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计数原理:捆绑法、插空法、隔板法专项训练-2026届高考数学二轮复习
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这是一份计数原理:捆绑法、插空法、隔板法专项训练-2026届高考数学二轮复习,共15页。
A.12B.30C.60D.90
【答案】B
【详解】总排列数:,
两个1相邻的排列数:,
两个2相邻的排列数:,
两个3相邻的排列数:,
两个1相邻且两个2相邻的排列数:,
两个1相邻且两个3相邻的排列数:,
两个2相邻且两个3相邻的排列数:,
两个1,两个2,两个3都相邻的排列数:,
由容斥原理得:两个1相连或两个2相连或两个3相邻的排列数为:.
所以相同的数字牌不相邻的排法总数为.
例2.(2026·山东滨州·一模)春节期间,某人计划去六个不同的景点游览,在确定景点的游览顺序时,要求在之前,与相邻,则不同的游览顺序有( )
A.24B.60C.120D.240
【答案】C
【详解】将捆绑看作一个整体,内部有种排列方式;
再将5个元素全排列有:,
故满足与相邻的排列共有种.
在所有排列中,在之前和在之后的排列数相等,各占总排列数的一半,
因此在之前,与相邻,不同的游览顺序有种.
例3.(25-26高三上·山东日照·月考)7个人站成一排照相,其中甲乙两人须相邻,甲丙两人不能相邻,则共有___________种不同安排方式.
【答案】1200
【详解】甲乙两人相邻的情况:将甲乙捆绑,再与其他5人作全排列,
所以共有种情况,
其中甲乙、甲丙都相邻的情况:乙丙在甲的两侧并作捆绑,再与其他4人作全排列,
所以共有种情况,
所以甲乙两人须相邻,甲丙两人不能相邻共有种.
故答案为:
例4.(25-26高二上·上海闵行·期末)将2位穿红衣服的同学和1位穿蓝衣服的同学随机排成一行,若要求2位穿红衣服的同学相邻,则有______种排法.
【答案】4
【详解】将两位红衣服同学视为一个元素,与蓝衣服的同学进行排列,此时相当于排列两个元素,则其排列数为,
复合元素内部的两位红衣服同学可交换位置,则排列数为,所以共种.
故答案为:4.
变式1.(25-26高二上·江苏常州·期末)有甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲和乙相邻,则不同排列方式共有( )
A.12种B.24种C.36种D.48种
【答案】D
【详解】将甲和乙看作一个整体,有种方法,
将甲乙组成的整体与丙、丁、戊进行排列,则有种方法,
根据分步乘法计数原理可得不同的排列方式有:种.
变式2.(25-26高二上·江苏南通·期末)2个女生和2个男生站成一排合影,2个男生相邻的不同排法总数为( )
A.12B.24C.36D.72
【答案】A
【详解】把2个男生看作一个整体,内部有种排列方式
将这个男生整体和2个女生一起排列,相当于3个元素,有种排列方式,
所以,根据乘法原理,总的排法有:种不同排法.
故选:A
变式3.(25-26高二上·江西南昌·期末)7名同学排成一排,已知甲与乙不相邻,则丙与丁相邻的概率是______.
【答案】
【详解】记事件甲与乙不相邻,记事件丙与丁相邻,
则,,
则,
故答案为:.
变式4.(25-26高二上·北京昌平·期末)若有5个人排成一排,其中甲、乙必须相邻,而丙不能站在两端,则不同的排法共有______种.(用数字作答)
【答案】24
【详解】因为甲、乙必须相邻,故将甲、乙捆绑到一起算作一个“个体”,内部有种排列方法,此时共有4个“个体”,
若丙不能站在两端,则丙只能站在中间两个位置中的一个,共2种排列方法,其余3个“个体”全排列,共有种排列方法,
故共有种排列方法.
故答案为:24.
