内容正文:
回忆一下
完成一件事有n类不同方案,在第1类方案中有m1种不同的方法,在第2类方案中有m2种不同的方法,……,在第n类方案中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
种不同的方法.
分类加法计数原理
N=m1+m2+…+mn
完成一件事需要n个步骤,在第1步有m1种不同的方法,在第2步中有m2种不同的方法,……,在第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
种不同的方法.
分步乘法计数原理
N=m1m2 … mn
类类独立
步步相依
本节展望
在P9的例8中我们看到,用分步乘法计数原理解决这个问题时,因做了一些重复性工作而显得繁琐。能否对这一类计数问题给出一种简捷的方法呢?
6.2.1 排列
6.2.2 排列数
自主研读
P14~P19例3(不看例2),梳理知识,记录疑问
找出教材中关于 “排列” 的定义,圈出关键词。
观察 P16 例1、例2,思考为什么这些问题属于排列问题?
什么是 “排列数” ?符号 表示什么?m, n 有什么关系?如何计算?
关注以下问题:
问题一:课本中两个问题的共同特点是什么?你能推广到一般情形吗?
问题1 从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加某天的一项活动,其中1名同学参加上午的活动,1名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?
问题2 从a、b、c、d这四个字母中,取出3个按照顺序排成一列,共有多少种不同的挑法?
从不同元素中取出部分元素,并按照一定的顺序排成一列的方法数.
排列的定义:
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并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.
①互异性:选取的 m 个元素不能重复出现.
②有序性:要考虑元素的排列顺序——判断是否为排列问题的关键.
注:1. 两个排列相同,当且仅当这两个排列中的元素和元素的排列顺序完全相同.
如:ab、ba是不同的排列.
2. m<n时的排列叫选排列,m=n时的排列叫全排列.
问题二:排列问题的判断标准是什么?
小试牛刀
判断下列问题是排列问题吗?
(1)从1,2,3,4四个数字中,任选两个做加法,其不同结果有多少种?
(2)从1,2,3三个数字中,任选两个做除法,其不同结果有多少种?
(3)从1到10十个自然数中任取两个组成点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
(4)平面上有5个点,任意三点不共线,这五点最多可确定多少条射线?可确定多少条直线?
(5) 10个学生排队照相,则不同的站法有多少种?
(6)从高二(1)班全体同学中选5人组成课外数学学习小组.
(7)从高二(1)班全体同学中选5人分别参加校运动会的5个运动项目.
(8)为10个车站间准备车票.
(9)10个车站间设定车票的票价.
是
不是
是
是
不是
是
是
不是
是
不是
问题三:什么是排列数?与排列有何不同?
排列数:
我们把从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,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号 表示.
元素总数
取出元素数
m,n所满足的条件是:
(1) m∈N*,n∈N* ;
(2) m≤n .
[注]“排列”表示具体的排列情况;
“排列数”表示不同排列情况的总数,是一个数;
问题四:从n个不同元素中取出m个元素的排列数 是多少?
排列数公式:
···
?
请结合计数原理解释公式.
问题五:排列数公式有什么特点?
1. 公式中是m个连续正整数的连乘积;
2. 连乘积中最大因数为n,后面依次减1,最小因数是(n-m+1).
全排列数:
1. 全排列:从n个不同素中取出n个元素的一个排列称为n个不同 元素的一个全排列 .
全排列数为:
2.阶乘:正整数1到n的连乘积 1×2×···×n称为n的阶乘,用 表示, 即
特别地:
排列数公式:
问题六:你能用阶乘形式表示上面公式吗?
典例精析
例1:判断下列问题是排列问题吗?如是,求出结果
(1)从1,2,3,4四个数字中,任选两个做加法,其不同结果有多少种?
(2)从1,2,3三个数字中,任选两个做除法,其不同结果有多少种?
(3)从1到10十个自然数中任取两个组成点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
(4)平面上有5个点,任意三点不共线,这五点最多可确定多少条射线?可确定多少条直线?
(5) 10个学生排队照相,则不同的站法有多少种?
(6)从高二(1)班全体同学中选5人组成课外数学学习小组.
(7)从高二(1)班全体同学中选5人分别参加校运动会的5个运动项目.
(8)为10个车站间准备车票.
(9)10个车站间设定车票的票价.
是
不是
是
是
不是
是
是
不是
是
不是
典例精析
例2 解方程:(1)=140;
解因为所以x≥3,x∈N*.
由=140得
(2)3=4.
知m用公式①
(2x+1)2x(2x-1)(2x-2)=140x(x-1)(x-2).
化简得4x2-35x+69=0,
解得x1=3,x2=(舍去).
所以原方程的解为x=3.
解 由题意得0<x≤8且0<x-1≤9,
解得1<x≤8,因为3=4,
不知m用公式②
所以=,
整理得x2-19x+78=0,
解得x=6或x=13(舍去).
所以原方程的解为x=6.
归纳总结
1. 排列与排列数;
2 . 排列数公式;
3. 全排列、阶乘
随堂小测
课本P16~P17 1(2),2
课本P20 1,3
C
2.设m∈N*,且m<15,则 =( )
A.(20-m)(21-m)(22-m)(23-m)(24-m)(25-m)
B.(20-m)(19-m)(18-m)(17-m)(16-m)
C.(20-m)(19-m)(18-m)(17-m)(16-m)(15-m)
D.(19-m)(18-m)(17-m)(16-m)(15-m)
课后作业
课本P26 1,4 (2)(3)(4)
课本P26 11
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