排列及排列数公式(用)1
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排列组合的公式总结排列组合是数学中一个有趣但有时也让人头疼的部分。
在咱们从小学到高中的数学学习旅程中,它可是个重要的角色。
先来说说排列的公式。
排列呢,就是从 n 个不同元素中取出 m 个元素的排列数,记作 A(n,m) 。
它的公式是 A(n,m) = n! / (n - m)! 。
这里的“!”表示阶乘,比如说 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 。
给大家举个例子吧,咱们学校组织演讲比赛,从 10 个同学中选 3个同学先后上台演讲,那一共有多少种不同的安排顺序呢?这就是一个排列问题。
按照公式,A(10,3) = 10! / (10 - 3)! = 10 × 9 × 8 = 720 种。
也就是说,有 720 种不同的上台顺序。
再说说组合的公式。
组合是从 n 个不同元素中取出 m 个元素的组合数,记作 C(n,m) ,公式是 C(n,m) = n! / [m! × (n - m)!] 。
比如说,咱们班要选5 个人参加数学竞赛,不考虑他们的参赛顺序,那一共有多少种选法?这就是组合问题。
C(20,5) = 20! / [5! × (20 - 5)!] ,算出来就是 15504 种选法。
排列和组合的区别,简单来说,排列讲究顺序,组合不讲究顺序。
就像分糖果,给小明、小红、小刚分 3 颗不同的糖果,如果考虑谁先拿谁后拿,那就是排列;要是不考虑谁先谁后,只看最后谁拿到了哪颗糖,那就是组合。
在实际做题的时候,大家可得擦亮眼睛,分清楚到底是排列还是组合。
我记得有一次考试,有一道题是从 8 个不同的水果里选 3 个装在一个果篮里,很多同学没搞清楚这是组合问题,用了排列的公式,结果就做错啦。
还有啊,做排列组合的题,有时候要分类讨论,有时候要用间接法。
比如说,计算从 1 到 20 这 20 个自然数中,能被 2 或 3 整除的数的个数。
排列组合是数学中的一个重要概念,用于计算不同元素的组合方式。
它在组合数学、概率论、统计学等领域中经常被应用。
本文将详细介绍排列组合的概念以及相关公式,并给出一些实际应用的例子。
1. 排列的概念及公式排列是指从n个元素中选取r个元素进行排序的方式。
这个过程中,每个元素只能使用一次,并且顺序不同即为不同的排列。
排列通常用P(n, r)表示,计算公式如下:P(n, r) = n! / (n-r)!其中,n!表示n的阶乘,即n! = n * (n-1) * … * 2 * 1。
n的阶乘表示从n个元素中选取所有元素进行排列的总数,而(n-r)!表示剩余元素的阶乘,即可以从n个元素中选取r个元素进行排列的总数。
排列的计算公式可以帮助我们高效地计算大量元素的排列情况。
例如,从10个数中选取3个数进行排列,即P(10, 3),可以通过计算10! / 7!得到结果。
2. 组合的概念及公式组合是指从n个元素中选取r个元素进行组合的方式。
与排列不同,组合不考虑选取元素的顺序,因此不同顺序的元素组合被视为同一种组合方式。
组合通常用C(n, r)表示,计算公式如下:C(n, r) = n! / (r! * (n-r)!)其中,n!仍表示n的阶乘,r!表示r的阶乘,(n-r)!表示剩余元素的阶乘。
组合的计算公式可以帮助我们统计不同元素组合的数量。
例如,从10个数中选取3个数进行组合,即C(10, 3),可以通过计算10! / (3! * 7!)得到结果。
3. 排列组合的应用排列组合在实际问题中有广泛的应用。
以下是一些例子:3.1. 抽奖问题假设有10个人参加抽奖,每个人的抽奖号码是从1到10之间的整数。
如果我们想要知道抽取出来的3个人的号码的所有可能情况,可以使用组合的方法计算。
结果为C(10, 3) = 120。
3.2. 选课问题假设有10门课程可以选择,每个人可以选择其中的5门进行学习。
如果我们关心的是不同学生选择不同课程的情况,可以使用排列的方法计算。
排列组合公式/排列组合计算公式2008-07-08 13:30公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列。
N-元素的总个数R参与选择的元素个数!-阶乘 ,如 9!=9*8*7*6*5*4*3*2*1从N倒数r个,表达式应该为n*(n-1)*(n-2)..(n-r+1);因为从n到(n-r+1)个数为n-(n-r+1)=r举例:Q1: 有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数?A1: 123和213是两个不同的排列数。
即对排列顺序有要求的,既属于“排列P”计算范畴。
上问题中,任何一个号码只能用一次,显然不会出现988,997之类的组合, 我们可以这么看,百位数有9种可能,十位数则应该有9-1种可能,个位数则应该只有9-1-1种可能,最终共有9*8*7个三位数。
计算公式=P(3,9)=9*8*7,(从9倒数3个的乘积)Q2: 有从1到9共计9个号码球,请问,如果三个一组,代表“三国联盟”,可以组合成多少个“三国联盟”?A2: 213组合和312组合,代表同一个组合,只要有三个号码球在一起即可。
即不要求顺序的,属于“组合C”计算范畴。
上问题中,将所有的包括排列数的个数去除掉属于重复的个数即为最终组合数C(3,9)=9*8*7/3*2*1排列、组合的概念和公式典型例题分析 例1 设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法?解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法. (2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法. 点评 由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算.例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种? 解 依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出: ∴ 符合题意的不同排法共有9种. 点评 按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型. 例3 判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果. (1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手? (2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法? (3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积? (4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法? 分析 (1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析. (1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次). (2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法. (3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积. (4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法. 例4 证明. 证明 左式 右式. ∴ 等式成立. 点评 这是一个排列数等式的证明问题,选用阶乘之商的形式,并利用阶乘的性质,可使变形过程得以简化. 例5 化简. 解法一 原式 解法二 原式 点评 解法一选用了组合数公式的阶乘形式,并利用阶乘的性质;解法二选用了组合数的两个性质,都使变形过程得以简化. 例6 解方程:(1);(2). 解 (1)原方程 解得. (2)原方程可变为 ∵ ,, ∴ 原方程可化为. 即 ,解得第六章 排列组合、二项式定理一、考纲要求1.掌握加法原理及乘法原理,并能用这两个原理分析解决一些简单的问题.2.