[再练一题]
2.由0,1,2,3这四个数字,可组成多少个: (1)无重复数字的三位数? (2)可以有重复数字的三位数?
【解】 (1)0不能做百位数字,所以百位数字有3种选择,十位数字有3种选择,个位数字有2种选择,所以无重复数字的三位数共有3×3×2=18(个).
(2)百位数字有3种选择,十位数字有4种选择,个位数字也有4种选择. 由分步乘法计数原理知,可以有重复数字的三位数共有3×4×4=48(个).
[探究共研型]
涂色问题 探究1 用3种不同颜色填涂图中A,B,C,D四个区域,且使相邻区域不同色,若按从左到右依次涂色,有多少种不同的涂色方案?
A 图1-1-4 【提示】 涂A区有3种涂法,B,C,D区域各有2种不同的涂法,由分步乘法计数原理将A,B,C,D四个区域涂色共有3×2×2×2=24(种)不同方案.
探究2 在探究1中,若恰好用3种不同颜色涂A,B,C,D四个区域,那么哪些区域必同色?把四个区域涂色,共有多少种不同的涂色方案?
【提示】 恰用3种不同颜色涂四个区域,则A,C区域,或A,D区域,或B,D区域必同色.由加法计数原理可得恰用3种不同颜色涂四个区域共3×2×1+3×2×1+3×2×1=18(种)不同的方案.
B C D 探究3 在探究1中,若恰好用2种不同颜色涂完四个区域,则哪些区域必同色?共有多少种不同的涂色方案?
【提示】 若恰好用2种不同颜色涂四个区域,则A,C区域必同色,且B,D区域必同色.先从3种不同颜色中任取两种颜色,共3种不同的取法,然后用所取的2种颜色涂四个区域共2种不同的涂法.由分步乘法计数原理可得恰好用2种不同颜色涂四个区域共有3×2=6(种)不同的涂色方案.
将红、黄、绿、黑四种不同的颜色涂在如图1-1-5所
示的图中,要求相邻的两个区域的颜色都不相同,则有多少种不同的涂色方法?
图1-1-5
【精彩点拨】 给图中区域标上记号A,B,C,D,E,则A区域有4种不同的涂色方法,B区域有3种,C区域有2种,D区域有2种,但E区域的涂色取决于B与D涂的颜色,如果B与D颜色相同有2种,如果不相同,那么只有1种.因此应先分类后分步.
【自主解答】 法一:给图中区域标上记号A,B,C,D,E,如图所示. ①当B与D同色时,有4×3×2×1×2=48种. ②当B与D不同色时,有4×3×2×1×1=24种. 故共有48+24=72种不同的涂色方法. 法二:按涂色时所用颜色种数多少分类:
第一类,用4种颜色:此时B,D区域或A,E区域同色,则共有2×4×3×2×1=48种不同涂法. 第二类,用3种颜色:此时B,D同色,A,E同色,先从4种颜色中取3种,再涂色,共4×3×2×1=24种不同涂法.
由分类加法计数原理共48+24=72种不同涂法.
求解涂色种植问题一般是直接利用两个计数原理求解,常用方法有: 1按区域的不同以区域为主分步计数,用分步乘法计数原理分析;
2以颜色种植作物为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”问题,用分类加法计数原理分析; 3对于涂色问题将空间问题平面化,转化为平面区域涂色问题.
[再练一题]
3.如图1-1-6所示的几何体是由一个正三棱锥P-ABC与正三棱柱ABC-A1B1C1组合而成的,现用3种不同颜色对这个几何体的表面染色(底面A1B1C1不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的染色方案共有________种.

