8.2.1 排列-【职教优学指南】2025-2026学年中职数学拓展模块一下册同步练习学案(高教版2021)
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教辅
内容正文:
15.如图,从 A 村到B 村的
道路有3条,从B村到C
村的道路有2条,从C村到D 村的道路有3条,
李明要从A 村先到B 村,再经过C 村,最后到
D 村,共有多少条线路可以选择?
16.甲有5件不同颜色的上衣,6条不同样式的裤
子和4双不同的鞋子,如果把1件上衣、1条裤
子和1双鞋子看作一种搭配方法,那么甲着装
时,共有多少种不同的搭配方法?
8.2.1 排列
1.掌握排列的概念.应用排列知识解决实际问题.
2.掌握排列数概念及排列数公式并计算排列数,能
够使用排列数公式解决实际排列问题.
知识点1:排列
一般地,从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元
素,按照一定的顺序排成一列,称为从n个不同
元素中取出m 个元素的一个排列,m<n时称为
选排列,m=n时称为全排列.
【名师指导】 1.排列中元素所满足的两个特性
(1)无重复性:从n个不同元素中取出m(m≤n)
个不同的元素,否则不是排列问题.
(2)有序性:安排这 m 个元素时是有顺序的,有
序的就是排列,无序的不是排列.而检验它是否
有顺序的依据是变换元素的位置,看结果是否发
生变化,有变化就是有顺序,无变化就是无顺序.
2.概念剖析
(1)元素不能重复,n个元素中不能重复,m 个元
素中也不能重复.
(2)“按一定顺序”,就是与位置有关,这是判断一
个问题是否是排列问题的关键.
(3)两个排列相同,当且仅当这两个排列中的元
素完全相同,而且元素的排列顺序也完全相同.
知识点2:排列数及排列数公式
1.一般地,从n个不同元素中任取m(m≤n)个元
素的所有不同排列的个数,称为从n个不同元素
中取出m 个元素的排列数,用符号Amn 表示.
2.由此可得,从n个不同元素中任取m 个元素的
排列数Amn =n(n-1)(n-2)…(n-m+1).
公式称为排列数公式,其中m,n∈N*,且m≤n.
3.由1到n的正整数的连乘积称为n 的阶乘,记作
n!.即Ann=n!.
排列数公式还可以写成Amn =
n!
(n-m)!
为使公式
在m=n时也成立,规定0! =1.
【名师指导】 (1)排列数公式中连乘积的特点
是:第一个因数是n,后面每一个因数都比它前
面一个因数少1,最后一个因数是n-m+1,共有
m 个因数相乘.
(2)一般来说,在直接进行具体计算时,选用连乘
积形式较好;当对含有字母的排列数的式子进行
变形、解方程或论证时,采用阶乘形式较好.
(3)排列数公式的第一个常用来计算,第二个常
用来证明.
题型1:排列的列举问题
【例1】 在编号为1,2,3,4的四块土地上分别试种
编号为1,2,3,4的四个品种的小麦,但1号地不
能种1号小麦,2号地不能种2号小麦,3号地不
能种3号小麦,写出所有不同的试种方案.
【解】 画出树状图,如图所示:
由树状图可知,共有11种不同的试种方案.
—87—
【方法总结】 注意在使用列举法列举时候,做
到不重复不遗漏.
[巩固训练]
1.若直线Ax+By=0的系数A,B可以从2,3,5,7
中取不同的数值,可以构成的不同直线的条数是
( )
A.12条 B.9条
C.8条 D.4条
2.从1,2,3,4这4个数中,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?
题型2:排列数的计算
【例2】 (1)
A58+A48
A69-A59
= ( )
A.527 B.
25
54
C.310 D.
3
20
【解析】
A58+A48
A69-A59
= 8×7×6×5×4+8×7×6×59×8×7×6×5×4-9×8×7×6×5=
5
27.
故选:A.
【答案】 A
(2)已知3Ax8=4Ax-19 ,则x= ( )
A.6 B.13
C.6或13 D.12
【解析】 因为3Ax8=4Ax-19 ,所以3×
8!
(8-x)!=
4× 9
!
(10-x)!
,化简得x2-19x+78=0,
由题意得x≤8,解得x=6.
故选:A.
