排列组合与集合的简单教程

高中数学排列组合的方法的方法高中数学中，排列组合是一个重要的概念和方法。

以下是高中数学中常见的排列组合方法：1. 排列（Permutation）：定义：从一组元素中选取若干个进行排列，所得到的不同的顺序称为一个排列。

公式：对于有n 个不同元素的集合，选取r 个元素进行排列的方法数可以表示为P(n, r) 或nPr，计算公式为P(n, r) = n! / (n - r)!，其中"!" 表示阶乘运算。

示例：从5 个不同的元素中选取 3 个进行排列的方法数为P(5, 3) = 5! / (5 - 3)! = 60。

2. 组合（Combination）：定义：从一组元素中选取若干个进行组合，不考虑顺序的情况下称为一个组合。

公式：对于有n 个不同元素的集合，选取r 个元素进行组合的方法数可以表示为C(n, r) 或nCr，计算公式为C(n, r) = n! / (r! * (n - r)!)。

示例：从5 个不同的元素中选取 3 个进行组合的方法数为C(5, 3) = 5! / (3! * (5 - 3)!) = 10。

3. 二项式定理（Binomial Theorem）：定义：二项式定理是展开一个二项式的公式，用于计算二项式的各项系数。

公式：对于任意实数a 和b，以及非负整数n，二项式定理可以表示为(a + b)^n = C(n, 0) * a^n * b^0 + C(n, 1) * a^(n-1) * b^1 + ... + C(n, n) * a^0 * b^n。

示例：展开(x + y)^4 的结果为x^4 + 4x^3y + 6x^2y^2 + 4xy^3 + y^4。

这些方法在解决排列组合问题时非常有用，可以帮助我们计算不同情况下的可能性和概率。

1。

第8讲数学广角—搭配（二）知识点一：简单的排列问题用几个不同的数字组成没有重复数字的两位数时，先让每一个数字（0除外）作十位上的数字，再把其余的数字依次和它组合。

知识点二：简单的搭配问题可用图示法找出简单事物的组合，按一定的顺序把要组合的事物两两相连，再数一数连了几条线，就得到了组合数。

知识点三：简单的组合问题解决稍复杂的组合问题可以用图示连线的方法来完成，组合中不计算事物的先后顺序，只需注意不同组合中的元素。

考点一：简单的排列问题例1．（2019春•河间市期末）接着画下去，你所画的第15个球是白球（黑球白球）【分析】黑色球的所处的位置的序号从2开始每次递增3、4、5、6…，即第2、5、9、14、20…个，所以第15个球是白球．【解答】解：根据分析可得，所画的第15个球是白球．故答案为：白球．【点评】本题关键是得出黑球所处位置的排列规律．1．（2019•北京模拟）四个小动物换座位，一开始小鼠坐在第1号位子，小猴坐在第2号，小兔坐在第3号，小猫坐在第4号．以后不停地交换座位，第一次上下两排交换，第二次是第一次交换后在左右两排交换，第三次再上下两排交换，第四次再左右两排交换…，这样一直下去，第十次交换位子后，小猫在第1号位子上．【分析】观察图形，由已知小猫坐在第4号，按要求交换，第一次⇒3，第二次⇒1，第三次⇒2，第四次回到原位4，…，得到的规律是每4次一循环，根据此规律很容易得到第十次交换位子后，小兔坐在第几号位子上．【解答】解：由已知和图形得知，小猫自第一次交换位子后依次坐在2→1→3→4→2…，得到每4次一循环，因为，10÷4＝2……2，所以，第十次交换位子后，小猫坐在和第二次交换的位子相同，即第1号位子上．答：第十次交换座位后，小猫坐在第1号位子．故答案为：1．【点评】此题考查的知识点是图形的变化类问题，解题的关键是通过观察图形和已知得到规律：小兔自第一次交换位子后依次坐在3→1→2→4→3…，得到每4次一循环．2．（2018春•淮上区期末）（）里是什么图形？画线连起来．【分析】观察每组图形的排列情况，找出几个一组在循环出现，即可得解．【解答】解：【点评】得出每组图形排列的周期特点，是解决本题的关键．3．（2015秋•萧县校级期末）如图，每两块正方形瓷砖中间贴一块长方形彩砖．像这样一共贴了50块长方形彩砖，那么正方形瓷砖有多少块？【分析】由题意可得这组瓷砖的排列规律是正方形瓷砖的个数比长方形彩砖的个数多1，据此即可解答．【解答】解：50+1＝51（块），答：正方形瓷砖有51块．【点评】本题考查了事物的间隔排列规律，解答此类问题的关键明确彩砖的排列规律．考点二：简单的搭配问题例2．（2020春•巩义市期末）按规律接着画一画、填一填．．【分析】根据图示，第一、第三、第五个图形圆的个数依次减少2个，第二、第四、第六个图形方形的个数依次增加1个；由此求解。