理解排列、组合的意义,掌握排列数、组合数的计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的问题.3.掌握二项式定理和二项式系数的性质,并能用它们计算和论证一些简单问题.二、知识结构三、知识点、能力点提示(一)加法原理乘法原理说明 加法原理、乘法原理是学习排列组合的基础,掌握此两原理为处理排 列、组合中有关问题提供了理论根据.例1 5位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有多少种?解: 5个学生中每人都可以在3所高等院校中任选一所报名,因而每个学生都有3种不同的 报名方法,根据乘法原理,得到不同报名方法总共有3×3×3×3×3=35(种)(二)排列、排列数公式说明 排列、排列数公式及解排列的应用题,在中学代数中较为独特,它研 究的对象以及研 究问题的方法都和前面掌握的知识不同,内容抽象,解题方法比较灵活,历届高考主要考查排列的应用题,都是选择题或填空题考查.例2 由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的 偶数共有( )A.60个B.48个C.36个D.24个解 因为要求是偶数,个位数只能是2或4的排法有P12;小于50 000的五位数,万位只能是1、3或2、4中剩下的一个的排法有P13;在首末两位数排定后,中间3个位数的排法有P33,得P13P33P12=36(个)由此可知此题应选C.例3 将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有多少种?解: 将数字1填入第2方格,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法有3种,即214 3,3142,4123;同样将数字1填入第3方格,也对应着3种填法;将数字1填入第4方格,也对应3种填法,因此共有填法为3P13=9(种).例四 例五可能有问题,等思考三)组合、组合数公式、组合数的两个性质说明 历届高考均有这方面的题目出现,主要考查排列组合的应用题,且基本上都是由选择题或填空题考查.例4 从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有( )A.140种B.84种C.70种D.35种解: 抽出的3台电视机中甲型1台乙型2台的取法有C14·C25种;甲型2台乙型1台的取法有C24·C15种根据加法原理可得总的取法有C24·C25+C24·C15=40+30=70(种 )可知此题应选C.例5 甲、乙、丙、丁四个公司承包8项工程,甲公司承包3项,乙公司承包1 项,丙、丁公司各承包2项,问共有多少种承包方式?解: 甲公司从8项工程中选出3项工程的方式 C38种;乙公司从甲公司挑选后余下的5项工程中选出1项工程的方式有C15种;丙公司从甲乙两公司挑选后余下的4项工程中选出2项工程的方式有C24种;丁公司从甲、乙、丙三个公司挑选后余下的2项工程中选出2项工程的方式有C22种.根据乘法原理可得承包方式的种数有C3 8×C15×C24×C22=×1=1680(种).(四)二项式定理、二项展开式的性质说明 二项式定理揭示了二项式的正整数次幂的展开法则,在数学中它是常用的基础知识 ,从1985年至1998年历届高考均有这方面的题目出现,主要考查二项展开式中通项公式等,题型主要为选择题或填空题.例6 在(x-)10的展开式中,x6的系数是( )A.-27C610B.27C410C.-9C610D.9C410解 设(x-)10的展开式中第γ+1项含x6,因Tγ+1=Cγ10x10-γ(-)γ,10-γ=6,γ=4于是展开式中第5项含x 6,第5项系数是C410(-)4=9C410故此题应选D.例7 (x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)+(x-1)5的展开式中的x2的系数等于解:此题可视为首项为x-1,公比为-(x-1)的等比数列的前5项的和,则其和为在(x-1)6中含x3的项是C36x3(-1)3=-20x3,因此展开式中x2的系数是-2 0.(五)综合例题赏析例8 若(2x+)4=a0+a1x+a2x 2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值为( )A.1B.-1C.0D.2解:A.例9 2名医生和4名护士被分配到2所学校为学生体检,每校分配1名医生和2 名护士,不同的分配方法共有( )A.6种B.12种C.18种D.24种解 分医生的方法有P22=2种,分护士方法有C24=6种,所以共有6×2=12种不同的分配方法。
小学数学排列组合公式大全小学是我们整个学业生涯的基础,所以小朋友们一定要培养良好的学习习惯,本店铺为同学们特别提供了数学排列组合公式大全,希望对大家的学习有所帮助!1.排列及计算公式从n个不同元素中,任取m(mn)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(mn)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(mn)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(mn)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。
第1篇在数学中,排列组合是研究有限集合中元素的不同排列和组合方式的一种数学分支。
它广泛应用于统计学、概率论、计算机科学、组合数学等领域。
以下是对排列组合中常用公式的总结,以供参考。
一、排列1. 排列的定义:从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个不同的元素,按照一定的顺序排成一列,称为从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
2. 排列数公式:A(n, m) = n! / (n-m)!其中,n!表示n的阶乘,即n! = n × (n-1) × (n-2) × ... × 2 × 1。
3. 排列的运算性质:(1)交换律:A(n, m) = A(n-m, n-m)(2)结合律:A(n, m) × A(m, k) = A(n, k)(3)逆运算:A(n, m) × A(m, n-m) = n!二、组合1. 组合的定义:从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个不同的元素,不考虑它们的顺序,这样的取法称为从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
2. 组合数公式:C(n, m) = n! / [m! × (n-m)!]3. 组合的运算性质:(1)交换律:C(n, m) = C(n-m, n-m)(2)结合律:C(n, m) × C(m, k) = C(n, k)(3)逆运算:C(n, m) × C(m, n-m) = C(n, n)三、排列与组合的关系1. 排列与组合的关系:A(n, m) = C(n, m) × m!2. 排列与组合的区别:(1)排列考虑元素的顺序,组合不考虑元素的顺序。
(2)排列的运算性质与组合的运算性质不同。
四、排列组合的应用1. 排列组合在概率论中的应用:计算随机事件发生的概率。
2. 排列组合在计算机科学中的应用:设计算法、密码学、数据结构等。
3. 排列组合在统计学中的应用:抽样调查、数据分析等。
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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
.。
排列组合公式/排列组合计算公式排列 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-m2008-07-08 13:30公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
组合排列的公式
组合排列的公式是指用来计算组合和排列的数学公式。
1. 组合的公式
组合是指从一组对象中选择一部分对象组成一个集合。
计算组合的公式是:
C(n, k) = n! / (k!(n-k)!)
