排列组合基本知识
排列组合知识点总结+典型例题及答案解析
排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列: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.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=……2.规定:0!1=(1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+ (2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。
1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n n n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,, ①;②;③;④11112111212211r r r r r r r rr r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注:若12m m 1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③分步还是分类。
排列组合基本知识
排列组合基本知识排列组合是概率统计学中常用的一种数学方法,用于描述一个或多个物体之间的不同状态。
它是定义所引入的一种概念,可用于研究诸如概率,排序,决策,密码和自然语言等的问题。
排列组合的基本概念是用来描述一个或多个物体的“排列状态”。
它有助于把具有不同特性的多个物体进行组合,以协助分析物体的关联的特性。
例如,在计算机方法中,可以使用排列组合来模拟某种算法的运行效率,以及它和其他算法之间的比较;游戏玩家可以利用排列组合来做出最佳的决策;市场营销人员也可以利用排列组合来表示和分析客户偏好和行为。
排列分为几种类型:简单排列,互换排列,重复排列,标准排列。
简单排列是指把一系列数据(组成物体)按一定的顺序安排起来,没有重复次数。
例如,3个不同颜色小球正确的排列可以是红、绿、蓝,也可以是绿、蓝、红,而红、红、蓝则不是正确的排列。
重复排列也称为混排,也是在排列时每种物体可以重复参与排列,但是每种物体的次数可以相同,只要所排列的物体不重复即可,它主要用于研究物体之间的搭配关系。
例如,从3个不同颜色小球中取出任意2个,可以得到红色、绿色;绿色、蓝色;红色、蓝色,而不是红绿蓝三色全都选择。
标准排列是一种复杂的排列,它常用于研究物体和它们之间的关系。
例如,分析市场上20种商品的销售模式可以使用标准排列,以了解每种商品的销售额和销量的分布,并与其他商品进行比较,从而帮助商家正确定位消费者。
排列组合等数学方法常常用于统计分析和决策,不仅可以应用到社会科学,自然科学,技术科学,也可以用于日常生活中的决策和分析,如文字拼写检查,排序,计算路线图等。
排列组合的运算过程可以被计算机程序执行,可以更有效地解决问题。
(完整版)基础排列组合部分知识总结
计数原理1.摆列组合知识导学 :1. 分类计数原理:达成一件事,有n类方法,在第1 类方法中,有 m 1 种不一样的方法,在第 2类方法中,有 m 2 种不一样的方法, 在第n类方法中,有 m n 种不一样的方法,那么达成这件事共有 =m 1 + m 2 + + m n 种不一样的方法 .N2. 分步计数原理:达成一件事,需要分红n个步骤,做第 1 步,有 m 1 种不一样的方法,做第2 步,有m 2 种不一样的方法, 做第n步,有 m n 种不一样的方法,那么达成这件事共有 =m 1 ×Nm 2 × × m n 种不一样的方法 .摆列数公式 :A n mn ( n 1)( n 2)( n 3)( n m 1)A n mn! (这里m、n∈ N * ,且m≤n)(n m)!组合数公式:mA n m n(n 1)(n 2)( n 3) ( nm 1)C nA m mnC n mn! (这里m、n∈ N *,且m≤n)m! (n m)!组合数的两个性质C n m C n n m 规定: C n 0 1C n m 1 C n mC n m 1例 l、分类加法计数原理的应用在全部的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有多少个?剖析:该问题与计数相关,可考虑采纳两个基来源理来计算,达成这件事,只需两位数的个位、十位确立了,这件事就算达成了,所以可考虑安排十位上的数字状况进行分类.解法一:按十位数上的数字分别是1, 2, 3, 4,5, 6, 7,8 的状况分红8 类,在每一类中知足题目条件的两位数分别是8 个, 7 个, 6 个, 5 个, 4 个, 3 个, 2 个, l 个.由分类加法计数原理知,切合题意的两位数的个数共有8 + 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + l=36 个.解法二:按个位数字是2, 3, 4, 5, 6,7, 8, 9 分红 8 类,在每一类中知足条件的两位数分别是 l 个、 2 个、 3 个、 4 个、 5 个、 6 个、 7 个、 8 个,所以按分类加法计数原理共有l + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 = 36个.评论:分类加法计数原理是对波及达成某一件事的不一样方法种数的计数方法,每一类的各样方法都是互相独立的,每一类中的每一种方法都能够独立达成这件事。
排列组合基础知识
排列组合基础知识排列组合基本原理讲解如下:排列组合是组合学最基本的概念。
所谓排列,就是指从给定个数的元素中取出指定个数的元素进行排序。
组合则是指从给定个数的元素中仅仅取出指定个数的元素,不考虑排序。
排列组合的中心问题是研究给定要求的排列和组合可能出现的情况总数。
排列组合与古典概率论关系密切。
排列的定义:从n个不同元素中,任取m(m≤n,m与n均为自然数,下同)个不同的元素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;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数。
组合的定义:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数。
用符号C(n,m)表示。
难点从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力。
限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解。
计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大;计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。
乘法原理和分步计数法1、乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方法。
2、合理分步的要求任何一步的一种方法都不能完成此任务,必须且只须连续完成这n步才能完成此任务;各步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此事的方法也不同。
排列组合基础知识
排列组合基础知识排列组合基础知识一、两大原理1.加法原理(1)定义:做一件事,完成它有n 类方法,在第一类方法中有1m 中不同的方法,第二类方法中有2m 种不同的方法......第n 类方法中n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++= (21)种不同的方法。
(2)本质:每一类方法均能独立完成该任务。
(3)特点:分成几类,就有几项相加。
2.乘法原理(1)定义做一件事,完成它需要n 个步骤,做第一个步骤有1m 中不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同的方法......做第n 个步骤有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N ...21=种不同的方法。
(2)本质:缺少任何一步均无法完成任务,每一步是不可缺少的环节。
(3)特点:分成几步,就有几项相乘。
二、排列组合1.排列(1)定义:从n 个不同的元素中,任取m 个(n m ≤)元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同的元素中,选取m 个元素的一个排列,排列数记为m n P ,或记为m n A 。
(2)使用排列的三条件①n 个不同元素;②任取m 个;③讲究顺序。
(3)计算公式)!(!)1)....(2)(1(m n n m n n n n A m n -=+---= 尤其:!,,110n P n P P n n n n ===2.组合(1)定义:从n 个不同的元素中,任取m 个(n m ≤)元素并为一组,叫做从n 个不同的元素中,选取m 个元素的一个组合,组合数记为m n C 。
(2)使用三条件①n 个不同元素;②任取m 个;③并为一组,不讲顺序。
(3)计算公式12)...1()1)...(1()!(-+--=-==m m m n n n m n m n P P C m m m n mn尤其:m n n m n n n n n C C C n C C -====,1,,110例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字的五位奇数?A.226B.246C.264D.288解析:由于首位和末位有特殊要求,应优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置,末位有13C 种选择,然后排首位,有14C 种选择,左后排剩下的三个位置,有34A 种选择,由分步计数原理得:13C 14C 34A =288例2.旅行社有豪华游5种和普通游4种,某单位欲从中选择4种,其中至少有豪华游和普通游各一种的选择有()种。
排列组合知识点总结典型例题及答案解析
排列组合知识点总结+典型例题及答案解析一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。
二.排列: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.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=……2.规定:0!1=(1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+ (2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。
