内容正文:
1.2 排列(二)
盘湾中学高二数学备课组
【概念复习】:
1.排列的定义,理解排列定义需要注意的几点问题;
从n个不同元素中,任取m(m<n)个元素(这里的被取元素各不相同)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,排列数的计算公式
一、无限制条件的排列问题
1.从5种不同的蔬菜种子中选3种分别种在3块不同土质的土地上,共有多少种不同的种法?
分析:把5个种子分别标上1,2,3,4,5,用123表示种子1种在第1块土地上,种子2种在第2块土地上,种子3种在第3块土地上,因此3个数的一个排列就是一种种植方法,从5个不同数中取出3个数的一个排列就是一种种植方法,多少个排列就有多少种种法。
2.公共汽车上有4位乘客,其中任何两个人都不在同一车站下车,汽车沿途停靠6个站,那么这4位乘客不同的下车方法有多少种?
分析:6个车站分别标上1,2,3,4,5,6,如1246表示第一位乘客在1号站下,第二位乘客在2号站下,第三位乘客在4号站下,第四位乘客在6号车站下,不同的排列表示不同的下法,有多少个不同的排列就有多少种不同的下法,共有A46=6·5·4·3=360
3. 某年全国足球甲级(A组)联赛共有14个队参加,每队要与其余各队在主、客场分别比赛一次,求总共要进行多少场比赛.
(场)
4.从参加乒乓球团体比赛的5名运动员中选出3名进行某场比赛,并排定他们的出场顺序,有 种不同的方法?
5.(1)从5本不同的书中选3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?
(2)从5种不同的书中买3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?
(种)
(种)
解法一:对排列方法分步思考。
0是“特殊元素”,
特殊元素要特殊(优先)处理。
例1 用 0 到 9 这十个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?
二、有限制条件的排列问题
(一)特殊元素、特殊位置问题
百位
十位
个位
解法二:间接法.
从总数中去掉不合条件的排列的种数
求总数: 从0到9这十个数字中任取三个数字的排列数为 ,
∴ 所求的三位数的个数是
求以0为排头的排列数为 .
小 结一:对于“在”与“不在”等有特殊元素或特殊位置的排列问题,通常是先排特殊元素或特殊位置,称为优先处理特殊元素(位置)法(优限法)。
例2.用0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字的
1)五位数
2)六位偶数
3)大于213045的自然数
1)解1.
位置分析法:首位是特殊位置,0不能排,有5种排法,,其余4个位置有A45种排法,由乘法原理知共有5· A45=5·5·4·3·2=600
解2.(间接法) 6个数中取5个数的排列中有不满足要求的数如02134等,0这样的数共有A56-A45=600
2)可分为两类,第一类是个位为0的有A55个,第二类个位不是0,个位有两种排法,首位有4种排法,中间四位有A44种排法,第二类共有2·4·A44=192,由加法原理共有A55+192=312
形如2134,2135的数有A12·A22
形如21054有一个
因此满足要求的数共有449个
3)形如3,4,5,这样的数都是满足条件的数共有A13·A55
形如 23,24,25这样的数都是满足条件的数共有A13·A44
形如214,215这样的数都是满足条件的数共有A12·A33
例3、⑴ 7位同学站成一排,共有多少种不同的排法?
解:问题可以看作:7个元素的全排列A77=5040
⑵ 7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?
解:问题可以看作:余下的6个元素的全排列A66 =720
⑶ 7位同学站成一排,其中甲不站在首位,共有多少种不同的排法?
解一:甲站其余六个位置之一有A61种,其余6人全排列有A66 种,共有A61 A66 =4320。
解二:从其他6人中先选出一人站首位,有A61,剩下6人(含甲)全排列,有A66 ,共有A61 A66 =4320。
解三:7人全排列有A77,甲在首位的有A66,所以共有 A77- A66=7 A66- A66=4320。
(4)7位同学站成一排.甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?
解:根据分步计数原理:第一步 甲、乙站在两端有A22种;第二步 余下的5名同学进行全排列有A55种 则共有A22 A55 =240种排列方法
A55
A55
A22
A22
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
甲
乙
乙
甲
a