考点二 插空法
例1.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)3名男生和2名女生站成一排,其中男生甲不站在两端,且2名女生不相邻的不同站法有( )
A.24种B.48种C.72种D.96种
【答案】B
【详解】第一类:先排3名男生,甲在两端的排序有种,再2名女生插空有种;
第二类:先排3名男生,甲在中间的排序有种,再2名女生插空有种,
故男生甲不站在两端,且2名女生不相邻的不同站法有(种).
例2.(25-26高三下·重庆·开学考试)将一些相同的小球放入一排盒子中,每个盒子中至多放一个小球.若要放三个小球且装有小球的盒子互不相邻的方案数为x,若要放四个小球且装有小球的盒子互不相邻的方案数为y,若,则这一排盒子的总个数为( )
A.13B.14C.15D.16
【答案】B
【详解】设这一排盒子的总个数为n个,则由题结合不相邻插空法得,,且,
由可得,即且,
化简得,且,
解得(舍去)或.
所以这一排盒子的总个数为14.
例3.(25-26高二下·安徽马鞍山·月考)一个火车站有10股道,如果每股道只能停放1列火车,现要停放5列不同的火车,每两列火车不能停在相邻股道,则不同的停放方法共有______种.
【答案】720
【详解】总共有10股道,要停放5列火车,那么剩下的空股道有股.
这5股空股道排好后,会形成个可以插入火车的“空隙”(包括两端).
首先,从6个空隙中选5个,有种选法,
然后,将5列不同的火车在这5个位置上进行全排列,有种排法.
总的方法数是选位置的方法数乘以排列的方法数即种.
例4.(25-26高二下·安徽六安·月考)某班联欢会原定3个节目已排成节目单,开演前又增加了2个节目,如果将这2个新节目插入到节目单中,那么不同的插法种数为______.
【答案】
【详解】原来有3个节目,它们之间(包括两端)共有4个空,所以第一个节目有种插法;
插入一个新节目后,节目变成了个,共产生个空,所以第二个节目有种插法,
根据分步乘法计数原理,共有种插法.
变式1.(2026·浙江·一模)某晚会由4个歌舞节目和2个机器人表演节目组成,若要求机器人表演节目不能相邻出演且前3个节目中至少有一个是机器人表演节目,则不同的节目安排方法有( )种.
A.216B.360C.432D.672
【答案】C
【详解】步骤1:先排 4 个歌舞节目:,排好后会产生 5 个空位(包括两端);
步骤2:将 2 个机器人节目插入空位:;
步骤3:排除“前3个节目全是歌舞”的情况:先从4个歌舞节目中选3个排在前3个位置,有种方法,
剩下的1个歌舞节目和2个机器人节目排在后3个位置,且机器人节目不相邻,只能是“机器人-歌舞-机器人”的排列,
有种方法.故不满足条件的情况有.
故总数为:
故选:C
变式2.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)某学术会议有个相邻座位(编号至),安排来自所不同大学的位教授入座,每校人(甲校、乙校、丙校),要求甲校的必须坐在乙校的的左侧且相邻;丙校的与两人座位不相邻,则符合条件的安排方法共有( )
A.种B.种C.种D.种
【答案】B
【详解】先将绑在一起,当做一个人和进行排列,共有种排列,
有个空位选两个插入与,所以共有种符合条件的安排方法.
故选:B
变式3.(2026·山西晋中·模拟预测)小明参加校园新春体能打卡,需完成9次打卡动作,其中有2次柔韧打卡,3次力量打卡,4次耐力打卡,同类的打卡难度不同,需从易到难依次进行,任意2次耐力打卡不能相邻,不同类的打卡可以穿插进行,则完成全部打卡的不同顺序共有__________种.
【答案】150
【详解】第一步:排非耐力打卡:非耐力共有次打卡,同类顺序固定,
只需从5个位置中选2个放柔韧打卡,剩余3个放力量打卡,
放法数为:;
第二步:插入耐力打卡:5个排好的打卡共形成6个空隙(含两端),
要选4个空隙各插入1次耐力打卡(保证不相邻),且耐力顺序固定,
选法数为:,
第三步:根据分步乘法计数原理,总顺序数为:.
