内容正文:
第一章 计数原理
| 数学 | 选修2-3(BSD)
菜 单
§2 排列
一 排列与排列数公式
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菜 单
课前预习案·素养养成
●趣味导入
观察下列问题:
(1)甲、乙、丙三人站成一排照相有多少种站法?
(2)从你们班的50名同学中选出6人分别担任6个学习小组的组长,有多少种安排方法?
你认为上述问题与人的安排顺序有关吗?排列的定义是什么?
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一定顺序排成一列
完全相同
排列顺序
排列问题
●学案导引
知识点一
排列的意义
理解
一般地,从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素,按照___________________,叫作从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.两个排列相同,当且仅当两个排列的元素__________,且元素的__________相同.把有关求排列的个数问题叫作______________.
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●思考探究
1.排列的定义中包含什么基本内容?你能举例说明与顺序有关、无关的问题吗?
提示 排列的定义中包含两个基本内容:一是“取出元素”(无重复元素);一是“按照一定顺序排列”.“一定顺序”就是与位置有关.例如,从1,2,3这3个数中每次取出2个数,问2个数相乘有多少个不同的积或相加有多少个不同的和,就与位置无关,即与顺序无关;如果改为相减或相除,有多少不同的差和商就与位置有关,也就是与顺序有关.因加法和乘法有交换律,而减法和除法没有.
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2.如何判断一个具体问题是否为排列问题?
提示 判断的依据是从n个不同元素中取出m个元素后,在安排这m个元素时是有序还是无序,有序就是排列,无序就不是排列.而检验它是否有顺序的依据就是变换元素不同的位置,看其结果是否有变化,有变化就是有顺序,无变化就是无顺序.
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所有排列的个数
知识点二
排列数及排列数公式
掌握
1.把从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的_________________________,叫作从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号______表示.
2.排列数公式:Aeq \o\al(m,n)=________________________=eq \f(n!,(n-m)!).这里n,m∈N+且m≤n,并规定0!=1.
Aeq \o\al(m,n)
n(n-1)(n-2)…(n-m+1)
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●思考探究
1.“排列”和“排列数”有何不同?
提示 “排列”与“排列数”是两个不同的概念,一个排列是指“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”,它不是一个数,而是具体的一件事.“排列数”是指“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”,它是一个数.
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2.你能指出排列数公式乘积形式的结构特点吗?
提示 排列数公式右边有三个特点:共m个连续正整数的连乘积;第一个因数是n,后面每一个因数比它前面的一个因数小1;最后一个因数是n-m+1.
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课堂探究案·素养提升
类型一 排列的概念
[例1] 判断下列问题是否是排列问题.
(1)从1,2,3,5中任取两个不同的数相减(除)可得多少种不同的结果?
(2)从1,2,3,5中任取两个不同的数相加(乘)可得多少种不同的结果?
(3)有12个车站,共需准备多少种车票?
(4)从学号为1到10的10名同学中任抽2名同学去学校参加座谈会,有多少种选法?
(5)平面上有5个点,其中任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?可确定多少条射线?
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[思路点拨]
[自主解答] (1)由于两数相减(除),两数互换后结果会有变化,故元素是有顺序的,所以是排列问题.
(2)由于两数相加(乘),两数互换后对结果无影响,故元素是无顺序的,所以不是排列问题.
(3)元素是有顺序的,故是排列问题.
(4)由于这两名同学先抽谁都是一样的,即元素无顺序,故不是排列问题.
(5)对于直线而言,哪个点在前是无所谓的,而确定射线的两点的顺序关系到射线向哪边延伸,故确定射线是排列问题,确定直线不是.
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[方