇数密码?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三位依次装牌,三步的选择数为 $5$、$5-1=\underline{\quad}$、$5-2=\underline{\quad}$,相乘得 $5\times 4\times 3=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步(奇数密码:受限位先定):奇偶由**个位**决定,奇数牌是 $1$ 和 $7$,个位有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:个位定后,百位有 $5-1=\underline{\quad}$ 种,十位有 $3$ 种,相乘 $2\times 4\times 3=\underline{\quad}$(个)。
第三套题目:四张卡片上写有数字 $2,4,7,8$,从中任取三张排成一行组成三位数。其中有多少个不同的三位**偶数**?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(受限位先定):偶数由**个位**决定,$2,4,7,8$ 中的偶数有 $2,4,8$,个位有 $\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 2 步:个位定好后,百位从剩下的 $4-1=\underline{\quad}$ 张里选,十位从剩下的 $4-2=\underline{\quad}$ 张里选。
- 第 3 步:三步相乘,$3\times 3\times 2=\underline{\quad}$(个)。
第三套题目:五张卡片上写有数字 $0,1,2,5,8$,从中任取三张排成一行组成三位数(最高位不能是 $0$)。请问:(1)可以组成多少个不同的三位数?(2)其中有多少个三位偶数?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问的新限制):最高位不能是 $0$,所以百位只能从 $5-1=\underline{\quad}$ 张里选;十位可以用 $0$,从剩下的 $4$ 张里选;个位从剩下的 $3$ 张里选。
- 第 2 步:三步相乘,$4\times 4\times 3=\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步(第 (2) 问要分类):偶数的个位是 $0,2,8$;但个位取 $0$ 与取 $2$ 或 $8$ 时,百位的可选数不一样,必须分两类。
- 第 4 步(第一类:个位是 $0$):百位从剩下 $4$ 张任选,十位从剩下 $3$ 张任选,$4\times 3=\underline{\quad}$(个)。
- 第 5 步(第二类:个位是 $2$ 或 $8$):个位 $2$ 种;百位不能是 $0$ 也不能与个位重复,有 $5-2=\underline{\quad}$ 种;十位从剩下 $3$ 张任选,$2\times 3\times 3=\underline{\quad}$(个)。
- 第 6 步:两类相加,$12+18=\underline{\quad}$(个)。
15. 【原题 ch11-tuozhan-07】奥运场馆实行垃圾分类处理,每个地方放置五个垃圾桶,从左向右依次标明:电池、塑料、废纸、易拉罐、不可再造,如图 $11\text{-}7$。现在准备把这五个垃圾桶染成红、绿、蓝这 $3$ 种颜色之一,要求相邻两个垃圾桶颜色不同,且回收废纸的垃圾桶不能染成红色。那么一共有多少种染色方法?
详细思路是哪类问题:这是「链状染色计数」题:一排物体相邻不同色,且其中某一个还有额外的颜色限制。
关键切入点:诀窍是**从限制最强的地方开始染**。“废纸”桶不能染红,只有 $2$ 种;从它出发向左染“塑料”“电池”,向右染“易拉罐”“不可再造”,每个桶都只与已染好的一个邻居相邻,所以都是 $3-1=2$ 种。若从最左端开始染,反而会在废纸桶处出现要分类的麻烦。
方法概述:从受限的“废纸”桶起向两侧依次染色,每步与相邻已染色不同,各 $2$ 种相乘。
规范步骤:- 先染受限的“废纸”桶(不能红):$3-1=2$ 种(特殊位置优先)
- 向左染“塑料”,与废纸不同色:$3-1=2$ 种(相邻不同色)
- 再向左染“电池”,与塑料不同色:$3-1=2$ 种(相邻不同色)
- 向右染“易拉罐”“不可再造”:$2\times 2$(相邻不同色)
- 五步相乘:$2\times 2\times 2\times 2\times 2=32$(种)(乘法原理)
第一套题目:一排 $6$ 个垃圾桶从左到右编号 $1\sim 6$,要染成红、绿、蓝 $3$ 种颜色之一,相邻两个桶颜色不同,且 $3$ 号桶不能染红色。一共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(从哪儿开始染):**先染限制最强的 $3$ 号桶**,它不能染红,有 $3-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(向左染):$2$ 号只与已染的 $3$ 号相邻,避开 $1$ 种颜色,有 $3-1=\underline{\quad}$ 种;$1$ 号同理有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(向右染):$4$、$5$、$6$ 号也各只与已染的左邻相邻,各有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$8\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:走廊里一排 $6$ 盏壁灯从左到右编号 $1\sim 6$,每盏可调成红、绿、蓝 $3$ 色之一,相邻两盏颜色不同,且 $3$ 号灯不能是红色。一共有多少种不同的灯光方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:先调限制最强的 $3$ 号灯,不能红,有 $3-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(向左):$2$ 号只与 $3$ 号相邻,有 $3-1=\underline{\quad}$ 种;$1$ 号有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(向右):$4$、$5$、$6$ 号各有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$8\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:一排 $5$ 个垃圾桶要染成红、绿、蓝、黄 $4$ 种颜色之一,只要求相邻两个桶颜色不同,没有其他限制。一共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:没有特殊限制,直接从左到右依次染。最左边一个无限制,有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步:其余每个桶只需与它左边那个不同色,各有 $4-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:五步相乘,$4\times 3\times 3=\underline{\quad}$,$36\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:$5$ 个垃圾桶**围成一圈**,要染成红、绿、蓝 $3$ 种颜色之一,要求相邻两个桶颜色不同。一共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(为什么不能直接乘):围成圈后,最后一个桶既与它前面的相邻,又与第一个相邻,可选数说不准,要用“**排成一排减去首尾同色**”的办法。
- 第 2 步(先算排成一排):$5$ 个桶排一排、相邻不同色,共 $3\times 2\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(首尾同色的有多少):把首尾两个同色的桶看成一个,就相当于 $4$ 个桶围成一圈;同样地,$4$ 个桶排一排有 $3\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$ 种,$3$ 个桶围成一圈(两两相邻)有 $3\times 2\times 1=\underline{\quad}$ 种,所以 $4$ 个桶围成一圈有 $24-6=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:$5$ 个桶围成一圈 $=$ 排一排 $-$ 首尾同色 $=48-18=\underline{\quad}$(种)。
16. 【原题 ch11-tuozhan-08】如图 $11\text{-}8$,把 $A$、$B$、$C$、$D$、$E$ 这五部分用 $4$ 种不同的颜色染色,且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色。请问:这幅图共有多少种不同的染色方法?
详细思路是哪类问题:这是「区域染色计数」题:相邻区域不能同色,不相邻的可以同色。
关键切入点:关键是**挑一个好顺序**,让每个新染的区域都只与已染好的固定几块相邻,这样每步可选数才是确定的。按 $A,B,C,D,E$ 依次染:$A$ 无限制 $4$ 种;$B$ 避开 $A$ 得 $3$ 种;$C$ 与 $A$、$B$ 都相邻,避开 $2$ 色得 $2$ 种;$D$、$E$ 也各与已染的 $2$ 块相邻,各 $2$ 种。
方法概述:按相邻顺序依次染色,每步数与已染相邻部分不同色的选择数相乘。
规范步骤:- 染 $A$:$4$ 种(分步计数)
- 染 $B$(与 $A$ 相邻):$4-1=3$ 种(相邻不同色)
- 染 $C$(与 $A$、$B$ 都相邻):$4-2=2$ 种(相邻不同色)
- 染 $D$、$E$(各与已染的两块相邻):$2\times 2$(相邻不同色)
- 五步相乘:$4\times 3\times 2\times 2\times 2=96$(种)(乘法原理)
第一套题目:把 $A$、$B$、$C$、$D$、$E$ 五部分用 $5$ 种不同的颜色染色($A$、$B$、$C$ 两两相邻,$D$ 与 $B$、$C$ 相邻,$E$ 与 $C$、$D$ 相邻),相邻部分不能同色。共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(顺序很关键):按 $A\to B\to C\to D\to E$ 染,保证每一步只与已染好的区域相邻。
- 第 2 步:$A$ 无限制,有 $\underline{\quad}$ 种;$B$ 与 $A$ 相邻,有 $5-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:$C$ 与 $A$、$B$ 都相邻,要避开 $2$ 种颜色,有 $5-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:$D$ 与已染的 $B$、$C$ 相邻,$E$ 与已染的 $C$、$D$ 相邻,各有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:五步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{\quad}$,$60\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一幅地图上有五个国家 $A$、$B$、$C$、$D$、$E$($A$、$B$、$C$ 两两接壤,$D$ 与 $B$、$C$ 接壤,$E$ 与 $C$、$D$ 接壤),用 $5$ 种颜色涂色,接壤的国家不能同色。共有多少种涂法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:按 $A\to B\to C\to D\to E$ 涂,每步只与已涂好的国家接壤。
- 第 2 步:$A$ 无限制有 $\underline{\quad}$ 种;$B$ 与 $A$ 接壤有 $5-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:$C$ 与 $A$、$B$ 都接壤,有 $5-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:$D$、$E$ 各与已涂的两国接壤,各有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:五步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{\quad}$,$60\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:把 $A\sim F$ 六部分用 $4$ 种颜色染色:$A$、$B$、$C$ 两两相邻,$D$ 与 $B$、$C$ 相邻,$E$ 与 $C$、$D$ 相邻,$F$ 与 $D$、$E$ 相邻。相邻部分不能同色,共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:按 $A\to B\to C\to D\to E\to F$ 染,每步只与已染好的相邻。
- 第 2 步:$A$ 有 $\underline{\quad}$ 种;$B$ 有 $4-1=\underline{\quad}$ 种;$C$ 与 $A$、$B$ 都相邻,有 $4-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:$D$、$E$、$F$ 各与已染的两块相邻,各有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{\quad}$,$24\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:$A$、$B$、$C$、$D$、$E$ 五部分**首尾相接围成一圈**(即 $A\!-\!B$、$B\!-\!C$、$C\!-\!D$、$D\!-\!E$、$E\!-\!A$ 相邻,其余不相邻)。用 $4$ 种颜色染色,相邻部分不能同色。共有多少种染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(为什么不能直接乘):围成一圈后最后一块同时与两块相邻,可选数不固定,用“**排成一排减去首尾同色**”的办法。
- 第 2 步(排成一排):$5$ 块排一排、相邻不同色,共 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(首尾同色相当于 $4$ 块成圈):$4$ 块排一排有 $4\times 3\times 3\times 3=\underline{\quad}$ 种,$3$ 块成圈(两两相邻)有 $4\times 3\times 2=\underline{\quad}$ 种,故 $4$ 块成圈有 $108-24=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:$5$ 块成圈 $=324-84=\underline{\quad}$(种)。
17. 【原题 ch11-tuozhan-09】在图 $11\text{-}9$ 中,从“北”字开始,每次向下移动到一个相邻的字可以读出“北京奥运会”。那么一共有多少种不同的读法?
详细思路是哪类问题:这是「数阵读法计数」题:从顶端出发,每次向下走到相邻的字,读出一句话,求读法数。
关键切入点:读 $5$ 个字恰好是 $5$ 步:第 $1$ 步只能选唯一的“北”($1$ 种);此后每读一个字,都可以走到它下方左右相邻的两个字之一,各有 $2$ 种。这是标准的分步,把每步的选择数连乘即可。
方法概述:把读出五个字看作分步,每一步向下相邻的可选数相乘。
规范步骤:- 第 $1$ 步选“北”:$1$ 种(分步计数)
- 第 $2\sim 5$ 步每步向下左右两选一:$2$ 种(向下相邻)
- 五步相乘:$1\times 2\times 2\times 2\times 2=16$(种)(乘法原理)
第一套题目:有一个字塔:第 $1$ 行 $1$ 个字、第 $2$ 行 $2$ 个字、……、第 $6$ 行 $6$ 个字。从第 $1$ 行的字出发,每次向左下或右下走到相邻的一个字,一直走到第 $6$ 行,一共可以读出多少种不同的字序?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(一共几步):从第 $1$ 行走到第 $6$ 行要走 $6-1=\underline{\quad}$ 步,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:起点唯一,有 $\underline{\quad}$ 种;此后每一步都可以“向左下”或“向右下”,各有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:五步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$8\times 2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一座梯形滑道共 $6$ 层,第 $1$ 层有 $1$ 个落点、第 $2$ 层有 $2$ 个落点、……、第 $6$ 层有 $6$ 个落点。小球从第 $1$ 层的落点出发,每次落到下一层左下或右下相邻的落点。小球从顶层落到底层一共有多少条不同的路径?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:从第 $1$ 层落到第 $6$ 层要经过 $6-1=\underline{\quad}$ 次下落,是分步。
- 第 2 步:起点唯一有 $\underline{\quad}$ 种;每次下落有“左下、右下”共 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:五步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$8\times 2\times 2=\underline{\quad}$(条)。
第三套题目:一个字塔共 $7$ 行,第 $k$ 行有 $k$ 个字。从第 $1$ 行出发,每次向左下或右下走到相邻的字,走到第 $7$ 行。一共有多少种不同的读法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:共走 $7-1=\underline{\quad}$ 步,每步两选一。
- 第 2 步:先算前三步,$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再乘后三步,$8\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:一个字塔共 $6$ 行,第 $k$ 行有 $k$ 个字。从第 $1$ 行出发,每次向左下或右下走到相邻的字。现在**第 $4$ 行从左数第 $2$ 个字被墨水弄脏,不能经过**。这时一共有多少种不同的读法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(为什么改用标数法):有字不能经过后,各步的选择数不再都是 $2$,改成逐行标数:每个字的读法数 $=$ 它左上方与右上方两个字的读法数之和,脏字标 $\underline{\quad}$。
- 第 2 步(第 $1\sim 3$ 行):第 $1$ 行标 $1$;第 $2$ 行标 $1,1$;第 $3$ 行标 $1$、$1+1=\underline{\quad}$、$1$。
- 第 3 步(第 $4$ 行,第 $2$ 个是脏字):依次为 $1$、$0$(脏字)、$1+2=\underline{\quad}$、$1$。
- 第 4 步(第 $5$ 行):依次为 $1$、$1+0=\underline{\quad}$、$0+3=\underline{\quad}$、$3+1=\underline{\quad}$、$1$。
- 第 5 步(第 $6$ 行):依次为 $1$、$1+1=\underline{\quad}$、$1+3=\underline{\quad}$、$3+4=\underline{\quad}$、$4+1=\underline{\quad}$、$1$。
- 第 6 步(把第 $6$ 行全部加起来):$1+2+4+7+5+1=\underline{\quad}$(种)。
18. 【原题 ch11-tuozhan-10】如图 $11\text{-}10$,用红、蓝两种颜色来给图中的小圆圈染色,每个小圆圈只能染一种颜色。请问:(1)如果每个小圆圈可以随意染色,一共有多少种不同的染法?(2)如果要求关于中间那条竖线左右对称,一共有多少种不同的染法?
详细思路是哪类问题:这是「独立染色 + 对称性」题:每个小圆圈自由染两色,第二问加上左右对称的要求。
关键切入点:(1)$9$ 个圆圈互不影响,各有 $2$ 种,连乘 $2^9=512$。(2)对称的关键是:**左右两侧成对的圆圈颜色被绑在一起**,只要定下一侧就自动定下另一侧。中间竖线上的 $5$ 个圆圈自己对称,可自由染;两侧各 $2$ 个圆圈中只有一侧的 $2$ 个是自由的。所以真正自由的只有 $5+2=7$ 个,共 $2^7=128$ 种。
方法概述:(1)$9$ 个圆圈独立 $2$ 选 $1$ 相乘;(2)利用左右对称,只需独立确定 $7$ 个圆圈。
规范步骤:- (1)九个圆圈各 $2$ 种:$2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2=512$(乘法原理)
- (2)对称使左右成对绑定:$自由的 = 5+2 = 7$(个)(对称性)
- (2)七个自由圆圈各 $2$ 种:$2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2\times 2=128$(乘法原理)
第一套题目:一个图案由 $11$ 个小圆圈组成,其中中间竖线上有 $5$ 个,竖线左边有 $3$ 个、右边有 $3$ 个(左右位置一一对应)。用红、蓝两色给每个小圆圈染色。请问:(1)随意染色有多少种染法?(2)要求关于中间竖线左右对称,有多少种染法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):各圆圈互不影响,每个都有 $\underline{\quad}$ 种颜色,共 $11$ 步相乘。
- 第 2 步:先算 $2\times 2\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,再算 $32\times 32=\underline{\quad}$,最后 $1024\times 2=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问的关键):左右对称时,右边每个圆圈的颜色由左边对应的圆圈**自动确定**,不能自由选。
- 第 4 步:真正自由的圆圈是中间竖线上的 $5$ 个与左边的 $3$ 个,共 $5+3=\underline{\quad}$(个)。
- 第 5 步:这 $8$ 个各有 $2$ 种,$2\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$16\times 16=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一面装饰墙上镶了 $11$ 块方形瓷砖:中间竖列 $5$ 块,左侧 $3$ 块、右侧 $3$ 块(左右位置一一对应)。每块瓷砖可贴红色或蓝色。请问:(1)随意贴有多少种方案?(2)要求关于中间竖线左右对称,有多少种方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):各瓷砖互不影响,每块都有 $\underline{\quad}$ 种,共 $11$ 步相乘。
- 第 2 步:$2\times 2\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$32\times 32=\underline{\quad}$,$1024\times 2=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):对称时右侧瓷砖的颜色由左侧对应位置自动确定。
- 第 4 步:自由的是中间 $5$ 块加左侧 $3$ 块,共 $5+3=\underline{\quad}$(块)。
- 第 5 步:$2\times 2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$16\times 16=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:一个图案由 $9$ 个小圆圈组成:中间竖线上 $5$ 个,左边 $2$ 个、右边 $2$ 个(左右一一对应)。用红、蓝、黄 $3$ 色给每个圆圈染色。请问:(1)随意染色有多少种?(2)要求左右对称有多少种?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):每个圆圈都有 $\underline{\quad}$ 种颜色,$9$ 步相乘;先算 $3\times 3\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 2 步:$27\times 27\times 27=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):对称时右边由左边确定,自由的是 $5+2=\underline{\quad}$(个)。
- 第 4 步:$3\times 3\times 3=27$,$27\times 27\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:一个图案由 $9$ 个小圆圈组成:中间竖线上 $5$ 个,左边 $2$ 个、右边 $2$ 个(左右一一对应)。用红、蓝两色染色,要求关于中间竖线**左右对称**,并且中间竖线上的 $5$ 个圆圈中**恰好有 $1$ 个是红色**。一共有多少种染法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先处理中间竖线):$5$ 个圆圈中恰有 $1$ 个红色,就是从这 $5$ 个位置中挑 $1$ 个当红色,其余都是蓝色,有 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(再处理两侧):对称使右边由左边确定,只有左边 $2$ 个自由,每个 $2$ 种,共 $2\times 2=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:两部分是分步关系,相乘,$5\times 4=\underline{\quad}$(种)。
19. 【原题 ch11-tuozhan-11】甲、乙、丙、丁、戊五人要驾驶 $A$、$B$、$C$、$D$、$E$ 这五辆不同型号的汽车,会驾驶汽车 $A$ 的只有甲和乙,汽车 $E$ 必须由甲、乙、丙三人中的某一人驾驶。则一共有多少种不同的安排方案?
