内容正文:
高中数学 计数原理
内容:排列
知识点一 排列的定义
一般地,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,叫做从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完全相同,且元素的排列顺序相同.
知识点二 排列数及排列数公式
1.排列数的定义
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,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号A表示.
2.排列数公式
(1)乘积形式:A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1).(这里n,m∈N*且m≤n)
(2)阶乘形式:A=.(n,m∈N*,且m≤n)
(3)性质:A=n!,规定A=1,0!=1.
知识拓展
排列的定义包括两个基本内容:一是“取出元素”;二是“按照一定的顺序排成一列”.
注意:所研究的n个元素是互不相同的,取出的m个元素也是不同的.判断一个具体问题是不是排列问题,就看从n个不同元素中取出m个元素后,再安排这m个元素时,是有序的还是无序的,有序的是排列,无序的就不是排列.
注意“排列”与“排列数”不是同一个概念,排列是从n个不同元素中任取m个元素,按照一定的顺序排成一列,它不是一个数;排列数是指从n个不同元素中取出m个元素的所有排列的个数,它是一个数.
自诊小测
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1,2,3与3,2,1为同一排列.( )
(2)在一个排列中,同一个元素不能重复出现.( )
(3)从1,2,3,4中任选两个元素,就组成一个排列.( )
(4)从5个同学中任选2个同学分别参加数学和物理竞赛的所有不同的选法是一个排列问题.( )
2.做一做
(1)89×90×91×…×100可表示为( )
A.A B.A C.A D.A
(2)从5个人中选取甲、乙2个人去完成某项工作,这________排列问题.(填“是”或“不是”)
(3)从1,2,3中任取两个数字可组成不同的两位数有________个.
探究 排列的有关概念
例1 判断下列问题是否是排列问题.
(1)从1,2,3,4四个数字中,任选两个做加法,其结果有多少种不同的可能?
(2)从1到10十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内的点的坐标,可得到多少个不同的点的坐标?
(3)从10名同学中任抽2名同学去学校开座谈会,有多少种不同的抽取方法?
(4)某商场有四个大门,若从一个大门进去,购买物品后,再从另一个大门出来,不同的出入方式有多少种?
(5)有红球、黄球、白球各一个,现从这三个小球中任取两个,分别放入甲、乙两个盒子里,有多少种不同的放法?
判断下列问题是否为排列问题.
(1)会场有50个座位,要求选出3个座位有多少种方法?若选出3个座位安排三位客人,又有多少种方法?
(2)从集合M={1,2,…,9}中,任取两个元素作为a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的椭圆方程+=1?可以得到多少个焦点在x轴上的双曲线方程-=1?
(3)从1,3,5,7,9中任取3个数字,有多少种方法?若这3个数字组成没有重复的三位数,又有多少种方法?
探究 简单的排列问题
例2 写出下列问题的所有排列:
(1)北京、广州、南京、天津4个城市相互通航,应该有多少种机票?
(2)两名老师和两名学生合影留念,写出老师不在左端且相邻的所有可能的站法,并回答共有多少种?
从0,1,2,3这四个数字中,每次取出三个不同数字排成一个三位数.
(1)能组成多少个不同的三位数,并写出这些三位数;
(2)若组成这些三位数中,1不能在百位,2不能在十位,3不能在个位,则这样的三位数共有多少个,并写出这些三位数.
探究 与排列数有关的运算
例3 (1)计算:;
(2)解方程3A=4A;
(3)解不等式A>6A,其中x≥3,x∈N*;
(4)若n∈N,将(55-n)(56-n)…(68-n)(69-n)用排列数符号表示.
(1)设a∈N*,且a<27,且(27-a)(28-a)…(34-a)等于( )
A.A B.A
C.A D.A
(2)计算:=________.
(3)求证:A-A=mA.
课堂小测
1.下列问题是排列问题的是 ( )
A.从8名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法?
B.10个人互相通信一次,共写了多少封信?
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相乘,其结果共有多少种?
2.下列各式中与排列数A相等的是( )
A. B.n(n-1)(n-2)…(n-m)
C.A D.A·A
3.某段铁路所有车站共发行132种普通车票,那么这段铁路共有的车站数是( )
A.8 B.12 C.16 D.24
4.若把英