1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m nmn m mm ==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 n nn n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,, ①;②;③;④11112111212211r r r r r r r rr r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注: 若12m m1212m =m m +m n n n C C ==则或四.处理排列组合应用题 1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③分步还是分类。
排列组合基础知识点
排列组合基础知识点排列组合是组合数学的重要组成部分,它研究的是如何根据特定的规则从一个集合中选择或排列对象。
它不仅在数学中有广泛的应用,在计算机科学、统计学、金融学等领域也扮演着重要角色。
本篇文章将详细介绍排列组合的基础知识,包括其定义、性质,以及相关的公式和应用示例。
一、排列的概念排列是指从n个不同元素中,按照一定的顺序取出r个元素,所形成的不同序列。
排列强调顺序,因此a和b的排列与b和a是不同的。
排列的公式为:[ A(n, r) = ]其中,n!(n的阶乘)表示从1到n所有整数的乘积。
1. 阶乘的定义阶乘是一个自然数n的连续乘积,记作n!,其定义为:n! = n × (n-1) × (n-2) × … × 2 × 1,当n ≥ 1;0! = 1。
2. 排列示例设有5种不同颜色的球(红、蓝、绿、黄、白),要从中选取3种颜色并进行排列。
根据排列公式,计算方法如下:[ A(5, 3) = = = = 60 ]此时,我们可以得出60种不同的颜色排列方式,例如(红、蓝、绿)、(蓝、绿、黄)等。
二、组合的概念组合是从n个不同元素中,选择r个元素而不考虑顺序的方法。
组合只关注所选元素,不关心它们的排列顺序。
例如,从a、b、c三种元素中选出两种元素,组合为(ab, ac, bc)。
组合的公式为:[ C(n, r) = ]1. 组合示例继续使用上面的例子,即有5种颜色的球,从中选择3种颜色组合。
根据组合公式进行计算:[ C(5, 3) = = = = 10 ]此时,可以得出10种颜色组合方式,如(红、蓝、绿)、(红、蓝、黄)等。
三、排列与组合之间的联系与区别虽然排列和组合都是从一个集合中选择元素,但它们有本质上的区别。
顺序:排列关注顺序,选择a和b以及b和a,被视为两种不同情况。
组合不关注顺序,选择a和b以及b和a,被视为相同情况。
计算方法:排列使用的是A(n, r)公式。
排列组合知识点
排列组合知识点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理.2. 可.以有..重复..元素..的排列. 从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = m n .. 例:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:nm 种) 二、排列.1. 基本概念。
⑪对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......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.⑫相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同. ⑬排列数.从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号mn A 表示.⑭排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m∈≤-=+--=注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m n m n m n m m m n m n mA A C A A A11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C2. 含有..可重..元素..的排列问题. 对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n 又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑪组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合. ⑫组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m nm mm nmn-=+--== ⑬两个公式:①;mn n mn C C -=②m n m n m n C C C11+-=+①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有mn C )②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C 1-m n ,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C m n 种,依分类原理有m n m n m n C C C 11+-=+.⑭排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系.⑮①几个常用组合数公式nn nn n n C C C 2210=+++11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n k n m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nC kC C C C C C C C C C C C②常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法.如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-) ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用mn m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C .vi. 构造二项式.如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅-- ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合.1. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列. 它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有mm m n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而m m A 则是“局部排列”.例如:①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-.②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A n n ⋅--.③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A . 注:①③区别在于①是确定的座位,有22A 种;而③的商品地位相同,是从n 件不同商品任取的2个, 有不确定性.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?mm n m n m n A A 1+---⋅(插空法), 当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m 个元素的全排列有m m A 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法?解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n !/ m !;解法二:(比例分配法)mm n n A A /.⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k knnn n k n kn A C C C )1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?答案:3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)例如:将200名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少?答案:!2/102022818C C C P =注意:分组与插空综合.例如:n 个元素全排列,其中某m 个元素互不相邻且顺序不变,共有多少种排法?答案:mm mm n mn m n A A A /1+---⋅,当n – m+1 ≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式如下图所示故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用n a a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11...21321,进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n n A C .1x 2x 34⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某r 个指定位置则有r k r n r r A A --.例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?解:固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A(一类是不取出特殊元素a ,有mn A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的)⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。
排列组合知识点归纳总结
排列组合知识点归纳总结
排列组合
1. 定义:排列是指将n个不同元素的一组按某种规律排成一列的过程;组合是指从n个不同元素中取任意多个元素一组组合,不考虑顺序称
作组合。
2. 公式:排列公式A(n,m):n(n-1)...(n-m+1);组合公式C(n,m):
n!/(m!(n-m)!)