详细思路是哪类问题:这是「受限排列」题:几个人开几辆车,某些车只能由指定的人驾驶。
关键切入点:有限制的地方必须**先安排或倒着安排**,否则每步可选数说不清。会开 $A$ 的只有甲、乙,能开 $E$ 的只有甲、乙、丙,说明丁、戊只能开 $B$、$C$、$D$。于是按戊、丁、丙、乙、甲的顺序:戊从 $B,C,D$ 中选($3$ 种),丁再从余下两辆选($2$ 种),丙从剩下可开的车中选($2$ 种),乙再选($2$ 种),甲只剩 $1$ 种。
方法概述:从限制最强的车($A$、$E$)入手分步安排,逐人计可选数相乘。
规范步骤:- 戊只能开 $B,C,D$:$3$ 种(受限排列)
- 丁只能开 $B,C,D$ 中余下的:$2$ 种(可选数减一)
- 丙不能开 $A$,有 $2$ 种:$2$ 种(受限排列)
- 乙有 $2$ 种,甲只剩 $1$ 种:$2\times 1$(受限排列)
- 五步相乘:$3\times 2\times 2\times 2\times 1=24$(种)(乘法原理)
第一套题目:甲、乙、丙、丁、戊、己六人要驾驶 $A$、$B$、$C$、$D$、$E$、$F$ 六辆不同型号的汽车,会驾驶汽车 $A$ 的只有甲和乙,汽车 $F$ 必须由甲、乙、丙三人中的某一人驾驶。一共有多少种不同的安排方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(谁的限制最强):$A$ 与 $F$ 都只能由甲、乙、丙中的人开,所以**丁、戊、己只能开 $B$、$C$、$D$、$E$**,先安排他们。
- 第 2 步:己从 $B,C,D,E$ 中选,有 $\underline{\quad}$ 种;戊从余下的选,有 $4-1=\underline{\quad}$ 种;丁再选,有 $4-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步(再安排受限的三人):$B\sim E$ 还剩 $1$ 辆没人开,加上 $A$、$F$ 共 $3$ 辆给甲、乙、丙。丙不能开 $A$,有 $\underline{\quad}$ 种;乙有 $\underline{\quad}$ 种;甲只剩 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{\quad}$,$24\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:六名操作员甲、乙、丙、丁、戊、己要分别操作 $A\sim F$ 六台不同的机器,会操作机器 $A$ 的只有甲和乙,机器 $F$ 必须由甲、乙、丙中的某一人操作。一共有多少种不同的安排方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:$A$、$F$ 只能由甲、乙、丙操作,所以丁、戊、己只能操作 $B$、$C$、$D$、$E$,先安排他们。
- 第 2 步:己有 $\underline{\quad}$ 种;戊有 $4-1=\underline{\quad}$ 种;丁有 $4-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:余下 $3$ 台机器给甲、乙、丙,丙不能操作 $A$,有 $\underline{\quad}$ 种;乙有 $\underline{\quad}$ 种;甲只剩 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:$4\times 3\times 2=\underline{\quad}$,$24\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:甲、乙、丙、丁、戊五人要驾驶 $A\sim E$ 五辆车,汽车 $A$ 必须由甲、乙、丙中的某一人驾驶,会驾驶汽车 $E$ 的只有甲和乙。一共有多少种不同的安排方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:$A$、$E$ 都只能由甲、乙、丙开,所以丁、戊只能开 $B$、$C$、$D$,先安排他们。
- 第 2 步:戊从 $B,C,D$ 中选有 $\underline{\quad}$ 种;丁从余下的选有 $3-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:剩下 $3$ 辆($A$、$E$ 与 $B\sim D$ 中余下的 $1$ 辆)给甲、乙、丙。丙不能开 $E$,有 $\underline{\quad}$ 种;乙有 $\underline{\quad}$ 种;甲只剩 $\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:五步相乘,$3\times 2\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:甲、乙、丙、丁、戊、己六人驾驶 $A\sim F$ 六辆车,会驾驶 $A$ 的只有甲和乙,$F$ 必须由甲、乙、丙中的某一人驾驶,此外**丁不会驾驶 $B$**。一共有多少种不同的安排方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先算没有丁的限制时):由前面的做法可知共有 $4\times 3\times 2\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(再算“丁恰好开 $B$”的坏情况):把丁固定在 $B$ 上($1$ 种),剩下戊、己只能从 $C$、$D$、$E$ 中选,有 $3\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:其余 $3$ 辆给甲、乙、丙,丙不能开 $A$ 有 $2$ 种,乙有 $2$ 种,甲有 $1$ 种,共 $2\times 2\times 1=\underline{\quad}$ 种;所以坏情况有 $6\times 4=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步(排除法):$96-24=\underline{\quad}$(种)。
20. 【原题 ch11-tuozhan-12】如图 $11\text{-}11$,$4$ 枚相同的棋子放入 $4\times 4$ 的方格内,每个方格只能放 $1$ 枚,且要求每行每列最多只能放 $1$ 枚。一共有多少种不同的放法?
详细思路是哪类问题:这是「棋子放置(每行每列至多一枚)」题,也叫“非攻击车”问题。
关键切入点:先由“$4$ 枚棋子、$4$ 行、每行至多 $1$ 枚”推出**每行恰好放 $1$ 枚**,于是可以逐行安排、只需决定每行放在哪一列。第一行 $4$ 列任选;第二行不能与第一行同列,剩 $3$ 列;第三行剩 $2$ 列;第四行只剩 $1$ 列。棋子相同,不必再考虑棋子间的顺序。
方法概述:每行恰放一枚,逐行确定列位置,可选数 $4,3,2,1$ 相乘。
规范步骤:- 推出每行恰好一枚:$4 枚 \div 4 行$(抽屉思想)
- 第一行 $4$ 列任选:$4$ 种(分步计数)
- 第二、三、四行依次少一列:$3,2,1$ 种(每列至多一枚)
- 四步相乘:$4\times 3\times 2\times 1=24$(种)(乘法原理)
第一套题目:$5$ 枚相同的棋子放入 $5\times 5$ 的方格内,每个方格只能放 $1$ 枚,且每行每列最多只能放 $1$ 枚。一共有多少种不同的放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先推出关键结论):$5$ 枚棋子放在 $5$ 行里、每行最多 $1$ 枚,所以每行**恰好**有 $\underline{\quad}$ 枚,只需逐行决定放在哪一列。
- 第 2 步:第一行有 $\underline{\quad}$ 列可选;第二行不能与第一行同列,有 $5-1=\underline{\quad}$ 列。
- 第 3 步:第三、四、五行依次有 $5-2=\underline{\quad}$、$5-3=\underline{\quad}$、$5-4=\underline{\quad}$ 列。
- 第 4 步:五步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{\quad}$,$60\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:某公司要在 $5$ 层楼、每层 $5$ 个房间的办公楼里安排 $5$ 台完全相同的打印机,每个房间最多放 $1$ 台,且每层楼、每一列位置都最多放 $1$ 台。一共有多少种不同的安排方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:$5$ 台放在 $5$ 层、每层最多 $1$ 台,所以每层**恰好** $\underline{\quad}$ 台,只需逐层决定放在哪一列位置。
- 第 2 步:第一层有 $\underline{\quad}$ 个位置可选;第二层不能与第一层同列,有 $5-1=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步:第三、四、五层依次有 $5-2=\underline{\quad}$、$5-3=\underline{\quad}$、$5-4=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步:$5\times 4\times 3=\underline{\quad}$,$60\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:$4$ 枚相同的棋子放入 $5\times 5$ 的方格内,每个方格最多放 $1$ 枚,且每行每列最多只能放 $1$ 枚。一共有多少种不同的放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(棋子比行少,先选行):$5$ 行里恰有 $4$ 行放棋子,就是从 $5$ 行中挑出 $1$ 行**不放**,有 $\underline{\quad}$ 种挑法。
- 第 2 步(再逐行定列):选中的 $4$ 行依次定列,可选数为 $5$、$5-1=\underline{\quad}$、$5-2=\underline{\quad}$、$5-3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:四步相乘,$5\times 4\times 3\times 2=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:选行与定列是分步关系,$5\times 120=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:$6$ 枚相同的棋子放入 $6\times 6$ 的方格内,每行每列恰好放 $1$ 枚,但**左上角那个方格不能放棋子**。一共有多少种不同的放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先算没有限制时):每行恰放 $1$ 枚,逐行定列,$6\times 5\times 4=\underline{\quad}$,$120\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(再算坏情况):若第一行的棋子恰好放在左上角那个方格($1$ 种),其余 $5$ 行逐行定列有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(排除法):$720-120=\underline{\quad}$(种)。
21. 【原题 ch11-tuozhan-13】图 $11\text{-}12$ 是一个阶梯形方格表,在方格中放入 $5$ 枚相同的棋子,使得每行、每列中都只有 $1$ 枚棋子。这样的放法共有多少种?
详细思路是哪类问题:这是「阶梯形棋盘上的棋子放置」题:每行、每列都恰好放 $1$ 枚。
关键切入点:阶梯形每行的格子数不同,所以要**从格子最少的那一行开始**逐行安排,这样每往下一行虽然格子多了,但已被占用的列也多了,可选数恰好稳定为 $2$。第一行 $2$ 个位置,往后每行都是“本行格子数 $-$ 已占列数”$=2$,最后一行只剩 $1$ 个位置。
方法概述:按行分步放棋,每行去掉已占行列后可选位置数相乘。
规范步骤:- 第一行 $2$ 个位置可放:$2$ 种(从限制最强处入手)
- 第二、三、四行各余 $2$ 个位置:$2,2,2$ 种(去掉已占的列)
- 最后一行只剩 $1$ 个位置:$1$ 种(每列一枚)
- 五步相乘:$2\times 2\times 2\times 2\times 1=16$(种)(乘法原理)
第一套题目:一个阶梯形方格表共 $6$ 行,从上到下每行的格子数依次是 $2,3,4,5,6,6$(每行的格子都从最左边一列开始连续排列)。在方格中放入 $6$ 枚相同的棋子,使每行、每列都恰好有 $1$ 枚棋子。这样的放法共有多少种?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(从哪行入手):**从格子最少的第一行开始**逐行放,这样每步的可选数才好数。第一行有 $\underline{\quad}$ 个位置。
- 第 2 步(关键:本行格子数减去已占列数):第二行有 $3$ 格、已被占 $1$ 列,可放 $3-1=\underline{\quad}$ 个位置;第三行 $4-2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步:第四行 $5-3=\underline{\quad}$ 个;第五行 $6-4=\underline{\quad}$ 个;第六行 $6-5=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步:六步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$8\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一个阶梯形花坛共 $6$ 排,从上到下每排的花池数依次是 $2,3,4,5,6,6$(每排的花池都从最左边一列开始连续排列)。要在花池中摆 $6$ 盆相同的花,使每排、每列都恰好有 $1$ 盆。共有多少种不同的摆法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:从花池最少的第一排开始摆,第一排有 $\underline{\quad}$ 个位置。
- 第 2 步:第二排 $3-1=\underline{\quad}$ 个;第三排 $4-2=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步:第四排 $5-3=\underline{\quad}$ 个;第五排 $6-4=\underline{\quad}$ 个;第六排 $6-5=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步:$2\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$8\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:一个阶梯形方格表共 $5$ 行,从上到下每行的格子数依次是 $3,4,5,6,6$(每行都从最左一列开始连续排列,故整个表共有 $6$ 列)。放入 $5$ 枚相同的棋子,使每行恰好有 $1$ 枚,且任意两枚棋子都不在同一列(即每列至多 $1$ 枚)。共有多少种放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:从格子最少的第一行开始,有 $\underline{\quad}$ 个位置。
- 第 2 步:第二行 $4-1=\underline{\quad}$ 个;第三行 $5-2=\underline{\quad}$ 个;第四行 $6-3=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步:第五行 $6-4=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步:五步相乘,$3\times 3\times 3=\underline{\quad}$,$27\times 3\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:一个阶梯形方格表共 $6$ 行,从上到下每行的格子数依次是 $2,3,4,5,6,6$。放入 $6$ 枚相同的棋子,使每行、每列都恰好有 $1$ 枚,但**第一行最左边那个格子不能放**。共有多少种放法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(受限行先安排):第一行本有 $2$ 个位置,去掉禁止的那个,只剩 $2-1=\underline{\quad}$ 个。
- 第 2 步:其余各行仍是“本行格子数 $-$ 已占列数”,第二行 $3-1=\underline{\quad}$ 个,第三行 $4-2=\underline{\quad}$ 个,第四行 $5-3=\underline{\quad}$ 个。
- 第 3 步:第五行 $6-4=\underline{\quad}$ 个,第六行 $6-5=\underline{\quad}$ 个。
- 第 4 步:六步相乘,$1\times 2\times 2=\underline{\quad}$,$4\times 2\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
22. 【原题 ch11-tuozhan-14】如图 $11\text{-}13$ 和图 $11\text{-}14$,蚂蚁在线段上爬行,只能按照箭头的方向行走。请问:(1)如图 $11\text{-}13$ 所示,从 $A$ 点走到 $B$ 点的不同路线有多少条?(2)如图 $11\text{-}14$ 所示,从 $A$ 点走到 $B$ 点的不同路线有多少条?
详细思路是哪类问题:这是「标数法路径计数」题:只能沿箭头方向走,求从 $A$ 到 $B$ 的路线数。
关键切入点:只要方向单一(只能向上或向右),到某一点的走法数就等于**所有能一步到达它的相邻点**的走法数之和(加法原理)。因此从 $A$ 出发逐点标数:只有一条路可到的点标 $1$,其余点标“各来路点之和”,$B$ 处的数即为答案。第 (1) 问的图较小,标到 $B$ 得 $5$;第 (2) 问的图较大,同样逐点相加,$B$ 处得 $108$。
方法概述:用标数法,每个顶点的走法数等于通往它的各相邻顶点走法数之和。
规范步骤:- 只能按箭头方向走,不会走回头路:$上 \;/\; 右$(方向单一)
- 只有一条路可到的点标 $1$:$1$(起始标数)
- 其余点 = 各来路点之和:$该点 = \sum 来路$(加法原理)
- (1)标到 $B$:$B=5$(条)(标数法)
- (2)标到 $B$:$B=108$(条)(标数法)
第一套题目:蚂蚁在方格线上爬行,只能向右或向上走。请问:(1)在横向 $4$ 段、纵向 $3$ 段的方格网中,从左下角 $A$ 到右上角 $B$ 有多少条不同路线?(2)在横向 $6$ 段、纵向 $4$ 段的方格网中,从 $A$ 到 $B$ 有多少条不同路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(为什么可以标数):只能向右或向上,所以到任一点只能从它的左邻或下邻过来,该点数 $=$ 左邻 $+$ 下邻。最下一行、最左一列全标 $1$。
- 第 2 步(第 (1) 问,第二行):$1+1=\underline{\quad}$,$2+1=\underline{\quad}$,$3+1=\underline{\quad}$,$4+1=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=\underline{\quad}$,$6+4=\underline{\quad}$,$10+5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行,末位即 $B$):$1+3=4$,$4+6=\underline{\quad}$,$10+10=\underline{\quad}$,$20+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第 (2) 问同法逐行标数):第二行为 $1,2,3,4,5,6,7$;第三行为 $1,3,6,10,15,21,\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第四行):$1,4,10,20,35,56,\underline{\quad}$。
- 第 7 步(第五行,末位即 $B$):$1,5,15,35,70,126,\underline{\quad}$。
第二套题目:送水员在小区的道路网上送水,只能向东或向北走。请问:(1)在东西 $4$ 段、南北 $3$ 段的道路网中,从西南角 $A$ 到东北角 $B$ 有多少条不同路线?(2)在东西 $6$ 段、南北 $4$ 段的道路网中,从 $A$ 到 $B$ 有多少条不同路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:只能向东或向北,到任一路口只能从西邻或南邻过来,该点数 $=$ 西邻 $+$ 南邻;最南一行、最西一列全标 $1$。
- 第 2 步(第 (1) 问,第二行):$1+1=\underline{\quad}$,$2+1=\underline{\quad}$,$3+1=\underline{\quad}$,$4+1=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=\underline{\quad}$,$6+4=\underline{\quad}$,$10+5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行,末位即 $B$):$1+3=4$,$4+6=\underline{\quad}$,$10+10=\underline{\quad}$,$20+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第 (2) 问):第三行末位 $21+7=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第四行末位):$56+28=\underline{\quad}$。
- 第 7 步(第五行末位即 $B$):$126+84=\underline{\quad}$。
第三套题目:蚂蚁只能向右或向上爬。在横向 $5$ 段、纵向 $5$ 段的方格网中,从左下角 $A$ 爬到右上角 $B$ 有多少条不同路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:仍用标数法,每点 $=$ 左邻 $+$ 下邻;最下一行、最左一列全标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行):$1,3,6,10,15,\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行):$1,4,10,20,35,\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行):$1,5,15,35,70,\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1,6,21,56,126,\underline{\quad}$。
第三套题目:蚂蚁只能向右或向上爬。在横向 $6$ 段、纵向 $4$ 段的方格网中,从左下角 $A$ 爬到右上角 $B$。已知从 $A$ 向右 $2$ 格、向上 $1$ 格的那个交点,以及从 $A$ 向右 $3$ 格、向上 $2$ 格的那个交点**都被堵住不能通过**。这时有多少条不同路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(障碍如何处理):被堵的交点一条路也走不通,直接标 $\underline{\quad}$,其余各点照旧“左邻 $+$ 下邻”。
- 第 2 步:最下一行全标 $1$;第二行(有一个障碍)为 $1$、$1+1=\underline{\quad}$、$0$(障碍)、$0+1=\underline{\quad}$、$1+1=\underline{\quad}$、$2+1=\underline{\quad}$、$3+1=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行,第 $4$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{\quad}$、$3+0=\underline{\quad}$、$0$(障碍)、$0+2=\underline{\quad}$、$2+3=\underline{\quad}$、$5+4=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行):$1$、$1+3=\underline{\quad}$、$4+3=\underline{\quad}$、$7+0=\underline{\quad}$、$7+2=\underline{\quad}$、$9+5=\underline{\quad}$、$14+9=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1$、$1+4=\underline{\quad}$、$5+7=\underline{\quad}$、$12+7=\underline{\quad}$、$19+9=\underline{\quad}$、$28+14=\underline{\quad}$、$42+23=\underline{\quad}$。
23. 【原题 ch11-xingqu-01】墨莫去吃午饭,发现附近的中餐厅有 $9$ 个,西餐厅有 $3$ 个,日式餐厅有 $2$ 个。他准备找一家餐厅吃饭,一共有多少种不同的选择?