【答案】 A
【方法总结】 排列数的计算主要是利用排列数
的乘积公式进行.应用时注意:连续正整数的积
可以写成某个排列数,其中最大的是排列元素
的总个数,而正整数(因式)的个数是选取元素
的个数,这是排列数公式的逆用.排列数公式
的阶乘形式主要用于与排列数有关的证明、解
方程和不等式等问题.具体应用时注意阶乘的
性质,提取公因式,可以简化计算.
[巩固训练]
1.A36= .
2.A1010-89A88-8A77= .
3.若A22n=6A2n,则n= ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
题型3:排列数公式的简单应用
【例3】 (1)若一个三位数的十位数字比个位数字
和百位数字都大,则称这个数为“伞数”.现从2,
3,4,5,6,9这六个数字中任取3个数,组成无重
复数字的三位数,其中“伞数”有 ( )
A.120个 B.80个
C.40个 D.20个
【解析】 由题意知,可按十位数字的取值进行
分类:
第一类,十位数字取9,有A25 个;
第二类,十位数字取6,有A24 个;
第三类,十位数字取5,有A23 个;
第四类,十位数字取4,有A22 个.
所以“伞数”的个数为A25+A24+A23+A22=40.
【答案】 C
(2)用0,1,2,3,4,5这六个数:
①可以组成多少个数字允许重复的六位数?
②可以组成多少个数字不允许重复的六位数?
③可以组成多少个数字允许重复的五位数?
④可以组成多少个数字不允许重复的五位数?
【解】 ①先选首位数字,由于0不能作首位数
字,因此有5种选法;由于数字允许重复,故其他
位置的数字都有6种选法.因此所求六位数共有
5×65=38880个.
②先选首位数字,由于0不能作首位数字,因此
有5种选法;由于数字不允许重复,故其他位置
的数字全排就可以了.因此所求六位数共有5A55
=600个.
③先选首位数字,由于0不能作首位数字,因此
有5种选法;由于数字允许重复,故其他位置的
数字都有6种选法.因此所求六位数共有5×64
=6480个.
④先选首位数字,由于0不能作首位数字,因此
—97—
有5种选法;由于数字不允许重复,故其他位置
的数字从剩余的5个数字中选出4个全排就可
以了.因此所求六位数共有5A45=600个.
【方法总结】 对于简单的排列问题可直接代入
排列数公式,也可以用树状图法.对于情况较多
的情形,则先进行分类,利用排列数计算,再借
助加法(乘法)计数原理求解.
[巩固训练]
某信号兵用红、黄、蓝3面旗从上到下挂在竖直
的旗杆上表示信号,每次可以任意挂1面、2面
或3面,并且不同的顺序表示不同的信号,一共
可以表示多少种不同的信号?
1.两位同学分别从甲、乙、丙3门课程中选修1门,
且2人选修的课程不同,则不同的选法共有
种 ( )
A.9 B.6
C.8 D.4
2.从6名员工中选出3人分别从事教育、培训、管
理三项不同的工作,则选派方案共有 ( )
A.60种 B.80种
C.100种 D.120种
3.从5本不同的书中选出3本分别送3位同学每
人一本,不同的方法总数是 ( )
A.10 B.60
C.243 D.15
4.
A35
A24
= ( )
A.10 B.5
C.20 D.4
5.2名辅导教师与3名获奖学生站成一排照相,要
求2名教师分别站在两侧,则不同的站法共有
( )
A.A33种 B.2A33种
C.A55-A33种 D.A35种
6.从3,5,7,11这四个质数中,每次取出两个不同
的数,分别记为a,b,则共可得到ab
的不同值的个
数为 ( )
A.6 B.8
C.12 D.16
7.甲乙丙丁4名同学站成一排拍照,若甲不站在两
端,不同排列方式有 ( )
A.6种 B.12种
C.36种 D.48种
8.用1,2,3这三个数字能写出 个没有重
复数字的两位偶数.
9.3盆不同品种的花排成一排,共有 种不
同的排法.
10.要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演
出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,问有多
少种不同的排法(只要求写出式子,不必计算).