教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。

2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。

提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)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 种不同的方法，那么完成这件事共有：种不同的方法．2.分步计数原理（乘法原理）完成一件事，需要分成n 个步骤，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：种不同的方法．3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立，任何一种方法都可以独立地完成这件事。

分步计数原理各步相互依存，每步中的方法完成事件的一个阶段，不能完成整个事件． 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。

3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题，往往类与步交叉，因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间，也不种在两端的花盆里，问有多少不同的种法？二.相邻元素捆绑策略例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解：可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素，同时丙丁也看成一个复合元素，再与其它元素进行排列，同时对相邻元素内部进行自排。

排列组合常见21种解题方法排列组合是高中数学中的重要知识点，也是考试中常见的题型。

在解决排列组合问题时，我们可以运用多种方法来求解，下面将介绍常见的21种解题方法。

1. 直接法，根据排列组合的定义，直接计算排列或组合的个数。

2. 公式法，利用排列组合的公式进行计算，如排列公式P(n,m)=n!/(n-m)!，组合公式C(n,m)=n!/(m!(n-m)!)。

3. 递推法，通过递推关系式求解排列组合问题，如利用排列数的递推关系P(n,m)=P(n-1,m)+P(n-1,m-1)。

4. 分类讨论法，将问题进行分类讨论，分别求解每种情况的排列组合个数，然后合并得出最终结果。

5. 组合数性质法，利用组合数的性质，如C(n,m)=C(n,n-m)，C(n,m)=C(n-1,m)+C(n-1,m-1)，简化计算过程。

6. 二项式定理法，利用二项式定理展开式子，求解排列组合问题。

7. 二项式系数法，利用二项式系数的性质，如n个不同元素的排列个数为n!，n个相同元素的排列个数为1，简化计算过程。

8. 容斥原理法，利用容斥原理求解排列组合问题，排除重复计算的部分。

9. 对称性法，利用排列组合的对称性质，简化计算过程。

10. 逆向思维法，从问题的逆向思考，求解排列组合问题。

11. 生成函数法，利用生成函数求解排列组合问题，将排列组合问题转化为多项式求解。

12. 构造法，通过构造合适的排列组合模型，求解问题。

13. 图论法，将排列组合问题转化为图论问题，利用图论算法求解。

14. 动态规划法，利用动态规划算法求解排列组合问题，降低时间复杂度。

15. 贪心算法法，利用贪心算法求解排列组合问题，简化计算过程。

16. 模拟法，通过模拟排列组合过程，求解问题。

