内容正文:
人教A版 选择性必修 第三册
6.2.2排列数
第六章 计数原理
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(arrangement).
1. 排列的定义:
注意排列的两个关键要素:元素互异,元素按顺序排列.
2. 排列的简单计算:树状图分析、列举、分步乘法计数原理.
知识回顾
1.掌握排列数的概念及其公式;
2.正确运用排列数公式进行计算.
学习目标
自学指导
阅读课本17--19页,完成以下问题:
问题1:排列数及公式。
问题2:用排列数解决简单的计数问题。
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.
排列的第一个字母
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 .
问题1是从3个不同元素中任取2个元素的排列为3×2=6 ,
可记作:
问题2是从4个不同元素中任取3个元素的排列数为4×3×2=24 ,
可记作:
符号 中的A是英文arrangement(排列)的第一个字母
教师点拨
排列数
探究 从n个不同元素中取出m个元素的排列数 (m≤n)是多少?
排列数 可以按依次填2个空位得到:
同理,排列数 可以按依次填3个空位得到:
那么排列数 就可以按依次填m个空位得到:
···
?
排列数公式的特点:
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:
排列数公式:
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
小组互助
练习(1)15×14×13×12可表示为( )
(3)某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,则全班共写了 条毕业留言.(用数字作答)
1 560
C
108
例1 计算:
小组互助
排列数公式的阶乘形式:
排列数公式的应用:
连乘形式一般用于计算,
阶乘形式用于化简或证明.
变式1(1)
15
6
(2)
12
小组互助
1
1. 计算:
小组互助
例2 (1)8个人排成一排,共有多少种不同的排法?
(2)8个人排成两排,前后两排各4人共有多少种不同的排法?
(3)8个人排成两排,前排3人,后排5人,共有多少种不同的排法?
小组互助
变式2 (1)有5个不同的科研小课题,从中选3个由高二(6)班的3个学习兴趣小组进行研究,每组1个小课题,共有多少种不同的安排方法?
(2)12名选手参加校园歌手大奖赛,比赛设一等奖、二等奖、三等奖各一名,每人最多获得一种奖项,共有多少种不同的获奖情况?
3. 一个火车站有8股岔道,如果每股道只能停放1列火车,现要停放4列不同的火车,共有多少种不同的停放方法?
例3 用0~9这10个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?
小组互助
变式3 用0到9这十个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数且是偶数?
小组互助
328个
(1) 若三个女孩要站在一起,有多少种不同的排法?
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
(2) 若三个女孩要站在一起,四个男孩也要站在一起,有多少种不同的排法?
(3) 若三个女孩互不相邻,有多少种不同的排法?
(4) 若三个女孩互不相邻,四个男孩也互不相邻,有多少种不同的排法?
(6) 若前排站三人,后排站四人,其中的A, B两小孩必须站前排且相邻,有多少种不同的排法?
(5) 若其中的A小孩必须站在B小孩的左边,有多少种不同的排法?
有条件的排列问题:
我们把这种方法称为:
捆绑法.
(1) 若三个女孩要站在一起,有多少种不同的排法?
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
∴ 不同的排法共有
说明:
捆绑法一般适用于相邻问题的处理.
相邻问题用捆绑法
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
(2) 若三个女孩要站在一起,四个男孩也要站在一起,有多少种不同的排法?
(2) 不同的排法有
这种方法称为:插空法
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
(3) 若三个女孩互不相邻,有多少种不同的排法?
(3) 共有 种排法.
说明:
插空法一般适用于 问题的处理.
互不相邻
互不相邻问题用插空法
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
(4) 若三个女孩互不相邻,四个男孩也互不相邻,有多少种不同的排法?
(4)不同的排法共有 种.
B
B
A
A
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
(5) 若其中的A小孩必须站在B小孩的左边,有多少种不同的排法?
A
B
例题 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩,三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念.
(6) 若前排站三人,后排站四人,其中的A, B两小孩必须站前排且相邻,有多少种不同的排法?
(6) A, B两小孩的站法有 种,其余人的站法有 种.
所以不同的排法共有
变式 5个人站成一排:
(l) 共有多少种不同的排法?
(2) 其中甲必须站在中间有多少种不同排法?
(3) 其中甲、乙两人必须相邻有多少种不同的排法?
(4) 其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?
(5) 其中甲、乙两人不站排头和排尾有多少种不同的排法?
(6) 其中甲不站排头,乙不站排尾有多少种不同的排法?
① 甲站在排尾,其余的人可全排列,
② 甲既不站在排尾也不站排头,乙不站排尾,其余的人可全排列,
∴不同的排法共有
2. 全排列数:
1. 排列数公式:
3.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
排列数公式的阶乘形式:
相邻问题用捆绑法
互不相邻问题用插空法
课后反思
A. B. C. D.
(2)-2= .
(3)化简:= .
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