小學奧數題目|小五至小六★★★★ 極難
排列組合奧數題目:例題 7
這道排列組合奧數題屬極難程度,適合小五至小六,附逐步圖解和答案。華夏盃由小一、小二初賽到小五總決賽都有排列組合的題目。
題目
班會拍合照,
4位男生和4位女生排成一行,
每個人都不同。
任何兩位女生都不可以相鄰。
男生中的小明和小強不可以站在一起(即不可以相鄰)。
一共有多少種不同的排法?
看提示(3 個)
- 提示 1:女生不可以相鄰,那麼先排誰比較容易?
- 提示 2:「不相鄰」不容易直接數。先數不理小明和小強的全部排法,再減去他們相鄰的排法。
- 提示 3:小明和小強相鄰時,他們之間不可以站女生,所以只有 4 個空位給女生。
詳解
先自己想一想,再看下面的逐步詳解。
1.先不理小明和小強:男生排法 4 × 3 × 2 × 1 = 24 種;4 位男生之間和兩端共 5 個空位,女生各選一個:5 × 4 × 3 × 2 = 120 種。共 24 × 120 = 2880 種。 2.再數小明和小強相鄰的排法:兩人綁在一起當一人,3 個「人」排法 3 × 2 × 1 = 6 種,兩人可以對調,× 2;他們之間不可以插女生,空位只有 4 個:4 × 3 × 2 × 1 = 24 種。共 6 × 2 × 24 = 288 種。 - 3.不相鄰的排法 = 全部 − 相鄰:2880 − 288 = 2592 種。
- ⚠️常見錯誤:先要求男生排隊時小明和小強不相鄰(24 − 12 = 12 種),再插女生,得 1440。但男生排隊時相鄰的兩人,中間插了一位女生之後也不相鄰,這些排法被漏掉了。
答案:2592 種