详细思路是哪类问题:这是「加法原理(分类计数)」题:一件事有几大类互不相同的做法,每一类里又有若干种具体做法,求总方法数。
关键切入点:关键是判断“分类”还是“分步”。墨莫只吃一顿饭,中餐、西餐、日餐三选一,选了中餐就不可能同时选西餐,三类之间互相排斥、谁也不与谁搭配,所以是**分类**关系,要相加而不是相乘。
方法概述:三类餐厅互斥,用加法原理把各类的数量直接相加。
规范步骤:- 确认三类互斥:只吃一家,选了一类就排除其他类:$中餐 \;或\; 西餐 \;或\; 日餐$(分类关系)
- 先合并中餐与西餐两类:$9+3=12$(加法原理)
- 再加上日式餐厅这一类:$12+2=14$(加法原理)
- 写出答案:$9+3+2=14$(种)
第一套题目:墨莫去吃午饭,发现附近的中餐厅有 $24$ 个,西餐厅有 $13$ 个,日式餐厅有 $9$ 个。他准备找一家餐厅吃饭,一共有多少种不同的选择?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先判断分类还是分步):只吃一家餐厅,选了中餐就不会再选西餐、日餐,三类**互相排斥**,所以是分类,用加法原理,把各类的家数相加。
- 第 2 步:先把中餐厅与西餐厅两类合起来,$24+13=\underline{\quad}$(个)。
- 第 3 步:再加上日式餐厅这一类,$37+9=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:小高去书店买一本课外书,书架上有科普书 $24$ 本、童话书 $13$ 本、漫画书 $9$ 本。他只买其中一本,一共有多少种不同的买法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:只买一本书,科普、童话、漫画三类**只能选一类**,是分类关系,用加法原理。
- 第 2 步:先合并科普与童话两类,$24+13=\underline{\quad}$(本)。
- 第 3 步:再加上漫画这一类,$37+9=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:电影院今天上映动作片 $18$ 部、动画片 $24$ 部、纪录片 $13$ 部、科幻片 $9$ 部。萱萱只看其中一部,一共有多少种不同的选择?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:只看一部片子,四类影片之间仍然是**互相排斥**的分类关系,用加法原理,把四类的部数相加。
- 第 2 步:先把前两类合起来,$18+24=\underline{\quad}$(部)。
- 第 3 步:再加第三类,$42+13=\underline{\quad}$(部)。
- 第 4 步:最后加第四类,$55+9=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:墨莫附近有中餐厅 $24$ 个、西餐厅 $13$ 个、日式餐厅 $9$ 个。他先挑一家餐厅,进店后每家餐厅都提供 $5$ 种套餐,他再点其中 $1$ 种套餐。请问:他挑餐厅并点套餐一共有多少种不同的方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(挑餐厅——分类):三类餐厅互斥,用加法原理,可选的餐厅共有 $24+13+9=\underline{\quad}$(家)。
- 第 2 步(判断第二件事的关系):挑餐厅和点套餐是**先后两件事**,必须都做完方案才确定,所以两者之间是分步关系,用乘法原理。
- 第 3 步:点套餐有 $5$ 种选择,两步相乘,$46\times 5=\underline{\quad}$(种)。
24. 【原题 ch11-xingqu-02】墨莫进入一家中餐厅后,发现主食有 $3$ 种,热菜有 $20$ 种。他打算主食和热菜各买 $1$ 种,一共有多少种不同的买法?
详细思路是哪类问题:这是「乘法原理(分步计数)」题:完成一件事必须依次完成几个步骤,每步各有若干种做法,求总方法数。
关键切入点:买主食和买热菜**不是二选一,而是都要买**:只买了主食这顿饭还没配好,必须再买热菜。既然要连着做完两件事才算完成,两步之间就是分步关系,用乘法原理,把每步的选择数相乘。
方法概述:先选主食再选热菜,两步的选择数相乘。
规范步骤:- 确认分步:主食和热菜都要买,缺一不可:$第一步:主食 \to 第二步:热菜$(分步关系)
- 第一步买主食有 $3$ 种选择:$3$(分步计数)
- 第二步买热菜有 $20$ 种选择:$20$(分步计数)
- 两步相乘:$3\times 20=60$(种)(乘法原理)
第一套题目:墨莫进入一家中餐厅后,发现主食有 $8$ 种,热菜有 $25$ 种。他打算主食和热菜各买 $1$ 种,一共有多少种不同的买法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先判断分类还是分步):主食和热菜**都要买**,两件事必须都完成,是分步关系,用乘法原理。
- 第 2 步:第一步买主食有 $8$ 种选择,第二步买热菜有 $25$ 种选择,两步相乘就是 $8\times 25$。
- 第 3 步(把 $8\times 25$ 拆开算):$8\times 20=\underline{\quad}$,$8\times 5=\underline{\quad}$,两部分相加 $160+40=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:卡莉娅去服装店,看中的上衣有 $8$ 款,裤子有 $25$ 款。她要买上衣和裤子各 $1$ 件配成一套,一共有多少种不同的搭配?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:上衣和裤子**都要买**才配成一套,是分步关系,用乘法原理。
- 第 2 步:第一步选上衣有 $8$ 种,第二步选裤子有 $25$ 种,两步相乘就是 $8\times 25$。
- 第 3 步(把 $8\times 25$ 拆开算):$8\times 20=\underline{\quad}$,$8\times 5=\underline{\quad}$,两部分相加 $160+40=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:餐厅里主食有 $8$ 种,热菜有 $25$ 种,饮料有 $4$ 种。墨莫打算主食、热菜、饮料各买 $1$ 种,一共有多少种不同的买法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三样都要买,是三步依次完成,仍用乘法原理,把三步的选择数相乘。
- 第 2 步:先算前两步,$8\times 25=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:再乘上第三步的饮料,$200\times 4=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:餐厅里主食有 $8$ 种,热菜有 $25$ 种,另外还有 $12$ 种现成的套餐。墨莫要么主食和热菜各买 $1$ 种,要么直接买 $1$ 份套餐,一共有多少种不同的买法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):“各买 $1$ 种”与“买套餐”只能二选一,是两大类,最后要相加。
- 第 2 步(第一类内部分步):主食和热菜都要买,用乘法原理,$8\times 25=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第二类):买套餐只需一步,有 $12$ 种。
- 第 4 步:两类相加,$200+12=\underline{\quad}$(种)。
25. 【原题 ch11-xingqu-03】传说地球上有 $7$ 颗不同的龙珠,如果找齐这 $7$ 颗龙珠,并且按照特定顺序排成一行就会神龙出现。邪恶的沙鲁找齐了这 $7$ 颗龙珠,但是他不知道排列的特定顺序。请问:运气不好的沙鲁最多要试几次才能遇见神龙?
详细思路是哪类问题:这是「全排列」题:把 $n$ 个互不相同的东西排成一行,问有多少种不同的排法。
关键切入点:把“排成一行”拆成 $7$ 个位置逐个放龙珠:位置 $1$ 从 $7$ 颗里任选,位置 $2$ 只能从**剩下的** $6$ 颗里选……每放一颗,后面可选的就少一颗。这是典型的分步,故用乘法原理把 $7,6,5,\dots ,1$ 连乘。最坏情况要把所有排法都试一遍,故答案就是排法总数。
方法概述:逐个位置放龙珠,每步可选数依次减一,连乘求全排列。
规范步骤:- 位置 $1$ 从 $7$ 颗中任取一颗:$7$ 种(分步计数)
- 位置 $2$ 只能从剩下 $6$ 颗中取:$6$ 种(每步可选数减一)
- 同理位置 $3\sim 7$ 依次有 $5,4,3,2,1$ 种:$5,4,3,2,1$(每步可选数减一)
- 七步相乘:$7\times 6\times 5\times 4\times 3\times 2\times 1=5040$(乘法原理)
- 运气最差要把所有排法试遍:$5040$(次)
第一套题目:传说有 $8$ 颗不同的星石,找齐并按特定顺序排成一行才会开启宝库。沙鲁找齐了这 $8$ 颗星石,但不知道排列顺序。请问:运气最差时他最多要试几次?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(怎样分步):排成一行就是给 $8$ 个位置逐个放星石,每放一颗,后面能选的就少一颗,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:各位置的选择数依次是 $8,7,6,5,4,3,2,1$,一共 $8$ 个数连乘。
- 第 3 步:先算前四步,$8\times 7\times 6\times 5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:再算后四步,$4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:两部分相乘,$1680\times 24=\underline{\quad}$(次)。
第二套题目:密码锁上有 $8$ 个不同的字母牌,只有把它们按特定顺序排成一行才能开锁。小高不知道正确顺序,最多要试几次才能打开锁?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:排成一行就是给 $8$ 个位置逐个放字母牌,每放一个后面就少一个,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:各位置的选择数依次是 $8,7,6,5,4,3,2,1$,一共 $8$ 个数连乘。
- 第 3 步:前四步之积 $8\times 7\times 6\times 5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:后四步之积 $4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:两部分相乘,$1680\times 24=\underline{\quad}$(次)。
第三套题目:$9$ 名同学排成一行照相,一共有多少种不同的排法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:把 $9$ 个位置从左到右逐个安排人,每安排一人后面就少一人可选,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:各位置选择数依次为 $9,8,7,6,5,4,3,2,1$;先算前三步,$9\times 8\times 7=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再算中间三步,$6\times 5\times 4=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:最后三步 $3\times 2\times 1=\underline{\quad}$。
- 第 5 步:三部分相乘,$504\times 120\times 6=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:$8$ 颗不同的星石排成一行,要求编号为“一星”的那颗必须排在最左端或最右端。一共有多少种不同的排法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先安排受限制的元素):有限制的要先排。“一星”只能放最左端或最右端,有 $\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 2 步(再排其余):“一星”放好后,剩下 $7$ 颗星石在剩下的 $7$ 个位置上全排列,$7\times 6\times 5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:两步相乘,$2\times 5040=\underline{\quad}$(种)。
26. 【原题 ch11-xingqu-04】电影院里有 $10$ 个空座位,萱萱和卡莉娅去看电影,每个人坐一个座位,一共有多少种不同的坐法?
详细思路是哪类问题:这是「分步计数(部分排列)」题:若干人依次从若干座位中各选一个,求坐法总数。
关键切入点:两人坐座位要分两步:萱萱先坐,$10$ 个座位随便挑;轮到卡莉娅时**萱萱已经占了一个**,所以只剩 $9$ 个。注意两人是不同的人,谁坐哪个座位算不同坐法,所以按分步相乘即可。
方法概述:两人依次选座,第二人可选数减一,两步相乘。
规范步骤:- 第一步萱萱选座:$10$ 种(分步计数)
- 第二步卡莉娅选座,已被占去一个:$10-1=9$ 种(可选数减一)
- 两步相乘:$10\times 9=90$(种)(乘法原理)
第一套题目:电影院里有 $15$ 个空座位,萱萱和卡莉娅去看电影,每个人坐一个座位,一共有多少种不同的坐法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(怎样分步):两人依次入座,是分步,用乘法原理。第一步萱萱在 $15$ 个座位里任选。
- 第 2 步(关键:可选数会减少):卡莉娅入座时已被萱萱占去 $1$ 个座位,只剩 $15-1=\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 3 步:两步相乘,$15\times 14=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:展览馆有 $15$ 个空展位,两家公司各租用一个展位,一共有多少种不同的租法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:两家公司依次挑展位,是分步,用乘法原理。第一家在 $15$ 个展位里任选。
- 第 2 步:第二家挑时已被占去 $1$ 个,只剩 $15-1=\underline{\quad}$ 种选择。
- 第 3 步:两步相乘,$15\times 14=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:电影院里有 $15$ 个空座位,萱萱、卡莉娅、墨莫三人去看电影,每人坐一个座位,一共有多少种不同的坐法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三人依次入座是三步,用乘法原理;每坐一人,后面可选的座位就少一个。
- 第 2 步:三步的选择数依次是 $15$、$15-1=\underline{\quad}$、$15-2=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:先算前两步,$15\times 14=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:再乘第三步,$210\times 13=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:电影院里有 $15$ 个空座位(编号 $1\sim 15$),萱萱和卡莉娅每人坐一个座位,但萱萱不愿意坐 $1$ 号座位。一共有多少种不同的坐法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(受限的人先安排):萱萱不能坐 $1$ 号,可选座位为 $15-1=\underline{\quad}$(个)。
- 第 2 步(再安排另一人):卡莉娅 $1$ 号也能坐,但萱萱已占去 $1$ 个座位,所以她也是 $15-1=14$(个)。
- 第 3 步:两步相乘,$14\times 14=\underline{\quad}$(种)。
27. 【原题 ch11-xingqu-05】用红、黄、蓝三种颜色给图 $11\text{-}1$ 的三个圆圈染色,一个圆圈只能染一种颜色,并且相连的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
详细思路是哪类问题:这是「染色计数(相邻不同色)」题:给若干区域染色,有连线(相邻)的区域颜色必须不同。
关键切入点:三个圆圈两两相连,说明**任意两个都不能同色**。把染色拆成三步:先染 $A$(无限制,$3$ 种),再染 $B$(要避开 $A$ 的颜色,$3-1=2$ 种),最后染 $C$(要同时避开 $A$、$B$ 两种颜色,$3-2=1$ 种)。每步只需数“还剩几种颜色可用”。
方法概述:按一个顺序依次染色,每步只数与已染相邻部分不同色的选择数,再相乘。
规范步骤:- 先染 $A$,无限制:$3$ 种(分步计数)
- 染 $B$,避开 $A$ 的颜色:$3-1=2$ 种(相邻不同色)
- 染 $C$,避开 $A$、$B$ 两色:$3-2=1$ 种(相邻不同色)
- 三步相乘:$3\times 2\times 1=6$(种)(乘法原理)
第一套题目:用红、黄、蓝、绿 $4$ 种颜色给三个两两相连的圆圈 $A$、$B$、$C$ 染色,一个圆圈只染一种颜色,相连的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先定染色顺序):三个圆圈两两相连,任意两个都不能同色;先染 $A$ 没有限制,$4$ 色随便挑。
- 第 2 步:染 $B$ 要避开 $A$ 用掉的 $1$ 种颜色,还剩 $4-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:染 $C$ 要避开 $A$、$B$ 用掉的 $2$ 种颜色,还剩 $4-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:三步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:一块地图上有三个两两接壤的国家甲、乙、丙,用红、黄、蓝、绿 $4$ 种颜色涂色,每个国家只涂一种颜色,接壤的两国不能同色。一共有多少种不同的涂法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:三国两两接壤,任意两国都不能同色;先涂甲没有限制,$4$ 色随便挑。
- 第 2 步:涂乙要避开甲的颜色,还剩 $4-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 3 步:涂丙要避开甲、乙两色,还剩 $4-2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 4 步:三步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:有四个圆圈 $A$、$B$、$C$、$D$,任意两个圆圈之间都有线相连。用 $5$ 种颜色给它们染色,相连的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:任意两圆圈都相连,说明四个圆圈的颜色**两两不同**;依次染色,每染一个就少一种可用颜色。
- 第 2 步:四步的选择数依次为 $5$、$5-1=\underline{\quad}$、$5-2=\underline{\quad}$、$5-3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:四步相乘,$5\times 4\times 3\times 2=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:四个圆圈 $A$、$B$、$C$、$D$ 首尾相连排成一个圈(即 $A\!-\!B$、$B\!-\!C$、$C\!-\!D$、$D\!-\!A$ 相连,而 $A$ 与 $C$、$B$ 与 $D$ 不相连)。用 $4$ 种颜色染色,相连的两个圆圈不能同色。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:先染 $A$ 有 $4$ 种,再染 $B$(与 $A$ 不同)有 $4-1=\underline{\quad}$ 种。
- 第 2 步(为什么要分类):染 $C$ 时它只与 $B$ 相邻、与 $A$ 不相邻,所以 $C$ **可能与 $A$ 同色也可能不同色**,这会影响 $D$ 的选择数,必须分两类讨论。
- 第 3 步(第一类:$C$ 与 $A$ 同色):$C$ 只有 $1$ 种染法;此时 $D$ 只需避开 $A$、$C$ 这**同一种**颜色,有 $4-1=\underline{\quad}$ 种。本类共 $1\times 3=3$ 种。
- 第 4 步(第二类:$C$ 与 $A$ 不同色):$C$ 要避开 $A$、$B$ 两色,有 $4-2=\underline{\quad}$ 种;此时 $D$ 要避开 $A$、$C$ 两种不同颜色,同样有 $2$ 种。本类共 $2\times 2=\underline{\quad}$ 种。
- 第 5 步:两类相加再乘前两步,$4\times 3\times (3+4)=\underline{\quad}$(种)。
28. 【原题 ch11-xingqu-06】用红、黄两种颜色给图 $11\text{-}2$ 中小丑的眼睛、鼻子、嘴巴染色,如果每种器官必须染相同的颜色,一共有多少种不同的染色方法?
详细思路是哪类问题:这是「独立分步染色」题:几个部件各自独立染色,互相之间没有任何限制。
关键切入点:眼睛、鼻子、嘴巴之间**没有“不能同色”的限制**,所以每个器官都可以在 $2$ 种颜色里自由选,三个器官是三步依次完成,用乘法原理连乘 $2\times 2\times 2$。要点是认清“无限制”,每步的选择数都保持 $2$ 不减少。
方法概述:三个器官独立染色,每个都有 $2$ 种选择,三步相乘。
规范步骤:- 眼睛染色:$2$ 种(分步计数)
- 鼻子染色,与眼睛无限制:$2$ 种(各部分独立)
- 嘴巴染色:$2$ 种(各部分独立)
- 三步相乘:$2\times 2\times 2=8$(种)(乘法原理)
第一套题目:用红、黄、蓝 $3$ 种颜色给小丑的眼睛、鼻子、嘴巴、帽子染色,每个器官只染一种颜色,各器官之间没有颜色限制。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(关键:有没有限制):各器官之间**没有“不能同色”的要求**,所以每个器官都能在 $3$ 种颜色里自由选,每步都是 $3$ 种、不会减少。
- 第 2 步:四个器官是四步,先算前两步,$3\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再乘第三步,$9\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:再乘第四步,$27\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:舞台上有 $4$ 盏射灯,每盏灯可以调成红、黄、蓝 $3$ 种颜色中的一种,各灯之间互不影响。一共有多少种不同的灯光效果?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:各灯之间没有限制,每盏灯都能在 $3$ 种颜色里自由选,每步都是 $3$ 种、不会减少。
- 第 2 步:四盏灯是四步,先算前两步,$3\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再乘第三步,$9\times 3=\underline{\quad}$。
- 第 4 步:再乘第四步,$27\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:用红、黄、蓝、绿 $4$ 种颜色给小丑的眼睛、鼻子、嘴巴染色,各器官之间没有颜色限制。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:仍然没有限制,每个器官都能在 $4$ 种颜色里自由选,每步都是 $4$ 种。
- 第 2 步:三个器官是三步,先算前两步,$4\times 4=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再乘第三步,$16\times 4=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:用红、黄、蓝 $3$ 种颜色给排成一行的 $4$ 个灯泡染色,要求**相邻的两个灯泡颜色不同**(不相邻的可以同色)。一共有多少种不同的染色方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(限制变了):现在相邻两个不能同色,就不能每步都是 $3$ 种了,要从左往右依次染。
- 第 2 步:第 $1$ 个灯泡无限制,$3$ 色随便挑。
- 第 3 步:第 $2$ 个灯泡只需避开左邻的颜色,有 $3-1=\underline{\quad}$ 种;第 $3$、第 $4$ 个也只与左邻相邻,各有同样多种。
- 第 4 步:四步逐次累乘,$3\times 2=\underline{\quad}$,$6\times 2=\underline{\quad}$,$12\times 2=\underline{\quad}$(种)。
29. 【原题 ch11-xingqu-07】运动会中有 $4$ 个跑步比赛项目,分别为 $50$ 米、$100$ 米、$200$ 米、$400$ 米,规定每个参赛者只能参加其中的一项,甲、乙、丙、丁四名同学报名参加这 $4$ 个项目。请问:(1)如果每名同学都可以任意报这 $4$ 个项目,一共有多少种报名方法?(2)如果这四名同学所报的项目各不相同,一共有多少种报名方法?
