内容正文:
排 列 数
《普通高中教科书数学选择性必修第三册(人教A版2019)》
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问题1 神舟十四号,已经于2022年6月5日上午10时44分07秒在酒泉卫星发射中心发射神舟十四号载人飞船,3名航天员蔡旭哲、陈冬、刘洋进驻核心舱并在轨驻留6个月期间完成各项任务。现有A、B、C三项任务,需要三名宇航员蔡旭哲、陈冬、刘洋完成,一人完成一项任务,请问有多少种不同的分配方案?
新课引入
温顾知新:排列的定义是什么?
问题2:排列与排列数的区别是什么?
我们把从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同个数,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.
公式推导
从n个不同元素中,任取m(m≤n)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n个不同元素中取出m个元素的一个排列.
一个排列是指从n个不同元素中,任取m个元素,按照一定顺序排成一列的一种具体排法,它不是数.而排列数是指从n个不同元素中取m个不同元素的所有排列的个数,它是一个数.
问题2:回顾上节课的内容:
公式推导
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名参加上午的活动,1名参加下午的活动,有哪些不同的排法?用符号怎么表示?它表示的意义是什么?
问题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?用符号怎么表示?它表示的意义是什么?
对 假定有排好顺序的两个空位置
An
2
第1位
第2位
n种
n-1种
由乘法原理得
问题3:观察以上两个式子,请问 的公式是什么,你能证明你的猜想吗,即从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的排列数 是多少?
追问1:从n个不同元素中取出2个元素排列数怎么表示?该排列数是多少?
公式推导
追问2:从n个不同元素中取出3个元素排列数怎么表示?该排列数是多少?
同理,求排列数 可以按依次填3个空位来考虑,有
公式推导
追问3:从n个不同元素中取出m个元素排列数怎么表示?该排列数是多少?
对 假定有排好顺序的m个空位置
An
m
第1位
第m位
第2位
第3位
n种
(n-1)种
(n-2)种
(n-m+1)种
公式推导
排列数公式:
这样,我们就得到公式,这个公式叫做排列数公式.
公式推导
特别地,当m=n时, ,也就是说,将n个不同元素全部取出的一个排列,等于正整数1到n的连乘积,叫做n的阶乘,用n!表示.
于是,n个元素的全排列数公式可以写成 ,
另外,我们规定,0!=1.
公式应用
例3 计算:
(1);(2);(3);(4)
公式应用
思考:由例3可以看出,
观察这两个结果,从中你发现它们的共性了吗?
公式应用
回顾情景:解决一开始提出的问题1:现有A、B、C三项任务,需要三名宇航员蔡旭哲、陈冬、刘洋完成,一人完成一项任务,请问有多少种不同的分配方案?
公式应用
当堂检测
1.计算:
(1);(2);(3) .
2.
A. B. C. D.
通过本节课的学习,你有什么收获?
课堂小结
必做题:练习题第1、2题;
选做题:习题6.2第8题.
课后思考:若从三名宇航员蔡旭哲、陈冬、刘洋中选2名完成一项试验,有多少种不同的选法?
布置作业
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