内容正文:
第六章 计数原理
6.2.1 排列
1
上午
下午
相应的排法
甲
乙
丙
乙
甲
丙
丙
甲
乙
甲丙
甲乙
乙甲
乙丙
丙甲
丙乙
问题1:从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加一项活动,其中1名同学参加上午的活动,另名同学参加下午的活动,有多少种不同的选法?
问题1:从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加一项活动,其中1名同学参加上午的活动,另名同学参加下午的活动,有多少种不同的选法?
解:第一步:确定参加上午活动的同学即从3名中任选1名,有3种选法.
第二步:确定参加下午活动的同学,有2种方法
根据分步计数原理:3×2=6 即共6种方法。
把上面问题中被取出的对象叫做元素,
于是问题1就可以叙述为:
从3个不同的元素a,b,c中任取2个,然后按照一定的顺序排成一列,一共有多少种不同的排列方法?
ab, ac, ba, bc, ca, cb
问题2:从1,2,3,4这4个数中,每次取出3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?
有此可写出所有的三位数:
123,124,132,134,142,143; 213,214,231,234,241,243,312,314,321,324,341,342; 412,413,421,423,431,432。
百 十 个
从4个不同的元素a,b,c,d 中任取3个,然后按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
abc, abd, acb, acd, adb, adc;
bac, bad, bca, bcd, bda, bdc;
cab, cad, cba, cbd, cda, cdb;
dab, dac, dba, dbc, dca, dcb.
上面两个问题有什么共同特征?可以用怎样的数学模型来刻画?
(一)排 列
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。
说明:
(1)、元素不能重复.n个中不能重复,m个中也不能重复
(2)、“按一定顺序”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。
(3)、两个排列相同,当且仅当这两个排列中的元素完全相同,而且元素的排列顺序也完全相同。
(4)、m<n时的排列叫选排列,m=n时的排列叫全排列。
(5)、为了使写出的所有排列情况既不重复也不遗漏,最好采用“树形图”
例1.某省中学生足球赛每组有6支队,每支队都要与同组的其他各队在主、客场分别比赛1场,那么每组共进行多少场比赛?(有多少种排列方式)
分析:每组任意2支队之间进行的1场比赛,可以看作是从该组6支队中选2支,按“主队、客队”的顺序排成一个排列.
解:可以先从6支队选1支队为主队,然后从剩下的5支队中选1支队为客队,按分步乘法计数原理,每组进行的比赛场数为:6×5=30.
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例2.(1)一张餐桌上有5盘不同的菜,甲、乙、丙3名同学每人从中各取1盘菜,共有多少种不同的取法?
(2)学校食堂的一个窗口共卖5种菜,甲、乙、丙3名同学每人从中选一种,共有多少种不同的选法?
分析:3名同学每人从5盘不同菜中取1盘菜,可看作从5盘菜中任取3盘放在3个位置(给3名同学)的一个排列;
解:(1)可以先从这5盘菜中取1盘给同学甲,然后从剩下4盘菜中取1盘给同学乙,最后从剩下的3盘菜中取1盘给同学丙.按分步乘法计数原理,不同的取法种数为:5×4×3=60.
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(2)可以先让同学甲从5种菜中选1种,有5种选法;再让同学乙从5种菜中选1种,有5种选法;最后让同学丙从5种菜中选1种,同样有5种选法. 按分步乘法计数原理,不同的取法种数为:5×5×5=125.
例2.(1)一张餐桌上有5盘不同的菜,甲、乙、丙3名同学每人从中各取1盘菜,共有多少种不同的取法?
(2)学校食堂的一个窗口共卖5种菜,甲、乙、丙3名同学每人从中选一种,共有多少种不同的选法?
分析:而3名同学每人从食堂窗口的5种菜中选1种,每人都有5种选法,不能看成一个排列.
例3. (1)8个人排成一排,共有多少种不同的排法?
(2)8个人排成两排,前后两排各4人共有多少种不同的排法?
(3)8个人排成两排,前排3人,后排5人,共有多少种不同的排法?
(二)排 列 数
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个不同的元素中取出m个元素的排列数,用符号 表示
“排列”和“排列数”有什么区别和联系?
※“排列数”是指从n个不同元素中,任取m个元素的所有排列的个数,是一个数;
符号 只表示排列数,而不表示具体的排列
※“一个排列”是指: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,不是数
问题1中是求从3个不同元素中取出2个元素的排列数,记为 ,已经算得