3. 例题:
(1)从学校里的20个男生和10个女生中任取5人参加一次活动,这
次活动一共有多少种选择?
用排列的方法来求的话,总的选择数为
A(30,5)=30*29*28*27*26=653,800;用组合方法来求的话,总的选择数
为C(30,5)=30!/(5!*25!)=653,800。
(2)如何从10名男生中组成一个不相同的三人小组?
用排列的方法来求的话,总的选择数为A(10,3)=10*9*8=720;用组合
方法来求的话,总的选择数为C(10,3)=10!/(3!*7!)=120。
4. 实际应用:排列组合在数学中极为重要,其应用贯穿于数学当中的
很多领域,如余弦定理、泰勒公式、抛物线等。
诸如加密或者信息安全,以及网络安全等,其中也应用了排列组合的原理,以增强安全性。
同时,它还广泛会被用在生产调度、选号、玩游戏、医学等各种领域下。
排列组合基础知识
关于排列组合的一些基础知识1. 排列:从n个元素中取出m个(m≦n),并按照一定的顺序排成一列,称为从n个元素中取出m个元素的排列。
2. 组合:从n个元素中取出m个(m≦n),并按照一定的方式进行组合,称为从n个元素中取出m个元素的组合。
3. 排列的公式:A(n,m)=n×(n-1)×(n-2)×...×(n-m+1)。
4. 组合的公式:C(n,m)=n×(n-1)×(n-2)×...×(n-m+1)÷m×(m-1)×(m-2)×...×2×1。
5. 重复排列:在排列时允许相同的元素重复出现,每个元素出现的次数与排列的顺序有关,这种排列称为重复排列。
6. 重复组合:在组合时允许相同的元素重复出现,每个元素出现的次数与组合的方式无关,这种组合称为重复组合。
7. 排列数的性质:若A(n,m)=0,则m<0或m>n;若0≦m≦n,则A(n,m)=A(n,n-m);若n=m则A(n,m)=1。
8. 组合数的性质:若C(n,m)=0,则m<0或m>n;若0≦m≦n,则C(n,m)=C(n,n-m);若n=m则C(n,m)=1。
9. 插空法:在解决有关问题时,将元素分成两部分,一部分暂时不取,然后对剩下的元素进行排列或组合,这种方法称为插空法。
10. 捆绑法:在排列或组合时,先将几个元素捆绑在一起,作为一个元素处理,然后再对其他元素进行排列或组合的方法称为捆绑法。
11. 插板法:在解决有关问题时,将元素分成两部分,一部分暂时不取,然后对剩下的元素进行排列或组合,这种方法称为插板法。
12. 隔板法:在解决有关问题时,将元素分成两部分,中间插入隔板,使得每部分元素的个数等于规定的个数,这种方法称为隔板法。
排列组合知识点
排列组合知识点排列组合是高中数学中的一个重要内容,它是指在一组元素中选取部分元素进行排列或组合的方式。
通过对元素的不同排列和组合,可以得到不同的结果,用于解决一些与选择、分配、摆放等问题有关的情景。
本文将以3000字详细介绍排列组合的基本概念、性质以及应用领域。
一、排列的基本概念和性质1. 排列的定义排列是指从一组元素中取出若干元素进行重新排列得到不同的序列。
这个序列的顺序是明确的,不同的排列方式得到的结果是不同的。
2. 排列的计算方法(1)全排列:从n个不同元素中取出m个元素进行排列,计算全排列的个数可以使用阶乘运算:P(n,m) = n!/(n-m)!(2)部分排列:从n个不同元素中取出m个元素进行排列,计算部分排列的个数可以使用阶乘运算:A(n,m)=n!/(n-m)!3. 排列的性质(1)排列具有顺序性:即不同的元素排列顺序不同时,得到的排列结果是不同的。
(2)排列的个数与元素个数有关:排列的个数与所选取的元素个数有关,当选取的元素个数与原集合中的元素个数相同时,排列的个数达到最大值。
(3)排列的个数与元素的重复性有关:当元素中存在重复元素时,排列的个数会减少。
二、组合的基本概念和性质1. 组合的定义组合是指从一组元素中取出若干元素进行组合,组合的结果不考虑元素的顺序。
2. 组合的计算方法从n个不同元素中取出m个元素进行组合,计算组合的个数可以使用组合数公式:C(n,m) = n!/[m!(n-m)!]3. 组合的性质(1)组合不考虑元素的顺序:组合的结果不受元素排列顺序的影响。
(2)组合的个数与元素的重复性有关:当元素中存在重复元素时,组合的个数会减少。
(3)组合的个数与元素个数有关:组合的个数受选取的元素个数和原集合的元素个数的影响。
三、排列组合的应用领域1. 概率统计排列组合在概率统计中具有重要的应用,用于计算事件的可能性。
例如,计算从一组数字中选取若干数字,得到某个特定数字的概率。
排列组合基础知识
排列组合基础知识
排列组合基础知识
公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列。
N-元素的总个数
R参与选择的元素个数
~阶乘,如 9~,9*8*7*6*5*4*3*2*1
从N倒数r个,表达式应该为n*(n-1)*(n-2)..(n-r+1);
因为从n到(n-r+1)个数为n,(n-r+1),r
举例:
Q1: 有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数,
A1: 123和213是两个不同的排列数。
即对排列顺序有要求的,既属于“排列P”计算范畴。
上问题中,任何一个号码只能用一次,显然不会出现988,997之类的组合,我们可以这么看,百位数有9种可能,十位数则应该有9-1种可能,个位数则应该只有9-1-1种可能,最终共有9*8*7个三位数。
计算公式,P(3,
9),9*8*7,(从9倒数3个的乘积)
Q2: 有从1到9共计9个号码球,请问,如果三个一组,代表“三国联盟”,可以组合成多少个“三国联盟”, A2: 213组合和312组合,代表同一个组合,只要有三个号码球在一起即可。
即不要求顺序的,属于“组合C”计算范畴。
上问题中,将所有的包括排列数的个数去除掉属于重复的个数即为最终组合数C(3,9)=9*8*7/3*2*1。
