内容正文:
排列
授课人:XXX
第六章 计数原理
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1
学习目标
通过实例,理解并掌握排列的概念.
01
能应用排列知识解决简单的实际问题.
02
核心素养
数学抽象
排列的概念.
逻辑推理
排列的概念.
数学运算
运用排列数解决计数问题.
课程导入
在上节例8的解答中我们看到,用分步乘法计数原理解决问题时,因做了一些重复性工作而显得烦琐. 能否对这类计数问题给出一种简捷的方法呢?
Part 01
排列的概念
问题探究
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1名同学参加下午的活动,有几种不同的选法?
问题1中要完成的“一件事情”是什么?
追问1
要完成的一件事是“选出2名同学参加活动,1名同学参加上午的活动,另1名同学参加下午的活动”.
问题探究
如何完成这件事?
追问2
可以分2步完成:
第1步,确定参加上午活动的同学,从3人中任选1人,有3种选法;
第2步,确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后,参加下午活动的同学只能从剩下的2人中去选,有2种选法.
根据分步乘法计数原理,不同的选法种数为 .
问题探究
列举法
(树状图)
上午
下午
相应的选法
甲
乙
丙
甲乙
甲丙
乙
甲
丙
乙甲
乙丙
丙
甲
乙
丙甲
丙乙
还可以采用什么计数的方法?
追问3
问题探究
如果将问题1的背景去掉,把被选出的同学叫做元素,那么还可怎样叙述问题1?
追问4
如果把问题1中被取出的对象叫做元素,那么问题可叙述为:
从3个不同的元素中任意取出2个,并按一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
问题探究
用元素列出追问4中各种不同的排法,并求出不同的排列方法种数.
追问5
所有不同的排列是
不同的排列方法种数为
问题探究
问题1中的“顺序”是什么?
追问6
参加上午的活动在前,
参加下午的活动在后.
问题探究
问题2
从1,2,3,4这4个数字中,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?
问题2中要完成的“一件事情”是什么?
追问1
要完成的一件事是“从4个非零的不同数字中选出3个排成一个三位数”.
问题探究
如何完成这件事?
追问2
可以分3步完成:
第1步,确定百位上的数字,从1,2,3,4这4个数字中任取1个,有4种方法;
第2步,确定十位上的数字,当百位上的数字确定后,十位上的数字只能从余下的3个数字中去取,有3种方法;
第3步,确定个位上的数字,当百位、十位上的数字确定后,个位的数字只能从余下的2个数字中去取,有2种方法.
根据分步乘法计数原理,不同的排法种数为 .
问题探究
还可以采用什么计数的方法?
追问3
百位
十位
个位
列举法(树状图)
1
2
3
4
3
2
4
4
2
3
2
1
3
4
3
1
4
4
1
3
3
1
2
4
2
1
4
4
1
2
4
1
2
3
2
1
3
3
1
2
问题探究
由此可写出所有的三位数:
问题探究
如果将问题2的背景去掉,把被取出的数字叫做元素,那么还可怎样叙述问题2?
追问4
同样,如果把问题2中被取出的对象叫做元素,那么问题可叙述为:
从4个不同的元素中任意取出3个,并按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
问题探究
用元素列出追问4中各种不同的排法,并求出不同的排列方法种数.
追问5
所有不同的排列是
不同的排列方法种数为
问题探究
问题2中的“顺序”是什么?
追问6
百位在前,
十位居中,
个位在后.
问题探究
问题3
上述问题1,2的共同特点是什么?你能将它们推广到一般情形吗?
问题1和问题2都是研究从一些不同元素中取出部分元素,并按照一定的顺序排成一列的方法数.
从3个不同的元素中任意取出2个,并按一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
问题1
从4个不同的元素中任意取出3个,并按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
问题2
排列的概念
一般地,从个不同元素中取出个元素,并按照一定的顺序排成一列,叫做从个不同元素中取出个元素的一个排列.
排列
排列的概念
问题4
如何判断两个排列是否相同?
根据排列的定义,两个排列相同的充要条件是:
两个排列的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同.
在问题1中,
“甲乙”与“甲丙”的元素不完全相同,它们是不同的排列;
“甲乙”与“乙甲”虽然元素完全相同,