17. 枚举法，将所有可能的排列组合情况列举出来，求解问题。

18. 穷举法，通过穷举所有可能的情况，求解问题。

19. 数学归纳法，利用数学归纳法证明排列组合的性质，求解问题。

一类在数学中常看到的问题便是排列与组合问题，这是指如何从一组元素中选取大量个元素以排列或组合方式进行。

如何解决排列与组合问题，下面给大家介绍了一些建从写：理清基本概念：首先，要把排列和组合的定义弄清楚。

排列是从n 个不同元素中取m ( m < n )个元素的方法，按一定的顺序排在一起，而组合是从n 个不同元素中取m( m < n)个元素并成一组，不考虑顺序。

掌握基本公式：排列数公式为a(n, m)= n!/(n−m)！，组合数公式为C(n,m)=n! /m! (n−m)！。

它们是解排列与组合问题的基础。

用性质简化运算：排列与组合有一些基本性质，如c(n, m)=c(n, n−m) ,c(n+1,m)=c(n,m)+c(n,m−1)等。

用这些性质可以有所加快计算的速度。

分类与分步计数法异常棘手：对于那种遇到复杂问题时，试试用分类与分步计数原理。

分类计数法也称分类计数原理，是将问题分成几种情况，然后分别计数每类情况的数目，最后加起来。

分步计数法也称分步计数原理，是将问题分成若干步骤，然后分别计数每步的情况数，最后把它们乘在一起。

捆绑法与插空法：对于一些特殊的排列组合问题，可以采用捆绑法或插空法。

捆绑法是将彼此相邻的元素捆绑到一起看成一个整体进行排列，再考虑相邻元素之内的排列。

插空法是一种方法：将不相邻的元素插入已排好的元素之间的空隙中。

排除法：当直接计算某一排列或者组合的情况数极为困难时，可以考虑用排除法。

而先计算总的排列(组合)情况数，再减去不符合条件的情况数。

实际转化应用中：在实际的应用中有时不得不将问题转化为例如排列与组合问题求解。

例如，将分配问题转化为组合问题，将选举问题转化为排列问题等。

可以看到，解决排列与组合问题，首先要掌握基本概念、公式和性质；其次，要学会各种技巧和方法意想不到的。

通过不断的练习和经验汇总，可以逐渐培养这种类方面的解题能力。

排列组合学习中的常用方法与技巧1.排列与组合的定义排列是指从一组对象中选取一部分对象（有顺序地排列）的方法。

组合是指从一组对象中选取一部分对象（不考虑顺序）的方法。

设集合A包含n个元素，k是一个非负整数，排列的数量记作P(n,k)，组合的数量记作C(n,k)。

这里有两个重要的定理:P(n,k)=n!/(n-k)!C(n,k)=n!/(k!(n-k)!)2.乘法原理乘法原理是排列组合学中最基本的推理方法之一、它指出，如果一个任务可以被分解为几个独立的子任务，那么完成整个任务的方式数等于各个子任务方式数的乘积。

举例来说，如果一个班级有3个男生和4个女生，要从中选取一个男生和一个女生担任班级的代表，那么总共的方式数为3*4=12种。

3.加法原理加法原理是排列组合学中另一个基本的推理方法，它指出，如果一个任务可以通过几种不同的方式完成，那么完成任务的总方式数等于各个方式数的和。

举例来说，如果一个班级要在体育馆选取5个学生参加篮球比赛，班级有12个男生和8个女生，那么总的方式数为12+8=20种。

4.阶乘函数的应用阶乘函数在排列组合学中经常出现，我们可以利用它来计算排列和组合的数量。

阶乘函数定义为n!=n*(n-1)*...*2*1、这个函数有以下几个重要的性质:-0!=1-对于任意正整数n,n!=n*(n-1)!-P(n,k)=n!/(n-k)!-C(n,k)=n!/((n-k)!*k!)5.特殊问题的解决方法在排列组合学中，有一些特殊的问题需要使用特殊的解决方法。