一、选择题
1.若A32n=10A3n,则n= ( )
A.7 B.8
C.9 D.10
2.将4名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰,短道
速滑,冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿
者只分配到1个项目,志愿者小明不去花样滑冰
项目,则不同的分配方案共有 ( )
A.12种 B.18种
C.24种 D.48种
—08—
3.某高校有4名志愿者参加社区志愿工作,若每天
早、中晚三班,每班1人,每人每天最多值一班,
则值班当天不同的排班种类为 ( )
A.12 B.18
C.24 D.144
4.现有8个人排成一排照相,其中甲、乙、丙三人不
全相邻的排法种数为 ( )
A.A36·A55 B.A88-A66·A33
C.A35·A33 D.A88-A46
5.已知A2n+1-A2n=10,则n的值为 ( )
A.4 B.5
C.6 D.7
6.将4张相同的博物馆的参观票分给5名同学,每
名同学至多1张,并且票必须分完,那么不同的
分法的种数为 ( )
A.54 B.45
C.5×4×3×2 D.5
7.某学习小组共5人,约定假期每两人相互微信聊
天,共需发起的聊天次数最少为 ( )
A.20 B.15
C.10 D.5
8.89×90×91×…×100可以表示为 ( )
A.A10100 B.A11100
C.A12100 D.A13100
二、填空题
9.给出下列问题:
①有10位同学,每两人互通一次电话,共通了多
少次电话?
②有10位同学,每两人互写一封信,共写了多少
封信?
③有10位同学,每两人互握一次手,共握了多少
次手?
以上问题中,属于排列问题的是 (写出
所有满足要求的问题序号).
10.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 .
11.甲、乙、丙三人随机排成一排,则事件“甲乙不相
邻”情况是 .
12.现从8名学生干部中选出3名同学分别参加全
校“资源”、“生态”和“环保”三个夏令营活动,则
不同的选派方案的种数是 .(用数字作
答)
三、解答题
13.从1,2,3,4,7,9这六个数中任取两数分别作为
一个对数的底数与真数,可得到多少个不同的
对数值?
14.小明一家4口驾驶一辆五座车出去旅游,小明
爸爸或小明妈妈开车,总共有多少种座位排法?
15.用0~6这7个数字,可以组成多少个没有重复
数字的四位数?
16.从语文、数学、英语、物理4本书中任意取出3
本分给甲、乙、丙三人,每人一本,试将所有不同
的分法列举出来.
—18—
7.B 每位游客有4种选择,由分步乘法计数原理知不同选法
的种数是43.
故选:B.
8.C 依题意可得甲有6种选择,乙有11种选择,
由分步乘法计数原理可得两人车次的不同选择共有6×11
=66种.
故选:C.
9.解析:A 选的是偶数号球衣的选法有3种,
B 从A 选完后剩余的3件球衣中选1件的选法有3种,
则A 选的是偶数号球衣的不同选法共有3×3=9种.
故答案为:9.
答案:9
10.解析:根据分类加法计数原理得不同的选法共有4+5+2
=11种.
故答案为:11.
答案:11
11.解析:根据题意分两步完成任务:
第一步:从A 地到C 地,有3种不同的走法;
第二步:从C地到B 地,有4种不同的走法,
根据分步乘法计数原理,从 A 地到B 地不同的走法种数:
3×4=12种.
故答案为:12.
答案:12
12.解析:原来7个节目,形成8个空位,安排一位老校友;
8个节目,形成9个空位,安排一位老校友;
9个节目,形成10个空位,安排一位老校友.
所以不同的安排方式有8×9×10=720种.
故答案为:720.
答案:720
13.解:在1~20中有2,3,5,7,11,13,17,19,共8个质数,
所以被减数有8种选法,减数在1~10中有10种选法,
根据分步乘法计数原理知,总共有8×10=80(个)算式.
14.解:(1)由题意,分步完成,
第一步,从第一层中任取1本数学书,有6种取法;
第二步,从第二层中任取1本语文书,有6种取法;
第三步,从第三层中任取1本英语书,有5种取法.
由分步乘法计数原理,共有
6×6×5=180(种)不同的取法.
(2)由题意,本题是从17本书中任取3本在书架上按次序
排好,完成这个工作分三步完成,
第一步,从17本书中任取1本放在第一个位置上,共有17
种不同的取法;
第二步,从16本书中任取1本放在第二个位置上,共有16
种不同的取法;
第三步,从15本书中任取1本放在第三个位置上,共有15
种不同的取法.
由分步乘法计数原理,共有17×16×15=4080(种)不同的
排法.
15.解:李明从A 村到B 村的道路有3条,从B 村到C 村的道
路有2条,从C村到D 村,有3条道路可以选择,因此,整
个行程共有 N=2×3×3=18条线路可以选择.
