本题导读

本题考查排列组合的综合应用。核心考查“相邻问题”(捆绑法)与“定序问题”(选位法或除序法)的组合处理技巧。

📌【题干】

Question

(2006年湖北卷(理)) 某工程队有 6 项工程需要先后单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,又工程丁必须在工程丙完成后立即进行.那么安排这 6 项工程的不同排法种数是.(用数字作答)

🔍【思路分析】

破题导航

处理相邻约束(捆绑法):由“工程丁必须在工程丙完成后立即进行”可知,丙和丁必须紧密相邻且顺序固定为“丙丁”,可将它们捆绑视为一个整体。 处理定序约束(选位法):除丙丁捆绑体外,还有甲、乙以及其余 2 项未命名工程。将问题转化为 5 个元素的排列,其中甲、乙、[丙丁]三者的相对先后顺序已经固定,利用选位法或除序法计算总种数。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

因为“工程丁必须在工程丙完成后立即进行”,所以工程丙和丁必须作为一个整体,且顺序固定为 [丙丁].

将 [丙丁] 视为一个大元素后,连同工程甲、工程乙以及其余 2 项工程(不妨设为 X, Y),总共需要排列 5 个元素:

根据题意,“工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行”,这意味着元素 甲、乙、[丙丁] 这三者的相对先后顺序是唯一确定的,即必须满足:

在 5 个位置中,先为这 3 个定序元素选择 3 个位置,由于它们的相对顺序固定,选定位置后只有 1 种排法,共有 种选法; 其余 2 个位置安排剩下的 2 项工程 X 和 Y,共有 种排法.

根据分步计数原理,不同的排法种数为:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:排列组合中的特殊限制条件处理(相邻与定序)。
  • 核心方法:相邻元素“捆绑法”,定序元素“选位法”或“除序法”。
  • 避坑指南:
  • 极易忽略“立即进行”这一关键词,若将其误解为普通的“定序”而没有进行捆绑,会导致算成 6 个元素的定序问题(),从而造成失分。
  • 捆绑 [丙丁] 时,由于要求“完成后立即进行”,内部顺序是唯一的,不需要重复乘以内部的全排列。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源: 本题是考查排列组合经典限制性排列的填空题,直接取材于人教A版选择性必修第三册第六章《计数原理》中关于特殊元素与特殊位置排列组合的典型综合拓展题。 结论推广: 设有 个不同元素进行全排列,若其中 个元素要求按指定顺序排列(定序),则其排法种数为 ;若其中有 个元素要求紧密相邻且顺序固定(捆绑且定序),则先将这 个元素捆绑为 1 个整体,总元素数变为 ,再在此基础上进行定序或常规排列运算。

🔗【关联脉络】

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