排列与组合(共14页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业排列复习一一排列数公式的应用排列数公式的应用1计算:(1)2A34A25;(2)A88A582化简:AmnmAm1n3(2013 江苏南京模拟)方程:A42x1140A3x的解是_4化简Am1n1AnmnmAn1n1_二、排列的概念与简单的排列问题二、排列的概念与简单的排列问题一、选择题1有 4 名司机,4 名售票员要分配到 4 辆汽车上,使每辆汽车上有一名司机和一名售票员,则可能的分配方法有()AA88种BA48种CA44A44种D2A44种2用数字 1,2,3,4,5 组成的无重复数字的四位偶数的个数为()A8B24C48D1203为了迎接某年广州
2、亚运会,某大楼安装了 5 个彩灯,它们闪亮的顺序不固定每个彩灯只能闪亮红、橙、黄、绿、蓝中的一种颜色,且这 5 个彩灯所闪亮的颜色各不相同,记这 5 个彩灯有序地各闪亮一次为一个闪烁在每个闪烁中,每秒钟有且仅有一个彩灯闪亮,而相邻两个闪烁的时间间隔均为 5 秒如果要实现所有不同的闪烁,那么需要的时间至少是()A1205 秒B1200 秒C1195 秒D1190 秒4某班新年联欢会原定是 5 个节目,且已排成节目单,开演前又增加了两个新节目如果将这两个新节目插入原节目单中,那么不同的插法共有()A42 种B30 种C20 种D96 种5由 1,2,3, 4,5,6 组成没有重复数字且 1,3 都
3、不与 5 相邻的六位偶数的个数是()A72B96C108D1446有 5 本不同的书,其中语文书 2 本,数学书 2 本,物理书 1 本若将其随机的并排摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的概率是()精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业A.15B.25C.35D.45二、填空题来源: 7随机抽取的 9 个同学中,至少有 2 个同学在同一月份出生的概率是_(默认每个月的天数相同,结果精确到 0.001)8有 10 幅画展出,其中 1 幅水彩画,4 幅油画,5 幅国画排成一排,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,则不同的陈列方式有_种9要排出某班一天中语文、数学、政治
4、、英语、体育、艺术 6 门课各一节的课程表要求数学课排在前 3 节,英语课不排在第 6 节,则不同的排法种数为_(用数字作答)三、解答题10喜羊羊家族的四位成员,与灰太狼,红太狼进行谈判,通过谈判他们握手言和,准备一起照张合影(排成一排)(1)要求喜羊羊的四位成员必须相邻,有多少排法?(2)要求灰太狼、红太狼不相邻,有多少排法?11由字母 A、E 及数字 1、2、3、4 形成的排列(1)由这些字母,数字任意排成一排共能形成多少不同的排列?(2)要求首位及末位只能排字母,排成一列有多少不同排列?(3)要求末位不能排字母,有多少不同的排列?123 名男生、4 名女生,按照不同的要求排队,求不同的排
5、队方案的方法种数(1)选 5 名同学排成一行;来源: (2)全体站成一排,其中甲只能在中间或两端;(3)全体站成一排,其中甲、乙必须在两端;(4)全体站成一排,其中甲不在最左端,乙不在最右端;(5)全体站成一排,男、女各站在一起;(6)全体站成一排,男生必须排在一起;(7)全体站成一排,男生不能排在一起;(8)全体站成一排,男、女生各不相邻;(9)全体站成一排,甲、乙中间必须有 2 人;(10)排成前后两排,前排 3 人,后排 4 人排列与排列与组合组合 2 2一基础知识一基础知识1.1.2 2 组合的概念组合的概念:一般地,从n个不同元素中取出mmn个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m
6、个元素的一个组合说明:不同元素;“只取不排”无序性;相同组合:元素相同2 2组合数的概念:组合数的概念:从n个不同元素中取出mmn个元素的所有组合的个数,叫做精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业从n个不同元素中取出m个元素的组合数用符号mnC表示3 3组合数公式的推导:组合数公式的推导:(1)一般地,求从n个不同元素中取出m个元素的排列数mnA,可以分如下两步: 先求从 n 个不同元素中取出m个元素的组合数mnC; 求每一个组合中m个元素全排列数mmA,根据分步计数原理得:mnAmnCmmA(2)组合数的公式:(1)(2)(1)!mmnnmmAn nnn mCAm或)!( !mnmnCm
7、n),(nmNmn且二、学习新课:二、学习新课:1 13 3 组合数的性质组合数的性质 1 1:mnnmnCC一般地,从n个不同元素中取出m个元素后,剩下nm个元素因为从n个不同元素中取出m个元素的每一个组合,与剩下的nm个元素的每一个组合一一对应,所以从n个不同元素中取出m个元素的组合数, 等于从这n个元素中取出nm个元素的组合数, 即:mnnmnCC在这里,主要体现: “取法”与“剩法”是“一一对应”的思想证明:)!( !)!()!(!mnmnmnnmnnCmnn又)!( !mnmnCmn,mnnmnCC说明:规定:10nC;等式特点:等式两边下标同,上标之和等于下标;ynxnCCyx 或
8、nyx2 2组合数的性质组合数的性质 2 2:mnC1mnC+1mnC一般地,从121,naaa这n+1 个不同元素中取出m个元素的组合数是mnC1,这些组合可以分为两类:一类含有元素1a,一类不含有1a含有1a的组合是从132,naaa这n个元素中取出m1 个元素与1a组成的,共有1mnC个;不含有1a的组合是从132,naaa这n个元素中取出m个元素组成的,共有mnC个根据分类计数原理,可以得到组合数的另一个性质在这里,主要体现从特殊到一般的归纳思想, “含与不含其元素”的分类思想精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业证明:)!1()!1(!)!( !1mnmnmnmnCCmnmn)!