《排列组合》知识点总结+典型例题+练习(含答案)
排列组合考纲要求1.了解排列的意义,理解排列数公式,并能用它们解决一些简单的实际问题.2.了解组合的意义,理解组合数公式,并能用它们解决一些简单的实际问题.3. 了解组合数性质. 知识点一:排列1.排列的定义:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个不同的元素,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.若m <n ,这样的排列叫选排列;若m =n ,这样的排列叫全排列.2.排列数公式:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个不同的元素的所有排列的个数,从n 个不同元素中取出m 元素的排列数,记作mn P .(1) P m n =n (n -1)(n -2) … (n -m +1); (2) ==!P n n n n (n -1)(n -2) … 3×2×1; (3) P m n =()!!n n m -; 规定:0!=1.知识点二:解决排列问题的基本方法.1. 优限法:即先排特殊的元素,或者特殊的位置.2.捆绑法:相邻问题,把相邻的元素看成一个整体,然后再参与其他元素的排列. 3.插空法:对元素互不相邻的排列问题,常常采用插空法,首先考虑不受限制的元素的排列,再将不相邻的元素插在前面元素排列的空位中.4. 排除法:即从正面难以考虑时可以考虑它的对立面,用全部结果数减去对立事件的方法数.5.枚举法:即将所有排列按照一定的规律,一一列举出来的方法. 知识点三:组合1.组合的定义:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个不同的元素,组成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.2.组合数公式:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个不同的元素的所有组合的个数,从n个不同元素中取出m 元素的组合数,记作mn C .(1)()()()121P C P !mm nnmn n n n n m m ---+==;(2)()!C !!mn n m n m =-(n ,*N ∈m ,且m ≤n ).3. 组合数性质:(1) C =C m n mn n-; (2) 111C +C C m m m n n n +++=.知识点四:解组合问题的方法1.分类讨论:即分析题中的限定条件将所给元素按性质适当分类,并侧重其中一类,相应各类分类讨论,分类时要做到不重不漏.2.等价转化:即把所求问题转化为与之等价的组合问题去解决.3.排除法.4.枚举法.知识点五:计数需注意问题1.排列为有序问题,组合为无序问题,两者都是不重复问题.2.排列包括两个要素,一个是不同的元素,另一个是确定的顺序. 即排列可分成两步,第一步取出元素,第二步排列顺序.3.组合只有一个要素,就是取出元素即可,与元素的排列顺序无关.4.要注意区分分类和分步计数原理,排列和组合,元素允许重复是直接用计数原理,而元素不允许重复的是排列和组合问题. 题型一 排列定义例1 五个同学站一排照相,共多少种排法?分析:把5个元素放在5个位置上,相当于5的全排列,也共有120P 55=种排法. 解答:N =120P 55=种排法题型二 排列数公式例2 设x N *∈,10x <,(20)(21)(30)().x x x --⋅⋅⋅-=A. 1020P x -B. 1120P x -C. 1030P x -D. 1130P x -分析:排列数公式 P m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)的特点: (1)等号右边最大的数是n ; (2)等号右边最小的数是n -m +1; (3)共有m 个连续自然数相乘. 解答:30n x =-,(30)(20)111m x x =---+=,∴ (20)(21)(30)x x x --⋅⋅⋅-=1130P x -题型三 解决排列应用题 例3 用1、2、3、4、5、6个数. (1)可以组成多少个五位数?(2)可以组成多少个没有重复数字的五位数? (3)可以组成多少个1和2相邻的六位数? (4)可以组成多少个1和2不相邻的六位数?分析:先考虑是用分类分步还是用排列组合,就是要观察一下数字是否允许重复,数字允许重复用分类分步计数原理,数字不允许重复用排列组合,数字相邻用捆绑法,数字不相邻用插空法.解答:(1)数字可以重复,所以用分步计数原理,每个数位上都有6个数字可选,因此共有5666666⨯⨯⨯⨯=个.(2)数字不可以重复,还有顺序,所以用排列,共720P 56==N 个.(3)1和2相邻,用捆绑法,先排1和2共22P 种,与余下的4个元素共有55P 种,则共有240P P 5522=个.(4)1和2不相邻,插空法,先排余下的4个元素44P 种,,再从5个空中挑选2个即25P 种,则共有480P P 2544=个.题型四 组合定义及组合数公式例4 从8名男生2名女生中任选5人, (1)共有多少种不同的选法? (2)恰好有一名女生的不同选法? 分析:选取元素干同一件事就组合问题.解答:(1)所有不同选法数就从10人中任选5人的组合数即252C 510=种.(2)从2名女生中任选1人的选法有12C 种,从8名男生中选出4人的选法有48C 种,由分步计数原理,恰有一名女生的选法有140C C 4812=种.题型五 组合数公式例5 (1)已知321818C C -=x x 则x =____. (2)=+97999899C C _____.分析:灵活运用组合数性质.解答:(1)根据题意得 23x x =-或(23)18x x +-=则3x =或7x =.(2)4950299100C C C C 21009810097999899=⨯===+. 