其中,n表示总对象数,k表示选取对象的数量,n!表示n的
阶乘(即n的所有正整数的乘积),k!表示k的阶乘,(n-k)!
表示n-k的阶乘。
C(n, k)表示从n个对象中选取k个对象的组
合数。
2. 排列的公式
排列是指从一组对象中按照一定的顺序选择一部分对象组成一个集合。
计算排列的公式是:
P(n, k) = n! / (n-k)!
其中,n表示总对象数,k表示选取对象的数量,n!表示n的
阶乘(即n的所有正整数的乘积),(n-k)!表示n-k的阶乘。
P(n, k)表示从n个对象中选取k个对象的排列数。
需要注意的是,组合和排列的计算中都使用了阶乘的计算公式。
排列组合公式排列组合计算公式文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)排列组合公式/排列组合计算公式2008-07-08 13:30公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列。
N-元素的总个数R参与选择的元素个数!-阶乘,如9!=9*8*7*6*5*4*3*2*1从N倒数r个,表达式应该为n*(n-1)*(n-2)..(n-r+1);因为从n到(n-r+1)个数为n-(n-r+1)=r举例:Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数A1: 123和213是两个不同的排列数。
即对排列顺序有要求的,既属于“排列P”计算范畴。
上问题中,任何一个号码只能用一次,显然不会出现988,997之类的组合,我们可以这么看,百位数有9种可能,十位数则应该有9-1种可能,个位数则应该只有9-1-1种可能,最终共有9*8*7个三位数。
计算公式=P(3,9)=9*8*7,(从9倒数3个的乘积)Q2: 有从1到9共计9个号码球,请问,如果三个一组,代表“三国联盟”,可以组合成多少个“三国联盟”A2: 213组合和312组合,代表同一个组合,只要有三个号码球在一起即可。
即不要求顺序的,属于“组合C”计算范畴。
上问题中,将所有的包括排列数的个数去除掉属于重复的个数即为最终组合数C(3,9)=9*8*7/3*2*1排列、组合的概念和公式典型例题分析例1设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法.(2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法.点评由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算.例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种解依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出:∴ 符合题意的不同排法共有9种.点评按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型.例3判断下列问题是排列问题还是组合问题并计算出结果.(1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信②每两人互握了一次手,共握了多少次手(2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法分析(1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析.(1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次).(2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.(3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积.(4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.例4证明.证明左式右式.∴ 等式成立.点评这是一个排列数等式的证明问题,选用阶乘之商的形式,并利用阶乘的性质,可使变形过程得以简化.例5 化简.解法一原式解法二原式点评解法一选用了组合数公式的阶乘形式,并利用阶乘的性质;解法二选用了组合数的两个性质,都使变形过程得以简化.例6 解方程:(1);(2).解(1)原方程解得.(2)原方程可变为∵ ,,∴ 原方程可化为.即,解得第六章排列组合、二项式定理一、考纲要求1.掌握加法原理及乘法原理,并能用这两个原理分析解决一些简单的问题.2.理解排列、组合的意义,掌握排列数、组合数的计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的问题.3.掌握二项式定理和二项式系数的性质,并能用它们计算和论证一些简单问题.二、知识结构三、知识点、能力点提示(一)加法原理乘法原理说明加法原理、乘法原理是学习排列组合的基础,掌握此两原理为处理排列、组合中有关问题提供了理论根据.例15位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有多少种解:5个学生中每人都可以在3所高等院校中任选一所报名,因而每个学生都有3种不同的报名方法,根据乘法原理,得到不同报名方法总共有3×3×3×3×3=35(种)(二)排列、排列数公式说明排列、排列数公式及解排列的应用题,在中学代数中较为独特,它研究的对象以及研究问题的方法都和前面掌握的知识不同,内容抽象,解题方法比较灵活,历届高考主要考查排列的应用题,都是选择题或填空题考查.例2由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有()个个个个解因为要求是偶数,个位数只能是2或4的排法有P1;小于50 000的五位数,2万位只能是1、3或2、4中剩下的一个的排法有P13;在首末两位数排定后,中间3个位数的排法有P33,得P13P33P12=36(个)由此可知此题应选C.例3将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有多少种解:将数字1填入第2方格,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法有3种,即214 3,3142,4123;同样将数字1填入第3方格,也对应着3种填法;将数字1填入第4方格,也对应3种填法,因此共有填法为3P13=9(种).例四例五可能有问题,等思考三)组合、组合数公式、组合数的两个性质说明历届高考均有这方面的题目出现,主要考查排列组合的应用题,且基本上都是由选择题或填空题考查.例4从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有()种种种种解:抽出的3台电视机中甲型1台乙型2台的取法有C14·C25种;甲型2台乙型1台的取法有C24·C15种根据加法原理可得总的取法有C24·C25+C24·C15=40+30=70(种 )可知此题应选C.例5甲、乙、丙、丁四个公司承包8项工程,甲公司承包3项,乙公司承包1 项,丙、丁公司各承包2项,问共有多少种承包方式解:甲公司从8项工程中选出3项工程的方式 C38种;乙公司从甲公司挑选后余下的5项工程中选出1项工程的方式有C15种;丙公司从甲乙两公司挑选后余下的4项工程中选出2项工程的方式有C24种;丁公司从甲、乙、丙三个公司挑选后余下的2项工程中选出2项工程的方式有C 22种.根据乘法原理可得承包方式的种数有C 3 8×C 15×C 24×C 22= ×1=1680(种). (四)二项式定理、二项展开式的性质说明二项式定理揭示了二项式的正整数次幂的展开法则,在数学中它是常用的基础知识 ,从1985年至1998年历届高考均有这方面的题目出现,主要考查二项展开式中通项公式等,题型主要为选择题或填空题. 例6在(x- )10的展开式中,x 6的系数是() -27CB.27C 410-9CD.9C 410解设(x- )10的展开式中第γ+1项含x 6, 因T γ+1=C γ10x 10-γ(- )γ,10-γ=6,γ=4于是展开式中第5项含x 6,第5项系数是C 410(- )4=9C 410 故此题应选D.例7(x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)+(x-1)5的展开式中的x 2的系数等于解:此题可视为首项为x-1,公比为-(x-1)的等比数列的前5项的和,则其和为 在(x-1)6中含x 3的项是C 36x 3(-1)3=-20x 3,因此展开式中x 2的系数是-2 0. (五)综合例题赏析例8若(2x+ )4=a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,则(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2的值为()解:A.例92名医生和4名护士被分配到2所学校为学生体检,每校分配1名医生和2 名护士,不同的分配方法共有() 种种种种解分医生的方法有P 22=2种,分护士方法有C 24=6种,所以共有6×2=12种不同的分配方法。
排列与组合的定义和公式:Cmn=AmnAmm=n(n1)(n2)(nm+1)m!=n!m!(nm)!,n,m∈N排列组合是组合学最基本的概念。
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.
