排列与组合课件ppt.ppt
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1、1.2 1.2 排列组合排列组合1.2.1 1.2.1 排列排列 从甲、乙、丙从甲、乙、丙3 3名同学中选出名同学中选出2 2名参加某天名参加某天的一项活动,其中的一项活动,其中1 1名同学参加上午的活动,另名同学参加上午的活动,另1 1名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?种种 种种种种甲甲乙乙丙丙乙乙甲甲丙丙丙丙甲甲乙乙分析分析:树形图:树形图:相应的排列:相应的排列:甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙 从甲、乙、丙从甲、乙、丙3 3名同学中选出名同学中选出2 2名参加某天名参加某天的一项活动,其中的一项活动,
2、其中1 1名同学参加上午的活动,名同学参加上午的活动,1 1名名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?把问题把问题1 1中被取的中被取的对象对象叫做叫做元素元素问题改述为:问题改述为: 从从3 3个不同的元素个不同的元素a,b,ca,b,c中任取中任取2 2个,按照一定的个,按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法。顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法。不同的排列为:不同的排列为:ab ac ba bc ca cb 共有共有 3X2=6 种种种种 种种 种种种种 从、这四个数字中,取出从、这四个数字中,取出3 3个数个数字排成一个三位数,共可
3、得多少个不同的三位数?字排成一个三位数,共可得多少个不同的三位数? 分析:分析: 树形图:树形图: 从、这四个数字中,取出从、这四个数字中,取出3 3个数个数字排成一个三位数,共可得多少个不同的三位数?字排成一个三位数,共可得多少个不同的三位数? 把问题把问题1 1中被取的中被取的对象对象叫做叫做元素元素问题改述为:问题改述为: 从从4 4个不同的元素个不同的元素a,b,c,da,b,c,d中任取中任取3 3个,按照一定个,按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法。的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法。不同的排列为:不同的排列为:abc abd acb acd adb adcbac
4、 bad bca bcd bda bdccab cad cba cbd cda cdbdab dac dba dbc dca dcb共有共有 4X3X2=24 种种基本概念基本概念2、排列定义:、排列定义: 从从n个不同元素中取出个不同元素中取出m (m n)个元素,个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元个不同元素中取出素中取出m个元素的一个排列。个元素的一个排列。说明:说明:1 1、元素不能重复。、元素不能重复。2 2、“按一定顺序按一定顺序”就是与位置有关,这是判断一就是与位置有关,这是判断一个问题是否是排列问题的关键。个问题是否是排列问题的关键。3
5、 3、两个排列相同,当且仅当这两个排列中的两个排列相同,当且仅当这两个排列中的元素元素完全相同完全相同,而且元素的,而且元素的排列顺序也完全相同排列顺序也完全相同。4 4、m mn n时的排列叫时的排列叫选排列选排列,m mn n时的排列叫时的排列叫全排列全排列。5 5、为了使写出的所有排列情况既不重复也不遗漏,、为了使写出的所有排列情况既不重复也不遗漏,可以采用可以采用“树形图树形图”。(有序性)(有序性)(互异性)(互异性)3 排列数的定义排列数的定义从从 n n 个个不同不同元素中,任取元素中,任取 m (mn) m (mn) 个元素的个元素的所有不同的所有不同的排列的个数排列的个数,叫
