设 Ann=n!,Cnm=(mn)。以下各题都默认“若干个不同元素排成一行”。
1.【基础】纯一对定序
5 名同学甲、乙、丙、丁、戊排成一行,要求甲必须在乙的左边,共有多少种不同排法?
解法一(除法/消序法)
5 人全排列共有
A55=5!
在甲、乙的内部两种次序中,只有 1 种满足“甲在乙左边”,所以除以
A22=2!
故排法数为
A22A55=2!5!=60
解法二(选位法/空位法)
先从 5 个位置中选出 2 个给甲、乙:
C52
一旦位置选定,按从左到右依次放“甲、乙”即可;其余 3 人全排列:
A33
故排法数为
C52⋅A33=10⋅6=60
2.【基础】纯三元素定序
7 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己、庚排成一行,要求甲、乙、丙从左到右的顺序固定为“甲在乙左,乙在丙左”,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
7 人全排列共有
A77=7!
甲、乙、丙内部原本有
A33=3!
种次序,其中只有 1 种符合要求,所以
A33A77=3!7!=840
解法二(选位法/空位法)
先从 7 个位置中选 3 个给甲、乙、丙:
C73
然后按从左到右固定放入甲、乙、丙;其余 4 人全排列:
A44
故
C73⋅A44=35⋅24=840
3.【中等】定序 + 某人不能站两端
6 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己排成一行,要求甲在乙左边,且丙不能站在两端,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
先安排丙。丙只能在中间 4 个位置之一,所以有 4 种选法。
固定丙后,其余 5 人全排列:
A55
再对甲、乙的定序消序,除以
A22
所以
A224⋅A55=2!4⋅5!=240
解法二(选位法/空位法)
先给丙选位置:
4 种
再从剩下 5 个位置中选 2 个给甲、乙:
C52
并按从左到右放“甲、乙”;最后其余 3 人全排列:
A33
故
4⋅C52⋅A33=4⋅10⋅6=240
4.【中等】定序 + 另外两人相邻
7 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己、庚排成一行,要求甲、乙、丙从左到右顺序固定,且丁与戊必须相邻,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
把“丁、戊”看成一个整体,则共有 6 个单位排列:
A66
而“丁、戊”整体内部还有
A22
种排法。
再对“甲、乙、丙”的定序消序,除以
A33
所以
A33A66⋅A22=3!6!⋅2!=240
解法二(选位法/空位法)
先给丁、戊选一对相邻位置:共有
6 种
再安排丁、戊内部顺序:
A22
接着从剩下 5 个位置中选 3 个给甲、乙、丙:
C53
并按固定顺序放入;最后己、庚全排列:
A22
故
6⋅A22⋅C53⋅A22=6⋅2⋅10⋅2=240
5.【中等】两组定序
8 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛排成一行,要求甲在乙左边,且丙在丁左边,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
8 人全排列共有
A88
对“甲、乙”消序一次,除以
A22
对“丙、丁”再消序一次,再除以
A22
所以
A22⋅A22A88=2!⋅2!8!=10080
解法二(选位法/空位法)
先从 8 个位置中选 2 个给甲、乙:
C82
并按从左到右放“甲、乙”;
再从剩下 6 个位置中选 2 个给丙、丁:
C62
并按从左到右放“丙、丁”;
最后其余 4 人全排列:
A44
故
C82⋅C62⋅A44=28⋅15⋅24=10080
6.【中等】三元素定序 + 某人不能站两端
7 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己、庚排成一行,要求甲、乙、丙从左到右顺序固定,且丁不能站在两端,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
先给丁选位置,丁只能在中间 5 个位置:
5 种
固定丁后,其余 6 人全排列:
A66
再对甲、乙、丙的定序消序,除以
A33
所以
A335⋅A66=3!5⋅6!=600
解法二(选位法/空位法)
先给丁选中间位置:
5 种
再从剩下 6 个位置中选 3 个给甲、乙、丙:
C63
按从左到右固定放入;最后其余 3 人全排列:
A33
故
5⋅C63⋅A33=5⋅20⋅6=600
7.【中等】一对定序 + 另一对相邻
8 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛排成一行,要求甲在乙左边,且丙与丁必须相邻,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
把“丙、丁”看成一个整体,则共有 7 个单位排列:
A77
“丙、丁”整体内部有
A22
种排法;
而“甲在乙左边”要消序一次,除以
A22
所以
A22A77⋅A22=A77=7!=5040
解法二(选位法/空位法)
先给丙、丁选一对相邻位置:
7 种
再排丙、丁内部顺序:
A22
从剩下 6 个位置中选 2 个给甲、乙:
C62
并按从左到右放“甲、乙”;最后其余 4 人全排列:
A44
故
7⋅A22⋅C62⋅A44=7⋅2⋅15⋅24=5040
8.【中等】两组三元素定序
9 名同学甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬排成一行,要求甲、乙、丙从左到右顺序固定,且丁、戊、己从左到右顺序也固定,共有多少种排法?
解法一(除法/消序法)
9 人全排列共有
A99
对第一组三元素消序,除以
A33
对第二组三元素再消序,除以
A33
所以
A33⋅A33A99=3!⋅3!9!=10080
解法二(选位法/空位法)
先从 9 个位置中选 3 个给甲、乙、丙:
C93
按固定顺序放入;
再从剩下 6 个位置中选 3 个给丁、戊、己:
C63
按固定顺序放入;
最后其余 3 人全排列:
A33
故
C93⋅C63⋅A33=84⋅20⋅6=10080
这类题的统一结论
若 n 个不同元素排成一行,其中有 m 个元素的相对顺序固定,那么常见两种想法本质等价:
AmmAnn与Cnm⋅An−mn−m
如果有两组、三组定序要求,就继续“除以各组内部全排列数”;
若叠加“相邻、不能站两端”等条件,就先处理这些常规限制,再做“消序”或“选位”。
你这套提示词很适合直接拿去做讲义。若你愿意,我可以继续把这 8 题整理成“题目版 + 答案版”两份课堂资料。