例如，对于一些问题，我们可以使用集合的包含排除原理来求解。

对于其他问题，我们可以使用二项式系数和二项式定理来计算排列和组合的数量。

这些特殊的解决方法在实际问题中非常有用。

在学习排列组合学时，需要掌握的还有一些重要的概念和技巧，如容斥原理、鸽笼原理、分组问题的解决方法等。

此外，多做题目、理解概念和定理的证明，以及灵活运用解决问题的方法，都是学习排列组合学的关键。

组合数学中的排列组合方法组合数学是数学中的一个分支学科，研究的是集合的排列和组合问题。

在实际生活和理论研究中，人们常常会遇到需要计算排列和组合的情况。

在组合数学中，有一些常用的排列组合方法可以帮助我们解决这类问题。

一、排列排列是指从给定的元素集合中选取若干元素，按照一定的顺序排列成一列。

在组合数学中，排列的计算可以使用以下方法：1. 乘法原理：假设有n个元素，则第一个位置可以选择任意一个元素，有n种可能；第二个位置可以选择剩下的n-1个元素中的一个，有n-1种可能；以此类推，总共有n乘以(n-1)乘以(n-2)直到1个位置的排列方式。

因此，n个元素的排列总数为n的阶乘，记作n！。

2. 带限制条件的排列：在一些情况下，我们需要满足一定的条件才能进行排列。

例如，有n个元素中选取m个元素排列，则使用带限制条件的排列公式P(n,m) = n! / (n-m)!。

其中，n!表示n的阶乘，n-m表示从n个元素中剩下的元素个数。

二、组合组合是指从给定的元素集合中选取若干元素，不考虑其顺序排列，将它们组合成一个集合。

在组合数学中，组合的计算可以使用以下方法：1. 组合公式：从n个元素中选取m个元素的组合数可以表示为C(n,m)，可以使用如下公式进行计算：C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!)。

其中，n!表示n的阶乘，m!表示m的阶乘，(n-m)!表示n-m的阶乘。

2. 杨辉三角：杨辉三角是一个由数字排列成三角形的数表，它展示了组合数的规律。

第n行的第m个数字等于C(n-1,m-1)。

通过使用杨辉三角，我们可以很容易地找到组合数的数值。

三、应用举例下面以实际应用的方式，简要介绍一些排列组合在实际问题中的应用：1. 抽奖问题：假设有n个人参加抽奖活动，中奖序号为m，我们可以使用排列公式P(n,m)来计算获奖的方案数。

这个问题中不存在先后顺序，我们可以使用组合公式C(n,m)来计算中奖的方案数。

2. 选课问题：假设有n门课程供学生选择，一个学生需要选择m门课程，我们可以使用组合公式C(n,m)来计算不同选课方案的数目。

大学数学排列组合的7大方法
大学数学排列组合的7大方法
导语：数学必背各类公式，尤其是一些常考常用的重点公式，一定要背下来，且能灵活的运用。

下面就由小编为大家带来大学数学排列组合的7大方法，大家一起去看看怎么做吧！
1.元素分析法
【例】求7人站一队，甲必须站在当中的不同站法。

【解析】要求甲必须站在当中，因此只需对其它6人全排列即可，不同的站法共有几种。

2.位置分析法
【例】求7人站一队，甲、乙都不能站在两端的不同站法。

【解析】先站在两端的位置有几种站法，再站其它位置有几种站法，因此所有不同的站法共有几种站法。

3.间接法
【例】求7人站一队，甲、乙不都站两端的不同站法。

【解析】考虑对立事件为甲乙都站在两端，共有几种站法;7人站成一队所有的站法共几种，所以甲乙不都站两端的不同站法共几种。

4.捆绑法
【例】求7人站一队，甲、乙、丙三人都相邻的不同站法。

【解析】先将甲、乙、丙看成一个人，即相当于5个人站成一队，有几种站法，再对这三个人全排列即得所有的.不同站法共几种。

5.插空法
【例】求7人站一队，甲、乙两人不相邻的不同站法。

【解析】先将其它五人全排列，然后将甲、乙两人插入所产生的6个空中即可，共几种不同的站法。

6.留出空位法
【例】求7人站一队，甲在乙前，乙在丙前的不同站法。

【解析】由于甲、乙、丙三人的顺序一定，因此只要其余4人站好，这7个人就站好了，不同的站法共有几种。

7.单排法
【例】求9个人站三队，每排3人的不同站法。

【解析】由于对人和对位置都无任何的要求，因此，相当于9个人站成一排，不同的站法显然共有几种。