6、做从,叫做从 n n 个不同元素个不同元素中取出中取出 m m 个元素的一个个元素的一个排列数排列数. . 记作记作注意:注意:(2)排列与排列数的区别)排列与排列数的区别排排 列:列:不是数不是数 , 是有序的元素列是有序的元素列排列数:排列数:是数是数 ,排列的个数,排列的个数mn(1) 且且 mnmn,m nN从从n个不同元素中取出个元素,排个不同元素中取出个元素,排成一列,共有多少种排列方法?成一列,共有多少种排列方法?从从n个不同元素中取出个元素,排个不同元素中取出个元素,排成一列,共有多少种排列方法成一列,共有多少种排列方法?n种种(n-1)种种n种种 (n-1)种种 (n-2)种
7、种=n (n-1)2n=n (n-1) (n-2)3n从从n个不同元素中取出个不同元素中取出m个元素,排个元素,排成一列,共有多少种排列方法?成一列,共有多少种排列方法?n种种 (n-1)种种 (n-2)种种(n-m+1)种种 排列数公式:排列数公式:=n (n-1) (n-2) (n-m+1)种种mn排列数公式的特征:排列数公式的特征:()()m项相乘;项相乘;()右边第一个因数是()右边第一个因数是n ,后面每个因数比前一个少,后面每个因数比前一个少1nn表示什么?表示什么?n个元素全部取出的排列的个数,个元素全部取出的排列的个数,其中每个排列叫做其中每个排列叫做n 个元素的一个个元素的一
8、个全排列全排列nn(1) (2)3 2 1nnn !n(n的的阶乘阶乘)规定:规定:0! 1!()!mnnAnm (1) (2)(1)mnn nnnmA排列数公式:排列数公式:mnn! (m n,m,n N)(n m)!A)Nnm,n,(m 常用于计算含有数字的常用于计算含有数字的排列数的值排列数的值常用于对含有字母的排列数常用于对含有字母的排列数的式子进行变形和论证的式子进行变形和论证10 !规定:规定:123)2()1( nnnAnn!nAnn 1!2!3!4!5!6!7!(n+1) n!=(1)(1)(2 )32 1nnnn=(n+1)!(n+2)(n+1) n!(2 )(1)(1)(2
9、 )32 1nnnnn=(n+2)!例例4 4 计算:计算:316(1)A 3360141516 =6!=654321=72066(2)A例题与练习例题与练习! 57!7! 8)3( 22! (1)!(4)mmmmA42221mm例例2.2.解方程解方程: :4321(1)140nnAA189(2)34mmAA(1)n=3 (2)m=6 例例2 2 某年全国足球甲级(某年全国足球甲级(A A组)联赛组)联赛共有共有1414个队参加,每队要与其余各队在个队参加,每队要与其余各队在主、客场分别比赛一次,求总共要进行主、客场分别比赛一次,求总共要进行多少场比赛多少场比赛. .21414 13182A
10、 ( (场场) )例例3 3(1 1)从)从5 5本不同的书中选本不同的书中选3 3本送给本送给3 3名名同学,每人各同学,每人各1 1本,共有多少种不同的送本,共有多少种不同的送法?法? 3560A=( (种种) )35125=( (种种) )(2 2)从)从5 5种不同的书中买种不同的书中买3 3本送给本送给3 3名同学,名同学,每人各每人各1 1本,共有多少种不同的送法?本,共有多少种不同的送法? 例例4:用:用0到到9这这10个数字,可以组成多少个没有重复个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?数字的三位数?百位十位个位解法一:对排列方法分步思考。解法一:对排列方法分步思考。648
11、899181919AAA6488992919AA从位置出发从位置出发解法二:对排列方法分类思考。符合条件的三位数解法二:对排列方法分类思考。符合条件的三位数可分为两类:可分为两类:百位百位 十位十位 个位个位A390百位百位 十位十位 个位个位A290百位百位 十位十位 个位个位A2964822939AA根据加法原理根据加法原理从元素从元素0出发分析出发分析解法三:间接法解法三:间接法. 从从0到到9这十个数字中任取三个数字的排列这十个数字中任取三个数字的排列 A310.648898910A310A29 所求的三位数的个数是所求的三位数的个数是其中以其中以0为排头的排列数为为排头的排列数为 .
