本题导读
本题考查概率计算,以及插空法。
📌【题干】
Question
(2021年甲卷理)将 个 和 个 随机排成一行,则 个 不相邻的概率为( )
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 确定样本空间:计算将 个相同的 和 个相同的 排成一行的所有可能排列总数。这可以看作从 个位置中选出 个位置放 (或选 个位置放 )。
- 计算目标事件数:要求 个 不相邻,必须采用插空法。先排好 个 ,它们之间及两端共形成 个空位,从中选出 个空位放置 。
- 求概率:利用古典概型公式 计算最终结果。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
解法一:全排列去重法与插空法
1. 计算排列总数(分母 ):
将 个 和 个 随机排成一行,共有 个元素。
由于 和 分别是内部不可区分的相同元素,总的排列数为 个元素的全排列除以相同元素的内部排列:
2. 计算 2 个 0 不相邻的排列数(分子 ):
采用插空法处理“不相邻”问题。
先将 个相同的 排好,因为它们是相同元素,所以只有 种排法。
这 个 的两端及中间共形成 个空位(即 )。
要使 个 不相邻,只需从这 个空位中任选 个放置 :
3. 计算概率:
故 个 不相邻的概率为:
解法二:组合选位法(通俗转化)
- 样本空间:将 个 和 个 安排在 个位置上。只需从 个位置中选择 个位置安排 (剩下的位置自动安排 ),共有 种排法。
- 目标事件:要使 个 不相邻,先将 个 排成一列。这 个 提供了 个可以安排 的空位。从这 个空位中选出 个位置安排 ,共有 种排法。
- 计算概率:。
结论:
对应选项 C 正确。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心技巧:
- 相同元素排列转化:含有相同元素的排列问题,通常可以直接转化为**“组合选位”**问题(如将 转化为 ),这样能极大简化思维负担并减少运算量。
- 插空法:解决“元素不相邻”问题的绝对通法。口诀:“先排其余定骨架,再找空位插进去”。
- 避坑指南:如果强行套用全排列去计算(例如把 4 个 1 视为互不相同的 ),虽然分子分母都放大了 倍最终结果一致,但在计算过程中数字会变得非常庞大(分母 720,分子 480),极易算错。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:待补
- 结论推广:待补
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