排列与组合2-3 (2)
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北师大版高中数学排列组合__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1.理解排列组合的概念.2.能利用计数原理推导排列公式、组合公式.3.熟练掌握排列、组合的性质.4.能解决简单的实际问题.1.排列与组合的概念:(1)排列:_____________________________________________________________________叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.注意:○1如无特别说明,取出的m个元素都是不重复的.○2排列的定义中包括两个基本内容,一是“取出元素”,二是“按照一定的顺序排列”.○3从定义知,只有当元素完全相同,并且元素排列的顺序也完全相同时,才是同一个排列.○4在定义中规定m≤n,如果m=n,称作全排列.○5在定义中“一定顺序”就是说与位置有关.○6如何判断一个具体问题是不是排列问题,就要看从n个不同元素中取出m个元素后,再安排这m个元素时是有顺序还是无顺序,有顺序就是排列,无顺序就不是排列.(2)组合:___________________________________________________________________叫做从n 个不同元素中取出m个不同元素的一个组合.注意:○1如果两个组合中的元素完全相同,不管它们的顺序如何,都是相同的组合,组合的定义中包含两个基本内容:一是“取出元素”;二是“并成一组”,“并成一组”即表示与顺序无关.○2当两个组合中的元素不完全相同(即使只有一个元素不同),就是不同的组合.○3组合与排列问题的共同点,都要“从n个不同元素中,任取m(m≤n)个不同元素”;不同点:前者是“不管顺序并成一组”,而后者要“按照一定顺序排成一列”.○4根据定义区分排列问题、组合问题.2.排列数与组合数:(1)排列数的定义:_______________________________________________________________叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号m n A 表示.(2)组合数的定义:______________________________________________________________叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号m n C 表示.3.排列数公式与组合数公式:(1)排列数公式:_________________________________(2)全排列、阶乘、排列数公式的阶乘表示.○1全排列:n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列. ○2阶乘:自然数1到n 的连乘积,叫做n 的阶乘,用n !表示,即!.n nA n = ○3由此排列数公式(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+(1)(2)(1)()21()21n n n n m n m n m ⋅-⋅-⋅⋅-+⋅-⋅⋅⋅=-⋅⋅⋅!.()!n n m =- 所以!.()!m n n A n m =- (3)组合数公式:________________________________(4)组合数的两个性质:性质1:.m n m n nC C -= 性质2:11.m mm n n n C C C -+=+类型一.排列的定义例1:判断下列问题是不是排列,为什么?(1)从甲、乙、丙三名同学中选出两名参加一项活动,其中一名同学参加上午的活动,另一名同学参加下午的活动.(2)从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动.练习1:判断下列问题是不是排列,为什么?(1)从2、3、4这三个数字中取出两个,一个为幂底数,一个为幂指数.(2)集合M ={1,2,…,9}中,任取相异的两个元素作为a ,b ,可以得到多少个焦点在x 轴上的椭圆方程22221x y a b +=和多少个焦点在x 轴上的双曲线方程2222 1.x y a b-=类型二.组合的定义例2:判断下列问题是组合问题还是排列问题.(1)设集合A ={a ,b ,c ,d ,e },则集合A 的子集中含有3个元素的有多少个?(2)某铁路线上有5个车站,则这条线上共需准备多少种车票?多少种票价?练习1:判断下列问题是组合问题还是排列问题.(1)3人去干5种不同的工作,每人干一种,有多少种分工方法?(2)把3本相同的书分给5个学生,每人最多得1本,有几种分配方法?类型三.排列数与组合数例3:计算下列各式.(1)57;A (2)212;A (3)77.A练习1:乘积m (m +1)(m +2)…(m +20)可表示为( )A.2m AB.21m AC.2020m A +D.2120m A + 例4:计算98100C练习2:计算972959898982C C C ++类型四.排列问题例5:3个女生和5个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?