12、 A29逆向思维法逆向思维法个。有种,故符合题意的偶数有、千位上的排列数不能选),十位、百位种(排列数有中选);万位上的数字、种(从有)个位上的数字排列数解法一:(正向思考法331312331312542AAAAAA百位十位个位千位万位13A33A12A例例5:由数字:由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位组成没有重复数字的五位数,其中小于数,其中小于50000的偶数共有多少个?的偶数共有多少个?有约束条件的排列问题有约束条件的排列问题百位十位个位千位万位例例5:由数字:由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位组成没有重复数字的五位数,其中小于数,其中小于50000的偶数共有多少
13、个?的偶数共有多少个?个共有:个,符合题意的偶数的数减去偶数中大于个,再数个,减去其中奇数的个位数有数字的组成无重复、)由解法二:(逆向思维法365000055432133124413553312441355AAAAAAAAAA有约束条件的排列问题有约束条件的排列问题有约束条件的排列问题有约束条件的排列问题例例6:6个人站成前后两排照相,要求前排个人站成前后两排照相,要求前排2人,后排人,后排4人,那么不同的排法共有人,那么不同的排法共有( )A.30种种 B. 360种种 C. 720种种 D. 1440种种 C例例7:有:有4个男生和个男生和3个女生排成一排,按下列要求各有多少种不同排法:
14、个女生排成一排,按下列要求各有多少种不同排法:(1)男甲排在正中间;)男甲排在正中间; (2)男甲不在排头,女乙不在排尾;)男甲不在排头,女乙不在排尾;(3)三个女生排在一起;)三个女生排在一起;(4)三个女生两两都不相邻;)三个女生两两都不相邻;(5)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右顺序不变;)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右顺序不变;(6 6)若甲必须在乙的右边(可以相邻,也可以不相邻),有多少种站法?若甲必须在乙的右边(可以相邻,也可以不相邻),有多少种站法?对于相邻问题,常用对于相邻问题,常用“捆绑法捆绑法”对于不相邻问题,常用对于不相邻问题,常用 “插空法插空法”例例8:一天
15、要排语、数、英、体、班会六节课,要求:一天要排语、数、英、体、班会六节课,要求上午的四节课中,第一节不排体育课,数学排在上上午的四节课中,第一节不排体育课,数学排在上午;下午两节中有一节排班会课,问共有多少种不午;下午两节中有一节排班会课,问共有多少种不同的排法?同的排法?有约束条件的排列问题有约束条件的排列问题1.2.2 1.2.2 组合组合 问题一:问题一:从甲、乙、丙从甲、乙、丙3 3名同学中选出名同学中选出2 2名去参名去参加某天的一项活动,其中加某天的一项活动,其中1 1名同学参加上午的名同学参加上午的活动,活动,1 1名同学参加下午的活动,有多少种不名同学参加下午的活动,有多少种不
16、同的选法?同的选法?问题二:问题二:从甲、乙、丙从甲、乙、丙3 3名同学中选出名同学中选出2 2名去参名去参加某天一项活动,有多少种不同的选法?加某天一项活动,有多少种不同的选法?236A 甲、乙;甲、丙;乙、丙甲、乙;甲、丙;乙、丙 3 3情境创设情境创设从已知的从已知的3个不同个不同元素中每元素中每次取出次取出2个元素个元素 , ,并成一组并成一组问题问题2从已知的从已知的3 个不同个不同元素中每元素中每次取出次取出2个元素个元素 , ,按照一定按照一定的顺序排的顺序排成一列成一列. .问题问题1排列排列组合组合有有顺顺序序无无顺顺序序 一般地,从一般地,从n个不同元素中取出个不同元素中取
17、出m(mn)个元素)个元素并成一组并成一组,叫做从,叫做从n个个不同元素中取出不同元素中取出m个元素的一个个元素的一个组合组合 排列与组合的排列与组合的概念有什么共概念有什么共同点与不同点?同点与不同点? 概念讲解概念讲解组合定义组合定义: :组合定义组合定义: : 一般地,从一般地,从n个不同元素中取出个不同元素中取出m(mn)个个元素元素并成一组并成一组,叫做从,叫做从n个不同元素中取出个不同元素中取出m个元素的一个元素的一个个组合组合排列定义排列定义: : 一般地,从一般地,从n n个不同元素中取出个不同元素中取出m (mn) 个个元素,元素,按照一定的顺序排成一列按照一定的顺序排成一列
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