1、排列是在组合的基础上按一定条件重新的进行组合。
2、数列(sequence of number)是以正整数集为定义域的函数。
数列中的每一个数都叫做这个数列的项,排在第一位的数称为这个数列的第1项,排在第二位的数称为这个数列的第2项,以此类推,排在第n位的数称为这个数列的第n项,通常用an表示。
著名的数列有斐波那契数列、三角函数、卡特兰数、杨辉三角等。
3、数列是数与数之间按一定规律排起来的数。
数列项是看这组按一定规律排起来的数的个数,第一个数称为首项,最后一个数称为末项,一共有几个数,就是一共有几项,简称项数。
排列数、组合数公式常见题型例析广东省佛山市顺德区沙滘中学 528315 何健文纵观近10年高考,有关排列数、组合数公式的运用一直都是出题的冷点,试题偶有所见,大都是以选择题或填空题形式出现,属容易题,但2001年全国高考题的第一大题的出现,令众多考生束手无策,也引起了师生们的极大关注。
本文拟从以下两方面介绍有关排列数、组合数公式常见题型和解题分析,供广大读者参考。
一、 排列数、组合数公式及变形公式1、排列数公式mn A =n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=)!(!m n n -,特别地nn A =n(n-1)(n-2)…3•2•1,规定0!=1;2、组合数公式=mn C 123)1()1()2)(1(⋅⋅⋅⋅⋅-+-⋅⋅⋅--m m m n n n n =m m mn A A =)!(!!m n m n -.注意:m n ≥且m n ,都是正整数,m 可以为0,即0n C =1.3、两个重要性质(1) =m n C mn n C -,为了简化计算,当m 2n >时,通常将m n C 转化为mn n C -; (2) m n C +1-m n C =m n C 1+.由这些性质可以得到几个常用变形公式(组合恒等式):(ⅰ) =m n C 11--m n C m n =1111++++m n C n m (ⅱ) 0n C +1n C +2n C +…+nn C =n 2.(ⅲ) (n+1)!=(n+1)﹒n!=n ﹒n!+n!. ⇒ n ﹒n!= (n+1)﹒n!-n!.(ⅳ) n n C +n n C 1++n n C 2++…+n m n C +=11+++n m n C 等等. 二、排列数、组合数公式常见题型例析 1、 求值例1 求n n C -7+nn C -+91的值.解:由题意可知, 原式中的正整数n 必须满足下列条件: 0≤7―n ≤n,0≤9-n ≤n+1, 解得4≤n ≤9. (n ∈N *) n ∈N *. ∴n=4, 5, 6, 7.将n=4, 5, 6, 7.代入n n C -7+nn C -+91可得到分别为5,25,41,29.评析 本题从组合数成立的条件(0≤m ≤n 且m n ,都是自然数)入手,既找到了解题路,又使问题 完满地得到了解决,可谓一举两得. 另一方面,我们从中又得到一个启发:利用组合数的性质解决某些问题,要比纯用组合数公式解决问题方便的多.例2 计算34C +35C +36C +…+310C . 解:利用组合数性质:m n C 1+=mn C +1-m n C . 原式=44C +34C +35C +36C +…+310C ―44C=45C +35C +36C +…+310C ―44C=…=411C ―1 =329.评析 正确使用组合数的性质及组合数的计算公式是解本题的关键。
排列组合常见的5个公式:
排列组合是数学中非常基础且常用的概念,在各种应用中都有广泛的运用。
以下是五个常见的排列组合公式:
1.排列公式:从n个不同元素中取r个,有P(n,r)种不同的排列方式。
排列公式的计算
公式为:P(n,r) = n!/(n-r)!
2.组合公式:从n个不同元素中取r个,有C(n,r)种不同的组合方式。
组合公式的计算
公式为:C(n,r) = n!/[(n-r)!r!]