详细思路是哪类问题:这是「分步计数 + 排列计数」题:几个人各选一个项目,分“可以重复选”和“不能重复选”两种情形。
关键切入点:无论哪一问,都按“甲、乙、丙、丁依次报名”分四步。区别在于**后面的人可选数会不会减少**:(1)项目可重复,前面的人报了不影响后面,每人都是 $4$ 种;(2)项目不能重复,每报掉一个项目后面就少一个,可选数依次是 $4,3,2,1$。
方法概述:(1)每人独立 $4$ 选 $1$ 相乘;(2)项目互不相同,逐人可选数依次减一。
规范步骤:- (1)四人依次报名,互不影响:$4\times 4\times 4\times 4=256$(乘法原理)
- (2)项目不重复,可选数依次减一:$4\times 3\times 2\times 1=24$(排列计数)
- 写出答案:$(1)256;(2)24$
第一套题目:运动会有 $5$ 个跑步项目,每个参赛者只能报其中一项,甲、乙、丙、丁、戊五名同学都要报名。请问:(1)每人可任意报这 $5$ 项,一共有多少种报名方法?(2)如果五人所报项目各不相同,一共有多少种报名方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问:可选数会不会减少):项目可以重复报,前面的人不影响后面,每人都有 $5$ 种选择、一直不减。
- 第 2 步:五人是五步,$5\times 5\times 5=\underline{\quad}$,再乘剩下两步,$125\times 5\times 5=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):项目各不相同,每报掉一项后面就少一项,五步的选择数依次是 $5,4,3,2,1$。
- 第 4 步:五步相乘,$5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:学校有 $5$ 个社团,每人只能加入一个社团,甲、乙、丙、丁、戊五名同学都要报名。请问:(1)每人可任选一个社团,一共有多少种报名方法?(2)如果五人加入的社团各不相同,一共有多少种报名方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):社团可以重复,每人都有 $5$ 种选择、一直不减。
- 第 2 步:$5\times 5\times 5=\underline{\quad}$,再乘剩下两步,$125\times 5\times 5=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):社团各不相同,五步选择数依次是 $5,4,3,2,1$。
- 第 4 步:五步相乘,$5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:运动会有 $6$ 个项目,甲、乙、丙、丁四名同学各报一项。请问:(1)可以任意报,一共有多少种报名方法?(2)如果四人所报项目各不相同,一共有多少种报名方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):可重复,每人都有 $6$ 种选择,四人相乘,$6\times 6=\underline{\quad}$,$36\times 6\times 6=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):项目各不相同,每报掉一项后面就少一项,四步选择数依次为 $6,5,4,\underline{\quad}$。
- 第 3 步:四步相乘,$6\times 5\times 4\times 3=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:运动会有 $50$ 米、$100$ 米、$200$ 米、$400$ 米共 $4$ 个项目,甲、乙、丙、丁四名同学所报项目各不相同,但甲不能报 $50$ 米。一共有多少种报名方法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(受限的人优先):甲不能报 $50$ 米,可报的项目有 $4-1=\underline{\quad}$ 个。
- 第 2 步:甲报完后,乙从剩下的项目里选,有 $4-1=\underline{\quad}$ 种;丙有 $\underline{\quad}$ 种;丁只剩 $1$ 种。
- 第 3 步:四步相乘,$3\times 3\times 2\times 1=\underline{\quad}$(种)。
30. 【原题 ch11-xingqu-08】萱萱的书包里有 $5$ 本不同的语文书、$6$ 本不同的数学书、$3$ 本不同的英语书。请问:(1)如果从中任取 $1$ 本书,共有多少种不同的取法?(2)如果从中取出语文书、数学书、英语书各 $1$ 本,共有多少种不同的取法?
详细思路是哪类问题:这是「分类与分步的区分」题:同一批书,问法不同,一个用加法原理、一个用乘法原理。
关键切入点:分辨的诀窍是看“一次事件里拿了几本”。(1)**只取 $1$ 本**,这本书要么是语文、要么是数学、要么是英语,三种情况互相排斥 → 分类 → 相加;(2)**三本都要取**,缺一本就没完成 → 分步 → 相乘。
方法概述:(1)任取一本是分类用加法;(2)每类各取一本是分步用乘法。
规范步骤:- (1)只取一本,三类互斥:$5+6+3=14$(加法原理)
- (2)三类各取一本,缺一不可:$5\times 6\times 3=90$(乘法原理)
- 写出答案:$(1)14;(2)90$
第一套题目:萱萱的书包里有 $8$ 本不同的语文书、$9$ 本不同的数学书、$7$ 本不同的英语书。请问:(1)从中任取 $1$ 本,共有多少种取法?(2)语文、数学、英语书各取 $1$ 本,共有多少种取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问:分类还是分步):只取 $1$ 本,这本书**只能属于一类**,三类互斥,用加法原理。
- 第 2 步:先合并前两类,$8+9=\underline{\quad}$,再加英语,$17+7=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):三本都要取,缺一本就没完成,是分步,用乘法原理。
- 第 4 步:先算前两步,$8\times 9=\underline{\quad}$,再乘英语,$72\times 7=\underline{\quad}$(种)。
第二套题目:文具盒里有 $8$ 支不同的红笔、$9$ 支不同的蓝笔、$7$ 支不同的黑笔。请问:(1)任取 $1$ 支笔,共有多少种取法?(2)红、蓝、黑笔各取 $1$ 支,共有多少种取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 支,三类互斥,用加法原理。
- 第 2 步:$8+9=\underline{\quad}$,$17+7=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):三支都要取,是分步,用乘法原理。
- 第 4 步:$8\times 9=\underline{\quad}$,$72\times 7=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:书包里有 $8$ 本语文书、$9$ 本数学书、$7$ 本英语书、$6$ 本科学书,各不相同。请问:(1)任取 $1$ 本,共有多少种取法?(2)四类各取 $1$ 本,共有多少种取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 本,四类互斥,用加法原理,$8+9+7+6=\underline{\quad}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):四本都要取,是分步,用乘法原理;先算 $8\times 9=\underline{\quad}$。
- 第 3 步:再乘后两类,$72\times 7\times 6=\underline{\quad}$(种)。
第三套题目:书包里有 $8$ 本不同的语文书、$9$ 本不同的数学书、$7$ 本不同的英语书。从中取出 $2$ 本**不同类别**的书,共有多少种不同的取法?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):取出的两本可能是“语数”“语英”“数英”三种搭配之一,三种互斥,最后相加。
- 第 2 步(每类内部分步):语文 + 数学,$8\times 9=\underline{\quad}$(种)。
- 第 3 步:语文 + 英语,$8\times 7=\underline{\quad}$(种);数学 + 英语,$9\times 7=\underline{\quad}$(种)。
- 第 4 步:三类相加,$72+56+63=\underline{\quad}$(种)。
31. 【原题 ch11-xingqu-09】如图 $11\text{-}3$,甲、乙两地之间有 $4$ 条路,乙、丙两地之间有 $2$ 条路,甲、丙两地之间有 $3$ 条路。那么从甲地去丙地一共有多少条不同的路线?
详细思路是哪类问题:这是「路径计数」题:从起点到终点有几条大路线,每条大路线内部又要连着走几段。
关键切入点:先看**大类**:从甲到丙要么绕经乙,要么直达,两者不可能同时发生 → 分类,最后相加;再看**每一类内部**:走“甲→乙→丙”必须先走完甲到乙、再走乙到丙,缺一段到不了 → 分步,选择数相乘。这就是“类间相加、类内相乘”。
方法概述:先分类(经乙或直达),经乙的一类内部再分步相乘,最后两类相加。
规范步骤:- 第一类:甲$\to$乙$\to$丙,两段都要走:$4\times 2=8$(条)(乘法原理)
- 第二类:甲$\to$丙直达:$3$(条)(分类)
- 两类相加:$8+3=11$(条)(加法原理)
第一套题目:甲、乙两地之间有 $6$ 条路,乙、丙两地之间有 $5$ 条路,甲、丙两地之间有 $7$ 条路。那么从甲地去丙地一共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):从甲到丙要么**经过乙**、要么**直达**,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):走“甲$\to$乙$\to$丙”两段都要走,用乘法原理,$6\times 5=\underline{\quad}$(条)。
- 第 3 步:直达一类有 $7$ 条。
- 第 4 步:两类相加,$30+7=\underline{\quad}$(条)。
第二套题目:从家到学校,若先经过公园:家到公园有 $6$ 条小路,公园到学校有 $5$ 条小路;也可以从家直接到学校,有 $7$ 条小路。从家到学校一共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):要么**经过公园**、要么**直达**,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经过公园的两段都要走,$6\times 5=\underline{\quad}$(条)。
- 第 3 步:直达一类有 $7$ 条;两类相加,$30+7=\underline{\quad}$(条)。
第三套题目:从甲地到丙地:经过乙地时,甲到乙有 $5$ 条路、乙到丙有 $4$ 条路;经过丁地时,甲到丁有 $3$ 条路、丁到丙有 $5$ 条路;此外甲到丙还有 $2$ 条直达路。一共有多少条不同的路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先分类):经乙、经丁、直达共三大类,互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经乙一类 $5\times 4=\underline{\quad}$(条)。
- 第 3 步:经丁一类 $3\times 5=\underline{\quad}$(条);直达一类 $2$ 条。
- 第 4 步:三类相加,$20+15+2=\underline{\quad}$(条)。
第三套题目:甲、乙两地之间有 $6$ 条路,乙、丙两地之间有 $5$ 条路,甲、丙两地之间有 $7$ 条路。小高从甲地去丙地再返回甲地,要求**回来时走的整条路线与去时不完全相同**。一共有多少种不同的往返方案?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(先求单程):先分类再类内分步,去时的路线数为 $6\times 5+7=\underline{\quad}$(条)。
- 第 2 步(再看往返的关系):去和回是两件都要做的事,是分步,用乘法原理。
- 第 3 步(回程的可选数会减少):回来不能走与去时完全相同的那一条,所以只剩 $37-1=\underline{\quad}$ 条。
- 第 4 步:两步相乘,$37\times 36=\underline{\quad}$(种)。
32. 【原题 ch11-xingqu-10】图 $11\text{-}4$ 中有一个从 $A$ 到 $B$ 的公路网络,一辆汽车从 $A$ 行驶到 $B$,可以选择的最短路线一共有多少条?
详细思路是哪类问题:这是「格点路径计数(标数法)」题:在公路网格上只能向右或向上走,求从 $A$ 到 $B$ 的最短路线数。
关键切入点:要走最短,就只能一直向右或向上,绝不回头。每个路口只可能**从它左边或下边**过来,所以到这个路口的走法数 $=$ 到左邻路口的走法数 $+$ 到下邻路口的走法数(加法原理)。最左一列与最下一行的路口只有一条直路可到,都标 $1$,然后逐行往上把每个路口的数标出来,$B$ 处的数就是答案。
方法概述:用标数法,每个顶点的走法数等于其左、下相邻顶点走法数之和。
规范步骤:- 最短路线只能向右或向上走:$右 \;/\; 上$(最短路条件)
- 最下一行与最左一列的点各标 $1$:$1$(只有一条直路)
- 其余各点 = 左邻 + 下邻:$该点 = 左 + 下$(加法原理)
- 逐行标数到 $B$:$B=56$(标数法)
- 写出答案:$56$(条)
第一套题目:一个长方形公路网由横向 $5$ 段、纵向 $4$ 段的方格线组成(即 $6$ 列 $\times$ $5$ 行个路口),汽车从左下角 $A$ 行驶到右上角 $B$,只能向右或向上走。可以选择的最短路线一共有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(为什么能标数):最短路线只能向右或向上,所以到任何一个路口只能**从它左边或下边**过来,该点的走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻(加法原理)。
- 第 2 步:最下一行的 $6$ 个路口与最左一列的 $5$ 个路口都只有一条直路可到,全标 $1$。
- 第 3 步(第二行,从左到右):$1+1=\underline{\quad}$,$2+1=\underline{\quad}$,$3+1=\underline{\quad}$,$4+1=\underline{\quad}$,$5+1=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=6$,$6+4=\underline{\quad}$,$10+5=\underline{\quad}$,$15+6=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第四行):$1+3=4$,$4+6=10$,$10+10=\underline{\quad}$,$20+15=\underline{\quad}$,$35+21=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第五行,最后一个数就是 $B$):$1+4=5$,$5+10=15$,$15+20=35$,$35+35=\underline{\quad}$,$70+56=\underline{\quad}$。
第二套题目:棋盘街区由横向 $5$ 段、纵向 $4$ 段的街道组成,快递员从左下角的营业点 $A$ 送货到右上角的客户 $B$,为走最短路只向右或向上走。一共有多少条不同的最短路线?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:只向右或向上走,到任一路口只能从左邻或下邻过来,该点走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻。
- 第 2 步:最下一行与最左一列的路口都只有一条直路可到,全标 $1$。
- 第 3 步(第二行):$1+1=\underline{\quad}$,$2+1=\underline{\quad}$,$3+1=\underline{\quad}$,$4+1=\underline{\quad}$,$5+1=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=6$,$6+4=\underline{\quad}$,$10+5=\underline{\quad}$,$15+6=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第四行):$1+3=4$,$4+6=10$,$10+10=\underline{\quad}$,$20+15=\underline{\quad}$,$35+21=\underline{\quad}$。
- 第 6 步(第五行):$1+4=5$,$5+10=15$,$15+20=35$,$35+35=\underline{\quad}$,$70+56=\underline{\quad}$。
第三套题目:一个正方形公路网由横向 $4$ 段、纵向 $4$ 段的方格线组成,汽车从左下角 $A$ 到右上角 $B$,只能向右或向上走。最短路线一共有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步:仍用标数法,每点的走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻;最下一行、最左一列全标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1+1=\underline{\quad}$,$2+1=\underline{\quad}$,$3+1=\underline{\quad}$,$4+1=\underline{\quad}$。
- 第 3 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=\underline{\quad}$,$6+4=\underline{\quad}$,$10+5=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行):$1+3=4$,$4+6=\underline{\quad}$,$10+10=\underline{\quad}$,$20+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1+4=5$,$5+10=15$,$15+20=\underline{\quad}$,$35+35=\underline{\quad}$。
第三套题目:公路网由横向 $5$ 段、纵向 $4$ 段的方格线组成,汽车从左下角 $A$ 到右上角 $B$,只能向右或向上走。现在从 $A$ 向右数第 $2$ 个、向上数第 $2$ 个的那个路口正在施工,**不能通过**。这时最短路线还有多少条?
