内容正文:
专题7.2 排列
知识点1排列的定义
排列的定义: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.
知识点2排列数
1.排列数:从个不同元素中取出个元素的所有不同排列的个数,叫做从个不同元素中取出个元素的排列数,用符号表示.
2.排列数公式:,并且.从形式上看排列数等于从开始的个连续自然数相乘.
3.全排列:特别地,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.
4.的阶乘:正整数1到的连乘积,叫做的阶乘,用!表示.规定:,
知识点3排列数的应用
1.没有限制条件的排列问题:对所排列的元素或所排列的位置没有特别的限制,分清元素和位置即可.
2.有限制条件的排列问题:分析问题时有位置分析法、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.
3.相邻问题:采用捆绑法;不相邻问题:采用插空法
4.定序问题:可先不考虑顺序限制,排列后,再除以定序元素的全排列.
重难点1排列数的化简求值
【例1】已知,则( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【例2】已知,则n的值是( )
A.2 B.6
C.7 D.8
【变式1-1】(多选)下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(1)计算:;(2)计算:.
【变式1-3】计算:
(1);
(2).
①从排列的直观意义理解弄清楚和的含义;
②排列数公式有两种形式,可以根据要求灵活选用.
重难点2排列数的证明题及不等式
【例3】不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【例4】(多选)满足不等式的的值可能为( )
A.12 B.11 C.8 D.10
【变式2-1】求证:
【变式2-2】求证:
(1);
(2).
【变式2-3】解不等式:
重难点3判断是否是排列问题
【例5】(多选)下列问题是排列问题的为( )
A.高二(1)班选名班干部去学校礼堂听团课
B.某班名同学在假期互发微信
C.从1,2,3,4,5中任取两个数字相除
D.10个车站,站与站间的车票
【例6】从1、2、3、4、5这5个数字中,任取2个不同的数字作为一个点的坐标,一共可以组成多少个不同的点?
【变式3-1】判断正误,正确的写“正确”,错误的写“错误”.
(1)123与321是相同的排列.( )
(2)同一个排列中,同一个元素不能重复出现.( )
(3)在一个排列中,若交换两个元素的位置,则该排列不发生变化.( )
(4)从4个不同元素中任取3个元素,只要元素相同得到的就是相同的排列.( )
【变式3-2】10名学生排成两排照相,每排5人,共有多少种不同的排列方式?
【变式3-3】(1)有5个不同的科研小课题,从中选3个安排高二年级的3个课外兴趣小组参加,每组一个课题,共有多少种不同的安排方法?
(2)有5个不同的科研小课题,高二年级的3个课外兴趣小组报名参加,每组限报一个,共有多少种不同的报名方法?
判断是不是排列问题,要抓住排列的本质特征:
①取出的元素无重复;②取出的元素必须按顺序排列.
元素有序还是无序是判断是不是排列问题的关键.
重难点4特殊元素的排列问题
【例7】北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组(景海鹏,杜海潮,朱杨柱3人)顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组(汤洪波,唐胜杰,江新林3人)人驻“天宫”.随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安.若这6名航天员站成一排合影留念,景海鹏不站最左边,汤洪波不站最右边,则不同的排法有( )
A.504种 B.432种 C.384种 D.240种
【例8】学校安排甲乙丙丁4名运动员参加米接力赛,其中甲不跑第一棒,则共有 种不同的接力方式.
【变式4-1】四名护士和一名医生站成一排照相,则医生站在正中间的不同站法有( )
A.64种 B.12种 C.120种 D.24种
【变式4-2】一种汽车牌照号码由2个英文字母后接4个数字组成,且2个英文字母不能相同,不同牌照号码的个数是 .
【变式4-3】校运会期间,需要学生志愿者辅助裁判老师进行记录工作,学生会将从6名志愿者中任意选派3名同学分别承担铅球记录、跳高记录、跳远记录工作,其中甲、乙2人不承担铅球记录工作,则不同的安排方法共有 种.
对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法、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.
重难点5相邻问题与不相邻问题
【例9】某