16.解:要得到一种搭配方法,分三步进行,
第一步,选上衣有5种选法,
第二步,选裤子有6种选法,
第三步,选鞋子有4中选法,
根据分布乘法计数原理可得,共有5×6×4=120种不同的
搭配方法.
8.2.1 排列
知识运用
题型1
巩固训练
1.A 画树状图如图:
故共有12条.
故选:A.
2.解:
因此可写出所有的三位数:
123,124,132,134,142,143;213,214,231,234,241,243;
312,314,321,324,341,342;412,413,421,423,431,432.
所以共可得到24个不同的三位数.
题型2
巩固训练
1.解析:A36=
6!
3!=
6×5×4×3×2×1
3×2×1 =120.
故答案为:120.
答案:120
2.解析:原式=A1010-89A88-A88=A1010-90A88=A1010-10×9×
A88=A1010-A1010=0.
故答案为:0.
答案:0
3.B ∵A22n=6A2n,∴2n(2n-1)=6n(n-1),即n2-2n=0,解
得n=2或n=0(舍去).
故选:B.
题型3
巩固训练
解:分3类:第1类,用1面旗表示的信号有A13 种;
第2类,用2面旗表示的信号有A23 种;
第3类,用3面旗表示的信号有A33 种,
由分类加法计数原理,所求的信号种数是
A13+A33+A33=3+3×2+3×2×1=15,即一共可以表示15
种不同的信号.
随堂训练
1.B 两位同学分别从甲、乙、丙3门课程中选修1门,且2人
选修的课程不同,则不同的选法共有A23=6种﹒
故选:B.
2.D 从6名员工中选出3人分别从事教育、培训、管理三项
不同的工作,则选派方案共A36=6×5×4=120(种).
故选:D.
3.B 不同的方法总数是A35=5×4×3=60.
故选:B.
4.B
A35
A24
=5×4×34×3 =5.
故选:B.
5.B 2名教师排在两边有 A22=2种排法,3名学生排在中间
有A33种排法,
所以共有2A33种排法.
故选:B.
6.C ab
值的个数为从3,5,7,11这四个数中任选2个数的排
列数A24=12.
故选:C.
7.B 甲站位的排列数为A12,其余三位学生的全排列数为A33,
所有的排列方式有:A12A33=2×3×2×1=12.
故选:B.
8.解析:用1,2,3这三个数字写出没有重复数字的两位偶数只
有:12和32.
故答案为:2.
答案:2
9.解析:由于花的品种不同,第一个位置有3种放法,于是第二
个位置,第三个位置分别有2种,1种放法,于是共有3×2×
1=6(种)不同的排法.
故答案为:6.
答案:6
—991—
10.解:先排6个歌唱节目,共有A66 种排列方法,6个歌唱节目
共有7个空,在7个空位中插入4个舞蹈节目,即有 A47 种
排列方法,所以共有A66·A47 种排法.
课后提升
1.B 由题意,得2n(2n-1)(2n-2)=10n(n-1)(n-2),化简
可得4n-2=5n-10,解得n=8.
故选:B.
2.B 志 愿 者 小 明 不 去 花 样 滑 冰 项 目,则 小 明 有3种 分 配
方法,
将另外3名志愿者分配剩下的3个项目,有A33 种分配方法,
根据分步乘 法 计 数 原 理 可 得 不 同 的 分 配 方 案 共 有3A33=
18种.
故选:B.
3.C 由题意,
4名志愿者 参 加 社 区 志 愿 工 作,每 天 早、中 晚 三 班,每 班1
人,每人每天最多值一班,
∴值班当天不同的排班种类为:A34=24.
故选:C.
4.B 在8个人全排列的方法数减去甲,乙,丙全相邻的方法
数,就得到 甲,乙,丙 三 人 不 全 相 邻 的 方 法 数,即 A88-A66
·A33.
故选:B.
5.B A2n+1-A2n=n(n+1)-n(n-1)=10,
化简得2n=10,所以n=5.
故选:B.
6.D 由于参观票只有4张,而人数为5人,且每名同学至多1
张,故一定有1名同学没有票,
因此从5名同学中选出1名没有票的同学,有5种选法.
又因为4张参观票是相同的,不加以区分,所以不同的分法
有5种.