引导填空(在横线上填关键结果):
- 第 1 步(障碍怎么处理):施工路口一条路也走不通,直接在它上面标 $\underline{\quad}$,后面的点照常“左邻 $+$ 下邻”。
- 第 2 步:最下一行、最左一列仍全标 $1$;第二行为 $1,2,3,4,5,6$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个点是障碍):$1+2=3$,障碍点标 $0$,接着 $0+4=\underline{\quad}$,$4+5=\underline{\quad}$,$9+6=\underline{\quad}$。
- 第 4 步(第四行):$1+3=4$,$4+0=\underline{\quad}$,$4+4=\underline{\quad}$,$8+9=\underline{\quad}$,$17+15=\underline{\quad}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1+4=5$,$5+4=\underline{\quad}$,$9+8=\underline{\quad}$,$17+17=\underline{\quad}$,$34+32=\underline{\quad}$。
附录 · 答案
(原题答案见题库;以下为三套变式的完整填好步骤与最终答案)
- 1. ch11-chaoyue-01 · 第一套
- 第 1 步(必点的两项):主食有 $\underline{3}$ 种,主菜有 $\underline{4}$ 种。
- 第 2 步(汤:把“不点”也算一种):汤最多点 $1$ 种,所以选择数是“$2$ 种汤”再加上“不点”,共 $2+1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(甜点:每种各自决定):$3$ 种甜点各自“点或不点”,共 $2\times 2\times 2=\underline{8}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$3\times 4=\underline{12}$,$12\times 3\times 8=\underline{288}$(种)。
最终答案:$288$ 种。 - 1. ch11-chaoyue-01 · 第二套
- 第 1 步(必选的两项):机箱有 $\underline{3}$ 款,显示器有 $\underline{4}$ 款。
- 第 2 步(音箱:把“不买”也算一种):$2+1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(装饰灯:每款各自决定买或不买):$2\times 2\times 2=\underline{8}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$3\times 4=\underline{12}$,$12\times 3\times 8=\underline{288}$(种)。
最终答案:$288$ 种。 - 1. ch11-chaoyue-01 · 第三套
- 第 1 步:主食 $2$ 种、主菜 $3$ 种,都必点。
- 第 2 步(汤):加上“不点”,共 $2+1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步(甜点):$4$ 种各自“点或不点”,共 $2\times 2\times 2\times 2=\underline{16}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$2\times 3=\underline{6}$,$6\times 3\times 16=\underline{288}$(种)。
最终答案:$288$ 种。 - 1. ch11-chaoyue-01 · 第三套
- 第 1 步:主食 $3$ 种、主菜 $4$ 种,汤(含“不点”)$2+1=\underline{3}$ 种。
- 第 2 步(甜点先不管限制):$3$ 种甜点各自“点或不点”,共 $2\times 2\times 2=\underline{8}$ 种。
- 第 3 步(去掉不合要求的):其中“一种都不点”只有 $1$ 种,要减掉,所以甜点有 $8-1=\underline{7}$ 种。
- 第 4 步:四步相乘,$3\times 4=\underline{12}$,$12\times 3\times 7=\underline{252}$(种)。
最终答案:$252$ 种。 - 2. ch11-chaoyue-02 · 第一套
- 第 1 步(先推关键结论):$5$ 枚棋子、$5$ 列、每列至多 $1$ 枚,所以每列**恰好** $\underline{1}$ 枚,只需逐列决定放在哪一行。
- 第 2 步(第 (1) 问):每列都有 $\underline{4}$ 行可选,五列相乘,$4\times 4=\underline{16}$,$16\times 16\times 4=\underline{1024}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问的思路):先按相同棋子定好 $5$ 个位置($1024$ 种),再把 $5$ 枚不同棋子排到这 $5$ 个位置上。
- 第 4 步:$5$ 枚不同棋子的全排列有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
- 第 5 步:两步相乘,$1024\times 120=\underline{122880}$(种)。
最终答案:(1)$1024$ 种;(2)$122880$ 种。 - 2. ch11-chaoyue-02 · 第二套
- 第 1 步:$5$ 个花瓶、$5$ 个书架、每架至多 $1$ 个,所以每架**恰好** $\underline{1}$ 个,只需逐架决定摆在第几层。
- 第 2 步(第 (1) 问):每架有 $\underline{4}$ 层可选,$4\times 4=\underline{16}$,$16\times 16\times 4=\underline{1024}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):先定好 $5$ 个位置($1024$ 种),再把 $5$ 个不同花瓶排进去。
- 第 4 步:全排列有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
- 第 5 步:$1024\times 120=\underline{122880}$(种)。
最终答案:(1)$1024$ 种;(2)$122880$ 种。 - 2. ch11-chaoyue-02 · 第三套
- 第 1 步:每列恰好 $1$ 枚,逐列决定行;每列有 $\underline{3}$ 种选择。
- 第 2 步(第 (1) 问):$3\times 3\times 3=\underline{27}$,$27\times 3\times 3=\underline{243}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):再把 $5$ 枚不同棋子排入选好的 $5$ 个位置,有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{120}$ 种。
- 第 4 步:两步相乘,$243\times 120=\underline{29160}$(种)。
最终答案:(1)$243$ 种;(2)$29160$ 种。 - 2. ch11-chaoyue-02 · 第三套
- 第 1 步(先不管新限制):每列恰放 $1$ 枚、每列 $3$ 种,共 $3\times 3\times 3\times 3=\underline{81}$(种)。
- 第 2 步(哪些不合要求):不合要求就是某一行放了 $3$ 枚或 $4$ 枚,要分两类减掉。
- 第 3 步(某行恰好 $3$ 枚):先选是哪一行,有 $\underline{3}$ 种;再选这 $3$ 枚在哪 $3$ 列,有 $(4\times 3\times 2)/(3\times 2\times 1)=\underline{4}$ 种;剩下那一列的棋子只能放在另外两行,有 $\underline{2}$ 种。本类共 $3\times 4\times 2=\underline{24}$ 种。
- 第 4 步(某行恰好 $4$ 枚):$4$ 枚全在同一行,只要选是哪一行,有 $\underline{3}$ 种。
- 第 5 步(排除法):$81-24-3=\underline{54}$(种)。
最终答案:$54$ 种。 - 3. ch11-chaoyue-03 · 第一套
- 第 1 步(顺序为什么重要):按“每块新染的都只与已染好的固定几块相邻”的顺序染,每步可选数才固定。
- 第 2 步:第 $1$ 块无限制有 $\underline{5}$ 种;第 $2$ 块与 $1$ 块相邻,有 $5-1=\underline{4}$ 种。
- 第 3 步:其余 $6$ 块各与已染的 $2$ 块相邻,要避开 $2$ 种颜色,各有 $5-2=\underline{3}$ 种。
- 第 4 步:先算 $5\times 4=\underline{20}$,再算 $3\times 3\times 3=\underline{27}$。
- 第 5 步:合起来,$20\times 27\times 27=\underline{14580}$(种)。
最终答案:$14580$ 种。 - 3. ch11-chaoyue-03 · 第二套
- 第 1 步:选好顺序,让每个新涂的省只与已涂好的固定几个接壤。
- 第 2 步:第 $1$ 个省有 $\underline{5}$ 种;第 $2$ 个省有 $5-1=\underline{4}$ 种。
- 第 3 步:其余 $6$ 个省各要避开 $2$ 种颜色,各有 $5-2=\underline{3}$ 种。
- 第 4 步:$5\times 4=\underline{20}$,$3\times 3\times 3=\underline{27}$。
- 第 5 步:$20\times 27\times 27=\underline{14580}$(种)。
最终答案:$14580$ 种。 - 3. ch11-chaoyue-03 · 第三套
- 第 1 步:第 $1$ 块有 $\underline{4}$ 种;第 $2$ 块有 $4-1=\underline{3}$ 种。
- 第 2 步:其余 $7$ 块各避开 $2$ 色,各有 $4-2=\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:先算 $4\times 3=\underline{12}$,再算 $2\times 2\times 2=\underline{8}$。
- 第 4 步:合起来,$12\times 8\times 8\times 2=\underline{1536}$(种)。
最终答案:$1536$ 种。 - 3. ch11-chaoyue-03 · 第三套
- 第 1 步(为什么不能直接连乘):围成圈后最后一块同时与两块相邻,可选数不定,改用“**排成一排 $-$ 首尾同色**”,而“首尾同色”的情形恰好相当于少一块的环。
- 第 2 步(先建立最小的环):$3$ 块成圈就是两两相邻,有 $4\times 3\times 2=\underline{24}$(种)。
- 第 3 步(逐级往上推):$4$ 块排一排有 $4\times 3\times 3\times 3=\underline{108}$ 种,所以 $4$ 块成圈有 $108-24=\underline{84}$(种)。
- 第 4 步:$5$ 块排一排有 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{324}$ 种,所以 $5$ 块成圈有 $324-84=\underline{240}$(种)。
- 第 5 步:$6$ 块排一排有 $324\times 3=\underline{972}$ 种,所以 $6$ 块成圈有 $972-240=\underline{732}$(种)。
- 第 6 步:$7$ 块排一排有 $972\times 3=\underline{2916}$ 种,所以 $7$ 块成圈有 $2916-732=\underline{2184}$(种)。
最终答案:$2184$ 种。 - 4. ch11-chaoyue-04 · 第一套
- 第 1 步:先染 $A$ 有 $\underline{5}$ 种,再染 $B$(与 $A$ 相邻)有 $5-1=\underline{4}$ 种。
- 第 2 步(为什么要分类):$C$ 只与 $B$ 相邻、与 $A$ 不相邻,所以 $C$ 与 $A$ 可能同色也可能不同色,这会影响 $D$ 的可选数。
- 第 3 步(第一类:$C$ 与 $A$ 同色):$C$ 只有 $1$ 种;$D$ 只需避开 $A$、$C$ 这同一种颜色,有 $5-1=\underline{4}$ 种,本类 $1\times 4=\underline{4}$ 种。
- 第 4 步(第二类:$C$ 与 $A$ 不同色):$C$ 要避开 $A$、$B$ 两色,有 $5-2=\underline{3}$ 种;$D$ 要避开 $A$、$C$ 两色,有 $5-2=\underline{3}$ 种,本类 $3\times 3=\underline{9}$ 种。
- 第 5 步:两类相加后与前两步相乘,$5\times 4\times (4+9)=\underline{260}$(种)。
最终答案:$260$ 种。 - 4. ch11-chaoyue-04 · 第二套
- 第 1 步:先摆 $A$ 有 $\underline{5}$ 种,$B$ 与 $A$ 相邻有 $5-1=\underline{4}$ 种。
- 第 2 步:$C$ 与 $A$ 不相邻,故要按 $C$ 与 $A$ 是否同色分两类。
- 第 3 步(同色):$C$ 有 $1$ 种,$D$ 有 $5-1=\underline{4}$ 种,本类 $1\times 4=\underline{4}$ 种。
- 第 4 步(不同色):$C$ 有 $5-2=\underline{3}$ 种,$D$ 有 $5-2=\underline{3}$ 种,本类 $3\times 3=\underline{9}$ 种。
- 第 5 步:$5\times 4\times (4+9)=\underline{260}$(种)。
最终答案:$260$ 种。 - 4. ch11-chaoyue-04 · 第三套
- 第 1 步(换个好办法):环 $=$ 排成一排 $-$ 首尾同色,而“首尾同色”把首尾看成一个后恰好是少一块的环。
- 第 2 步:$5$ 个圆圈排成一排、相邻不同色,共 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{324}$(种)。
- 第 3 步:$4$ 个圆圈成环的种数由原题已知是 $\underline{84}$ 种。
- 第 4 步:所以 $5$ 个圆圈成环有 $324-84=\underline{240}$(种)。
最终答案:$240$ 种。 - 4. ch11-chaoyue-04 · 第三套
- 第 1 步:仍用“环 $=$ 排一排 $-$ 首尾同色”,且首尾同色的情形相当于少一块的环,需要一级一级往上推。
- 第 2 步:$4$ 个成环有 $84$ 种;$5$ 个排一排有 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{324}$ 种,故 $5$ 个成环有 $324-84=\underline{240}$(种)。
- 第 3 步:$6$ 个排一排有 $324\times 3=\underline{972}$(种)。
- 第 4 步:故 $6$ 个成环有 $972-240=\underline{732}$(种)。
最终答案:$732$ 种。 - 5. ch11-chaoyue-05 · 第一套
- 第 1 步(障碍怎么办):不能通过的点直接标 $\underline{0}$,其余点仍是“左邻 $+$ 下邻”;最下一行、最左一列标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{6}$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{3}$、$0$、$0+4=\underline{4}$、$4+5=\underline{9}$、$9+6=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行,第 $4$ 个是障碍):$1$、$1+3=\underline{4}$、$4+0=\underline{4}$、$0$、$0+9=\underline{9}$、$9+15=\underline{24}$。
- 第 5 步(第五行):$1$、$1+4=\underline{5}$、$5+4=\underline{9}$、$9+0=\underline{9}$、$9+9=\underline{18}$、$18+24=\underline{42}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1$、$1+5=\underline{6}$、$6+9=\underline{15}$、$15+9=\underline{24}$、$24+18=\underline{42}$、$42+42=\underline{84}$。
最终答案:$84$ 条。 - 5. ch11-chaoyue-05 · 第二套
- 第 1 步:施工路口标 $\underline{0}$,其余点仍是“西邻 $+$ 南邻”;最南一行、最西一列标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{6}$。
- 第 3 步(第三行):$1$、$1+2=\underline{3}$、$0$、$0+4=\underline{4}$、$4+5=\underline{9}$、$9+6=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行):$1$、$1+3=\underline{4}$、$4+0=\underline{4}$、$0$、$0+9=\underline{9}$、$9+15=\underline{24}$。
- 第 5 步(第五行):$1$、$1+4=\underline{5}$、$5+4=\underline{9}$、$9+0=\underline{9}$、$9+9=\underline{18}$、$18+24=\underline{42}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1$、$1+5=\underline{6}$、$6+9=\underline{15}$、$15+9=\underline{24}$、$24+18=\underline{42}$、$42+42=\underline{84}$。
最终答案:$84$ 条。 - 5. ch11-chaoyue-05 · 第三套
- 第 1 步:障碍点标 $\underline{0}$,其余点为“左邻 $+$ 下邻”,最下一行与最左一列标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,\underline{5}$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{3}$、$0$、$0+4=\underline{4}$、$4+5=\underline{9}$。
- 第 4 步(第四行):$1$、$1+3=\underline{4}$、$4+0=\underline{4}$、$4+4=\underline{8}$、$8+9=\underline{17}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1$、$1+4=\underline{5}$、$5+4=\underline{9}$、$9+8=\underline{17}$、$17+17=\underline{34}$。
最终答案:$34$ 条。 - 5. ch11-chaoyue-05 · 第三套
- 第 1 步:三个障碍点都标 $\underline{0}$,其余点为“左邻 $+$ 下邻”。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{6}$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{3}$、$0$、$0+4=\underline{4}$、$4+5=\underline{9}$、$9+6=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行,第 $4$ 个是障碍):$1$、$1+3=\underline{4}$、$4+0=\underline{4}$、$0$、$0+9=\underline{9}$、$9+15=\underline{24}$。
- 第 5 步(第五行,第 $2$ 个是障碍):$1$、$0$、$0+4=\underline{4}$、$4+0=\underline{4}$、$4+9=\underline{13}$、$13+24=\underline{37}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1$、$1+0=\underline{1}$、$1+4=\underline{5}$、$5+4=\underline{9}$、$9+13=\underline{22}$、$22+37=\underline{59}$。
最终答案:$59$ 条。 - 6. ch11-chaoyue-06 · 第一套
- 第 1 步(按谁分类):那位**两栖**工人的身份不定,按他“做木匠 / 做电工 / 什么都不做”分三类。
- 第 2 步(第一类:他做木匠):还需从 $4$ 个木匠中选 $2$ 人,有 $(4\times 3)/(2\times 1)=\underline{6}$ 种;从 $4$ 个电工中选 $3$ 人,有 $(4\times 3\times 2)/(3\times 2\times 1)=\underline{4}$ 种;本类 $6\times 4=\underline{24}$ 种。
- 第 3 步(第二类:他做电工):还需选 $3$ 个木匠、$2$ 个电工,同理为 $4\times 6=\underline{24}$ 种。
- 第 4 步(第三类:他什么都不做):还需选 $3$ 个木匠、$3$ 个电工,$4\times 4=\underline{16}$ 种。
- 第 5 步:三类相加,$24+24+16=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 6. ch11-chaoyue-06 · 第二套
- 第 1 步:按那位两样都会的人“当鼓手 / 当吉他手 / 不上场”分三类。
- 第 2 步(当鼓手):再选 $2$ 名鼓手 $(4\times 3)/(2\times 1)=\underline{6}$ 种、$3$ 名吉他手 $(4\times 3\times 2)/(3\times 2\times 1)=\underline{4}$ 种,本类 $6\times 4=\underline{24}$ 种。
- 第 3 步(当吉他手):同理 $4\times 6=\underline{24}$ 种。
- 第 4 步(不上场):$4\times 4=\underline{16}$ 种。
- 第 5 步:三类相加,$24+24+16=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 6. ch11-chaoyue-06 · 第三套
- 第 1 步:仍按那位两栖工人的去向分三类。
- 第 2 步(他做木匠):再选 $1$ 个木匠有 $\underline{4}$ 种、$2$ 个电工有 $(4\times 3)/(2\times 1)=\underline{6}$ 种,本类 $4\times 6=\underline{24}$ 种。
- 第 3 步(他做电工):同理 $6\times 4=\underline{24}$ 种。
- 第 4 步(他什么都不做):再选 $2$ 木匠、$2$ 电工,$6\times 6=\underline{36}$ 种。
- 第 5 步:三类相加,$24+24+36=\underline{84}$(种)。
最终答案:$84$ 种。 - 6. ch11-chaoyue-06 · 第三套
- 第 1 步(换个分类标准):这次有 **$2$ 名两栖工人**,若仍按各人去向分类,会把同一组 $4$ 人重复计数(例如两栖甲做木匠、两栖乙做电工,与两人对调是同一组人)。题目问的是**不同的人选组合**,所以改按“选出的 $4$ 人里含**几名两栖工人**”分三类:含 $0$、$1$、$2$ 名,每类只要能凑成 $2$ 木 $2$ 电即可。
- 第 2 步(含 $0$ 名两栖):$4$ 人全部来自 $3$ 名纯木匠、$3$ 名纯电工,须选 $2$ 木 $2$ 电。选 $2$ 木有 $(3\times 2)/(2\times 1)=\underline{3}$ 种,选 $2$ 电同样 $3$ 种,本类 $3\times 3=\underline{9}$ 种。