练习1:3个女生和5个男生排成一排.(1)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(2)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?类型五.组合问题例6:高中一年级8个班协商组成年级篮球队,共需10名队员,每个班至少要出1名,不同的组队方式有多少种?练习1:有、甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙、丙各需1人承担,从10人中选派4人承担这,三项任务,不同的选法共有多少种?类型六.排列与组合综合问题例7:某校乒乓球队有男运动员10人和女运动员9人,选出男女运动员各3名参加三场混合双打比赛(每名运动员只限参加一场比赛),共有多少种不同参赛方法?练习1:在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为偶数的共有()A.36个B.24个C.18个D.6个1.89×90×91×…×100可表示为()A.10100AB.11100AC.12100AD.13100A 2.已知123934,n n A A --=则n 等于( )A.5B.6C.7D.83.将6名学生排成两排,每排3人,则不同的排法种数有( )A.36B.120C.720D.1404.6名同学排成一排,其中甲、乙两人排在一起的不同排法有( )A.720种B.360种C.240种D.120种5.若266,x C C =则x 的值是( )A.2B.4C.4或2D.0 6.1171010r r C C +-+可能的值的个数为( )A.1个B.2个C.3个D.无数个7.某校一年级有5个班,二年级有7个班,三年级有4个班,分年级举行班与班之间的篮球单循环赛,共需进行比赛的场数是( )A.222574C C C ++B.222574C C C C.222574A A A ++ D.216C 8.有3名医生和6名护士被分配到3所学校为学生体检,每校分配1名医生和2名护士,不同的分配方法有( )A.90种B.180种C.270种D.540种_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.某乒乓球队共有男女队员18人,现从中选出男、女队员各1人组成一对双打组合,由于在男队员中有2人主攻单打项目,不参与双打组合,这样一共有64种组合方式,则乒乓球队中男队员的人数为( )A.10人B.8人C.6人D.12人2.将4个不同的小球随意放入3个不同的盒子,使每个盒子都不空的放法种数是( )A.1334A AB.2343C AC.3242C AD.132442C C C 3.有3名男生和5名女生照相,如果男生不排在是左边且不相邻,则不同的排法种数为( )A.3538A AB.5354A AC.5355A AD.5356A A 4.8位同学,每位相互赠照片一张,则总共要赠________张照片.5.5名学生和5名老师站一排,其中学生不相邻的站法有________种.6.由0,1,2,3,4,5组成无重复数字的六位数,其中个位数字小于百位数字的数共有________个.7.有10个三好学生的名额,分配给高三年级6个班,每班至少一个名额,共有________种不同的分配方案.8.从10名学生中选出5人参加一个会议,其中甲、乙两人有且仅有1人参加,则选法种数为________.能力提升1.(2015四川卷)用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有( )A.144个B.120个C.96个D.72个 2.(2014四川卷)方程22ay b x c =+中的,,{3,2,0,1,2,3}a b c ∈--,且,,a b c 互不相同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有( )A.60条B.62条C.71条D.80条3.(2014辽宁卷)6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )A .144B .120C .72D .244.在由数字1,2,3,4,5组成的所有没有重复数字的5位数中,大于23145且小于43521的数共有( )A.56个B.57个C.58个D.60个5.某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方案共有________种.(用数字作答)6.(2014北京卷)把5件不同产品摆成一排,若产品A 与产品B 相邻,且产品A 与产品C 不相邻,则不同的摆法有__________种.7.(2015上海卷)在报名的3名男教师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为_________(结果用数值表示).8.从数字0,1,3,5,7中取出不同的三个数作系数,可以组成多少个不同的一元二次方程ax 2+bx +c =0?其中有实根的方程有多少个?。
