内容正文:
第二节 排列与组合
课标解读
1.理解排列的概念及排列数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题.
2.理解组合的概念及组合数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题.
知识点一 排列、组合的定义
排列的定义
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
组合的定义
作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合
知识点二 排列数、组合数的定义、公式、性质
排列数
组合数
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
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数
公式
A=n(n-1)(n-2)·…·(n-m+1)=
C===
性质
A=n!,0!=1
C=1,C=C,C+C=C
(1)“排列”与“组合”的辨析:排列与组合最根本的区别在于“有序”和“无序”.取出元素后交换顺序,如果与顺序有关,则是排列;如果与顺序无关,则是组合.
(2)排列数与组合数之间的联系:CA=A;
(3)两种形式:连乘积形式;阶乘形式.前者多用于数字计算,后者多用于含有字母的排列数式子的变形与论证.
组合数的性质
(1)C=C:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的方法等于取出剩余n-m个元素的方法数.
(2)C=C+C:从n+1个不同元素中取出m(m≤n)个元素可分以下两种情况:①不含特殊元素A有C种情况;②含特殊元素A有C种情况.
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( × )
(2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( √ )
(3)一个组合中取出的元素讲究元素的先后顺序.( × )
(4)kC=nC.( √ )
(5)若组合式C=C,则x=m成立.( × )
二、版本互鉴
1.(人教A版选择性必修第三册P20 T3改编)一个停车场有8个停车位,如果每个车位只能停放1辆汽车,现要停放4辆不同的汽车,不同停放方法的种数为( )
A.70 B.1 440
C.1 680 D.1 880
答案:C
2.(人教A版选择性必修第三册P26 习题T4(2)改编)从4本不同的课外读物中,买3本送给3名同学,每人各1本,则不同的送法种数是( )
A.12 B.24
C.64 D.81
答案:B
3.(人教A版选择性必修第三册P26 T4(2)改编)中国有十二生肖,又叫十二属相,每一个人的出生年份对应了十二种动物(鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪)中的一种.现有十二生肖的吉祥物各一个,三位同学依次选一个作为礼物,甲同学喜欢牛和马,乙同学喜欢牛、狗和羊,丙同学每个吉祥物都喜欢,如果三位同学对选取的礼物都满意,则选法有( )
A.50种 B.60种
C.90种 D.180种
答案:A
4.(苏教版选择性必修第二册P88 T4改编)某单位要邀请10位教师中的6位参加一个会议,其中甲、乙两位教师不能同时参加,则邀请的不同方法有________种.
答案:140
5.(北师大版选择性必修第一册P173 T3改编)某校开设A类选修课3门,B类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法种数为________.
答案:30
考点 排列问题(自悟通)
1.甲、乙两人要在一排8个空座上就座,若要求甲、乙两人每人的两旁都有空座,则不同的坐法有( )
A.10种 B.16种
C.20种 D.24种
C 解析:一排共有8个座位,现有两人就座,故有6个空座.∵要求每人左右均有空座,∴在6个空座的中间5个空中插入2个座位让两人就座,即有A=20种坐法.
2.有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.
(1)选5人排成一排;
(2)排成前后两排,前排3人,后排4人;
(3)全体排成一排,甲不站排头也不站排尾;
(4)全体排成一排,女生必须站在一起;
(5)全体排成一排,男生互不相邻.
解:(1)从7人中选5人排列,有A=7×6×5×4×3=2 520(种).
(2)分两步完成:先选3人站前排,有A种方法,余下4人站后排,有A种方法,共有AA=5 040(种).
(3)方法一(特殊元素优先法) 先排甲,有5种方法,其余6人有A种排列方法,共有5×A=3 600(种).
方法二(特殊位置优先法) 首尾位置可安排另6人中的两人,有A种排法,其他有A种排法,共有AA=3 600(种).
(4)(捆绑法)将女生看作一个整体,与3名男生一起全排列,有A种方法,再将女生全排列,有A种方法,共有AA=576(种).
(5)(插空法)先排女生