- 第 3 步(含 $1$ 名两栖,先选哪名两栖有 $2$ 种):这名两栖必须亲自顶一个岗,故其余 $3$ 人只能是“$1$ 木 $2$ 电”(两栖做木匠)或“$2$ 木 $1$ 电”(两栖做电工)。前者 $C(3,1)\times C(3,2)=3\times 3=\underline{9}$ 种,后者 $C(3,2)\times C(3,1)$ 同样 $9$ 种,两种相加 $9+9=\underline{18}$ 种;再乘两名两栖的 $2$ 种选择,$18\times 2=\underline{36}$ 种。
- 第 4 步(含 $2$ 名两栖):两名两栖全选入,再从 $6$ 名纯工人中任选 $2$ 人补齐;无论补进的是 $2$ 木、$1$ 木 $1$ 电还是 $2$ 电,两名两栖都能灵活补位凑成 $2$ 木 $2$ 电,故都可行,$(6\times 5)/(2\times 1)=\underline{15}$ 种。
- 第 5 步(三类相加):$9+36+15=\underline{60}$(种)。
最终答案:$60$ 种。 - 8. ch11-chaoyue-08 · 第一套
- 第 1 步(来路为什么变多):因为每步可以走任意多格,所以到某一格的走法数 $=$ 它**正左方所有格** $+$ **正下方所有格** $+$ **左下斜线上所有格**的走法数之和。
- 第 2 步(第一行,从左到右):起点标 $1$;其余各格是左方所有格之和,依次为 $1$、$1+1=\underline{2}$、$1+1+2=\underline{4}$、$1+1+2+4=\underline{8}$。
- 第 3 步(第二行):依次为 $1$、$1+1+1=\underline{3}$、$(1+3)+2+1=\underline{7}$、$(1+3+7)+4+2=\underline{17}$、$(1+3+7+17)+8+4=\underline{40}$。
- 第 4 步(第三行):依次为 $1+1=\underline{2}$、$7$、$22$、$60$、$158$。
- 第 5 步(第四行):依次为 $1+1+2=\underline{4}$、$17$、$60$、$188$、$543$。
- 第 6 步(第五行,末格即答案):依次为 $1+1+2+4=\underline{8}$、$40$、$158$、$543$、$(8+40+158+543)+(8+40+158+543)+(188+22+3+1)=\underline{1712}$。
最终答案:$1712$ 种。 - 8. ch11-chaoyue-08 · 第二套
- 第 1 步:每步可移动任意多格,故到某格的方案数 $=$ 正左方所有格 $+$ 正下方所有格 $+$ 左下斜线上所有格之和。
- 第 2 步(第一行):起点标 $1$,其余依次为 $1$、$1+1=\underline{2}$、$1+1+2=\underline{4}$、$1+1+2+4=\underline{8}$。
- 第 3 步(第二行):$1$、$1+1+1=\underline{3}$、$(1+3)+2+1=\underline{7}$、$(1+3+7)+4+2=\underline{17}$、$(1+3+7+17)+8+4=\underline{40}$。
- 第 4 步(第三行):$1+1=\underline{2}$、$7$、$22$、$60$、$158$。
- 第 5 步(第四行):$1+1+2=\underline{4}$、$17$、$60$、$188$、$543$。
- 第 6 步(第五行,末格即答案):$1+1+2+4=\underline{8}$、$40$、$158$、$543$、$(8+40+158+543)+(8+40+158+543)+(188+22+3+1)=\underline{1712}$。
最终答案:$1712$ 种。 - 8. ch11-chaoyue-08 · 第三套
- 第 1 步:仍按“正左方所有格 $+$ 正下方所有格 $+$ 左下斜线所有格”标数。
- 第 2 步(第一行):$1$、$1$、$1+1=\underline{2}$、$1+1+2=\underline{4}$、$1+1+2+4=\underline{8}$。
- 第 3 步(第二行):$1$、$1+1+1=\underline{3}$、$(1+3)+2+1=\underline{7}$、$(1+3+7)+4+2=\underline{17}$、$(1+3+7+17)+8+4=\underline{40}$。
- 第 4 步(第三行):$1+1=\underline{2}$、$7$、$22$、$60$、$158$。
- 第 5 步(第四行,末格即答案):$1+1+2=\underline{4}$、$17$、$60$、$188$、$(4+17+60+188)+(8+40+158)+(60+7+1)=\underline{543}$。
最终答案:$543$ 种。 - 8. ch11-chaoyue-08 · 第三套
- 第 1 步(禁止格怎么处理):走不到也不能停的格子标 $\underline{0}$,它在后面的累加中自然贡献 $0$。
- 第 2 步(第一行):$1$、$1$、$1+1=\underline{2}$、$1+1+2=\underline{4}$。
- 第 3 步(第二行,第 $2$ 格被禁止):$1$、$0$、$(1+0)+2+1=\underline{4}$、$(1+0+4)+4+2=\underline{11}$。
- 第 4 步(第三行):$1+1=\underline{2}$、$(2)+(1+0)+1=\underline{4}$、$(2+4)+(2+4)+(0+1)=\underline{13}$、$(2+4+13)+(4+11)+(4+1)=\underline{39}$。
- 第 5 步(第四行,末格即答案):$1+1+2=\underline{4}$、$(4)+(1+0+4)+2=\underline{11}$、$(4+11)+(2+4+13)+(4+1)=\underline{39}$、$(4+11+39)+(4+11+39)+(13+0+1)=\underline{122}$。
最终答案:$122$ 种。 - 9. ch11-tuozhan-01 · 第一套
- 第 1 步(分类还是分步):只坐一种交通工具的一个班次,三种方式**互相排斥**,是分类,用加法原理。
- 第 2 步:先合并火车与汽车,$12+9=\underline{21}$(班)。
- 第 3 步:再加上飞机,$21+7=\underline{28}$(种)。
最终答案:$28$ 种。 - 9. ch11-tuozhan-01 · 第二套
- 第 1 步:只报一节课,三类课程互相排斥,是分类,用加法原理。
- 第 2 步:先合并手工与绘画,$12+9=\underline{21}$(节)。
- 第 3 步:再加音乐课,$21+7=\underline{28}$(种)。
最终答案:$28$ 种。 - 9. ch11-tuozhan-01 · 第三套
- 第 1 步:四种方式仍然互相排斥,是分类,用加法原理把四类相加。
- 第 2 步:$12+9=\underline{21}$,$21+7=\underline{28}$。
- 第 3 步:再加轮船,$28+5=\underline{33}$(种)。
最终答案:$33$ 种。 - 9. ch11-tuozhan-01 · 第三套
- 第 1 步(选班次——分类):三种交通方式互斥,可选班次共 $12+9+7=\underline{28}$(个)。
- 第 2 步(判断第二件事):选班次与选座位等级是**都要做**的两件事,是分步,用乘法原理。
- 第 3 步:座位等级有 $3$ 种,两步相乘,$28\times 3=\underline{84}$(种)。
最终答案:$84$ 种。 - 10. ch11-tuozhan-02 · 第一套
- 第 1 步(限制是什么):$4$ 个字母颜色**互不相同**,所以每涂一个,可用颜色就少一种。
- 第 2 步:四步的选择数依次为 $7$、$7-1=\underline{6}$、$7-2=\underline{5}$、$7-3=\underline{4}$。
- 第 3 步:先算前两步,$7\times 6=\underline{42}$。
- 第 4 步:再乘后两步,$42\times 5\times 4=\underline{840}$(种)。
最终答案:$840$ 种。 - 10. ch11-tuozhan-02 · 第二套
- 第 1 步:$4$ 面旗帜颜色互不相同,每染一面可用颜色就少一种。
- 第 2 步:四步选择数依次为 $7$、$7-1=\underline{6}$、$7-2=\underline{5}$、$7-3=\underline{4}$。
- 第 3 步:$7\times 6=\underline{42}$,$42\times 5\times 4=\underline{840}$(种)。
最终答案:$840$ 种。 - 10. ch11-tuozhan-02 · 第三套
- 第 1 步:三个字母颜色互不相同,可用颜色每步减一。
- 第 2 步:三步选择数依次为 $6$、$6-1=\underline{5}$、$6-2=\underline{4}$。
- 第 3 步:三步相乘,$6\times 5\times 4=\underline{120}$(种)。
最终答案:$120$ 种。 - 10. ch11-tuozhan-02 · 第三套
- 第 1 步(受限的先涂):“M” 只能涂红色,有 $\underline{1}$ 种选择。
- 第 2 步:红色被用掉后,剩下 $7-1=\underline{6}$ 种颜色供其余三个字母使用,且它们仍互不相同。
- 第 3 步:后三步选择数依次为 $6$、$6-1=\underline{5}$、$6-2=\underline{4}$。
- 第 4 步:四步相乘,$1\times 6\times 5\times 4=\underline{120}$(种)。
最终答案:$120$ 种。 - 11. ch11-tuozhan-03 · 第一套
- 第 1 步(先数清每步有多少个数):三位数是 $100\sim 999$,共 $999-100+1=\underline{900}$(个)。
- 第 2 步:两位数是 $10\sim 99$,共 $99-10+1=\underline{90}$(个)。
- 第 3 步(关系判断):被减数和减数都要定下来算式才写成,是分步,用乘法原理,$900\times 90=\underline{81000}$(种)。
最终答案:$81000$ 种。 - 11. ch11-tuozhan-03 · 第二套
- 第 1 步:三位数货号是 $100\sim 999$,共 $999-100+1=\underline{900}$(个)。
- 第 2 步:两位数批次号是 $10\sim 99$,共 $99-10+1=\underline{90}$(个)。
- 第 3 步:两部分都要印,是分步,用乘法原理,$900\times 90=\underline{81000}$(种)。
最终答案:$81000$ 种。 - 11. ch11-tuozhan-03 · 第三套
- 第 1 步:四位数是 $1000\sim 9999$,共 $9999-1000+1=\underline{9000}$(个)。
- 第 2 步:两位数共 $99-10+1=\underline{90}$(个)。
- 第 3 步:两步相乘,$9000\times 90=\underline{810000}$(种)。
最终答案:$810000$ 种。 - 11. ch11-tuozhan-03 · 第三套
- 第 1 步(三位偶数有几个):三位数共 $999-100+1=\underline{900}$ 个,其中偶数恰占一半,$900\div 2=\underline{450}$(个)。
- 第 2 步(一位奇数有几个):一位奇数是 $1,3,5,7,9$,共 $\underline{5}$(个)。
- 第 3 步:两步相乘,$450\times 5=\underline{2250}$(种)。
最终答案:$2250$ 种。 - 12. ch11-tuozhan-04 · 第一套
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 本,三类互斥,用加法原理,$20+12+8=\underline{40}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):三本都要取,是分步,用乘法原理,$20\times 12=\underline{240}$,再乘科普,$240\times 8=\underline{1920}$(种)。
- 第 3 步(第 (3) 问先分类):两本书的搭配只能是“小说+漫画”“小说+科普”“漫画+科普”,三类互斥。
- 第 4 步(类内分步):$20\times 12=\underline{240}$,$20\times 8=\underline{160}$,$12\times 8=\underline{96}$。
- 第 5 步:三类相加,$240+160+96=\underline{496}$(种)。
最终答案:(1)$40$ 种;(2)$1920$ 种;(3)$496$ 种。 - 12. ch11-tuozhan-04 · 第二套
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 件,三类互斥,$20+12+8=\underline{40}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):三件都要取,是分步,$20\times 12=\underline{240}$,$240\times 8=\underline{1920}$(种)。
- 第 3 步(第 (3) 问):先按搭配分三类,类内再分步:$20\times 12=\underline{240}$,$20\times 8=\underline{160}$,$12\times 8=\underline{96}$。
- 第 4 步:三类相加,$240+160+96=\underline{496}$(种)。
最终答案:(1)$40$ 种;(2)$1920$ 种;(3)$496$ 种。 - 12. ch11-tuozhan-04 · 第三套
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 本,四类互斥,用加法原理,$12+10+8+5=\underline{35}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):四本都要取,是分步,用乘法原理,先算 $12\times 10=\underline{120}$。
- 第 3 步:再乘后两层,$120\times 8\times 5=\underline{4800}$(种)。
最终答案:(1)$35$ 种;(2)$4800$ 种。 - 12. ch11-tuozhan-04 · 第三套
- 第 1 步(多了一个条件怎么分类):既然必须含小说,另一本只能是漫画或科普,只剩 $\underline{2}$ 类搭配(比原来少了“漫画+科普”这一类)。
- 第 2 步(类内分步):小说 + 漫画,$20\times 12=\underline{240}$(种)。
- 第 3 步:小说 + 科普,$20\times 8=\underline{160}$(种)。
- 第 4 步:两类相加,$240+160=\underline{400}$(种)。
最终答案:$400$ 种。 - 13. ch11-tuozhan-05 · 第一套
- 第 1 步(先分类):只能走“甲$\to$乙$\to$丙”或“甲$\to$丁$\to$丙”,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经乙一类两段都要走,$5\times 4=\underline{20}$(条)。
- 第 3 步:经丁一类,$3\times 6=\underline{18}$(条)。
- 第 4 步:两类相加,$20+18=\underline{38}$(条)。
最终答案:$38$ 条。 - 13. ch11-tuozhan-05 · 第二套
- 第 1 步(先分类):经书店或经公园,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经书店一类,$5\times 4=\underline{20}$(条)。
- 第 3 步:经公园一类,$3\times 6=\underline{18}$(条);两类相加,$20+18=\underline{38}$(条)。
最终答案:$38$ 条。 - 13. ch11-tuozhan-05 · 第三套
- 第 1 步(先分类):经乙、经丁、直达共三类,互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经乙一类 $4\times 3=\underline{12}$(条)。
- 第 3 步:经丁一类 $3\times 5=\underline{15}$(条);直达一类 $2$ 条。
- 第 4 步:三类相加,$12+15+2=\underline{29}$(条)。
最终答案:$29$ 条。 - 13. ch11-tuozhan-05 · 第三套
- 第 1 步(先求单程):分类再类内分步,单程路线数为 $5\times 4+3\times 6=\underline{38}$(条)。
- 第 2 步(往返的关系):去和回都要走,是分步,用乘法原理。
- 第 3 步(回程可选数减少):回程不能与去程完全相同,只剩 $38-1=\underline{37}$(条)。
- 第 4 步:两步相乘,$38\times 37=\underline{1406}$(种)。
最终答案:$1406$ 种。 - 14. ch11-tuozhan-06 · 第一套
- 第 1 步(第一问逐位确定):百位从 $5$ 张里选,十位从剩下的选,个位再从剩下的选,三步的选择数为 $5$、$5-1=\underline{4}$、$5-2=\underline{3}$。
- 第 2 步:三步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{60}$(个)。
- 第 3 步(第二问:受限的位先定):三位奇数由**个位**决定,$1,2,4,7,8$ 中奇数是 $1$ 和 $7$,个位有 $\underline{2}$ 种选择。
- 第 4 步:个位定好后,百位从剩下的 $5-1=\underline{4}$ 张里选,十位从剩下的 $3$ 张里选。
- 第 5 步:三步相乘,$2\times 4\times 3=\underline{24}$(个)。
最终答案:$60$ 个三位数;$24$ 个三位奇数。 - 14. ch11-tuozhan-06 · 第二套
- 第 1 步:三位依次装牌,三步的选择数为 $5$、$5-1=\underline{4}$、$5-2=\underline{3}$,相乘得 $5\times 4\times 3=\underline{60}$(个)。
- 第 2 步(奇数密码:受限位先定):奇偶由**个位**决定,奇数牌是 $1$ 和 $7$,个位有 $\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:个位定后,百位有 $5-1=\underline{4}$ 种,十位有 $3$ 种,相乘 $2\times 4\times 3=\underline{24}$(个)。
最终答案:$60$ 个密码;$24$ 个奇数密码。 - 14. ch11-tuozhan-06 · 第三套
- 第 1 步(受限位先定):偶数由**个位**决定,$2,4,7,8$ 中的偶数有 $2,4,8$,个位有 $\underline{3}$ 种选择。
- 第 2 步:个位定好后,百位从剩下的 $4-1=\underline{3}$ 张里选,十位从剩下的 $4-2=\underline{2}$ 张里选。
- 第 3 步:三步相乘,$3\times 3\times 2=\underline{18}$(个)。
最终答案:$18$ 个。 - 14. ch11-tuozhan-06 · 第三套
- 第 1 步(第 (1) 问的新限制):最高位不能是 $0$,所以百位只能从 $5-1=\underline{4}$ 张里选;十位可以用 $0$,从剩下的 $4$ 张里选;个位从剩下的 $3$ 张里选。
- 第 2 步:三步相乘,$4\times 4\times 3=\underline{48}$(个)。
- 第 3 步(第 (2) 问要分类):偶数的个位是 $0,2,8$;但个位取 $0$ 与取 $2$ 或 $8$ 时,百位的可选数不一样,必须分两类。
- 第 4 步(第一类:个位是 $0$):百位从剩下 $4$ 张任选,十位从剩下 $3$ 张任选,$4\times 3=\underline{12}$(个)。
- 第 5 步(第二类:个位是 $2$ 或 $8$):个位 $2$ 种;百位不能是 $0$ 也不能与个位重复,有 $5-2=\underline{3}$ 种;十位从剩下 $3$ 张任选,$2\times 3\times 3=\underline{18}$(个)。
- 第 6 步:两类相加,$12+18=\underline{30}$(个)。
最终答案:(1)$48$ 个;(2)$30$ 个。 - 15. ch11-tuozhan-07 · 第一套
- 第 1 步(从哪儿开始染):**先染限制最强的 $3$ 号桶**,它不能染红,有 $3-1=\underline{2}$ 种。
- 第 2 步(向左染):$2$ 号只与已染的 $3$ 号相邻,避开 $1$ 种颜色,有 $3-1=\underline{2}$ 种;$1$ 号同理有 $\underline{2}$ 种。
- 第 3 步(向右染):$4$、$5$、$6$ 号也各只与已染的左邻相邻,各有 $\underline{2}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{8}$,$8\times 2\times 2\times 2=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 15. ch11-tuozhan-07 · 第二套
- 第 1 步:先调限制最强的 $3$ 号灯,不能红,有 $3-1=\underline{2}$ 种。
- 第 2 步(向左):$2$ 号只与 $3$ 号相邻,有 $3-1=\underline{2}$ 种;$1$ 号有 $\underline{2}$ 种。
- 第 3 步(向右):$4$、$5$、$6$ 号各有 $\underline{2}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{8}$,$8\times 2\times 2\times 2=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 15. ch11-tuozhan-07 · 第三套
- 第 1 步:没有特殊限制,直接从左到右依次染。最左边一个无限制,有 $\underline{4}$ 种。
- 第 2 步:其余每个桶只需与它左边那个不同色,各有 $4-1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步:五步相乘,$4\times 3\times 3=\underline{36}$,$36\times 3\times 3=\underline{324}$(种)。
最终答案:$324$ 种。 - 15. ch11-tuozhan-07 · 第三套
- 第 1 步(为什么不能直接乘):围成圈后,最后一个桶既与它前面的相邻,又与第一个相邻,可选数说不准,要用“**排成一排减去首尾同色**”的办法。
- 第 2 步(先算排成一排):$5$ 个桶排一排、相邻不同色,共 $3\times 2\times 2\times 2\times 2=\underline{48}$(种)。
- 第 3 步(首尾同色的有多少):把首尾两个同色的桶看成一个,就相当于 $4$ 个桶围成一圈;同样地,$4$ 个桶排一排有 $3\times 2\times 2\times 2=\underline{24}$ 种,$3$ 个桶围成一圈(两两相邻)有 $3\times 2\times 1=\underline{6}$ 种,所以 $4$ 个桶围成一圈有 $24-6=\underline{18}$(种)。
- 第 4 步:$5$ 个桶围成一圈 $=$ 排一排 $-$ 首尾同色 $=48-18=\underline{30}$(种)。
最终答案:$30$ 种。 - 16. ch11-tuozhan-08 · 第一套
- 第 1 步(顺序很关键):按 $A\to B\to C\to D\to E$ 染,保证每一步只与已染好的区域相邻。
- 第 2 步:$A$ 无限制,有 $\underline{5}$ 种;$B$ 与 $A$ 相邻,有 $5-1=\underline{4}$ 种。
- 第 3 步:$C$ 与 $A$、$B$ 都相邻,要避开 $2$ 种颜色,有 $5-2=\underline{3}$ 种。
- 第 4 步:$D$ 与已染的 $B$、$C$ 相邻,$E$ 与已染的 $C$、$D$ 相邻,各有 $\underline{3}$ 种。
- 第 5 步:五步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{60}$,$60\times 3\times 3=\underline{540}$(种)。
最终答案:$540$ 种。 - 16. ch11-tuozhan-08 · 第二套
- 第 1 步:按 $A\to B\to C\to D\to E$ 涂,每步只与已涂好的国家接壤。
- 第 2 步:$A$ 无限制有 $\underline{5}$ 种;$B$ 与 $A$ 接壤有 $5-1=\underline{4}$ 种。
- 第 3 步:$C$ 与 $A$、$B$ 都接壤,有 $5-2=\underline{3}$ 种。