第1讲排列与组合A 组一、选择题1.将6名报名参加运动会的同学分别安排到跳绳、接力,投篮三项比赛中(假设这些比赛都不设人数上限),每人只参加一项,则共有x 种不同的方案,若每项比赛至少要安排一人时,则共有y 种不同的方案,其中x y +的值为( )A .1269B .1206C .1719D .756 【答案】A 【解析】将6名报名参加运动会的同学分别安排到跳绳、接力,投篮三项比赛中(假设这些比赛都不设人数上限),每人只参加一项,则共有63729x ==种不同的方案,若每项比赛至少要安排一人时,则首先将6人分成3组,3组的人数为2,2,2或1,2,3或1,1,4,这样无序分组的方法有222114123642654653323290C C C C C C C C C A A ++=种,然后将3个小组与3个比赛对应,又有33A 种,则共有3390540y A =⨯=种不同的方案,所以7295401269x y +=+=,故选择A ,注意无序分组中均匀分组与非均匀分组的计数区别,否则会犯错.2.某校周四下午第三、四两节是选修课时间,现有甲、乙、丙、丁四位教师可开课。
已知甲、乙教师各自最多可以开设两节课,丙、丁教师各自最多可以开设一节课.现要求第三、四两节课中每节课恰有两位教师开课(不必考虑教师所开课的班级和内容),则不同的开课方案共有( )种。
A 、20B 、19C 、16D 、15 【答案】B 【解析】不同的开课方案分四类:第一类,只有甲、乙两人开课,他们每人开设两节,只有一种方案;第二类,甲乙两人开课,同时,丙丁两个中恰有一人开课,这样的方案有1112228C A A =种; 第三类,甲乙两人中只有一人开课,丙丁两人均开课,这样的方案有12224A A =; 第四类,甲乙丙丁四人全部开课,第人一节,这样的方案共有22426C C =种;由分类加法原理知不同的开课方案共有19种,故选B.3.6人站成一排,其中甲不在两端,甲、乙不相邻的站法种数为( ) A .72 B .120 C .144 D .288 【答案】D 【解析】先排甲,再排乙,324434288C C A =,故选D.4.如果小明在某一周的第一天和第七天分别吃了3个水果,且从这周的第二天开始,每天所吃水果的个数与前一天相比,仅存在三种可能:或“多一个”或“持平”或“少一个”,那么小明在这一周中每天所吃水果个数的不同选择方案共有( )种 A .50 B .51 C .140 D .141 【答案】D 【解析】因为第1天和第7天吃的水果数相同,所以从这周的第二天开始后六天中“多一个”或“少一个”的天数必须相同,所以后面六天中水果数“多一个”或“少一个”的天数可能是0、1、2、3天,共四种情况,所以共有01122336656463141C C C C C C C +++=种5.将4本完全相同的小说,1本诗集全部分给4名同学,每名同学至少1本书,则不同分法有( )A .24种B .28种C .32种D .16种 【答案】D 【解析】不同的分法可能是小说每人一本,诗集给其中1人,共有14C =4种分法,可能有1人分得两本小说,则有442212A A =种分法,因此共有4+12=16种不同的分法.故选D .6.8个人坐成一排,现要调换其中3个人中每一个人的位置,其余5个人的位置不变,则不同调换方式有( )A .38CB . 3388C AC C . 3282C CD .383C 【答案】C 【解析】从8人中任选3人有38C 种,3人位置全调,由于不能是自己原来的位置,因此有22A 种,故有2238A C 种.故选C .7.某电视台的一个综艺栏目对六个不同的节目排演出顺序,最前只能排甲或乙,最后不能排甲,则不同的排法共有( )A .240种B .288种C .192种D .216种 【答案】D 【解析】最前排甲,共有55120A =种,最前只排乙,最后不能排甲,有144496A A =种,根据加法原理可得,共有12096216+=种,故选D .8.甲、乙、丙、丁、戊五人站成一排,要求甲、乙均不与丙相邻,则不同的排法种数为( )A.72种B.52种C.36种D.24种 【答案】C 【解析】52233523332A A A A A --,即先求出总的可能,然后减去甲丙或乙丙相邻,再减去甲乙丙三个相邻的事件.9.用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为92,1 的9个小正方形,使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为“3,5,7”的小正方形涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有( )种A .18B .36C .72D .108 【答案】D 【解析】3(1222)(1222)⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+108=.故选D .(1)弄清完成一件事是做什么.(2)确定是先分类后分步,还是先分步后分类. (3)弄清分步、分类的标准是什么. (4)利用两个计数原理求解.10.如图,图案共分9个区域,有6种不同颜色的涂料可供涂色,每个区域只能涂一种颜色的涂料,其中2和9同色、3和6同色、4和7同色、5和8同色,且相邻区域的颜色不相同,则涂色方法有( )A .360种B .720种C .780种D .840种 【答案】B 【解析】先排1,有6种方法,再排2,3,4,5有45A 种方法,故一共有456720A ⋅=种.11.2014年3月8日,马肮370MH 航班客机从吉隆坡飞往北京途中失联,随后多国加入搜救行动,同时启动水下黑匣子的搜寻,主要通过水机器人和娃人等手段搜寻黑匣子.