3.重复排列公式:从n个不同元素中取r个,允许重复,有P'(n,r)种不同的排列方式。
重复排列公式的计算公式为:P'(n,r) = n^r
4.重复组合公式:从n个不同元素中取r个,允许重复,有C'(n,r)种不同的组合方式。
重复组合公式的计算公式为:C'(n,r) = C(n+r-1,r)
5.二项式定理:(a+b)^n的展开式中,a和b的系数可以通过二项式定理计算得到。
二
项式定理的公式为:(a+b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b + ... + C(n,n)b^n 这些公式在概率论、统计学、计算机科学等领域都有广泛的应用,对于学习和掌握这些领域的知识非常重要。
<<排列组合公式/排列组合计算公式>>公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列。
N-元素的总个数R参与选择的元素个数“!”-阶乘,如 9!=9*8*7*6*5*4*3*2*1从N倒数r个,表达式应该为n*(n-1)*(n-2)..(n-r+1);因为从n到(n-r+1)个数为n-(n-r+1)=r举例:Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数?A1: 123和213是两个不同的排列数。
即对排列顺序有要求的,既属于“排列P”计算范畴。
上问题中,任何一个号码只能用一次,显然不会出现988,997之类的组合,我们可以这么看,百位数有9种可能,十位数则应该有9-1种可能,个位数则应该只有9-1-1种可能,最终共有9*8*7个三位数。
计算公式=P(3,9)=9*8*7,(从9倒数3个的乘积)Q2: 有从1到9共计9个号码球,请问,如果三个一组,代表“三国联盟”,可以组合成多少个“三国联盟”?A2: 213组合和312组合,代表同一个组合,只要有三个号码球在一起即可。
即不要求顺序的,属于“组合C”计算范畴。
上问题中,将所有的包括排列数的个数去除掉属于重复的个数即为最终组合数C(3,9)=9*8*7/3*2*1排列、组合的概念和公式典型例题分析例1设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法?解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法.(2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法.点评由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算.例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种?解依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出:∴ 符合题意的不同排法共有9种.点评按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型.例3判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果.(1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?(2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积?(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法?分析(1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析.(1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次).(2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.(3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积.(4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.例4证明.证明左式右式.∴ 等式成立.点评这是一个排列数等式的证明问题,选用阶乘之商的形式,并利用阶乘的性质,可使变形过程得以简化.例5 化简.解法一原式解法二原式点评解法一选用了组合数公式的阶乘形式,并利用阶乘的性质;解法二选用了组合数的两个性质,都使变形过程得以简化例6 解方程:(1);(2).解(1)原方程解得.(2)原方程可变为∵ ,,∴ 原方程可化为.即,解得第六章排列组合、二项式定理一、考纲要求1.掌握加法原理及乘法原理,并能用这两个原理分析解决一些简单的问题.2.理解排列、组合的意义,掌握排列数、组合数的计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的问题.3.掌握二项式定理和二项式系数的性质,并能用它们计算和论证一些简单问题.二、知识结构三、知识点、能力点提示(一)加法原理乘法原理说明加法原理、乘法原理是学习排列组合的基础,掌握此两原理为处理排列、组合中有关问题提供了理论根据.例1 5位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有多少种?解: 5个学生中每人都可以在3所高等院校中任选一所报名,因而每个学生都有3种不同的报名方法,根据乘法原理,得到不同报名方法总共有3×3×3×3×3=35(种)(二)排列、排列数公式说明排列、排列数公式及解排列的应用题,在中学代数中较为独特,它研究的对象以及研究问题的方法都和前面掌握的知识不同,内容抽象,解题方法比较灵活,历届高考主要考查排列的应用题,都是选择题或填空题考查.例2由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有( )A.60个B.48个C.36个D.24个解因为要求是偶数,个位数只能是2或4的排法有P12;小于50 000的五位数,万位只能是1、3或2、4中剩下的一个的排法有P13;在首末两位数排定后,中间3个位数的排法有P33,得P13P33P12=36(个)由此可知此题应选C.例3将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有多少种?解:将数字1填入第2方格,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法有3种,即214 3,3142,4123;同样将数字1填入第3方格,也对应着3种填法;将数字1填入第4方格,也对应3种填法,因此共有填法为3P13=9(种).例四例五可能有问题,等思考三)组合、组合数公式、组合数的两个性质说明历届高考均有这方面的题目出现,主要考查排列组合的应用题,且基本上都是由选择题或填空题考查.