题型六 解组合应用题例6 从8件不同的服装快递,2件不同的食品快递中任选5件. (1)至少有一件食品快递的不同选法总数? (2)最多有一件食品快递的不同选法总数?分析:解决带有限制条件的组合应用题要根据题意正确地分类或分步,巧妙运用直接法或间接法.解答:(1)法一(直接法)分两类情况求解,第一类恰有一件食品快递选法有4812C C 种,第二类恰有两件食品快递选法有3822C C 种,由分类计数原理得至少有一件食品快递的不同选法共有196C C C C 38224812=+种.法二(排除法)从10件快递中任选5件选法总数减去选出的5件全为服装快递的总数即至少有一件为食品快递的不同选法有55108196C C -=种.(2) 最多有一件食品快递可分为以下两类,第一类选出的五件快递中恰有一件食品快递有1428C C 种选法,第二类选出的五件快递中恰有0件食品快递,有0528C C 种选法,由分类计数原理知最多有一件食品快递的选法有14052828196C C C C +=种.一、选择题1.设*x N ∈,10x <,则(10)(11)(17)x x x --⋅⋅⋅-用排列数符号表示为( ).A.x x --1017PB.817P x -C. 717P x -D. 810P x -2.从4人中任选2人担任正副班长,结果共有( )种.A. 4B. 6C. 12D. 243.将5本不同的笔记本分配给4个三好学生(每个学生只能拥有一本笔记本),则所有的分法种数为( ).A. 5!B. 20C. 54D. 454.5名学生报考4所不同的学校(每名学生只能报考一所学校),则所有的报考方法有( )种.A. 5!B. 20C. 54D. 455.将6名优秀教师分配到4个班级,要求每个班有1名教师,则不同的分法种数有( )种.A. 46PB. 46C. 46CD. 646.为抗击郑州水患,某医院派3名医生和6名护士支援郑州,他们被分配到郑州的三所医院,每个医院分配1名医生和2名护士,共有( )种不同的分配方法.A. 24122613P P P P +B. 221124122613P P P P P P ++ C. 121212362412C C C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅ D. 121212362412C C C C C C ⋅+⋅+⋅7.从4名男生和5名女生中任取3人,其中男生至多有一人,则不同的取法共有( )种 . A. 30 B. 50 C. 70 D. 808.某小组有男生7人,女生3人,选出3人中有1名男生,2名女生的不同选法有( )种.A. 310CB. 310PC. 1273C C ⋅D. 2173C C ⋅9.10件产品中有2件次品,任取3件至少有1件次品的不同抽法为( )种.A. 1229C C ⋅ B. 312828C C C +⋅ C. 33108C C - D. 12122928C C C C ⋅-⋅10.式子(1)(2)(15)16!x x x x ++⋅⋅⋅+(x N *∈,1x >)可表示为( ).A. 1615P +xB. 1615x C +C. 16x CD. 17x C妙记巧学,归纳感悟 二、判断题:1. 34567⨯⨯⨯⨯等于37P .( )2. 从甲、乙、丙、丁中任选两人做正、副班长,共有12种.( )3. 6个座位,3个人去坐,每人坐一个座位,则共36C 种.( ) 4. 6个点最多可确定26C 条直线.( ) 5. 6个点最多可确定26C 条有向线段.( ) 6. 某铁路有十个站点,共需准备210P 种车票.( )7. 某铁路有十个站点,有210P 种不同票价(同样的两个站点的票价相同).( ) 8. 某组学生约定,假期每两人互通一封信,共计12封,这个小组学生有5人.( ) 9. 把语文、数学、英语、美术、历史这五门课排在一天的五节课中,数学必须比美术先上的排法总数为44C 种.( )10.从3、5、7、9中任选两个,可以组成12个不同的分数值.( ) 妙记巧学,归纳感悟 三、填空题1.若57n n C C =,则n =_______..2.若56P 2=n ,则n =_______.3.从数字0、1、2、3、4、5中任选3个数,可组成______个无重复数字的三位偶数.4.将4本同样的书分给5名同学,每名同学至多分一本,而且书必须分完则不同的分法总数有______种.5.2名教师和5名学生中选3人去旅游,教师不能不去,也不能全去,则共有______种选法. 妙记巧学,归纳感悟 四、解答1.将5名学生排成一排照相,其中3名男生,2名女生,则以下情况各有多少种不同的排法?(1)甲乙必须相邻; (2)甲乙互不相邻; (3)甲乙必须站两端; (4)甲乙不在两端; (5)男女相间.2. 将6本不同的书,在下列情况下有多少种分法? (1)分成相等的三份; (2)平均分给甲乙丙三位同学;(3)分成三份,一份一本,一份两本,一份三本; (4)甲分一本,乙分两本,丙分三本;(5)如果一人分一本,一人分两本,一人分三本,分给甲乙丙. 高考链接1.(2018)某年级有四个班,每班组成一个篮球队,每队分别同其他三个队比赛一场,共需要比赛( )场.A. 4B. 6C. 5D. 7 2. 某段铁路共有9个车站,共需准备( )种不同的车票. A. 36 B. 42 C.64 D. 723. 甲袋中装有6个小球,乙袋中装有4个小球,所有小球颜色各不相同,现从甲袋中取两个小球,乙袋中取一个小球,则取出三个小球的不同取法共有( )种. A. 30 B. 60 C.120 D. 3604. 某学校举行元旦曲艺晚会,有5个小品节目,3个相声节目,要求相声节目不能相邻,则不同的出场顺序有______种. 积石成山10件产品中有2件次品任取3件,至多有一件次品的不同取法总数为( )种.A. 312828C C C +B. 1229C C C. 33108C C - D. 12122928C C C C -2. 从4名男生和5名女生中任取3人,其中至少有男生,女生各一名,则不同的取法有( )种.A. 140B. 84C. 70D. 353. 