现有3个水下机器人,,A B C 和2个蛙人,a b ,各安排一次搜寻任务,搜寻时每次只能安排1个水下机器人或1个蛙人下水,其中C 不能安排在第一个下水,A 和a 必须相邻安排,則不同的搜寻方式有( )A .24种B .36种C .48种D .60种 【答案】B 【解析】A 和a 捆绑,相当于4个,先排第一位,则方法数有1333236C A ⨯⋅=种.12.一排九个坐位有六个人坐,若每个空位两边都坐有人,共有( )种不同的坐法 A .7200 B .3600 C .2400 D .1200 【答案】A 【解析】由题意得,6个人之间形成5个空,插入3个座位,可得不同的坐法共有53657200A C =种,故选A.13.某校在半期考试中要考察六个学科,已知语文考试必须安排在首场,且数学与英语不能相邻,则这六个学科总共有( )种不同的考试顺序 A .36 B .48 C .72 D .112 【答案】C 【解析】先排语文,有1种排法,再排除了数学和英语外的3科,全排列有336A =种,把数学和英语插在这3科的空中有2412A =种排法,利用分步乘法计数原理,共有161272⨯⨯=种排法.故选C. 二、填空题14.某广场中心建造一个花圃,花圃分成5个部分(如图),现有4种不同颜色的花可以栽种,若要求每部分必须栽种一种颜色的花且相邻部分不能栽种同样颜色的花,则不同的栽种方法有 种.(用数字作答)【答案】72 【解析】根据题意,分析可得本题是分类计数问题,分2种情况讨论,当选3种颜色时,就是②④同色,③⑤同色,从4中颜色中选3中,在三个元素上排列;当4种颜色全用,只能②④或③⑤用一种颜色,先选出同色的一对,再用四种颜色全排列,由分类计数原理计算可得答案.解:由题意,分2种情况讨论:第一:当选用3种颜色时②④同色,③⑤同色,共有涂色方法C 43•A 33=24种,第二:4色全用时涂色方法,即②④或③⑤用一种颜色,共有C 21•A 44=48种, 根据分类加法原理知不同的着色方法共有24+48=72种. 故答案为72.15.将编号为1、2、3、4、5的五名同学全部安排到A 、B 、C 、D 四个班级上课,每个班级至少安排一名同学,其中1号同学不能安排到A 班,那么不同的安排方案共有种.【答案】72 【解析】由题意得,首先分析1号同学,1号可以放在B 、C 、D 三个班上,有3种情况,再分两种情况讨论其他四名同学,即(1)B 、C 、D 三个班上每班一个;(2)B 、C 、D 三个班中一个班一个,另一个班两人,分别求出其情况数目,由加法原理可得其他四人的情况数目,由分类计数原理计算可得出答案;16.从4名男同学、3名女同学中选3名同学组成一个小组,要求其中男、女同学都有,则共有 种不同的选法.(用数字作答) 【答案】30 【解析】由题意得,从7个人中不讲顺序的挑3个人,共有3537=C 种,除掉不符合题意的事件有:3名全部是女生的有133=C 种,3名全部是男生的有434=C 种,所以符合题意的选法共有30种17.有6名学生,其中有3名会唱歌,2名会跳舞,1名既会唱歌也会跳舞.现从中选出2名会唱歌的,1名会跳舞的去参加文艺演出,则共有选法______种. 【答案】15 【解析】不选既会唱歌也会跳舞的学生,选法有:61223=C C 种;既会唱歌也会跳舞的学生参加唱歌,选法共有61213=C C 种;既会唱歌也会跳舞的学生参加跳舞,选法有:323=C 种,所以共有15366=++种. 18.冬季供暖就要开始,现分配出5名水暖工去3个不同的居民小区检查暖气管道, 每名水暖工只去一个小区, 且每个小区都要有人去检查, 那么分配的方案共有 种.【答案】150 【解析】分配的方案为“311”,“221”,对应种数为3353C A 及112534C A C ,共有3311253534150.C A C A C +=及19.将6位志愿者分成4组,每组至少1人,至多2人分赴第五届亚欧博览会的四个不同展区服务,不同的分配方案有 种(用数字作答). 【答案】1080 【解析】由题设6人应分成1,1,2,2四组,不同的分法种数为45222426=A C C ,故分赴第五届亚欧博览会展区服务,则不同分配方案有10804544=A ,应填1080.20.2016年11月,举办了亚太经合组织第二十三次领导人非正式会议,出席会议的有21个国家和地区的领导人或代表.其间组委会安排这21位领导人或代表合影留念,他们站成两排,前排11人,后排10人,若中国领导人站在第一排正中间位置,美俄两国领导人站在与中国领导人相邻的两侧,如果对其他领导人或代表所站的位置不做要求,那么不同的排法共有 种(用排列组合表示).【答案】218218A A【解析】先让中国领导人站在第一排正中间位置共一种站法,再让美俄两国领导人站在与中国领导人相邻的两侧共22A 站法,最后,另外18个领导人在前后共18位置任意站,共有1818A 种站法,所以,根据分步计数乘法原理,不同的排法共有218218A A 种,故答案为218218A A .三、解答题21.4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒内. (1)恰有1个盒不放球,共有几种放法? (2)恰有1个盒内有2个球,共有几种放法? (3)恰有2个盒不放球,共有几种放法? 