例4从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有( )A.140种B.84种C.70种D.35种解:抽出的3台电视机中甲型1台乙型2台的取法有C14·C25种;甲型2台乙型1台的取法有C24·C15种根据加法原理可得总的取法有C24·C25+C24·C15=40+30=70(种 )可知此题应选C.例5甲、乙、丙、丁四个公司承包8项工程,甲公司承包3项,乙公司承包1 项,丙、丁公司各承包2项,问共有多少种承包方式?解:甲公司从8项工程中选出3项工程的方式 C38种;乙公司从甲公司挑选后余下的5项工程中选出1项工程的方式有C15种;丙公司从甲乙两公司挑选后余下的4项工程中选出2项工程的方式有C24种;丁公司从甲、乙、丙三个公司挑选后余下的2项工程中选出2项工程的方式有C22种.根据乘法原理可得承包方式的种数有C38×C15×C24×C22=×1=1680(种).(四)二项式定理、二项展开式的性质说明二项式定理揭示了二项式的正整数次幂的展开法则,在数学中它是常用的基础知识,从1985年至1998年历届高考均有这方面的题目出现,主要考查二项展开式中通项公式等,题型主要为选择题或填空题.例6在(x-)10的展开式中,x6的系数是( )A.-27C610B.27C410C.-9C610D.9C410解设(x-)10的展开式中第γ+1项含x6,因Tγ+1=Cγ10x10-γ(-)γ,10-γ=6,γ=4于是展开式中第5项含x 6,第5项系数是C410(-)4=9C410故此题应选D.例7 (x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)+(x-1)5的展开式中的x2的系数等于解:此题可视为首项为x-1,公比为-(x-1)的等比数列的前5项的和,则其和为在(x-1)6中含x3的项是C36x3(-1)3=-20x3,因此展开式中x2的系数是-2 0.(五)综合例题赏析例8若(2x+)4=a0+a1x+a2x 2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值为( )A.1B.-1C.0 D .2解:A.例9 2名医生和4名护士被分配到2所学校为学生体检,每校分配1名医生和2 名护士,不同的分配方法共有( )A.6种B.12种C.18种D.24种解分医生的方法有P22=2种,分护士方法有C24=6种,所以共有6×2=12种不同的分配方法。
排列与排列数公式1.排列(1)一般地,从n个不同元素中取出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.(2)两个排列相同,当且仅当两个排列的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同.排列的定义中包含两个基本内容:一是“取出元素”,二是“按一定顺序排列”.因此,排列要完成的“一件事”是“取出m个元素,再按顺序排列”,“一定的顺序”就是与位置有关,不考虑顺序就不是排列.2.排列数及排列数公式排列数定义从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数表示法A m n全排列n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,这时公式中m=n,即有A n n=n×(n-1)×(n-2)×…×3×2×1阶乘正整数从1到n的连乘积叫做n的阶乘,用n!表示排列数公式乘积式A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1) 阶乘式A m n=n!(n-m)!性质A n n=n!,0!=1备注n,m∈N*,m≤n排列数是指“从n个不同的元素中取出m个元素的所有排列的个数”,即排列共有多少种形式,它是一个数.因此,A m n只代表排列数,而不表示具体的排列.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)a,b,c与b,a,c是同一个排列.( )(2)同一个排列中,同一个元素不能重复出现.( )(3)在一个排列中,若交换两个元素的位置,则该排列不发生变化.( )(4)从4个不同元素中任取三个元素,只要元素相同得到的就是相同的排列.( )答案:(1)×(2)√(3)×(4)×下面问题中,是排列问题的是( )A.由1,2,3,4四个数字组成无重复数字的四位数B.从60人中选11人组成足球队C.从100人中选2人抽样调查D.从1,2,3,4,5中选2个数组成集合答案:AA24=________,A33=________.答案:12 6若A m10=10×9×…×5,则m=________.答案:6探究点1 排列的概念判断下列问题是否是排列问题,并说明理由.(1)从甲、乙、丙、丁四名同学中选出两名参加一项活动,其中一名同学参加活动A,另一名同学参加活动B;(2)从甲、乙、丙、丁四名同学中选出两名参加一项活动;(3)从所有互质的三位数中选出两个数求其和;(4)从所有互质的三位数中选出两个数求其商;(5)高二(1)班有四个空位,安排从外校转来的三个学生坐到这四个空位中的三个上.【解】 (1)是排列,因为选出的两名同学参加的是不同的活动,即相当于把选出的同学按顺序安排到两个不同的活动中.(2)不是排列,因为选出的两名同学参加的是同一个活动,没有顺序之分.(3)不是排列,因为选出的两个三位数之和对顺序没有要求.(4)是排列,因为选出的两个三位数之商会因为分子、分母的顺序颠倒而发生变化,且这些三位数是互质的,不会产生选出的数不同而商的结果相同的可能性,故是排列.(5)是排列,可看作从四个空位中选出三个座位,分别安排给三个学生.判断一个具体问题是否为排列问题的方法1.从1,2,3,4四个数字中,任选两个数做加、减、乘、除运算,分别计算它们的结果,在这些问题中,有几种运算可以看作排列问题( )A.1 B.2C.3 D.4解析:选B.因为加法和乘法满足交换律,所以选出两个数做加法和乘法时,结果与两数字位置无关,故不是排列问题.而减法、除法与两数字的位置有关,故是排列问题.2.判断下列问题是否是排列问题:(1)从1到10十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内的点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?(2)从10名同学中任抽两名同学去学校开座谈会,有多少种不同的抽取方法?(3)某商场有四个大门,若从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,不同的出入方式共有多少种?解:(1)由于取出的两数组成点的坐标与哪一个数作横坐标,哪一个数作纵坐标的顺序有关,所以这是一个排列问题.(2)因为从10名同学中抽取两人去学校开座谈会的方式不用考虑两人的顺序,所以这不是排列问题.(3)因为从一门进,从另一门出是有顺序的,所以是排列问题.综上,(1)、(3)是排列问题,(2)不是排列问题.探究点2 排列的列举问题四个人A,B,C,D坐成一排照相有多少种坐法?将它们列举出来.【解】先安排A有4种坐法,安排B有3种坐法,安排C有2种坐法,安排D有1种坐法,由分步乘法计数原理,有4×3×2×1=24种.