内容正文:
第二节 排列与组合
1.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
2.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,m,n∈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,m,n∈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.关于组合数公式的选取技巧
(1)涉及具体数字的可以直接用C=·==C进行计算.
(2)涉及字母的可以用阶乘式C=计算.
(3)计算时应注意利用组合数的性质C=C简化运算.
2.应用排列与组合解题时的注意点
(1)元素之间与顺序有关的为排列,与顺序无关的为组合.
(2)①排列数与组合数之间的联系为CA=A.
②排列问题与分步乘法计数原理问题的区别:排列要从“n个不同的对象中取出m个对象”,即在排列问题中,对象不能重复选取,而在分步乘法计数原理中,对象可以重复选取.
(3)解受条件限制的排列、组合题,通常有直接法(合理分类)和间接法(排除法).分类时标准应统一,避免出现重复或遗漏.
(4)对于分配问题,一般先分组,再分配,注意平均分组与不平均分组的区别,避免重复或遗漏.
1.(人教A版选择性必修③P26·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
2.(湘教版选择性必修①P180·T5改编)A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须在A的右侧(A,B可以不相邻),那么不同的排法共有________种.
答案:60
3.(人教A版选择性必修③P27·T12(2)改编)由数字0,1,2,3,4,5,6可以组成________个没有重复数字,并且比5 000 000大的正整数.
答案:1 440
4.(苏教版选择性必修②P77·例5)房间里有5盏电灯,分别由5个开关控制,至少开1盏灯用以照明,有________种不同的方法.
答案:31
5.(湘教版选择性必修①P186·T5)某公司为员工制订了一项旅游计划,从7个旅游城市中选择5个进行游览.如果M,N为必选城市,并且在游览过程中必须按先M后N的次序,则不同的游览线路有________种.
答案:600
考法一 排列问题(自主练通)
1.(2023·武汉模拟)火车站有5股岔道,每股岔道只能停放一列火车,现要停放3列不同的火车,则不同的停放方法有( )
A.C种 B.A种 C.53种 D.35种
解析:选B 火车站有5股岔道,每股岔道只能停放一列火车,现要停放3列不同的火车,它是排列问题,所以不同的停放方法有A种.故选B.
2.(2022·济南二模)由1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有( )
A.60个 B.48个 C.36个 D.24个
解析:选C 先排个位,然后排万位,再排其他位置,所以由1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有2×3×A=36个.故选C.
3.(2023·长沙模拟)甲、乙、丙等七人相约到电影院看电影《长津湖》,恰好买到了七张连号的电影票,若甲、乙两人必须相邻,且丙坐在七人的正中间,则不同的坐法的种数为( )
A.240 B.192 C.96 D.48
解析:选B 丙在正中间(4号位);甲、乙两人只能坐12,23或56,67号位,有4种情况,考虑到甲、乙的顺序有A种情况;剩下的4个位置其余4人坐有A种情况.故不同的坐法的种数为4AA=192.故选B.
4.(2022·新高考Ⅱ卷)甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,则不同的排列方式共有( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
解析:选B 先将丙和丁捆在一起有A种排列方式,然后将其与乙、戊排列,有A种排列方式,最后将甲插入中间两空,有C种排列方式,所以不同的排列方式共有AAC=24种,故选B.
[一“点”就过]
1.解有限制条件的排列问题的关键
分析问题时有位置分析法和元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法.
2.常见排列数的求法
(1)相邻问题采用“捆绑法”.
(2)不相邻问题采用“插空法”.
(3)有限制元素采用“优先法”.
(4)特殊顺序问题,先让所有元素全排列,然后除