【解析】(1)为保证“恰有1个盒不放球”,先从4个盒子中任意取出去一个,问题转化为“4个球,3个盒子,每个盒子都要放入球,共有几种放法?”即把4个球分成2,1,1的三组,然后再从3个盒子中选1个放2个球,其余2个球放在另外2个盒子内,由分步计数原理,共有12124432144C C C A ⨯=(种)(2)“恰有1个盒内有2个球”,即另外3个盒子放2个球,每个盒子至多放1个球,也即另外3个盒子中恰有一个空盒,因此,“恰有1个盒内有2个球”与“恰有1个盒不放球”是同一件事,所以共有144种放法. (3)确定2 个空盒有24C 种方法.4个球放进2个盒子可分成()()3,12,2、两类,第一类有序不均匀分组有312412C C A 种方法;第二类有序均匀分组有22242222C C A A ⋅种方法,故共有222312242441222284C C C C C A A A ⎛⎫+⋅= ⎪⎝⎭(种)放法.B 组一、选择题1.西部某县委将7位大学生志愿者(4男3女) 分成两组, 分配到两所小学支教, 若要求女生不能单独成组, 且每组最多5人, 则不同的分配方案共有( )A .36种B .68种C .104种D .110种 【答案】C 【解析】分组的方案有3、4和2、5两类,第一类有3272(1)68C A -⋅=种;第二类有222732()36C C A -⋅=种,所以共有N=68+36=104种不同的方案.2.用2种不同颜色给图中3个矩形随机涂色,每个矩形只涂一种颜色,则3个矩形中相邻矩形颜色不同的概率是( )A .18 B .14 C .38 D .12【答案】B 【解析】用2种不同颜色给图中3个矩形随机涂色,每个矩形只涂一种颜色,由乘法分步原理可得共有涂色方法2228⨯⨯=种, 其中相邻矩形颜色不同有2112⨯⨯=种,则所求概率为2184=,故本题答案选B. 3.某学校一共排7节课(其中上午4节,下午3节),某教师某天高三年级1班和2班各有一节课,但他要求不能连排2节课(其中上午第4节和下午第1节不算连排),那么该教师这一天的课的所有可能的排法种数共有( ) A .16 B .15 C .32 D .30 【答案】C 【解析】运用分类计数原理求解:若第一节排课,则有5种排课方式;若第二节排课,则有4种排课方式;若第三节排课,则有3种排课方式;若第四节排课,则有3种排课方式;若第五节排课,则有1种排课方式。
选修2-3 排列与组合例1.(2011全国理7)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友每位朋友1本,则不同的赠送方法共有(A)4种 (B)10种 (C)18种 (D)20种例2.(2011全国文9)4位同学每人从甲、乙、丙3门课程中选修1门,则恰有2人选修课程甲的不同选法共有(A)12种 (B)24种 (C)30种 (D)36种排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略.一、基础知识1.两个计数原理分类计数原理:完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的办法,那么完成这件事共有n m m m N +++= 21种不同的方法.分步计数原理:完成一件事需要分成n 个不同的步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N ⨯⨯⨯= 21种不同的方法.2.排列与组合(1)排列的概念及排列数公式:排列的概念:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有排列的个数,叫做n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的排列数,用符号n m A 表示.特别地,n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列,记为m m A . 排列数公式:)!(!)1()2)(1(m n n m n n n n A m n -=+---= , (其中*n m ∈Ν,,n m ≤)特别地,!123)2()1(n n n n A n n =⋅⋅-⋅-⋅= ,叫做n 的阶乘. (2)组合的概念及组合数公式、组合数的性质:组合的概念:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.组合数公式:从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号mn C 表示. 组合数公式:)!(!!!)1()2)(1(n m n n m m n n n n A A C m m m n m n -=+---== , (其中*n m ∈N ,,n m ≤)组合数性质公式:m n n m n C C -=;11-++=m n m n m n C C C . 二、方法讲解1.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.