由数字\(1,1,2,4,8,8\)组成不同四位数的个数问题

要解决由数字\(1,1,2,4,8,8\)组成不同四位数的个数问题,需根据数字重复情况分类讨论:
情况1:有两个\(1\),没有两个\(8\)
从\(2\)、\(4\)中选\(2\)个不同数字,有\(C_{2}^2 = 1\)种选法。
将两个\(1\)和选出的\(2\)个数字排列,四位数有\(\frac{4!}{2!}= 12\)种(因为两个\(1\)重复,要除以\(2!\)消除重复排列)。
情况2:有两个\(8\),没有两个\(1\)
从\(2\)、\(4\)中选\(2\)个不同数字,有\(C_{2}^2 = 1\)种选法。
将两个\(8\)和选出的\(2\)个数字排列,四位数有\(\frac{4!}{2!}= 12\)种(因为两个\(8\)重复,要除以\(2!\)消除重复排列)。
情况3:有两个\(1\)和两个\(8\)
直接排列这四个数字(两个\(1\)、两个\(8\)),四位数有\(\frac{4!}{2!×2!}= 6\)种(因为两个\(1\)、两个\(8\)分别重复,要除以\(2!×2!\)消除重复排列)。
情况4:没有两个\(1\),也没有两个\(8\)
从\(1\)、\(1\)中选\(1\)个(有\(C_{2}^1 = 2\)种选法,选\(1\)或者选另一个\(1\),其实是同一种数字\(1\),所以实际选法为\(1\)种,取数字\(1\)),从\(8\)、\(8\)中选\(1\)个(同理,选法为\(1\)种,取数字\(8\)),再从\(2\)、\(4\)中选\(2\)个,这四个数字都不同。
排列这四个不同数字,四位数有\(4! = 24\)种。
计算总数
将上述四种情况的个数相加:\(12 + 12 + 6 + 24 = 54\)? 这说明前面分类存在错误,重新正确分类:
正确分类(按重复数字的组合分)
数字中有两对重复数字:\(1\)(两个)、\(8\)(两个);还有单独数字\(2\)、\(4\)。组成四位数时,重复数字的使用情况有以下几类:
类1:四位数中有\(2\)个\(1\),另外\(2\)个数字从\(2\)、\(4\)、\(8\)中选且不重复
从\(2\)、\(4\)、\(8\)中选\(2\)个不同数字,有\(C_{3}^2 = 3\)种选法(选\(2\)和\(4\);选\(2\)和\(8\);选\(4\)和\(8\))。
对于每一种选法,排列\(2\)个\(1\)和选出的\(2\)个不同数字,四位数个数为\(\frac{4!}{2!}= 12\)种(因为\(2\)个\(1\)重复)。
此类总数:\(3×12 = 36\)。
类2:四位数中有\(2\)个\(8\),另外\(2\)个数字从\(1\)、\(2\)、\(4\)中选且不重复
从\(1\)、\(2\)、\(4\)中选\(2\)个不同数字,有\(C_{3}^2 = 3\)种选法(选\(1\)和\(2\);选\(1\)和\(4\);选\(2\)和\(4\))。
对于每一种选法,排列\(2\)个\(8\)和选出的\(2\)个不同数字,四位数个数为\(\frac{4!}{2!}= 12\)种(因为\(2\)个\(8\)重复)。
此类总数:\(3×12 = 36\)。
类3:四位数中有\(2\)个\(1\)和\(2\)个\(8\)
排列\(2\)个\(1\)和\(2\)个\(8\),四位数个数为\(\frac{4!}{2!×2!}= 6\)种(因为\(2\)个\(1\)、\(2\)个\(8\)分别重复)。
类4:四位数中没有重复数字(即选\(1\)、\(2\)、\(4\)、\(8\)各一个)
这四个数字都不同,排列数为\(4! = 24\)种。
重新计算总数
将四类情况的个数相加:\(36 + 36 + 6 + 24 = 102\)。
所以,由数字\(1,1,2,4,8,8\)所组成的不同的四位数的个数是\(102\),答案选\(A\)。

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