某医疗小队有护士7人,医生3人,任选3人的不同选法有( ).A. 310CB. 310PC. 1273C C ⋅D. 2173C C ⋅4. 将4名优秀教师分配到3个班级,每个班至少分到一名教师,则不同的分配方案有( )种.A. 72B. 36C. 18D. 125. 5个人站成一排照相,甲不站排头,乙不站排尾的排法总数有( )种. A. 36 B. 78 C. 60 D. 486. 5个人站成一排照相,甲站中间的排法总数有( )种. A .24 B. 36 C. 60 D. 487. 5个人站成2排照相,第一排2人,第二排3人则不同的排法总数有( )种. A. 48 B. 78 C. 60 D. 1208. 从1、2、3、4中任选2个,再从5、6、7、8、9中任选2个可组成无重复的四位数的个数是( )个.A .720 B. 2880 C. 1440 D .1449. 某工作小组有9名工人,3名优秀工人,各抽5人参加比赛,要求优秀工人都参加不同的选法共有( )种.A. 12B.15C. 30D. 36 10. 式子(1)(2)(15)1!x x x x x ++⋅⋅⋅+-()(x N *∈,1x >)可表示为( ).A. 1615P +xB. 1615x C +C.16x C D .17x C排列组合答案一、选择题二、判断题三、填空题1.12 解析:根据组合数性质1得5712n =+=2.8 解析:2(1)56n P n n =-= 8n ∴=3. 52 解析:分两类,第一类个位是零则有2520P =个;第二类,个位不是零,则有11124432P P P =个,所以共有20+32=52个.4.5 解析:只需在五人中选四人得到书即可,书相同无需排序,则有455C =种. 5.20 解析:老师不能不去,也不能全去,则只能去一人即122520C C =种.妙记巧学,归纳感悟:答案全,结果简. 四、解答题1.解:(1)把甲乙捆绑在一起有22P 种,与余下的3名学生共有44P 种,则甲乙必须相邻,有242448P P =种排法.(2)先把余下的3名学生排好有33P 种,再从形成的4个空中任选两个甲乙来排有24P 种,则甲乙不相邻有323472P P =种排法.(3)甲乙必须站两端,先排甲乙有22P 种,再把余下的3名学生排在余下的3个位置有33P 种,则甲乙必须站两端有323212P P =种排法.(4)先从3个位置中选2个甲乙来排有23P 种,再把余下的3名学生排在余下的3个位置有33P 种,则甲乙不在两端有233336P P =种. (5)男女相间则有323212P P =种排法.2. 解:(1)平均分堆问题.有2226423315C C C P =种方法. (2)平均分配问题,每人均分得2本.甲先取两本26C 种,乙再取两本24C 种,丙最后取两本22C 种,由分步计数原理得222642C C C =90种方法.(3)不平均分堆问题,第一份16C 种,第二份25C 种,第三份33C 种,则共有123653C C C =60种方法.(4)不平均分配问题,甲先选一本16C 种,乙再选两本25C 种,丙最后选三本33C 种,则共有123653C C C =60种方法.(5)不平均分配问题,且没有指定对象,先分三份123653C C C 种,再把这三份分给甲乙丙三人有33P 种,则共有种12336533360C C C P =方法.妙记巧学,归纳感悟: 排列组合来相遇,先组后排无争议. 高考链接1.B2.D3.B4.2400 解析:相声节目不相邻,则用插空法先排5个小品节目共有55P 种,五个小品节目共形成六个空选三个空插入相声节目有36P 种,则共有53562400P P =种.积石成山。
排列组合知识点归纳总结高考
排列组合知识点归纳总结高考一、简介排列组合是数学中的一个重要分支,也是高考数学考试中常见的题型。
掌握排列组合的知识,不仅可以帮助我们解决实际问题,还有助于提高我们的逻辑思维能力和解决问题的能力。
本文将对排列组合的基本概念、计算公式以及应用进行总结和归纳。
二、基本概念1. 排列排列是从给定的若干个元素中,取出一部分元素,按照一定的顺序进行排列。
排列的计算公式为:A(n,m) = n! / (n - m)!2. 组合组合是从给定的若干个元素中,取出一部分元素,不考虑其顺序,进行组合。
组合的计算公式为:C(n,m) = n! / (m! * (n - m)!)三、排列组合的计算公式1. 排列当元素可以重复使用时,排列的计算公式为:A'(n,m) = n^m2. 组合当元素可以重复使用时,组合的计算公式为:C'(n,m)= C(n+m-1,m)四、应用1. 随机抽奖在某次抽奖活动中,参与者共10人,要从中抽取3名幸运儿,问有多少种可能的结果?解题思路:这是一个组合问题,从10人中抽取3人,不考虑顺序。
根据组合的计算公式C(n,m) = n! / (m! * (n - m)!), 可以得出C(10,3) = 10! / (3! * (10 - 3)!) = 120 种可能的结果。
2. 配对组合在某次活动中,有5对情侣参加,要求每对情侣都不跟自己的伴侣配对,问有多少种可能的配对方式?解题思路:这是一个排列问题,每对情侣都有两种可能的配对方式。
根据排列的计算公式A(n,m) = n! / (n - m)!, 可以得出A(10,5) = 10! / (10 - 5)! = 30,240 种可能的配对方式。
3. 买彩票中奖某彩票号码由6个数字组成,开奖时从0-9之间随机选择6个数字作为中奖号码,以每注彩票中奖概率为4‰,购买一张彩票的中奖概率是多少?解题思路:这是一个组合问题,从10个数字中选择6个数字作为中奖号码,不考虑顺序。
排列组合基础知识
PMN=从M开始与自身连续N个自然数的降序乘积 当N=M时 即M的阶层
排列、组合的本质是研究“从n个不同的元素中,任取m (m≤n)个元素,有序和无序摆放的各种可能性”.区别排列与组合的标志是“有序”与“无序”.
