小杨家响应国家“以旧换新”政策,将自家的汽油车置换为新能源汽车,正在准备自编车牌。自编车牌包括 5 位数字或英文字母,要求第 5 位必须是数字,前 4 位中可以有最多 1 位英文字母。英文字母必须是大写,而且不能是 O 或 I(因为容易与数字 0 或 1 混淆)。请问自编车牌共有多少种可能性?( )
排列组合问题:先判断是否考虑顺序(排列P vs 组合C),再确定是否允许重复。乘法原理分步,加法原理分类。
区分排列(考虑顺序,$P(n,m)$)和组合(不考虑顺序,$C(n,m)$)。注意特殊元素优先处理、正难则反等计数技巧。
【考点】排列组合|分类讨论|位值计数
考纲定位:本题属于 GESP 八级组合计数模块,命题人用"自编车牌"这一生活情境,专门卡住考生对"最多 1 个字母"的理解——很多人会误以为必须恰好 1 个字母,忘了包含 0 个字母的纯数字情况。
解题思维:先拆分 5 个位置——第 5 位固定为数字(10 种);前 4 位按字母数量分两类:①0 个字母,全数字:$10^4=10,000$ 种;②1 个字母:先从 4 位选 1 位放字母($\binom{4}{1}=4$),字母不能是 O/I,故有 24 种选择,其余 3 位各 10 种:$4\times24\times10^3=96,000$ 种。前 4 位合计 $106,000$,再乘第 5 位:$106,000\times10=1,060,000$,选 B。
陷阱拆解:A 项把前 4 位全当数字算($10^5$),漏了字母情况;C 项把字母数算成 26 种,忘了剔除 O/I;D 项把"最多 1 个字母"误成"至少 1 个字母",导致只算 96,000 种;最阴险的是题目"最多 1 位英文字母"的"最多"二字,很多人背结论时会下意识只考虑"恰好 1 个",这就是典型的语义陷阱。
反命题思维:如果改成"前 4 位至少有 2 个字母",答案就变成 $24\times10^3\times\binom{4}{2} + 24\times24\times10^2\times\binom{4}{3} + 24^4\times\binom{4}{4} = 1,536,000$ 种;若把第 5 位也允许字母,则需再乘 $10 + 24 = 34$ 种可能,变成 $34$ 阶乘计数。刷到这类题先问自己:约束是"最多/至少/恰好"?字母池是否排除特殊字符?位值是否固定?
这道题表面在算车牌,实质在考核分类讨论的完整性与位值计数的准确性——八级题就是这样,用生活场景包装数学本质。