画出树形图:由“树形图”可知,所有坐法为ABCD,ABDC,ACBD,ACDB,ADBC,ADCB,BACD,BADC,BCAD,BCDA,BDAC,BDCA,CABD,CADB,CBAD,CBDA,CDAB,CDBA,DACB,DABC,DBAC,DBCA,DCAB,DCBA.1.[变条件]若本例条件再增加一条“A不坐排头”,则结论如何?解:画出树形图:由“树形图”可知,所有坐法为BACD,BADC,BCAD,BCDA,BDAC,BDCA,CABD,CADB,CBAD,CBDA,CDAB,CDBA,DACB,DABC,DBAC,DBCA,DCAB,DCBA,共18种坐法.2.[变条件]若在本例条件中再增加一条“A,B不相邻”,则结论如何?解:画出树形图:由“树形图”可知,所有坐法为ACBD,ACDB,ADBC,ADCB,BCAD,BCDA,BDAC,BDCA,CADB,CBDA,DACB,DBCA共12种.利用“树形图”法解决简单排列问题的适用范围及策略(1)适用范围:“树形图”在解决排列元素个数不多的问题时,是一种比较有效的表示方式.(2)策略:在操作中先将元素按一定顺序排出,然后以先安排哪个元素为分类标准进行分类,再安排第二个元素,并按此元素分类,依次进行,直到完成一个排列,这样能做到不重不漏,然后再按树形图写出排列.某药品研究所研制了5种消炎药a1,a2,a3,a4,a5,4种退热药b1,b2,b3,b4,现从中取两种消炎药和一种退热药同时进行疗效试验,但a1,a2两种药或同时用或同时不用,a3,b4两种药不能同时使用,试写出所有不同试验方法.解:如图,由树形图可写出所有不同试验方法如下:a 1a 2b 1,a 1a 2b 2,a 1a 2b 3,a 1a 2b 4,a 3a 4b 1,a 3a 4b 2,a 3a 4b 3,a 3a 5b 1,a 3a 5b 2,a 3a 5b 3,a 4a 5b 1,a 4a 5b 2,a 4a 5b 3,a 4a 5b 4,共14种.探究点3 排列数的计算或证明(1)计算2A 58+7A 48A 88-A 59;(2)求证:A m n +1-A m n =m A m -1n . 【解】 (1)2A 58+7A 48A 88-A 59=2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×58×7×6×5×4×3×2×1-9×8×7×6×5 =8×7×6×5×(8+7)8×7×6×5×(24-9)=1. (2)法一:因为A mn +1-A mn =(n +1)!(n +1-m )!-n !(n -m )!=n !(n -m )!·(n +1n +1-m -1) =n !(n -m )!·m n +1-m =m ·n !(n +1-m )!=m A m -1n ,所以A mn +1-A mn =m A m -1n .法二:A mn +1表示从n +1个元素中取出m 个元素的排列个数,其中不含元素a 1的有A mn 个. 含有a 1的可这样进行排列:先排a 1,有m 种排法,再从另外n 个元素中取出m -1个元素排在剩下的m -1个位置上,有A m -1n 种排法. 故A mn +1=m A m -1n +A mn , 所以m A m -1n =A mn +1-A mn .排列数公式的形式及选择方法排列数公式有两种形式,一种是连乘积的形式,另一种是阶乘的形式,若要计算含有数字的排列数的值,常用连乘积的形式进行计算,而要对含有字母的排列数的式子进行变形或作有关的论证时,一般用阶乘式.1.A m12=9×10×11×12,则m =( )A .3B .4C .5D .6解析:选B.等式A m 12=9×10×11×12的右边是4个连续自然数的乘积,且最大数为12,故m =4.2.下列各式中与排列数A mn 相等的是( )A.n !(m -n )!B .n (n -1)(n -2)…(n -m ) C.n n -m +1A n -1nD .A 1n ·A m -1n -1解析:选D.因为A mn =n !(n -m )!,A 1n ·A m -1n -1=n ·(n -1)![n -1-(m -1)]!=n ·(n -1)!(n -m )!=n !(n -m )!,所以A m n =A 1n ·A m -1n -1.1.4×5×6×…×(n -1)×n 等于( ) A .A 4n B .A n -4n C .n !-4!D .A n -3n解析:选D.4×5×6×…×(n -1)×n 中共有n -4+1=n -3个因式,最大数为n ,最小数为4,故4×5×6×…×(n -1)×n =A n -3n .2.从1,2,3,4这四个数字中任取两个不同的数字,则可组成不同的两位数有( ) A .9个 B .12个 C .15个D .18个解析:选B.用树形图表示为:由此可知共有12个. 3.A 345!=________.解析:A 345!=4×3×25×4×3×2×1=15.答案:154.从0,1,2,3这四个数字中,每次取出3个不同的数字排成一个三位数,写出其中大于200的所有三位数.解:大于200的三位数的首位是2或3,于是大于200的三位数有:201,203,210,213,230,231,301,302,310,312,320,321.知识结构深化拓展1.判断一个问题是否是排列的思路排列的根本特征是每一个排列不仅与选取的元素有关,而且与元素的排列顺序有关.这就是说,在判断一个问题是否是排列时,可以考虑所取出的元素,任意交换两个,若结果变化,则是排列问题,否则不是排列问题. 2.排列数两个公式的选取技巧(1)排列数的第一个公式A mn =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)适用m 已知的排列数的计算以及排列数的方程和不等式.在运用时要注意它的特点,从n 起连续写出m 个数的乘积即可.(2)排列数的第二个公式A mn =n !(n -m )!用于与排列数有关的证明、解方程、解不等式等,在具体运用时,应注意先提取公因式再计算,同时还要注意隐含条件“n 、m ∈N *,m ≤n ”的运用.[易错提醒] 公式中的n ,m 应该满足n ,m ∈N *,m ≤n ,当m >n 时不成立.1.已知下列问题:①从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学、物理兴趣小组;②从甲、乙、丙三名同学中选出两人参加一项活动;③从a ,b ,c ,d 中选出3个字母;④从1,2,3,4,5这五个数字中取出2个数字组成一个两位数.其中是排列问题的有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:选B.由排列的定义知①④是排列问题. 2.计算A 67-A 56A 45=( )A .12B .24C .30D .36解析:选D.A 67-A 56A 45=7×6×5×4×3×2-6×5×4×3×25×4×3×2=7×6-6=36.3.若α∈N *,且α<27,则(27-α)(28-α)…(34-α)等于( ) A .A 827-α B .A 27-α34-α C .A 734-αD .A 834-α解析:选D.从27-α到34-α共有34-α-(27-α)+1=8个数.所以(27-α)(28-α)…(34-α)=A 834-α.4.