一道 / edao.plus
#10066

多重限制排列·甲不排头乙不排尾

六年级计数
#排除法#容斥原理#分类讨论
题目

甲、乙、丙、丁、戊 5 人站成一排拍照,要求甲不站在排头(最左端),乙不站在排尾(最右端)。一共有多少种不同的站法?

排头不能是甲,排尾不能是乙

解法

  1. 1.5 人任意排列共 5! = 120 种。
    总排法=5! = 120
    |A| 甲排头=4! = 24
    |B| 乙排尾=4! = 24
    |A ∩ B|=3! = 6
    |A ∪ B|=24 + 24 − 6 = 42
    答案=120 − 42 = 78结论

    容斥原理:总数 − (A ∪ B)

  2. 2.设 A = “甲站排头”的排法,|A| = 4! = 24(甲定在 1 号位,剩下 4 人全排)。
    × 78种站法

    答案:78

  3. 3.设 B = “乙站排尾”的排法,|B| = 4! = 24(乙定在 5 号位,剩下 4 人全排)。
  4. 4.|A ∩ B| = “甲排头且乙排尾”= 3! = 6(两个位置都定了,剩下 3 人全排)。
  5. 5.由容斥原理:不合要求的排法 |A ∪ B| = 24 + 24 − 6 = 42。
  6. 6.合要求的 = 120 − 42 = 78 种。

练一练

甲、乙、丙、丁 4 人站成一排,要求甲不站排头、乙不站排尾,一共有多少种站法?