故选:D.
7.C 由题意,微信聊天次数没有先后顺序之分,每两人至少
聊天一次,所以共需发起的聊天次数最少为1
2×5×4=10.
8.C 89×90×91×…×100=A12100.
故选:C.
9.解析:对于①,假设10位同学中含甲乙,甲与乙通一次电话,
也就是乙与甲通一次电话,没有顺序区别,故不是排列问题;
对于②,假设10位同学中含甲乙,甲给乙写一封信,跟乙给
甲写一封 信,是 不 一 样 的,是 有 顺 序 区 别 的,故 属 于 排 列
问题;
对于③,假设10位同学中含甲乙,甲与乙握一次手,也就是
乙与甲握一次手,没有顺序区别,故不是排列问题.
故答案为:②.
答案:②
10.解析:由题意,不同的送法种数为 N=A34=24.
故答案为:24.
答案:24
11.解析:由于甲、乙、丙三人随机排成一排,甲乙不相邻,
故丙只能排在中间位置,
则事件“甲乙不相邻”为(甲丙乙)、(乙丙甲).
故答案为:(甲丙乙)、(乙丙甲).
答案:(甲丙乙)、(乙丙甲)
12.解析:从8名学生干部中选出3名同学排列的种数为A38=
8×7×6=336,故共有336种不同的选派方案.
故答案为:336.
答案:336
13.解:分两类,第1类,1作 为 真 数 时 对 数 值 为0,仅1个 对
数值;
第2类,对数的底数与真数从2,3,4,7,9中任取2个的排
列有A25=5×4=20个,共20+1=21个.
但底数和真数都不相同而对数值相同的有log24=log39,
log42=log93,log23=log49,
log32=log94,故共有21-4=17个不同的对数值.
14.解:先安排驾驶员,有A12 种方法,剩下3个人只需要在4个
座位中选3个入座,共有A34 种方法,
根据分步乘法计数原理知,共有 A12A34=2×4×3×2=48
种方法.
15.解:由于四位数的千位上的数字不能是0,所以可以分三步
完成:
第1步,确定千位上的数字,可以从1~6这6个数字中取
出1个,有A16 种取法;
第2步,确定百位、十位和个位上的数字,可以从剩下的6
个数字中取出3个,有A36 种取法;
第三步,根据分步乘法计数原理,所求的三位数的个数为
A16A36=6×6×5×4=720.
综上,共有720个不重复的数字.
16.解:从语文、数学、英语、物理4本书中任意取出3本,分给
甲、乙、丙三人,每人一本,相当于从4个不同的元素中任意
取出3个元素,按“甲、乙、丙”的顺序进行排列,每一个排列
就对应着一种分法,所以共有 A34=4×3×2=24(种)不同
的分法.不妨给“语文、数学、英语、物理”编号,依次1,2,3,
4,画出树形图如图.
由树形图可知,按甲、乙、丙的顺序分的分法为:
语数英 语数物 语英数 语英物 语物数 语物英
数语英 数语物 数英语 数英物 数物语 数物英 英
语数 英语物 英数语 英数物 英物语 英物数 物语
数 物语英 物数语 物数英 物英语 物英数
8.2.2 组合
知识运用
题型1
巩固训练
1.甲乙,甲丙,乙丙
2.AB,AC,AD,BC,BD,CD
题型2
巩固训练
解析:(1)∵7C36-4C47=7×
6×5×4
3×2×1-4×
7×6×5×4
4×3×2×1=0.
故答案为:0.
(2)根据题意,C37A23=
7×6×5
3×2×1×3×2=210.
故答案为:210.
答案:(1)0 (2)210
题型3
巩固训练
1.解:由组合数性质2可知,C510+C410=C511,因此C510+C410-
C511=C511-C511=0.
2.解:由题意可得:3n≥38-nn+21≥3n ,解得192≤n≤212
又
3n∈N*
38-n∈N
n+21∈N* ,得n=10
C38-n3n +C3nn+21=C2830+C3031=C230+C131=466.
题型4
巩固训练
解:(1)抽调的6名专家中恰有2名是骨科专家的抽调方法
有C24C46=90种.
(2)至少有2名骨科专家的抽调方法有C24C46+C34C36+C44C26
=185种.
(3)至多有2名骨科专家的抽调方法有C24C46+C14C56+C66=
115种.
—002—
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