解答排列、组合问题的思维模式有二:
其一是看问题是有序的还是无序的?有序用“排列”,无序用“组合”;
去除3个位置 剩下4个位置供甲选择 C4取1=4, 剩下6个位置 先安中间位置 即除了甲乙2人,其他5人都可以 即以5开始,剩下的5个位置满足P原则 即5×P55=5×120=600 总数是4×600=2400
第2种情况:甲不在排头排尾, 甲排在中间位置
则 剩下的6个位置满足P66=720
所以该题结果是56×6=336
3、
七个同学排成一横排照相.
(1)某甲不站在排头也不能在排尾的不同排法有多少种? (3600)
---------------------------------------------
【解析】
这个题目我们分2步完成
第一步: 先给甲排 应该排在中间的5个位置中的一个 即C5取1=5
总和 M=M1+M2+M3=32640
5、生产某种产品100件,其中有2件是次品,现在抽取5件进行检查.
(1)“其中恰有两件次品”的抽法有多少种? (152096)
【解析】 也就是说被抽查的5件中有3件合格的 ,即是从98件合格的取出来的
所以 即C2取2×C98取3=152096
【解析】
这个题目非常好,无论怎么安排甲出现在乙的左边 和出现在乙的右边的概率是一样的。 所以我们不考虑左右问题 则总数是P77=5040 ,根据左右概率相等的原则 则排在左边的情况种数是5040÷2=2520
排列组合知识点总结
排列组合知识点总结一、排列组合的基本概念1.1 排列的概念排列是指从给定的元素中按照一定的顺序选取若干元素的方式。
例如,从元素集合{a, b, c}中选择2个元素,按照顺序选择的话可能得到的排列有ab, ac, ba, bc, ca, cb。
可以看出,排列与元素的顺序有关。
通常情况下,从n个元素中取出m个元素,按照顺序排列的方式有n*(n-1)*(n-2)* ... *(n-m+1)种。
1.2 组合的概念组合是指从给定的元素中按照一定的规则选取若干元素的方式,但是不考虑元素的顺序。
例如,从元素集合{a, b, c}中选择2个元素,组合的情况有ab, ac, bc,并且ba, ca, cb这三种情况都属于ab, ac, bc中的一种。
通常情况下,从n个元素中取出m个元素,不考虑顺序的组合方式有C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!)种。
1.3 排列组合的关系排列和组合是紧密相关的,它们之间的关系可以通过以下公式表示:A(n,m) = n! / (n-m)!C(n,m) = A(n,m) / m!也就是说,排列是组合乘以选取的元素顺序的情况。
二、排列组合的性质2.1 基本性质(1)排列和组合的个数都是离散的,不能是负数,也不能是小数。
(2)从n个元素中取出m个元素的排列个数一定是比组合个数多的,即A(n,m) > C(n,m)。
2.2 乘法原理乘法原理是排列组合问题中的重要原理,它指出,如果一个问题可以分解为多个步骤,每个步骤有若干种选择,那么整个问题的解法个数就等于各个步骤选择方式的乘积。
例如,如果有4个选择项,分别为A、B、C、D,每个选择项都有3种情况,那么根据乘法原理,一共有3*3*3*3=81种选择方式。
2.3 加法原理加法原理是排列组合问题中的另一个重要原理,它指出,如果一个问题可以分解为多个独立的子问题,那么整个问题的解法个数就等于各个子问题解法个数之和。
例如,从n个元素中取出m个元素的排列个数等于从n个元素中取出m个元素放在前面或者放在后面的情况之和。
排列组合知识点总结
排列组合知识点总结排列组合是数学中一个重要的分支,它在解决许多实际问题中都有着广泛的应用,比如抽奖、选座位、安排比赛等等。
下面让我们一起来详细了解一下排列组合的相关知识点。
一、基本概念1、排列从 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,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个排列。
根据排列的定义,两个排列相同,当且仅当两个排列的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同。
排列数用 A(n, m) 表示。
2、组合从 n 个不同元素中,任取 m(m≤n)个元素并成一组,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个组合。
组合数用 C(n, m) 表示。
二、排列数与组合数的计算公式1、排列数公式A(n, m) = n(n 1)(n 2)…(n m + 1) = n! /(n m)!2、组合数公式C(n, m) = n! / m!(n m)!三、排列组合的基本性质1、排列的性质(1)A(n, n) = n!(2)A(n, m) = nA(n 1, m 1)2、组合的性质(1)C(n, 0) = C(n, n) = 1(2)C(n, m) = C(n, n m)四、解决排列组合问题的常用方法1、特殊元素优先法对于存在特殊元素的问题,优先考虑特殊元素的排列或组合。
2、捆绑法当要求某些元素必须相邻时,可以将这些元素看作一个整体,与其他元素一起进行排列,然后再考虑这些相邻元素的内部排列。
3、插空法当要求某些元素不能相邻时,先将其他元素排列好,然后在这些元素之间及两端的空位中插入不能相邻的元素。
4、间接法有些问题直接求解较为复杂,可以先求出总的排列或组合数,然后减去不符合要求的排列或组合数。
5、分类讨论法当问题包含多种情况时,需要对不同情况进行分类讨论,然后将各种情况的结果相加。
五、常见的排列组合问题类型1、排队问题例如,n 个人排成一排,共有多少种不同的排法;某些人必须相邻或不能相邻的排法等。
排列组合基本知识
基本知识排列与元素的顺序有关,组合与顺序无关.如231与213是两个排列,2+3+1的和与2+1+3的和是一个组合.(一)两个基本原理是排列和组合的基础(1)加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+m3+…+mn种不同方法.(2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方法.这里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,第一类中的方法都是独立的,因此用加法原理;做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理.这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来.(二)排列和排列数(1)排列: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,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.从排列的意义可知,如果两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序必须完全相同,这就告诉了我们如何判断两个排列是否相同的方法.(2)排列数公式:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列,当m=n时,为全排列Pnn=n(n-1)(n-1)…3·2·1=n!(三)组合和组合数(1)组合:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.从组合的定义知,如果两个组合中的元素完全相同,不管元素的顺序如何,都是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合.