变式4.(25-26高三下·山东·月考)小李的银行卡的六位密码由组成,如果数字1与2不相邻,则小李可以设置的不同的密码个数为_____.
【答案】
【详解】如果六位密码中相邻,则先排,
再利用插空法可得不同的密码个数为,
如果六位密码中不相邻,则先排,此时有个空挡,
这5个空挡中有3个空挡可以插入,故此时不同的密码个数为,
故不同密码的个数为.
考点三 捆绑法与插空法综合
例1.(25-26高三上·贵州·月考·多选)为鼓励学生们进行兴趣爱好的培养,某学校拟在校园音乐节上邀请某乐队演唱6首风格不同的歌曲,设编号分别为A、B、C、D、E、F,且为了一定效果需对这6首歌的演唱顺序进行一定调整,则( )
A.若歌曲B、C、D必须三首连续进行演唱,则有144种安排方式
B.若歌曲B、C、D任意两首不连续进行演唱,则有144种安排方式
C.若歌曲必须在歌曲之前进行演唱,则有120种安排方式
D.若歌曲必须第一个进行演唱,歌曲不能最后进行演唱,则有96种安排方式
【答案】ABD
【详解】6首歌曲的全排列总数为种.要求B、C、D三首必须连续,采用捆绑法.
将B、C、D看作一个整体,与A、E、F共同进行排列,
将、C、D视为1个元素,与另外3个元素进行全排列,共有种排法,
B、C、D这个整体内部进行全排列,共有种排法,故总安排方式为种,故A正确;
要求B、C、D任意两首不连续,采用插空法,先将A、E、F三首歌曲进行全排列,共有种排法,
A、E、F排好后形成4个空位(包含首尾),从这4个空位中选3个插入B、C、D,共有种排法.
总安排方式为种,故B正确;
要求在之前演唱且无需连续,利用对称性分析,
在全排列中,在前和在前的概率均等,各占总数的一半.
故总安排方式为种,故C错误;
要求必须先演唱,必须不最后演唱,先确定的位置,固定在第1位,有1种排法,
再确定的位置,不能在第1位,也不能在第6位,
只能在第2、3、4、5位中选择,共有种排法,
则剩余的4首歌曲在剩下的4个位置进行全排列,共有种排法,
总安排方式为种,故D正确.
故选:ABD.
例2.(25-26高二上·辽宁大连·期末·多选)某产品的加工需要经过道工序,下列说法正确的是( )
A.其中某道工序放在最前,有种不同的加工顺序
B.其中某道工序不放在最前,也不放在最后,有种不同的加工顺序
C.其中某两道工序必须相邻,有种不同的加工顺序
D.其中某两道工序不能相邻,有种不同的加工顺序
【答案】ABD
【详解】A:某道工序放在最前,其他道工序进行排列即可,
则有种方法,因此本选项说法正确;
B:因为某道工序不放在最前,也不放在最后,所以从其他道工序中选出道工序放在最前最后两个位置,
这道工序和剩下的道工序进行排列,则有种方法,因此本选项说法正确;
C:因为某两道工序必须相邻,所以把这两道工序捆绑,连同其他道工序进行排列,
则有种方法,因此本选项说法不正确;
D:因为某两道工序不能相邻,所以首先其他道工序进行排列,形成个空,然后这两道工序进行插空,
则有种方法,因此本选项说法正确.
