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排列组合公式及恒等式推导、证明（word 版）
说明：因公式编辑需特定的公式编辑插件，不管是word 还是pps 附带公式编辑经常是出错用不了。下载此word 版的，记得下载MathType 公式编辑器哦，否则乱码一堆。如果想偷懒可下截同名的截图版。另外，还有PPt 课件（包含了排列组合的精典解题方法和精典试题）供学友们下载。
一、排列数公式：
!(1)(2)(1)
()!m
n n A n n n n m n m
(1)(1)321n n A n n n
推导：把n 个不同的元素任选m 个排次序或n 个全排序，按计数原理分步进行：
第一步，排第一位： 有 n 种选法； 第二步，排第二位： 有（n-1） 种选法； 第三步，排第三位： 有（n-2） 种选法； ┋
第m 步，排第m 位： 有（n-m+1）种选法； ┋
最后一步，排最后一位：有 1 种选法。 根据分步乘法原理，得出上述公式。
二、组合数公式：
(1)(2)(1)
!
!
!()!m m n n
m m
A n n n n m n C
A m m n m
1n
n C
推导：把n 个不同的元素任选m 个不排序，按计数原理分步进行： 第一步，取第一个： 有 n 种取法； 第二步，取第二个： 有（n-1） 种取法； 第三步，取第三个： 有（n-2） 种取法； ┋
第m 步，取第m 个： 有（n-m+1）种取法； ┋
最后一步，取最后一个：有 1 种取法。
上述各步的取法相乘是排序的方法数，由于选m 个，就有m!种排排法，选n 个就有n!种排法。故取m 个的取法应当除以m!,取n 个的取法应当除以n!。遂得出上述公式。
证明：利用排列和组合之间的关系以及排列的公式来推导证明。 将部分排列问题m n A 分解为两个步骤：
第一步，就是从n 个球中抽m 个出来，先不排序，此即定义的组合数问题m n C ；
第二步，则是把这m 个被抽出来的球全部排序，即全排列m m A 。
根据乘法原理，m m m n n m A C A 即：
(1)(2)(1)!
!!()!m m n n
m m
A n n n n m n C
A m m n m
组合公式也适用于全组合的情况，即求 C(n, n)的问题。根据上述公式，
C(n, n) = n!/n!(n-n)! = n! / n!0! = 1。 这一结果是完全合理的，因为从n 个球中抽取所有n 个出来，当然只有1种方法。
三、重复组合数公式：
重复组合定义:从n 个不同的元素中每次取一个，放回后再取下一个，如此连续m 次所得的组合。
重复组合数公式：1m m n n m R C （m 可小于、大于、等于n,n ≥1） 推导：可以把该过程看作是一个“放球模型”：
n 个不同的元素看作是n 个格子，其间一共有（n-1）块相同的隔板，用m 个相同的小球代表取m 次；则原问题可以简化为将m 个不加区别的小球放进n 个格子里面，问有多少种放法；这相当 于m 个相同的小球和（n-1）块相同的隔板先进行全排列：一共有（m+n-1）！种排法，再由于m 个小球和（n-1）块隔板是分别不加以区分的，所以除以重复的情况：m ！*（n-1）！ 1(1)!
!(1)!
m n m m n C m n
四、不全相异的全排列
1
(1)m
n
n m
A
右边=!
!(1)
(1)!
()!
m n
n n n
m
A n
m n m 左边=右边
1
m
m
n
n n A A n
m
证明：右边=(1)!
(1)!
()!
m n
n
n n A n
m
n m n m
左边=右边
1
1
m
m n n A nA
证明：右边=(1)!
!()!
()!
m
n
n n n
A n
m n m
②
③
左边=右边
11n n n
n n n nA A A
证明：右边=11
(1)!!(1)!!!n n n
n
n n A A n n n n n n n nA
右边=左边
1
1
m m
m
n n
n
A A mA
证明：右边=1
!
!(1)!!(1)!
()!
(1)!(1)!(1)!m n n n n m n m n n m
A n m n m n m n m
1!22!33!
!(1)!1n n n
证明：左边=(2-1)1！+（3-1）2！+（4-1）3!+…（n+1-1）n!
=2!-1!+3!-2!+4!-3!…(n+1)!-n! =(n+1)!-1！ =右边 六、组合恒等式的证明
首先明弄清组合的两个性质公式：
④
⑤
⑥
互补性质：取出有多少种，剩下就有多少种 m
n
m
n n C C 1
1m m m
n n n C C C
根据分类计数原理:要么含有新加元素要么不含新加元素
1
1
11m m
n
n
m n m C C n m
m