例1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有A 、60种B 、48种C 、36种D 、24种解析:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A =种,答案:D .2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是A 、1440种B 、3600种C 、4820种D 、4800种解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排法种数是52563600A A =种,选B . 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.例3.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(,A B 可以不相邻)那么不同的排法种数是A 、24种B 、60种C 、90种D 、120种解析:B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即551602A =种,选B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有A 、6种B 、9种C 、11种D 、23种解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B .5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法.例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是A 、1260种B 、2025种C 、2520种D 、5040种解析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有21110872520C C C =种,选C .(2)12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有A 、4441284C C C 种 B 、44412843C C C 种 C 、4431283C C A 种D 、444128433C C C A 种 答案:A .6.全员分配问题分组法:例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种?解析:把四名学生分成3组有24C 种方法,再把三组学生分配到三所学校有33A 种,故共有234336C A =种方法. 说明:分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时常用先分组再分配.(2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为A 、480种B 、240种C 、120种D 、96种答案:B .7.名额分配问题隔板法:例7.10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个相同的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分配方案,故共有不同的分配方案为6984C =种.8.限制条件的分配问题分类法:例8.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?解析:因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,有以下四种情况: ①若甲乙都不参加,则有派遣方案48A 种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有38A 方法,所以共有383A ;③若乙参加而甲不参加同理也有383A 种;④若甲乙都参加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两个城市有28A 种,共有287A 方法.所以共有不同的派遣方法总数为433288883374088A A A A +++=种.9.多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计.例9.(1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有A 、210种B 、300种C 、464种D 、600种解析:按题意,个位数字只可能是0、1、2、3和4共5种情况,分别有55A 、113433A A A 、113333A A A 、113233A A A 和1333A A 个,合并总计300个,选B . (2)从1,2,3…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?解析:被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集I,能被7整除的数的集合记做{}7,14,21,98A =共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做{}1,2,3,4,,100I A =共有86个元素;由此可知,从A 中任取2个元素的取法有214C ,从A 中任取一个,又从I A 中任取一个共有111486C C ,两种情形共符合要求的取法有2111414861295C C C +=种.