- 第 4 步:$D$、$E$ 各与已涂的两国接壤,各有 $\underline{3}$ 种。
- 第 5 步:五步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{60}$,$60\times 3\times 3=\underline{540}$(种)。
最终答案:$540$ 种。 - 16. ch11-tuozhan-08 · 第三套
- 第 1 步:按 $A\to B\to C\to D\to E\to F$ 染,每步只与已染好的相邻。
- 第 2 步:$A$ 有 $\underline{4}$ 种;$B$ 有 $4-1=\underline{3}$ 种;$C$ 与 $A$、$B$ 都相邻,有 $4-2=\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:$D$、$E$、$F$ 各与已染的两块相邻,各有 $\underline{2}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{24}$,$24\times 2\times 2\times 2=\underline{192}$(种)。
最终答案:$192$ 种。 - 16. ch11-tuozhan-08 · 第三套
- 第 1 步(为什么不能直接乘):围成一圈后最后一块同时与两块相邻,可选数不固定,用“**排成一排减去首尾同色**”的办法。
- 第 2 步(排成一排):$5$ 块排一排、相邻不同色,共 $4\times 3\times 3\times 3\times 3=\underline{324}$(种)。
- 第 3 步(首尾同色相当于 $4$ 块成圈):$4$ 块排一排有 $4\times 3\times 3\times 3=\underline{108}$ 种,$3$ 块成圈(两两相邻)有 $4\times 3\times 2=\underline{24}$ 种,故 $4$ 块成圈有 $108-24=\underline{84}$(种)。
- 第 4 步:$5$ 块成圈 $=324-84=\underline{240}$(种)。
最终答案:$240$ 种。 - 17. ch11-tuozhan-09 · 第一套
- 第 1 步(一共几步):从第 $1$ 行走到第 $6$ 行要走 $6-1=\underline{5}$ 步,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:起点唯一,有 $\underline{1}$ 种;此后每一步都可以“向左下”或“向右下”,各有 $\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:五步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{8}$,$8\times 2\times 2=\underline{32}$(种)。
最终答案:$32$ 种。 - 17. ch11-tuozhan-09 · 第二套
- 第 1 步:从第 $1$ 层落到第 $6$ 层要经过 $6-1=\underline{5}$ 次下落,是分步。
- 第 2 步:起点唯一有 $\underline{1}$ 种;每次下落有“左下、右下”共 $\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:五步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{8}$,$8\times 2\times 2=\underline{32}$(条)。
最终答案:$32$ 条。 - 17. ch11-tuozhan-09 · 第三套
- 第 1 步:共走 $7-1=\underline{6}$ 步,每步两选一。
- 第 2 步:先算前三步,$2\times 2\times 2=\underline{8}$。
- 第 3 步:再乘后三步,$8\times 2\times 2\times 2=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 17. ch11-tuozhan-09 · 第三套
- 第 1 步(为什么改用标数法):有字不能经过后,各步的选择数不再都是 $2$,改成逐行标数:每个字的读法数 $=$ 它左上方与右上方两个字的读法数之和,脏字标 $\underline{0}$。
- 第 2 步(第 $1\sim 3$ 行):第 $1$ 行标 $1$;第 $2$ 行标 $1,1$;第 $3$ 行标 $1$、$1+1=\underline{2}$、$1$。
- 第 3 步(第 $4$ 行,第 $2$ 个是脏字):依次为 $1$、$0$(脏字)、$1+2=\underline{3}$、$1$。
- 第 4 步(第 $5$ 行):依次为 $1$、$1+0=\underline{1}$、$0+3=\underline{3}$、$3+1=\underline{4}$、$1$。
- 第 5 步(第 $6$ 行):依次为 $1$、$1+1=\underline{2}$、$1+3=\underline{4}$、$3+4=\underline{7}$、$4+1=\underline{5}$、$1$。
- 第 6 步(把第 $6$ 行全部加起来):$1+2+4+7+5+1=\underline{20}$(种)。
最终答案:$20$ 种。 - 18. ch11-tuozhan-10 · 第一套
- 第 1 步(第 (1) 问):各圆圈互不影响,每个都有 $\underline{2}$ 种颜色,共 $11$ 步相乘。
- 第 2 步:先算 $2\times 2\times 2\times 2\times 2=\underline{32}$,再算 $32\times 32=\underline{1024}$,最后 $1024\times 2=\underline{2048}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问的关键):左右对称时,右边每个圆圈的颜色由左边对应的圆圈**自动确定**,不能自由选。
- 第 4 步:真正自由的圆圈是中间竖线上的 $5$ 个与左边的 $3$ 个,共 $5+3=\underline{8}$(个)。
- 第 5 步:这 $8$ 个各有 $2$ 种,$2\times 2\times 2\times 2=\underline{16}$,$16\times 16=\underline{256}$(种)。
最终答案:(1)$2048$ 种;(2)$256$ 种。 - 18. ch11-tuozhan-10 · 第二套
- 第 1 步(第 (1) 问):各瓷砖互不影响,每块都有 $\underline{2}$ 种,共 $11$ 步相乘。
- 第 2 步:$2\times 2\times 2\times 2\times 2=\underline{32}$,$32\times 32=\underline{1024}$,$1024\times 2=\underline{2048}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):对称时右侧瓷砖的颜色由左侧对应位置自动确定。
- 第 4 步:自由的是中间 $5$ 块加左侧 $3$ 块,共 $5+3=\underline{8}$(块)。
- 第 5 步:$2\times 2\times 2\times 2=\underline{16}$,$16\times 16=\underline{256}$(种)。
最终答案:(1)$2048$ 种;(2)$256$ 种。 - 18. ch11-tuozhan-10 · 第三套
- 第 1 步(第 (1) 问):每个圆圈都有 $\underline{3}$ 种颜色,$9$ 步相乘;先算 $3\times 3\times 3=\underline{27}$。
- 第 2 步:$27\times 27\times 27=\underline{19683}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):对称时右边由左边确定,自由的是 $5+2=\underline{7}$(个)。
- 第 4 步:$3\times 3\times 3=27$,$27\times 27\times 3=\underline{2187}$(种)。
最终答案:(1)$19683$ 种;(2)$2187$ 种。 - 18. ch11-tuozhan-10 · 第三套
- 第 1 步(先处理中间竖线):$5$ 个圆圈中恰有 $1$ 个红色,就是从这 $5$ 个位置中挑 $1$ 个当红色,其余都是蓝色,有 $\underline{5}$ 种。
- 第 2 步(再处理两侧):对称使右边由左边确定,只有左边 $2$ 个自由,每个 $2$ 种,共 $2\times 2=\underline{4}$(种)。
- 第 3 步:两部分是分步关系,相乘,$5\times 4=\underline{20}$(种)。
最终答案:$20$ 种。 - 19. ch11-tuozhan-11 · 第一套
- 第 1 步(谁的限制最强):$A$ 与 $F$ 都只能由甲、乙、丙中的人开,所以**丁、戊、己只能开 $B$、$C$、$D$、$E$**,先安排他们。
- 第 2 步:己从 $B,C,D,E$ 中选,有 $\underline{4}$ 种;戊从余下的选,有 $4-1=\underline{3}$ 种;丁再选,有 $4-2=\underline{2}$ 种。
- 第 3 步(再安排受限的三人):$B\sim E$ 还剩 $1$ 辆没人开,加上 $A$、$F$ 共 $3$ 辆给甲、乙、丙。丙不能开 $A$,有 $\underline{2}$ 种;乙有 $\underline{2}$ 种;甲只剩 $\underline{1}$ 种。
- 第 4 步:六步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{24}$,$24\times 2\times 2\times 1=\underline{96}$(种)。
最终答案:$96$ 种。 - 19. ch11-tuozhan-11 · 第二套
- 第 1 步:$A$、$F$ 只能由甲、乙、丙操作,所以丁、戊、己只能操作 $B$、$C$、$D$、$E$,先安排他们。
- 第 2 步:己有 $\underline{4}$ 种;戊有 $4-1=\underline{3}$ 种;丁有 $4-2=\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:余下 $3$ 台机器给甲、乙、丙,丙不能操作 $A$,有 $\underline{2}$ 种;乙有 $\underline{2}$ 种;甲只剩 $\underline{1}$ 种。
- 第 4 步:$4\times 3\times 2=\underline{24}$,$24\times 2\times 2\times 1=\underline{96}$(种)。
最终答案:$96$ 种。 - 19. ch11-tuozhan-11 · 第三套
- 第 1 步:$A$、$E$ 都只能由甲、乙、丙开,所以丁、戊只能开 $B$、$C$、$D$,先安排他们。
- 第 2 步:戊从 $B,C,D$ 中选有 $\underline{3}$ 种;丁从余下的选有 $3-1=\underline{2}$ 种。
- 第 3 步:剩下 $3$ 辆($A$、$E$ 与 $B\sim D$ 中余下的 $1$ 辆)给甲、乙、丙。丙不能开 $E$,有 $\underline{2}$ 种;乙有 $\underline{2}$ 种;甲只剩 $\underline{1}$ 种。
- 第 4 步:五步相乘,$3\times 2\times 2\times 2\times 1=\underline{24}$(种)。
最终答案:$24$ 种。 - 19. ch11-tuozhan-11 · 第三套
- 第 1 步(先算没有丁的限制时):由前面的做法可知共有 $4\times 3\times 2\times 2\times 2\times 1=\underline{96}$(种)。
- 第 2 步(再算“丁恰好开 $B$”的坏情况):把丁固定在 $B$ 上($1$ 种),剩下戊、己只能从 $C$、$D$、$E$ 中选,有 $3\times 2=\underline{6}$ 种。
- 第 3 步:其余 $3$ 辆给甲、乙、丙,丙不能开 $A$ 有 $2$ 种,乙有 $2$ 种,甲有 $1$ 种,共 $2\times 2\times 1=\underline{4}$ 种;所以坏情况有 $6\times 4=\underline{24}$(种)。
- 第 4 步(排除法):$96-24=\underline{72}$(种)。
最终答案:$72$ 种。 - 20. ch11-tuozhan-12 · 第一套
- 第 1 步(先推出关键结论):$5$ 枚棋子放在 $5$ 行里、每行最多 $1$ 枚,所以每行**恰好**有 $\underline{1}$ 枚,只需逐行决定放在哪一列。
- 第 2 步:第一行有 $\underline{5}$ 列可选;第二行不能与第一行同列,有 $5-1=\underline{4}$ 列。
- 第 3 步:第三、四、五行依次有 $5-2=\underline{3}$、$5-3=\underline{2}$、$5-4=\underline{1}$ 列。
- 第 4 步:五步相乘,$5\times 4\times 3=\underline{60}$,$60\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
最终答案:$120$ 种。 - 20. ch11-tuozhan-12 · 第二套
- 第 1 步:$5$ 台放在 $5$ 层、每层最多 $1$ 台,所以每层**恰好** $\underline{1}$ 台,只需逐层决定放在哪一列位置。
- 第 2 步:第一层有 $\underline{5}$ 个位置可选;第二层不能与第一层同列,有 $5-1=\underline{4}$ 个。
- 第 3 步:第三、四、五层依次有 $5-2=\underline{3}$、$5-3=\underline{2}$、$5-4=\underline{1}$ 个。
- 第 4 步:$5\times 4\times 3=\underline{60}$,$60\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
最终答案:$120$ 种。 - 20. ch11-tuozhan-12 · 第三套
- 第 1 步(棋子比行少,先选行):$5$ 行里恰有 $4$ 行放棋子,就是从 $5$ 行中挑出 $1$ 行**不放**,有 $\underline{5}$ 种挑法。
- 第 2 步(再逐行定列):选中的 $4$ 行依次定列,可选数为 $5$、$5-1=\underline{4}$、$5-2=\underline{3}$、$5-3=\underline{2}$。
- 第 3 步:四步相乘,$5\times 4\times 3\times 2=\underline{120}$(种)。
- 第 4 步:选行与定列是分步关系,$5\times 120=\underline{600}$(种)。
最终答案:$600$ 种。 - 20. ch11-tuozhan-12 · 第三套
- 第 1 步(先算没有限制时):每行恰放 $1$ 枚,逐行定列,$6\times 5\times 4=\underline{120}$,$120\times 3\times 2\times 1=\underline{720}$(种)。
- 第 2 步(再算坏情况):若第一行的棋子恰好放在左上角那个方格($1$ 种),其余 $5$ 行逐行定列有 $5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
- 第 3 步(排除法):$720-120=\underline{600}$(种)。
最终答案:$600$ 种。 - 21. ch11-tuozhan-13 · 第一套
- 第 1 步(从哪行入手):**从格子最少的第一行开始**逐行放,这样每步的可选数才好数。第一行有 $\underline{2}$ 个位置。
- 第 2 步(关键:本行格子数减去已占列数):第二行有 $3$ 格、已被占 $1$ 列,可放 $3-1=\underline{2}$ 个位置;第三行 $4-2=\underline{2}$ 个。
- 第 3 步:第四行 $5-3=\underline{2}$ 个;第五行 $6-4=\underline{2}$ 个;第六行 $6-5=\underline{1}$ 个。
- 第 4 步:六步相乘,$2\times 2\times 2=\underline{8}$,$8\times 2\times 2\times 1=\underline{32}$(种)。
最终答案:$32$ 种。 - 21. ch11-tuozhan-13 · 第二套
- 第 1 步:从花池最少的第一排开始摆,第一排有 $\underline{2}$ 个位置。
- 第 2 步:第二排 $3-1=\underline{2}$ 个;第三排 $4-2=\underline{2}$ 个。
- 第 3 步:第四排 $5-3=\underline{2}$ 个;第五排 $6-4=\underline{2}$ 个;第六排 $6-5=\underline{1}$ 个。
- 第 4 步:$2\times 2\times 2=\underline{8}$,$8\times 2\times 2\times 1=\underline{32}$(种)。
最终答案:$32$ 种。 - 21. ch11-tuozhan-13 · 第三套
- 第 1 步:从格子最少的第一行开始,有 $\underline{3}$ 个位置。
- 第 2 步:第二行 $4-1=\underline{3}$ 个;第三行 $5-2=\underline{3}$ 个;第四行 $6-3=\underline{3}$ 个。
- 第 3 步:第五行 $6-4=\underline{2}$ 个。
- 第 4 步:五步相乘,$3\times 3\times 3=\underline{27}$,$27\times 3\times 2=\underline{162}$(种)。
最终答案:$162$ 种。 - 21. ch11-tuozhan-13 · 第三套
- 第 1 步(受限行先安排):第一行本有 $2$ 个位置,去掉禁止的那个,只剩 $2-1=\underline{1}$ 个。
- 第 2 步:其余各行仍是“本行格子数 $-$ 已占列数”,第二行 $3-1=\underline{2}$ 个,第三行 $4-2=\underline{2}$ 个,第四行 $5-3=\underline{2}$ 个。
- 第 3 步:第五行 $6-4=\underline{2}$ 个,第六行 $6-5=\underline{1}$ 个。
- 第 4 步:六步相乘,$1\times 2\times 2=\underline{4}$,$4\times 2\times 2\times 1=\underline{16}$(种)。
最终答案:$16$ 种。 - 22. ch11-tuozhan-14 · 第一套
- 第 1 步(为什么可以标数):只能向右或向上,所以到任一点只能从它的左邻或下邻过来,该点数 $=$ 左邻 $+$ 下邻。最下一行、最左一列全标 $1$。
- 第 2 步(第 (1) 问,第二行):$1+1=\underline{2}$,$2+1=\underline{3}$,$3+1=\underline{4}$,$4+1=\underline{5}$。
- 第 3 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=\underline{6}$,$6+4=\underline{10}$,$10+5=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行,末位即 $B$):$1+3=4$,$4+6=\underline{10}$,$10+10=\underline{20}$,$20+15=\underline{35}$。
- 第 5 步(第 (2) 问同法逐行标数):第二行为 $1,2,3,4,5,6,7$;第三行为 $1,3,6,10,15,21,\underline{28}$。
- 第 6 步(第四行):$1,4,10,20,35,56,\underline{84}$。
- 第 7 步(第五行,末位即 $B$):$1,5,15,35,70,126,\underline{210}$。
最终答案:(1)$35$ 条;(2)$210$ 条。 - 22. ch11-tuozhan-14 · 第二套
- 第 1 步:只能向东或向北,到任一路口只能从西邻或南邻过来,该点数 $=$ 西邻 $+$ 南邻;最南一行、最西一列全标 $1$。
- 第 2 步(第 (1) 问,第二行):$1+1=\underline{2}$,$2+1=\underline{3}$,$3+1=\underline{4}$,$4+1=\underline{5}$。
- 第 3 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=\underline{6}$,$6+4=\underline{10}$,$10+5=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行,末位即 $B$):$1+3=4$,$4+6=\underline{10}$,$10+10=\underline{20}$,$20+15=\underline{35}$。
- 第 5 步(第 (2) 问):第三行末位 $21+7=\underline{28}$。
- 第 6 步(第四行末位):$56+28=\underline{84}$。
- 第 7 步(第五行末位即 $B$):$126+84=\underline{210}$。
最终答案:(1)$35$ 条;(2)$210$ 条。 - 22. ch11-tuozhan-14 · 第三套
- 第 1 步:仍用标数法,每点 $=$ 左邻 $+$ 下邻;最下一行、最左一列全标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1,2,3,4,5,\underline{6}$。
- 第 3 步(第三行):$1,3,6,10,15,\underline{21}$。
- 第 4 步(第四行):$1,4,10,20,35,\underline{56}$。
- 第 5 步(第五行):$1,5,15,35,70,\underline{126}$。
- 第 6 步(第六行,末位即 $B$):$1,6,21,56,126,\underline{252}$。
最终答案:$252$ 条。 - 22. ch11-tuozhan-14 · 第三套
- 第 1 步(障碍如何处理):被堵的交点一条路也走不通,直接标 $\underline{0}$,其余各点照旧“左邻 $+$ 下邻”。
- 第 2 步:最下一行全标 $1$;第二行(有一个障碍)为 $1$、$1+1=\underline{2}$、$0$(障碍)、$0+1=\underline{1}$、$1+1=\underline{2}$、$2+1=\underline{3}$、$3+1=\underline{4}$。
- 第 3 步(第三行,第 $4$ 个是障碍):$1$、$1+2=\underline{3}$、$3+0=\underline{3}$、$0$(障碍)、$0+2=\underline{2}$、$2+3=\underline{5}$、$5+4=\underline{9}$。
- 第 4 步(第四行):$1$、$1+3=\underline{4}$、$4+3=\underline{7}$、$7+0=\underline{7}$、$7+2=\underline{9}$、$9+5=\underline{14}$、$14+9=\underline{23}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1$、$1+4=\underline{5}$、$5+7=\underline{12}$、$12+7=\underline{19}$、$19+9=\underline{28}$、$28+14=\underline{42}$、$42+23=\underline{65}$。
最终答案:$65$ 条。 - 23. ch11-xingqu-01 · 第一套
- 第 1 步(先判断分类还是分步):只吃一家餐厅,选了中餐就不会再选西餐、日餐,三类**互相排斥**,所以是分类,用加法原理,把各类的家数相加。
- 第 2 步:先把中餐厅与西餐厅两类合起来,$24+13=\underline{37}$(个)。
- 第 3 步:再加上日式餐厅这一类,$37+9=\underline{46}$(种)。
最终答案:$46$ 种。 - 23. ch11-xingqu-01 · 第二套
- 第 1 步:只买一本书,科普、童话、漫画三类**只能选一类**,是分类关系,用加法原理。
- 第 2 步:先合并科普与童话两类,$24+13=\underline{37}$(本)。
- 第 3 步:再加上漫画这一类,$37+9=\underline{46}$(种)。
最终答案:$46$ 种。 - 23. ch11-xingqu-01 · 第三套
- 第 1 步:只看一部片子,四类影片之间仍然是**互相排斥**的分类关系,用加法原理,把四类的部数相加。
- 第 2 步:先把前两类合起来,$18+24=\underline{42}$(部)。
- 第 3 步:再加第三类,$42+13=\underline{55}$(部)。
