用字典排列法解答的一道改編題

摘 要：文章把人教社教科書上的一道復習參考題給予改編，并用字典排列法給出了其解法.

關鍵詞：改編;計數原理;字典排列法;自主招生試題

中圖分類號：G632????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2020）34-0057-02

收稿日期：2020-09-05

作者簡介：甘志國（1971-），湖北省竹溪人，研究生，正高級教師，特級教師，湖北名師，從事高中數學教學研究.

基金項目：本文系北京市教育學會“十三五”教育科研滾動立項課題“數學文化與高考研究”（課題編號FT2017GD003，課題負責人：甘志國）階段性研究成果之一.

改編題 （由普通高中課程標準實驗教科書《數學·選修2-3·A版》（人民教育出版社2009年第3版）第41頁第2題改編）用數字0，1，2，3，4，5組成沒有重復數字的六位數，問：

（1）其中有多少個是奇數？

（2）其中有多少個大于201345？

（3）其中的320514是從小到大排列的第幾個數？

（4）其中從小到大第300個數是幾？

（5）其中從大到小第300個數是幾？

解 （1）這個六位數的個位數是1，3，或5，有A13種可能;首位數不能是0也不能是個位數，有A14種可能;把剩下的4個數字放在剩下的4個數位上，有A44種可能.由分步乘法計數原理，可得所求答案是

A13A14A44=288.

（2）用數字0，1，2，3，4，5組成的沒有重復數字的數是六位數的個數是

5A55，注意到201345是這樣的六位數中首位（即十萬位）是2的最小者，又因為這樣的六位數中首位是1的個數是A55，因而所求答案是5A55-A55-1=479.

（3）在用數字0，1，2，3，4，5組成的沒有重復數字的數是六位數中，形如1×××××或2×××××的個數是2A55=240;形如30××××或31××××的個數是2A44=48;形如3201××或3204××的個數是2A22=4;再由形如3205××的最小者是320514，可得所求答案是240+48+4+1=293.

（4）在用數字0，1，2，3，4，5組成的沒有重復數字的數是六位數中，形如1×××××或2×××××的個數是2A55=240，形如3×××××的個數是A55=120，進而可得其中從小到大第300個數是3×××××的形式.

其中形如30××××或31××××的個數是2A44=48（其中的最大數是第288個），形如32××××的個數是A44=24，進而可得其中從小到大第300個數是32××××的形式.

其中形如320×××或321×××的個數是2A33=12（其中的最大數321540是第288+12=300個）.

綜上所述，可得所求答案是321540.

（5）在用數字0，1，2，3，4，5組成的沒有重復數字的數是六位數中，形如5×××××或4×××××的個數是2A55=240，形如3×××××的個數是A55=120，進而可得其中從大到小第300個數是3×××××的形式.

其中形如35××××或34××××的個數是2A44=48（其中的最小數是第288個），形如32××××的個數是A44=24，進而可得其中從大到小第300個數是32××××的形式.

其中形如325×××或324×××的個數是2A33=12（其中的最小數324015是第288+12=300個）.

綜上所述，可得所求答案是324015.

注 這道改編題的解法就是字典排列法.

下面這道類題的解法也是字典排列法.

類題[1][2] （2013年華約自主招生數學試題第1題）已知集合A=xx≥10，x∈N，BA，且B中的每個元素同時滿足：（a）各數位上的數字互不相同;（b）任意兩個數位上的數字之和不為9.求：

（1）B中有多少個兩位數？多少個三位數？

（2）B中是否有五位數？是否有六位數？

（3）將B中的元素從小到大排列后，第1081個元素是多少？

解 將0，1，2，…，9中和為9的數字兩兩配成5對：（0，9），（1，8），（2，7），（3，6），（4，5）.

得B中的元素不能同時含有上述一對數字中的兩個數字.

（1）對于B中的兩位數：十位數字有9種選法（可選1，2，…，9）;十位數字選定后，個位數字有8種選法（與十位數字不同，且不能是上面配對的數）.所以B中的兩位數為9×8=72個.

對于B中的三位數：百位數字有9種選法（可選1，2，…，9）;百位數字選定后，十位數字有8種選法（與十位數字不同，且不能是上面配對的數）;百位、十位數字均選定后，個位數字有6種選法（與百位、十位數字均不同，且均不能是上面配對的數）.所以B中的三位數為9×8×6=432個.

（2）B中有五位數，比如12340.

因為在上面配成5對數的每對數中至多只能選一個作為B中數的數字，所以B中沒有六位數.

（3）由（1）的結論知，B中的兩位數、三位數共72+432=504個.同理可求得B中的四位數為9×8×6×4=1728個.

所以將B中的元素從小到大排列后，第1081個元素是四位數，且是四位數中從小到大的第1081-504=

577個.

B中的四位數中，千位數字為1，2，3的各為8×6×4=192個，共192×3=576個，所以所求答案是將B中的元素從小到大排列后的最小四位數，即4012.

參考文獻：

[1]甘志國.重點大學自主招生數學備考全書——名牌大學自主招生真題（下）[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2019.

[2]甘志國.重點大學自主招生數學備考用書[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2016.

[責任編輯：李 璟]