内容正文:
第十二章 计数原理
第65课 排列与组合
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激活思维
1. (选修2-3P17练习2改编)5人站成一排照相,共有______种不同的站法.
【解析】5人站成一排照相,相当于五个元素的一个全排列,所以共有Aeq \o\al(5,5)=5×4×3×2×1=120(种)不同的站法.
2. (选修2-3P18习题10改编)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________.
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【解析】分两步:先排个位有Aeq \o\al(1,2)种排法;再排剩下三位有Aeq \o\al(3,4)种排法.故共有Aeq \o\al(1,2)Aeq \o\al(3,4)=48(种)排法.
3. (选修2-3P24习题7改编)从5名女同学和4名男同学中选出4人参加演讲比赛,男、女同学分别至少有1名,则有________种不同的选法.
【解析】Ceq \o\al(1,5)·Ceq \o\al(3,4)+Ceq \o\al(2,5)·Ceq \o\al(2,4)+Ceq \o\al(3,5)·Ceq \o\al(1,4)=120.
4. (选修2-3P24习题2改编)下列等式不正确的是________.(填序号)
①Ceq \o\al(m,n)=Ceq \o\al(n-m,n);②Ceq \o\al(m,n)=eq \f(A\o\al(m,n),n!);③(n+2)(n+1)Aeq \o\al(m,n)=Aeq \o\al(m+2,n+2);④Ceq \o\al(r,n)=Ceq \o\al(r-1,n-1)+Ceq \o\al(r,n-1).
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②
【解析】由排列数公式易证①③④正确;Ceq \o\al(m,n)=eq \f(n!,m!n-m!),而eq \f(A\o\al(m,n),n!)=eq \f(1,n-m!),所以②不正确.
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5. (选修2-3P29习题8改编)某工厂将甲、乙等五名新招聘员工分配到三个不同的车间,每个车间至少分配一名员工,且甲、乙两名员工必须分到同一个车间,则不同分法的种数为________.
【解析】若甲、乙分到的车间不再分人,则分法有Ceq \o\al(2,3)×Aeq \o\al(3,3)=18(种);若甲、乙分到的车间再分一人,则分法有Ceq \o\al(1,3)×Aeq \o\al(3,3)=18(种).所以满足题意的分法共有18+18=36(种).
分类
分步
相加
相乘
知识梳理
1. 分类加法计数原理:完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,…,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=________________________种不同的方法.
2. 分步乘法计数原理:完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=_______________________种不同的方法.
3. 分类和分步的区别:关键是看事件能否完成,事件完成了就是_______;必须要连续若干步才能完成的则是_______.分类要用分类加法计数原理将种数_______;分步要用分步乘法计数原理,分步后要将种数_______.
m1+m2+…+mn
m1×m2×…×mn
n(n-1)(n-2)…(n-m+1)
n(n-1)(n-2)…2·1
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4. 排列
(1) 排列的定义:从n个不同的元素中取出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) 排列数的定义:从n个不同的元素中取出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Aeq \o\al(m,n)表示.
(3) 排列数公式
①当m<n时,排列称为选排列,排列数为Aeq \o\al(m,n)=____________________________;
②当m=n时,排列称为全排列,排列数为Aeq \o\al(n,n)=_________________________.
上式右边是自然数1到n的连乘积,把它叫做n的阶乘,并用n!表示,于是Aeq \o\al(n,n)=n!.进一步规定0!=_______,于是, Aeq \o\al(m,n)=eq \f(n!,n-m!).
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Ceq \o\al(m,n)
5. 组合
(1) 组合的定义:从n个不同的元素中取出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.
(2) 组合数的定义:从n个不同的元素