(3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种?解析:将{}1,2,3,100I =分成四个不相交的子集,能被4整除的数集{}4,8,12,100A =;能被4除余1的数集{}1,5,9,97B =,能被4除余2的数集{}2,6,,98C =,能被4除余3的数集{}3,7,11,99D =,易见这四个集合中每一个有25个元素;从A 中任取两个数符合要;从,B D 中各取一个数也符合要求;从C 中任取两个数也符合要求;此外其它取法都不符合要求;所以符合要求的取法共有211225252525C C C C ++种.10.交叉问题集合法:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式()()()()n A B n A n B n A B =+-.例10.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有:()()()()n I n A n B n A B --+⋂43326554252A A A A =--+=种. 11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
高中数学_2-3_排列组合典型例题__第二节解析排列P------和顺序有关组合C -------不牵涉到顺序的问题排列分顺序,组合不分例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列"把5本书分给3个人,有几种分法"组合"1.排列及计算公式从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号p(n,m)表示.p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1).2.组合及计算公式从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.用符号c(n,m) 表示.c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);3.其他排列与组合公式从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为n!/(n1!*n2!*...*nk!).k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m).排列(Pnm(n为下标,m为上标))Pnm=n×(n-1)....(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn(两个n分别为上标和下标)=n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n组合(Cnm(n为下标,m为上标))Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n 分别为上标和下标)=1 ;Cn1(n为下标1为上标)=n;Cnm=Cnn-m 2008-07-08 13:30公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
一.基本原理1.加法原理:做一件事有n类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列,所有排列的个数记为。
四.处理排列组合应用题1.①明确要完成的是一件什么事(审题)②有序还是无序③分步还是分类。
2.解排列、组合题的基本策略(1)两种思路:①直接法:②间接法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。
这是解决排列组合应用题时一种常用的解题方法。
分类处理:当问题总体不好解决时,常分成若干类,再由分类计数原理得出结论。
注意:分类不重复不遗漏。
即:每两类的交集为空集,所有各类的并集为全集。
(3)分步处理:与分类处理类似,某些问题总体不好解决时,常常分成若干步,再由分步计数原理解决。
在处理排列组合问题时,常常既要分类,又要分步。
其原则是先分类,后分步。
(4)两种途径:①元素分析法;②位置分析法。
3.排列应用题:(1)穷举法(列举法):将所有满足题设条件的排列与组合逐一列举出来;(2) 特殊元素优先考虑、特殊位置优先考虑;例1. 电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,则共有种不同的播放方式(结果用数值表示).解:分二步:首尾必须播放公益广告的有种;中间4个为不同的商业广告有种,从而应当填=48. 从而应填48.例2. 6人排成一行,甲不排在最左端,乙不排在最右端,共有多少种排法?解一:间接法:即解二:(1)分类求解:按甲排与不排在最右端分类.(3)相邻问题:捆邦法:对于某些元素要求相邻的排列问题,先将相邻接的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其余元素排列,然后再对相邻元素内部进行排列。