(3)一次演出,因临时有变化,拟在已安排好的4个节目的基础上再添加2个小品,且2个小品节目不相邻,则不同的添加方法共有________种.
答案 (1)720 (2)12 (3)20
解析 (1)相当于3个元素排在10个位置,则有A=720种不同的分法.
(2)四个车站中的任一站均可为起点站,也可为终点站,所以共有A=12种.
(3)从原来的4个节目形成的5个空中,选2个空排列,共有A=20种添加方法.
探究1 排队问题
例1 有5名男生,4名女生排成一排.
(1)从中选出3人排成一排,有多少种排法?
(2)若甲男生不站排头也不站排尾,则有多少种不同的排法?
(3)要求女生必须站在一起,有多少种不同的排法?
(4)若4名女生互不相邻,则有多少种不同的排法?
[解] (1)只要从5名男生,4名女生中任选3人排列即可.
所以共有A=9×8×7=504种排法.
(2)解法一:(元素分析法)甲是特殊元素,第一步甲站在中间7个位置中的任意一个上,有A种排法;第二步其余8人站在剩余8个位置上,有A种排法.
由分步乘法计数原理知,共有A·A=282240种排法.
解法二:(位置分析法)第一步从甲以外的8人中任选2人站在首、尾位置,有A种排法;第二步排其余7人,有A种排法.由分步乘法计数原理知,共有A·A=282240种排法.
解法三:(间接法)5名男生,4名女生排成一排,共有A种排法,其中甲站排头的排法有A种,甲站排尾的排法有A种.
所以符合条件的排法有A-2A=282240(种).
(3)女生先站在一起,有A种排法,全体女生视为一个元素与其他男生全排列有A种排法.由分步乘法计数原理知,共有A·A=17280种排法.
(4)分两步.第一步:5名男生全排列有A种排法;第二步:男生排好后