甲、乙、丙三人排成一排照相,甲不站在排头的所有排列种数为( ) A .6 B .4 C .8D .10解析:选B.列树形图如下:丙甲—乙乙—甲乙甲—丙丙—甲,共4种. 5.不等式A 2n -1-n <7的解集为( ) A .{n |-1<n <5} B .{1,2,3,4} C .{3,4}D .{4}解析:选C.由不等式A 2n -1-n <7, 得(n -1)(n -2)-n <7, 整理得n 2-4n -5<0, 解得-1<n <5.又因为n -1≥2且n ∈N *, 即n ≥3且n ∈N *, 所以n =3或n =4,故不等式A 2n -1-n <7的解集为{3,4}. 6.2A 412+A 512A 513-A 512=________. 解析:原式=2×12×11×10×9+12×11×10×9×813×12×11×10×9-12×11×10×9×8=2+813-8=2. 答案:27.从a ,b ,c ,d ,e 五个元素中每次取出三个元素,可组成____个以b 为首的不同的排列,它们分别是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析:画出树形图如下:可知共12个,它们分别是bac ,bad ,bae ,bca ,bcd ,bce ,bda ,bdc ,bde ,bea ,bec ,bed .答案:12 bac ,bad ,bae ,bca ,bcd ,bce ,bda ,bdc ,bde ,bea ,bec ,bed 8.若集合P ={x |x =A m 4,m ∈N *},则集合P 中共有________个元素. 解析:因为x =A m4, 所以有m ∈N *且m ≤4,所以P 中的元素为A 14=4,A 24=12,A 34=A 44=24, 即集合P 中有3个元素. 答案:39.判断下列问题是否是排列问题:(1)某班共有50名同学,现要投票选举正、副班长各一人,共有多少种可能的选举结果? (2)从2,3,5,7,9中任取两个数分别作为对数的底数和真数,有多少个不同对数值? (3)从集合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x 2a 2+y 2b2=1?解:(1)是.选出的2人担任正、副班长,与顺序有关,所以该问题是排列问题. (2)是.显然对数值与底数和真数的取值的不同有关系,与顺序有关.(3)不是.焦点在x 轴上的椭圆,方程中的a 、b 必有a >b ,即取出的两个数谁是a ,谁是b 是确定的.10.甲、乙、丙三人相互传球,由甲开始发球,经过5次传球,球仍回到甲手中,不同的传球方法共有多少种?解:由甲开始发球,可发给乙,也可发给丙.若甲发球给乙,其传球方法的树形图如图,共5种.同样甲第一次发球给丙,也有5种情况.由分类加法计数原理,共有5+5=10种不同传球方法.[B 能力提升]11.若S =A 11+A 22+A 33+A 44+…+A 100100,则S 的个位数字是( ) A .8 B .5 C .3D .0解析:选C.因为当n ≥5时,A nn 的个位数字是0,故S 的个位数取决于前四个排列数.又A 11+A 22+A 33+A 44=33,故选C. 12.A 2n +1与A 3n 的大小关系是( ) A .A 2n +1>A 3n B .A 2n +1<A 3n C .A 2n +1=A 3nD .大小关系不定解析:选D.由题意知n ≥3,A 2n +1-A 3n =(n +1)n -n (n -1)(n -2)=-n (n 2-4n +1),当n =3时,A 2n +1-A 3n =6>0,得A 2n +1>A 3n ,当n ≥4时,A 2n +1-A 3n <0,得A 2n +1<A 3n ,即A 2n +1与A 3n 的大小关系不定.故选D. 13.解下列方程或不等式. (1)3A 3x =2A 2x +1+6A 2x ; (2)A x9>6A x -29.解:(1)由排列数公式,得:⎩⎪⎨⎪⎧3x (x -1)(x -2)=2(x +1)x +6x (x -1),①x ≥3,x ∈N *.② 由①,得3x 2-17x +10=0, 解得x =5或x =23,结合②可知x =5是所求方程的根. (2)原不等式可化为:⎩⎪⎨⎪⎧9!(9-x )!>6×9!(9-x +2)!,①2<x ≤9,x ∈N *.②①式等价于(11-x )(10-x )>6,即x 2-21x +104>0,即(x -8)(x -13)>0,11 所以x <8或x >13.结合②得2<x <8,x ∈N *,所以所求不等式的解集为{3,4,5,6,7}.14.(选做题)一条铁路有n 个车站,为适应客运需要,新增了m 个车站,且知m >1,客运车票增加了62种,问原有多少个车站?现在有多少个车站?解:由题意可知,原有车票的种数是A 2n 种,现有车票的种数是A 2n +m 种,所以A 2n +m -A 2n =62, 即(n +m )(n +m -1)-n (n -1)=62,所以m (2n +m -1)=62=2×31,因为m <2n +m -1,且n ≥2,m ,n ∈N *,所以⎩⎪⎨⎪⎧m =2,2n +m -1=31,解得m =2,n =15,故原有15个车站,现有17个车站.。
各种排列组合奇怪的数的公式和推导(伪)前言啊复习初赛看到排列组合那块,找个推导都难!真是的!一、排列(在乎顺序)全排列:P(n,n)=n!n个人都排队。
第一个位置可以选n个,第二位置可以选n-1个,以此类推得: P(n,n)=n*(n-1)*…*3*2*1= n!部分排列:P(n,m)=n!-(n-m)!n个人,选m个出来排队,第一个位置可以选n个,…,最后一个可以选n-m+1个,以此类推得:P(n,m)=n*(n-1)*.*(n-m+1)=n!-(n-m)!。
二、组合(不在乎顺序)n个人,选m个人出来。
因为不在乎顺序,所以按排列算的话,每个组合被选到之后还要排列,是被算了m!遍的。
即C(n,m)*m!=P(n,m)故而得:C(n,m)=n!-(m!*(n-m)!)有两条性质:1、C(n,m)=C(n,n-m)。
就是说从n个里面选m个跟从n个里面选n-m 个出来不选它是一样的。
2、C(n,m)=C(n-1,m)+C(n-1,m-1)。
递推式.从n个里面选m个出来的方案=从n-1个里面选m个的方案(即不选第n 个) + 从n-1个里面选m-1个的方案(即选第n个)三、圆排列圆排:Q(n,n)=(n-1)!n个人坐成一圈有多少种坐法。
想想坐成一圈后,分别以每个位置为头断开,可以排成一个序列,就是将n个人全排列中的一种。
这样可以得到n个序列,但是在圆排中是视为同一种坐法的。
所以:Q(n,n)*n=P(n,n),即Q(n,n)=P(n,n)-n=n!-n=(n-1)!部分圆排:Q(n,m)=P(n,m)-m=n!-(m*(n-m)!)推导类似四、重复排列(有限个):n!-(a1!*a2!*…*ak!)k种不一样的球,每种球的个数分别是a1,a2.ak,设n=a1+a2+…+ak,求这n个球的全排列数。
把每种球重复的除掉就好了。
假如第一种球有a1个,那么看成都是不一样的话就有a1!种排列方法,然而它们都是一样的,就是说重复了a1!次。