故选:ABD
例3.(24-25高三上·广西梧州·期中·多选)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑假开设“礼”、“乐”、“射”、“御”、“书”、“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则下列说法正确的是( )
A.某学生从中选2门课程学习,共有30种选法
B.课程“乐”“射”排在相邻的两周,共有240种排法
C.课程“御”“书”“数”排在不相邻的三周,共有72种排法
D.课程“礼”不排在第一周,课程“数”不排在最后一周,共有504种排法
【答案】BD
【详解】对于A,某学生从中选2门课程学习,共有种选法,故A错误;
对于B,课程“乐”“射”排在相邻的两周,共有种排法,故B正确;
对于C,课程“御”“书”“数”排在不相邻的三周,共有种排法,故C错误;
对于D,课程“礼”不排在第一周,课程“数”不排在最后一周,分两种情况:
若课程“礼”排在最后一周,有种排法,
若课程“礼”不排在最后一周,有种排法,
共有种排法,故D正确.
故选:BD.
变式1.(24-25高三上·广东佛山·月考·多选)象棋作为一种传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红、黑两种阵营,将、士、车、马、炮、兵为象棋中的棋子,现有3个红色的“马”“车”“炮”棋子与2个黑色的“马”“车”棋子,将这5个棋子排成一列,则下列说法正确的是( )
A.共有120种排列方式
B.若两个“车”相邻,则有24种排列方式
C.若两个“马”不相邻,则有72种排列方式
D.若红、黑棋子间隔排列,则有12种排列方式
【答案】ACD
【详解】A对,由排列知识可得共有种排列方式.
B错,将两个“车”捆绑作为一个元素,有种排列方式,
再和剩余的3个棋子进行全排列,故共有种排列方式.
C对,两个“马”不相邻,先将剩余的3个棋子进行全排列,产生4个空,
再将两个“马”插空,故共有种排列方式.
D对,将2个黑色的棋子进行全排列,产生3个空,再将3个红色的棋子进行插空,
故共有种排列方式.
故选:ACD.
变式2.(24-25高三上·陕西西安·月考·多选)甲、乙、丙、丁、戊5人参加完某项活动后合影留念,则( )
A.5人站成一排,若甲、乙必须相邻,共有48种排法
B.5人站成一排,若甲、乙不能相邻,共有72种排法
C.5人站成一排,若甲不能站在两端,共有72种排法
D.5人站成两排,若甲、乙站前排,丙、丁、戊站后排,共有120种排法
【答案】ABC
【详解】选项A:把甲、乙看成一个整体与其余3人全排列,有种排法,
甲、乙两人之间有种排法,所以共有种排法,A正确.
选项B:先排丙、丁、戊有种排法,丙、丁、戊形成4个空,
从4个空中选2个排甲、乙,有种排法,所以共有种排法,B正确.
C选项:先从中间3个位置选一个给甲,有种方法,其余4人全排列,有种方法.
根据分步乘法计数原理,共有种排法,C正确.
D选项:甲、乙站前排有种排法,丙、丁、戊站后排有种排法,
根据分步乘法计数原理,共有种排法,D错误.
故选:ABC
变式3.(24-25高二下·江苏镇江·期末·多选)甲、乙、丙、丁、戊五人并排站成一排,下列说法正确的是( )
A.如果甲、乙必须相邻,那么不同的排法有24种
B.甲乙丙按从左到右的顺序排列的排法有20种
C.最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有42种
D.甲乙不相邻的排法种数为36种
【答案】BC
【详解】对于A,甲、乙必须相邻,可将其看成一个整体,有种排法,故A错误;
对于B,甲乙丙按从左到右的顺序排列,先排丁戊两人,剩余3个位置依次站甲乙丙,有种排法,故B正确;
对于C,若甲排最左端,有种排法,若乙排最左端,有种排法,
所以总共有种排法,故C正确;
对于D,先排丙丁戊三人,再将甲乙插空,总共有种排法,故D错误.
故选:BC.
考点四 隔板法
例1.(2026·江西上饶·一模)将6个相同的小球全部放入3个不同的盒子中,每个盒子都要有小球,则不同的放球方法共有( )
A.4种B.6种C.10种D.12种
【答案】C
【详解】本题是6个相同的小球放入3个不同的盒子,且每个盒子至少有1个小球的组合问题,可以使用隔板法,
将6个小球排成一排,中间形成5个空隙,在这5个空隙中插入2个隔板,
即可将小球分成3份,每份至少有1个,
因此,不同的放法共有种,
故选:C.