9、1( !) 1( !mnmmnmnn)!1( !)1(mnmnmmn)!1( !)!1(mnmnmnC1mnC1mnC+1mnC三、典例分析三、典例分析例例 1 1(1)计算:69584737CCCC;解解: (1)原式4565664889991010210CCCCCCC(2)求证:nmC2nmC+12nmC+2nmC证明证明: (2)右边1121112()()nnnnnnnmmmmmmmCCCCCCC左边例例 2 2解方程: (1)3213113xxCC;解解: (1)由原方程得123xx 或1 2313xx ,4x 或5x ,又由11 1312313xxxN 得28x且xN,原方程的解为4
10、x 或5x 上述求解过程中的不等式组可以不解,直接把4x 和5x 代入检验,这样运算量小得多.(2)解方程:333222101xxxxxACC来源: (2)原方程可化为2333110 xxxCA,即5333110 xxCA,(3)!(3)!5!(2)!10!xxxx,11120(2)!10(1) (2)!xx xx,2120 xx,解得4x 或3x ,经检验:4x 是原方程的解来源: 例例 3男运动员 6 名,女运动员 4 名,其中男女队长各 1 名,选派 5 人外出比赛,在下列情形中各有多少种选派方法?(1)男运动员 3 名,女运动员 2 名;(2)至少有 1 名女运动员;(3)队长中至少有
11、 1 人参加;(4)既要有队长,又要有女运动员解题导引解题导引(1)区别排列与组合的重要标志是“有序”与“无序”,无序的问题,用组合解答,有序的问题属排列问题(2)解组合问题时,常遇到“至多”、“至少”问题,解决的方法常常用间接法比较简单,计算量也较小;用直接法也可以解决,但分类要恰当,特别对限制条件比较多的问题解(1)第一步:选 3 名男运动员,有 C36种选法第二步:选 2 名女运动员,有 C24种选法精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业共有 C36C24120(种)选法(2)“至少 1 名女运动员”的反面为“全是男运动员”从 10 人中任选 5 人,有 C510种选法,其中全是男运
12、动员的选法有 C56种所以“至少有 1 名女运动员”的选法有 C510C56246(种)(3)从 10 人中任选 5 人,有 C510种选法其中不选队长的方法有 C58种所以“至少 1 名队长”的选法有 C510C58196(种)(4)当有女队长时,其他人选法任意,共有 C49种选法不选女队长时,必选男队长,共有C48种选法其中不含女运动员的选法有 C45种,所以不选女队长时共有 C48C45种选法故既要有队长,又要有女运动员的选法有 C49C48C45191(种)课堂练习:课堂练习:1计算 C14C25C1720等于()AC1721BC17211CC18211DC1821解析:解析:选 B.
