题目
某外商计划在4个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有( )A. 16种B. 36种C. 42种D. 60种
某外商计划在4个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有( )
A. 16种
B. 36种
C. 42种
D. 60种
题目解答
答案
D. 60种
解析
考查要点:本题主要考查排列组合中的有限制条件的分配问题,需要学生掌握分类讨论和间接法的应用。
解题核心思路:
题目要求将3个不同的项目分配到4个城市,且每个城市最多投资2个项目。解题的关键在于排除不符合条件的情况,即三个项目全部分配到同一城市的情况。
- 直接法:将分配情况分为两类(所有项目分布在不同城市,或两个项目在一个城市、另一个项目在另一城市),分别计算后相加。
- 间接法:先计算无限制时的总分配方式,再减去所有项目集中在同一城市的不符合条件的情况。
破题关键点:
- 明确限制条件:每个城市最多2个项目,因此需排除“三个项目在同一城市”的情况。
- 灵活选择方法:间接法计算更简洁,但需注意分类讨论的严谨性。
方法一:间接法
- 计算无限制时的总分配方式:
每个项目有4个城市可选,总共有 $4 \times 4 \times 4 = 4^3 = 64$ 种方式。 - 排除不符合条件的情况:
三个项目全部分配到同一城市的情况有 $4$ 种(每个城市对应一种情况)。 - 最终结果:
$64 - 4 = 60$ 种。
方法二:直接法
- 情况一:三个项目分布在不同城市
- 从4个城市中选3个,排列顺序:$P(4,3) = 4 \times 3 \times 2 = 24$ 种。
- 情况二:两个项目在一个城市,另一个项目在另一城市
- 选择存放两个项目的城市:$4$ 种。
- 选择两个项目:$C(3,2) = 3$ 种。
- 剩余项目选择其他城市:$3$ 种。
- 总数:$4 \times 3 \times 3 = 36$ 种。
- 最终结果:
$24 + 36 = 60$ 种。