例2.(25-26高三上·山东潍坊·月考)三元一次方程的正整数解的组数为( )
A.21B.28C.35D.42
【答案】A
【详解】三元一次方程的正整数解的组数,
等价于将8个相同的小球分成3组,每组至少1个小球的不同分法.
只需要在8个小球中间的7个空位中选取2个空位用隔板隔开即可,
则共有种分法,
即三元一次方程的正整数解的组数为21.
故选:A.
例3.(2026·湖北荆州·一模)科技公司为破解某密码锁的密码,采用技术手段测得其密码键盘1、2、4、6这4个数字键磨损较大,于是判断密码由这4个数字组成,且每个数字至少出现1次.通过密码锁生产厂家了解得知,该密码是6位数,且连续输入错误5次就会被永久锁定.若以上判断和信息均正确且再无其他线索,科技公司随机尝试5次不同的密码,能成功破解该密码的概率为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】根据题意,6位数由4个数字组成,那么总可能数为种,
排除“缺少1个数字”的情况:选1个数字不出现,剩余3个数字组成6位数,共
种;
补回“缺少2个数字”的情况(容斥原理):选2个数字不出现,剩余2个数字组成6位数,共
种;
排除“缺少3个数字”的情况:选3个数字不出现,剩余1个数字组成6位数,共
种;
根据容斥原理,符合条件的密码数为.
所以能成功破解该密码的概率为.
故选:B.
例4.(24-25高二下·内蒙古·期末)方程的正整数解共有( )
A.组B.组C.组D.组
【答案】C
【详解】原题等价于下面这个问题:
将21瓶相同的矿泉水分给5人,每人至少1瓶,有多少种不同的分法?
由隔板法可得,方程的正整数解共有组.
故选:C
变式1.(25-26高三上·河北衡水·期末)如果一个四位数的各位数字之和为9,则称A是一个“好数”,则“好数”的个数为__________.
【答案】
【详解】设这个四位数的各位数字从最高位到最低位依次是,
则,均为整数,
设,,,,
,,,
对于方程
可将其看作是把个相同的元素分成组,每组元素个数分别对应的值,
为了使用隔板法,我们可以想象在个元素和个隔板的排列中,
隔板将元素分成组,总共有个位置,从中选个位置放隔板,
其余位置放元素,其组合数为.
故答案为:.
变式2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)关于x,y,z的方程(其中x,y,)的解共有______组.
【答案】21
【详解】本题可以转化为8个相同的球放入3个不同的盒子,每个盒子不空,
则8个球有7个空,7个空中插入2个隔板,共有种不同选择,
所以原方程共有21组解.
故答案为:21.
变式3.(24-25高二下·上海浦东新·期中)有10个评优指标分到3个不同的班级.若每班至少分配到1个指标,则指标个数的不同分配方法共有__________种.
【答案】36
【详解】因为个评优指标没有差别,把他们排成一排.相邻名额之间形成个空隙.
在个空档中选个位置插个隔板,把评优指标分成份,对应地分给3个班级,每一种隔板方法对应一种分法,则有有种分法.
故答案为:36.
变式4.(2025·湖南长沙·三模)在空间直角坐标系Oxyz中,点,已知若点在平面ABC内,则,则在三棱锥内部(不包括表面)的整点(横、纵、竖坐标均为整数的点)的个数为_____________.(用数字作答)
【答案】969
【详解】点是三棱锥内部(不包括表面)的整点,则
当时,不同的正整数解个数为;当时,不同的正整数解个数为;
,当时,不同的正整数解个数为;当时,不同的正整数解个数为,
所以三棱锥内部的整点的个数为
.
故答案为:969考点目录
捆绑法
插空法
捆绑法与插空法综合
隔板法
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