13、原式(C04C14)C25C17201来源: (C15C25)C17201(C26C36)C17201C1620C17201C17211.2从 A,B,C,D,E 五人中选出 2 人参加演讲,共有选法的种数为()A20来源: B10C15D5解析:解析:选 B.共有选法 C2554210.一、组合概念的理解与应用活动与探究 1判断下列问题是排列问题还是组合问题,并分别求出对应的方法数(1)把当日动物园的 4 张门票分给 5 个人,每人至多分一张,而且票必须分完,有多少种分配方法?(2)从 2,3,5,7,11 这 5 个质数中,每次取 2 个数分别作为分子和分母构成一个分数,共能构成多少个不同
14、的分数?(3)从 9 名学生中选出 4 名参加一个联欢会,有多少种不同选法?迁移与应用1若已知集合 P1,2,3,4,5,6,则集合 P 的子集中含有 3 个元素的子集数为_2中国、日本、韩国、朝鲜四国举行女足邀请赛,赛制采取单循环赛方式,请列举出所有各场比赛的双方区分排列与组合的办法是首先弄清楚事件是什么, 区分的标志是有无顺序, 而区分有无顺序的方法是:把问题的一个选择结果写出来,然后交换这个结果中任意两个元素的位置,看是否会产生新的变化,若有新变化,即说明有顺序,是排列问题;若无新变化,即说明无顺序,是组合问题二、与组合数有关的计算与证明活动与探究 21计算:(1)3C382C25C88
15、;(2)C98100C199200;(3)C16C26C372证明:mCmnnCm1n1迁移与应用1计算:C22C23C24C210_精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2若 Cx15C2x615,则 x_3证明下列各等式:(1)CmnnmCm1n1;(2)Cmnm1n1Cm1n1;(3)C0nC1n1C2n2Cm1nm1Cm1nm(1)组合数公式的选取:涉及具体数字的可以用展开式计算,涉及字母的可以用阶乘式计算(2)性质 1:CmnCnmn主要应用于简化运算性质 2:Cmn1CmnCm1n从右到左两个组合数合为一个,实现了由繁到简的化简过程,主要应用于组合数的化简三、简单组合问题活动与
16、探究 3现有 10 名教师,其中男教师 6 名,女教师 4 名(1)现要从中选 2 名去参加会议,有多少种不同的选法?(2)选出 2 名男教师或 2 名女教师去外地学习的选法有多少种?(3)现要从中选出男、女老师各 2 名去参加会议,有多少种不同的选法?迁移与应用1 若从 1,2,3, , 9 这 9 个整数中同时取 4 个不同的数, 其和为偶数, 则不同的取法共有()A60 种B63 种C65 种D66 种2一个口袋中装有大小相同的 6 个白球和 4 个黑球,从中取 2 个球,则这两个球同色的不同取法有_种解简单的组合应用题时,要先判断它是不是组合问题,取出元素只是组成一组,与顺序无关则是组
17、合问题; 取出元素排成一列, 与顺序有关则是排列问题 只有当该问题能构成组合模型时,才能运用组合数公式求出其种数在解题时还应注意两个计数原理的运用,在分类和分步时,注意有无重复或遗漏四、有限制条件的组合问题活动与探究 41某校开设 A 类选修课 3 门,B 类选修课 4 门,一位同学从中共选 3 门若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有()A30 种B35 种C42 种D48 种2某龙舟队有 9 名队员,其中 3 人只会划左舷,4 人只会划右舷,2 人既会划左舷又会划右舷现要选派划左舷的 3 人、右舷的 3 人共 6 人去参加比赛,且既会划左舷又会划右舷的最多选1 人,则不同的选法有(
18、)A4 种B36 种C40 种D92 种迁移与应用1某班班会准备从甲、乙等 7 名学生中选派 4 名学生发言,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲、乙同时参加,则他们发言时不能相邻,那么不同的发言顺序的种数为()A360B520C600D7202(2013 辽宁大连模拟)有 8 名男生和 5 名女生,从中任选 6 人(1)有多少种不同的选法?(2)其中有 3 名女生,有多少种不同的选法?(3)其中至多有 3 名女生,有多少种不同的选法?(4)其中有 2 名女生,4 名男生,分别负责 6 种不同的工作,共有多少种不同的分工方法?(5)其中既有男生又有女生,有多少种不同的选法?(1)解有约束条
19、件的组合问题与解有约束条件的排列问题的方法一样,都是遵循“谁特殊谁优先”的原则,在此前提下,或分类或分步或用间接法(2)要正确理解题中的关键词(如“都”与“不都”, “至少”与“至多”, “含”与“不含”等)的确切含义,正确分类,合理分步(3)分配问题的一般思路是先选取,再分配答案:答案:课前课前预习导学预习导学【预习导引】精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业1组合预习交流预习交流 1提示:联系:二者都是从 n 个不同的元素中取 m(mn)个元素区别:排列与元素的顺序有关,组合与元素的顺序无关,只有元素相同且顺序也相同的两个排列才是相同的排列只要两个组合的元素相同,不论元素的顺序如何,都
20、是相同的组合2(1)组合数Cmn(2)n(n1)(n2)(nm1)m!n!m!(nm)!预习交流预习交流 2(1)提示:C(2)提示:D3CnmnCmnCm1n预习交流预习交流 3提示:(1)C220(2)C39课堂课堂合作探究合作探究【问题导学】活动与探究 1思路分析:明确组合、排列的定义是解题的关键若问题是否与顺序有关不明显,可以尝试写出其中的一个结果进行判断,再运用排列数与组合数公式求值解:(1)是组合问题由于 4 张票是相同的(都是当日动物园的门票),不同的分配方法取决于从 5 人中选择哪 4 人,这和顺序无关分配方法有 C455 种(2)是排列问题,选出的 2 个数有角色差异(作分子
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