- 第 4 步:最后加第四类,$55+9=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 23. ch11-xingqu-01 · 第三套
- 第 1 步(挑餐厅——分类):三类餐厅互斥,用加法原理,可选的餐厅共有 $24+13+9=\underline{46}$(家)。
- 第 2 步(判断第二件事的关系):挑餐厅和点套餐是**先后两件事**,必须都做完方案才确定,所以两者之间是分步关系,用乘法原理。
- 第 3 步:点套餐有 $5$ 种选择,两步相乘,$46\times 5=\underline{230}$(种)。
最终答案:$230$ 种。 - 24. ch11-xingqu-02 · 第一套
- 第 1 步(先判断分类还是分步):主食和热菜**都要买**,两件事必须都完成,是分步关系,用乘法原理。
- 第 2 步:第一步买主食有 $8$ 种选择,第二步买热菜有 $25$ 种选择,两步相乘就是 $8\times 25$。
- 第 3 步(把 $8\times 25$ 拆开算):$8\times 20=\underline{160}$,$8\times 5=\underline{40}$,两部分相加 $160+40=\underline{200}$(种)。
最终答案:$200$ 种。 - 24. ch11-xingqu-02 · 第二套
- 第 1 步:上衣和裤子**都要买**才配成一套,是分步关系,用乘法原理。
- 第 2 步:第一步选上衣有 $8$ 种,第二步选裤子有 $25$ 种,两步相乘就是 $8\times 25$。
- 第 3 步(把 $8\times 25$ 拆开算):$8\times 20=\underline{160}$,$8\times 5=\underline{40}$,两部分相加 $160+40=\underline{200}$(种)。
最终答案:$200$ 种。 - 24. ch11-xingqu-02 · 第三套
- 第 1 步:三样都要买,是三步依次完成,仍用乘法原理,把三步的选择数相乘。
- 第 2 步:先算前两步,$8\times 25=\underline{200}$(种)。
- 第 3 步:再乘上第三步的饮料,$200\times 4=\underline{800}$(种)。
最终答案:$800$ 种。 - 24. ch11-xingqu-02 · 第三套
- 第 1 步(先分类):“各买 $1$ 种”与“买套餐”只能二选一,是两大类,最后要相加。
- 第 2 步(第一类内部分步):主食和热菜都要买,用乘法原理,$8\times 25=\underline{200}$(种)。
- 第 3 步(第二类):买套餐只需一步,有 $12$ 种。
- 第 4 步:两类相加,$200+12=\underline{212}$(种)。
最终答案:$212$ 种。 - 25. ch11-xingqu-03 · 第一套
- 第 1 步(怎样分步):排成一行就是给 $8$ 个位置逐个放星石,每放一颗,后面能选的就少一颗,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:各位置的选择数依次是 $8,7,6,5,4,3,2,1$,一共 $8$ 个数连乘。
- 第 3 步:先算前四步,$8\times 7\times 6\times 5=\underline{1680}$。
- 第 4 步:再算后四步,$4\times 3\times 2\times 1=\underline{24}$。
- 第 5 步:两部分相乘,$1680\times 24=\underline{40320}$(次)。
最终答案:$40320$ 次。 - 25. ch11-xingqu-03 · 第二套
- 第 1 步:排成一行就是给 $8$ 个位置逐个放字母牌,每放一个后面就少一个,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:各位置的选择数依次是 $8,7,6,5,4,3,2,1$,一共 $8$ 个数连乘。
- 第 3 步:前四步之积 $8\times 7\times 6\times 5=\underline{1680}$。
- 第 4 步:后四步之积 $4\times 3\times 2\times 1=\underline{24}$。
- 第 5 步:两部分相乘,$1680\times 24=\underline{40320}$(次)。
最终答案:$40320$ 次。 - 25. ch11-xingqu-03 · 第三套
- 第 1 步:把 $9$ 个位置从左到右逐个安排人,每安排一人后面就少一人可选,是分步,用乘法原理。
- 第 2 步:各位置选择数依次为 $9,8,7,6,5,4,3,2,1$;先算前三步,$9\times 8\times 7=\underline{504}$。
- 第 3 步:再算中间三步,$6\times 5\times 4=\underline{120}$。
- 第 4 步:最后三步 $3\times 2\times 1=\underline{6}$。
- 第 5 步:三部分相乘,$504\times 120\times 6=\underline{362880}$(种)。
最终答案:$362880$ 种。 - 25. ch11-xingqu-03 · 第三套
- 第 1 步(先安排受限制的元素):有限制的要先排。“一星”只能放最左端或最右端,有 $\underline{2}$ 种选择。
- 第 2 步(再排其余):“一星”放好后,剩下 $7$ 颗星石在剩下的 $7$ 个位置上全排列,$7\times 6\times 5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{5040}$(种)。
- 第 3 步:两步相乘,$2\times 5040=\underline{10080}$(种)。
最终答案:$10080$ 种。 - 26. ch11-xingqu-04 · 第一套
- 第 1 步(怎样分步):两人依次入座,是分步,用乘法原理。第一步萱萱在 $15$ 个座位里任选。
- 第 2 步(关键:可选数会减少):卡莉娅入座时已被萱萱占去 $1$ 个座位,只剩 $15-1=\underline{14}$ 种选择。
- 第 3 步:两步相乘,$15\times 14=\underline{210}$(种)。
最终答案:$210$ 种。 - 26. ch11-xingqu-04 · 第二套
- 第 1 步:两家公司依次挑展位,是分步,用乘法原理。第一家在 $15$ 个展位里任选。
- 第 2 步:第二家挑时已被占去 $1$ 个,只剩 $15-1=\underline{14}$ 种选择。
- 第 3 步:两步相乘,$15\times 14=\underline{210}$(种)。
最终答案:$210$ 种。 - 26. ch11-xingqu-04 · 第三套
- 第 1 步:三人依次入座是三步,用乘法原理;每坐一人,后面可选的座位就少一个。
- 第 2 步:三步的选择数依次是 $15$、$15-1=\underline{14}$、$15-2=\underline{13}$。
- 第 3 步:先算前两步,$15\times 14=\underline{210}$。
- 第 4 步:再乘第三步,$210\times 13=\underline{2730}$(种)。
最终答案:$2730$ 种。 - 26. ch11-xingqu-04 · 第三套
- 第 1 步(受限的人先安排):萱萱不能坐 $1$ 号,可选座位为 $15-1=\underline{14}$(个)。
- 第 2 步(再安排另一人):卡莉娅 $1$ 号也能坐,但萱萱已占去 $1$ 个座位,所以她也是 $15-1=14$(个)。
- 第 3 步:两步相乘,$14\times 14=\underline{196}$(种)。
最终答案:$196$ 种。 - 27. ch11-xingqu-05 · 第一套
- 第 1 步(先定染色顺序):三个圆圈两两相连,任意两个都不能同色;先染 $A$ 没有限制,$4$ 色随便挑。
- 第 2 步:染 $B$ 要避开 $A$ 用掉的 $1$ 种颜色,还剩 $4-1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步:染 $C$ 要避开 $A$、$B$ 用掉的 $2$ 种颜色,还剩 $4-2=\underline{2}$ 种。
- 第 4 步:三步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{24}$(种)。
最终答案:$24$ 种。 - 27. ch11-xingqu-05 · 第二套
- 第 1 步:三国两两接壤,任意两国都不能同色;先涂甲没有限制,$4$ 色随便挑。
- 第 2 步:涂乙要避开甲的颜色,还剩 $4-1=\underline{3}$ 种。
- 第 3 步:涂丙要避开甲、乙两色,还剩 $4-2=\underline{2}$ 种。
- 第 4 步:三步相乘,$4\times 3\times 2=\underline{24}$(种)。
最终答案:$24$ 种。 - 27. ch11-xingqu-05 · 第三套
- 第 1 步:任意两圆圈都相连,说明四个圆圈的颜色**两两不同**;依次染色,每染一个就少一种可用颜色。
- 第 2 步:四步的选择数依次为 $5$、$5-1=\underline{4}$、$5-2=\underline{3}$、$5-3=\underline{2}$。
- 第 3 步:四步相乘,$5\times 4\times 3\times 2=\underline{120}$(种)。
最终答案:$120$ 种。 - 27. ch11-xingqu-05 · 第三套
- 第 1 步:先染 $A$ 有 $4$ 种,再染 $B$(与 $A$ 不同)有 $4-1=\underline{3}$ 种。
- 第 2 步(为什么要分类):染 $C$ 时它只与 $B$ 相邻、与 $A$ 不相邻,所以 $C$ **可能与 $A$ 同色也可能不同色**,这会影响 $D$ 的选择数,必须分两类讨论。
- 第 3 步(第一类:$C$ 与 $A$ 同色):$C$ 只有 $1$ 种染法;此时 $D$ 只需避开 $A$、$C$ 这**同一种**颜色,有 $4-1=\underline{3}$ 种。本类共 $1\times 3=3$ 种。
- 第 4 步(第二类:$C$ 与 $A$ 不同色):$C$ 要避开 $A$、$B$ 两色,有 $4-2=\underline{2}$ 种;此时 $D$ 要避开 $A$、$C$ 两种不同颜色,同样有 $2$ 种。本类共 $2\times 2=\underline{4}$ 种。
- 第 5 步:两类相加再乘前两步,$4\times 3\times (3+4)=\underline{84}$(种)。
最终答案:$84$ 种。 - 28. ch11-xingqu-06 · 第一套
- 第 1 步(关键:有没有限制):各器官之间**没有“不能同色”的要求**,所以每个器官都能在 $3$ 种颜色里自由选,每步都是 $3$ 种、不会减少。
- 第 2 步:四个器官是四步,先算前两步,$3\times 3=\underline{9}$。
- 第 3 步:再乘第三步,$9\times 3=\underline{27}$。
- 第 4 步:再乘第四步,$27\times 3=\underline{81}$(种)。
最终答案:$81$ 种。 - 28. ch11-xingqu-06 · 第二套
- 第 1 步:各灯之间没有限制,每盏灯都能在 $3$ 种颜色里自由选,每步都是 $3$ 种、不会减少。
- 第 2 步:四盏灯是四步,先算前两步,$3\times 3=\underline{9}$。
- 第 3 步:再乘第三步,$9\times 3=\underline{27}$。
- 第 4 步:再乘第四步,$27\times 3=\underline{81}$(种)。
最终答案:$81$ 种。 - 28. ch11-xingqu-06 · 第三套
- 第 1 步:仍然没有限制,每个器官都能在 $4$ 种颜色里自由选,每步都是 $4$ 种。
- 第 2 步:三个器官是三步,先算前两步,$4\times 4=\underline{16}$。
- 第 3 步:再乘第三步,$16\times 4=\underline{64}$(种)。
最终答案:$64$ 种。 - 28. ch11-xingqu-06 · 第三套
- 第 1 步(限制变了):现在相邻两个不能同色,就不能每步都是 $3$ 种了,要从左往右依次染。
- 第 2 步:第 $1$ 个灯泡无限制,$3$ 色随便挑。
- 第 3 步:第 $2$ 个灯泡只需避开左邻的颜色,有 $3-1=\underline{2}$ 种;第 $3$、第 $4$ 个也只与左邻相邻,各有同样多种。
- 第 4 步:四步逐次累乘,$3\times 2=\underline{6}$,$6\times 2=\underline{12}$,$12\times 2=\underline{24}$(种)。
最终答案:$24$ 种。 - 29. ch11-xingqu-07 · 第一套
- 第 1 步(第 (1) 问:可选数会不会减少):项目可以重复报,前面的人不影响后面,每人都有 $5$ 种选择、一直不减。
- 第 2 步:五人是五步,$5\times 5\times 5=\underline{125}$,再乘剩下两步,$125\times 5\times 5=\underline{3125}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):项目各不相同,每报掉一项后面就少一项,五步的选择数依次是 $5,4,3,2,1$。
- 第 4 步:五步相乘,$5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
最终答案:(1)$3125$ 种;(2)$120$ 种。 - 29. ch11-xingqu-07 · 第二套
- 第 1 步(第 (1) 问):社团可以重复,每人都有 $5$ 种选择、一直不减。
- 第 2 步:$5\times 5\times 5=\underline{125}$,再乘剩下两步,$125\times 5\times 5=\underline{3125}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):社团各不相同,五步选择数依次是 $5,4,3,2,1$。
- 第 4 步:五步相乘,$5\times 4\times 3\times 2\times 1=\underline{120}$(种)。
最终答案:(1)$3125$ 种;(2)$120$ 种。 - 29. ch11-xingqu-07 · 第三套
- 第 1 步(第 (1) 问):可重复,每人都有 $6$ 种选择,四人相乘,$6\times 6=\underline{36}$,$36\times 6\times 6=\underline{1296}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):项目各不相同,每报掉一项后面就少一项,四步选择数依次为 $6,5,4,\underline{3}$。
- 第 3 步:四步相乘,$6\times 5\times 4\times 3=\underline{360}$(种)。
最终答案:(1)$1296$ 种;(2)$360$ 种。 - 29. ch11-xingqu-07 · 第三套
- 第 1 步(受限的人优先):甲不能报 $50$ 米,可报的项目有 $4-1=\underline{3}$ 个。
- 第 2 步:甲报完后,乙从剩下的项目里选,有 $4-1=\underline{3}$ 种;丙有 $\underline{2}$ 种;丁只剩 $1$ 种。
- 第 3 步:四步相乘,$3\times 3\times 2\times 1=\underline{18}$(种)。
最终答案:$18$ 种。 - 30. ch11-xingqu-08 · 第一套
- 第 1 步(第 (1) 问:分类还是分步):只取 $1$ 本,这本书**只能属于一类**,三类互斥,用加法原理。
- 第 2 步:先合并前两类,$8+9=\underline{17}$,再加英语,$17+7=\underline{24}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):三本都要取,缺一本就没完成,是分步,用乘法原理。
- 第 4 步:先算前两步,$8\times 9=\underline{72}$,再乘英语,$72\times 7=\underline{504}$(种)。
最终答案:(1)$24$ 种;(2)$504$ 种。 - 30. ch11-xingqu-08 · 第二套
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 支,三类互斥,用加法原理。
- 第 2 步:$8+9=\underline{17}$,$17+7=\underline{24}$(种)。
- 第 3 步(第 (2) 问):三支都要取,是分步,用乘法原理。
- 第 4 步:$8\times 9=\underline{72}$,$72\times 7=\underline{504}$(种)。
最终答案:(1)$24$ 种;(2)$504$ 种。 - 30. ch11-xingqu-08 · 第三套
- 第 1 步(第 (1) 问):只取 $1$ 本,四类互斥,用加法原理,$8+9+7+6=\underline{30}$(种)。
- 第 2 步(第 (2) 问):四本都要取,是分步,用乘法原理;先算 $8\times 9=\underline{72}$。
- 第 3 步:再乘后两类,$72\times 7\times 6=\underline{3024}$(种)。
最终答案:(1)$30$ 种;(2)$3024$ 种。 - 30. ch11-xingqu-08 · 第三套
- 第 1 步(先分类):取出的两本可能是“语数”“语英”“数英”三种搭配之一,三种互斥,最后相加。
- 第 2 步(每类内部分步):语文 + 数学,$8\times 9=\underline{72}$(种)。
- 第 3 步:语文 + 英语,$8\times 7=\underline{56}$(种);数学 + 英语,$9\times 7=\underline{63}$(种)。
- 第 4 步:三类相加,$72+56+63=\underline{191}$(种)。
最终答案:$191$ 种。 - 31. ch11-xingqu-09 · 第一套
- 第 1 步(先分类):从甲到丙要么**经过乙**、要么**直达**,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):走“甲$\to$乙$\to$丙”两段都要走,用乘法原理,$6\times 5=\underline{30}$(条)。
- 第 3 步:直达一类有 $7$ 条。
- 第 4 步:两类相加,$30+7=\underline{37}$(条)。
最终答案:$37$ 条。 - 31. ch11-xingqu-09 · 第二套
- 第 1 步(先分类):要么**经过公园**、要么**直达**,两类互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经过公园的两段都要走,$6\times 5=\underline{30}$(条)。
- 第 3 步:直达一类有 $7$ 条;两类相加,$30+7=\underline{37}$(条)。
最终答案:$37$ 条。 - 31. ch11-xingqu-09 · 第三套
- 第 1 步(先分类):经乙、经丁、直达共三大类,互斥,最后相加。
- 第 2 步(类内分步):经乙一类 $5\times 4=\underline{20}$(条)。
- 第 3 步:经丁一类 $3\times 5=\underline{15}$(条);直达一类 $2$ 条。
- 第 4 步:三类相加,$20+15+2=\underline{37}$(条)。
最终答案:$37$ 条。 - 31. ch11-xingqu-09 · 第三套
- 第 1 步(先求单程):先分类再类内分步,去时的路线数为 $6\times 5+7=\underline{37}$(条)。
- 第 2 步(再看往返的关系):去和回是两件都要做的事,是分步,用乘法原理。
- 第 3 步(回程的可选数会减少):回来不能走与去时完全相同的那一条,所以只剩 $37-1=\underline{36}$ 条。
- 第 4 步:两步相乘,$37\times 36=\underline{1332}$(种)。
最终答案:$1332$ 种。 - 32. ch11-xingqu-10 · 第一套
- 第 1 步(为什么能标数):最短路线只能向右或向上,所以到任何一个路口只能**从它左边或下边**过来,该点的走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻(加法原理)。
- 第 2 步:最下一行的 $6$ 个路口与最左一列的 $5$ 个路口都只有一条直路可到,全标 $1$。
- 第 3 步(第二行,从左到右):$1+1=\underline{2}$,$2+1=\underline{3}$,$3+1=\underline{4}$,$4+1=\underline{5}$,$5+1=\underline{6}$。
- 第 4 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=6$,$6+4=\underline{10}$,$10+5=\underline{15}$,$15+6=\underline{21}$。
- 第 5 步(第四行):$1+3=4$,$4+6=10$,$10+10=\underline{20}$,$20+15=\underline{35}$,$35+21=\underline{56}$。
- 第 6 步(第五行,最后一个数就是 $B$):$1+4=5$,$5+10=15$,$15+20=35$,$35+35=\underline{70}$,$70+56=\underline{126}$。
最终答案:$126$ 条。 - 32. ch11-xingqu-10 · 第二套
- 第 1 步:只向右或向上走,到任一路口只能从左邻或下邻过来,该点走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻。
- 第 2 步:最下一行与最左一列的路口都只有一条直路可到,全标 $1$。
- 第 3 步(第二行):$1+1=\underline{2}$,$2+1=\underline{3}$,$3+1=\underline{4}$,$4+1=\underline{5}$,$5+1=\underline{6}$。
- 第 4 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=6$,$6+4=\underline{10}$,$10+5=\underline{15}$,$15+6=\underline{21}$。
- 第 5 步(第四行):$1+3=4$,$4+6=10$,$10+10=\underline{20}$,$20+15=\underline{35}$,$35+21=\underline{56}$。
- 第 6 步(第五行):$1+4=5$,$5+10=15$,$15+20=35$,$35+35=\underline{70}$,$70+56=\underline{126}$。
最终答案:$126$ 条。 - 32. ch11-xingqu-10 · 第三套
- 第 1 步:仍用标数法,每点的走法数 $=$ 左邻 $+$ 下邻;最下一行、最左一列全标 $1$。
- 第 2 步(第二行):$1+1=\underline{2}$,$2+1=\underline{3}$,$3+1=\underline{4}$,$4+1=\underline{5}$。
- 第 3 步(第三行):$1+2=3$,$3+3=\underline{6}$,$6+4=\underline{10}$,$10+5=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行):$1+3=4$,$4+6=\underline{10}$,$10+10=\underline{20}$,$20+15=\underline{35}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1+4=5$,$5+10=15$,$15+20=\underline{35}$,$35+35=\underline{70}$。
最终答案:$70$ 条。 - 32. ch11-xingqu-10 · 第三套
- 第 1 步(障碍怎么处理):施工路口一条路也走不通,直接在它上面标 $\underline{0}$,后面的点照常“左邻 $+$ 下邻”。
- 第 2 步:最下一行、最左一列仍全标 $1$;第二行为 $1,2,3,4,5,6$。
- 第 3 步(第三行,第 $3$ 个点是障碍):$1+2=3$,障碍点标 $0$,接着 $0+4=\underline{4}$,$4+5=\underline{9}$,$9+6=\underline{15}$。
- 第 4 步(第四行):$1+3=4$,$4+0=\underline{4}$,$4+4=\underline{8}$,$8+9=\underline{17}$,$17+15=\underline{32}$。
- 第 5 步(第五行,末位即 $B$):$1+4=5$,$5+4=\underline{9}$,$9+8=\underline{17}$,$17+17=\underline{34}$,$34+32=\underline{66}$。
最终答案:$66$ 条。