内容正文:
贵哥讲高中数学
第12讲 排列组合
本讲义整体上难度中等偏上,题目有一定的分层,题量略大!
1 排列概念
从个不同元素中,任取个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定的顺序排成一列,叫做从不同元素中取出个元素的一个排列.
2 阶乘
表示正整数到的连乘积,叫做的阶乘,规定.
3 排列数
从个不同元素中,任取个元素的所有排列的个数叫做从个元素中取出元素的排列数,用符号表示.其中
或
4 组合概念
一般地,从个不同元素中取出个元素并成一组,叫做从个不同元素中取出个元素的一个组合.
5 组合数
从个不同元素中取出个元素的所有组合的个数,叫做从个不同元素中取出个元素的组合数.用符号表示.其中
规定.
6 组合数的性质
① ;② ;③ .
【题型1】 排列和组合的概念
【知识点解读】
1 排列概念
从个不同元素中,任取个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定的顺序排成一列,叫做从不同元素中取出个元素的一个排列.
【例】 若从,,,这个数字中,每次取出个排成一个三位数,共可得到多少种不同的三位数?
解 利用树状图易得共种可能.
个位
十位
百位
题目的要求是取出个数字按照“个位”、“十位”、“百位”的顺序依次排成一列,其中元素“123”和“132”不是同一元素,因为它们的次序不一样.
故排列讲究的是“顺序”!
2 组合概念
一般地,从个不同元素中取出个元素并成一组,叫做从个不同元素中取出个元素的一个组合.
解释
(1) 组合的举例:从高二班个学生中选个学生组个篮球队;从甲、乙、丙三名同学中选出两人参加一项活动.
(2) 排列与组合的区别
排列是讲“顺序”,而组合不讲“顺序”,
比如 ① 一个班有个学生,选两个班长有多少种选法?
② 一个班有个学生,选正副班长各人有多少种选法?
①是组合问题,②是排列问题,“选正副班长”就意味着:选出的班长还要讲“顺序”.
又比如 ① 从这个数中选个数字作加法,得数有多少种结果?
② 从这个数中选个数字作减法,得数有多少种结果?
①是组合问题,②是排列问题,“两个数字作减法”就意味着:谁是减数谁是被减数,结果不一样,即讲究“顺序”.
【典题1】 判断下列问题是排列问题还是组合问题.
(1)把当日动物园的张门票分给个人,每人至多分一张,而且票必须分完,有多少种分配方法?
(2)从个质数中,每次取个数分别作为分子和分母构成一个分数,共能构成多少个不同的分数?
(3)从名学生中选出名参加一个联欢会,有多少种不同选法?
【巩固练习】
1. (★)下列问题属于排列问题的是( )
①从个人中选人分别去种树和扫地;
②从个人中选人去扫地;
③从班上名男生中选出人组成一个篮球队;
④从数字中任取两个不同的数作幂运算.
A.①④ B.①② C.④ D.①③④
2. (★)下列问题是排列问题的为 (填序号).
①选个小组分别去植树和种菜;
②选个小组分别去种菜;
③从中任取两个数字相除;
④个车站,站与站间的车票.
【题型2】 排列数和组合数
【知识点解读】
1 排列数
从个不同元素中,任取个元素的所有排列的个数叫做从个元素中取出元素的排列数,用符号表示.其中
或
解释
① 为什么等于 ?
举例说明下,从,,,,这个数字中选个数字排成三位数字,用排列数表示即是种可能.那具体数值是多少呢?用计数原理来试试,
第一步,选择个位数有种选法;
第二步,选择十位数只能在剩下的个数字选,有种选法;
第三步,选择百位数只能在剩下的3个数字选,有3种选法;
根据分步乘法计数原理,共有种可能;
即.
② 这排列公式的结构相当于“在数字到从大到小依次选个数字连乘”,比如从中从大到小选个数字连乘,而,.
③ 特别地,把个不同的元素全部取出的一个排列,叫做个元素的一个全排列.
即.
④
.
2 阶乘
表示正整数到的连乘积,叫做的阶乘,规定.
【例】 ,.
3 组合数
从个不同元素中取出个元素的所有组合的个数,叫做从个不同元素中取出个元素的组合数.用符号表示.其中
规定.
解释
① 从个元素中取出个元素的排列(排列数)
可以理解为分为两步:
第一步 从个元素中取出个元素组合,得到组合数;
第二步 再对个元素进行排列,得到排列数,根据分步乘法计数原理得到
② 这组合公式的结构相当于“在数字到从大到小,选个大数连乘除以个小数连乘”,比如从中“个大数连乘”除以“个小数连乘”,而,.
4 组