(2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个这里要注意排列和组合的区别和联系,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”与“不管怎样的顺序并成一组”这是有本质区别的.一、排列组合部分是中学数学中的难点之一,原因在于(1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力(2)限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解;(3)计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大;(4)计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有关排列组合的基本知识排列与元素的顺序有关,组合与顺序无关.如231与213是两个排列,2+3+1的和与2+1+3的和是一个组合.(一)两个基本原理是排列和组合的基础(1)加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+m3+…+mn种不同方法.(2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方法.这里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,第一类中的方法都是独立的,因此用加法原理;做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理.这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来.(二)排列和排列数(1)排列: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,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.从排列的意义可知,如果两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序必须完全相同,这就告诉了我们如何判断两个排列是否相同的方法.(2)排列数公式:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列,当m=n时,为全排列Pnn=n(n-1)(n-1)…3·2·1=n!(三)组合和组合数(1)组合:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.从组合的定义知,如果两个组合中的元素完全相同,不管元素的顺序如何,都是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合.(2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个这里要注意排列和组合的区别和联系,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”与“不管怎样的顺序并成一组”这是有本质区别的.一、排列组合部分是中学数学中的难点之一,原因在于(1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力(2)限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解;(3)计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大;(4)计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。
二、两个基本计数原理及应用(1)加法原理和分类计数法1.加法原理2.加法原理的集合形式3.分类的要求每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务;两类不同办法中的具体方法,互不相同(即分类不重);完成此任务的任何一种方法,都属于某一类(即分类不漏)(2)乘法原理和分步计数法1.乘法原理2.合理分步的要求任何一步的一种方法都不能完成此任务,必须且只须连续完成这n步才能完成此任务;各步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此事的方法也不同[例题分析]排列组合思维方法选讲1.首先明确任务的意义例1. 从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列,这样的不同等差数列有________个。
分析:首先要把复杂的生活背景或其它数学背景转化为一个明确的排列组合问题。
设a,b,c成等差,∴2b=a+c, 可知b由a,c决定,又∵2b是偶数,∴a,c同奇或同偶,即:从1,3,5,……,19或2,4,6,8,……,20这十个数中选出两个数进行排列,由此就可确定等差数列,因而本题为2=180。
例2. 某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的间距相同,如图。
若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进,则从M到N有多少种不同的走法?分析:对实际背景的分析可以逐层深入(一)从M到N必须向上走三步,向右走五步,共走八步。
(二)每一步是向上还是向右,决定了不同的走法。
(三)事实上,当把向上的步骤决定后,剩下的步骤只能向右。
从而,任务可叙述为:从八个步骤中选出哪三步是向上走,就可以确定走法数,∴本题答案为:=56。
2.注意加法原理与乘法原理的特点,分析是分类还是分步,是排列还是组合例3.在一块并排的10垄田地中,选择二垄分别种植A,B两种作物,每种种植一垄,为有利于作物生长,要求A,B两种作物的间隔不少于6垄,不同的选法共有______种。
分析:条件中“要求A、B两种作物的间隔不少于6垄”这个条件不容易用一个包含排列数,组合数的式子表示,因而采取分类的方法。
第一类:A在第一垄,B有3种选择;第二类:A在第二垄,B有2种选择;第三类:A在第三垄,B有一种选择,同理A、B位置互换,共12种。
例4.从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有一双同色的取法有________。
(A)240 (B)180 (C)120 (D)60分析:显然本题应分步解决。
(一)从6双中选出一双同色的手套,有种方法;(二)从剩下的十只手套中任选一只,有种方法。
(三)从除前所涉及的两双手套之外的八只手套中任选一只,有种方法;(四)由于选取与顺序无关,因而(二)(三)中的选法重复一次,因而共240种。
例5.身高互不相同的6个人排成2横行3纵列,在第一行的每一个人都比他同列的身后的人个子矮,则所有不同的排法种数为_______。
分析:每一纵列中的两人只要选定,则他们只有一种站位方法,因而每一纵列的排队方法只与人的选法有关系,共有三纵列,从而有=90种。
例6.在11名工人中,有5人只能当钳工,4人只能当车工,另外2人能当钳工也能当车工。
现从11人中选出4人当钳工,4人当车工,问共有多少种不同的选法?分析:采用加法原理首先要做到分类不重不漏,如何做到这一点?分类的标准必须前后统一。
以两个全能的工人为分类的对象,考虑以他们当中有几个去当钳工为分类标准。
第一类:这两个人都去当钳工,有种;第二类:这两人有一个去当钳工,有种;第三类:这两人都不去当钳工,有种。
因而共有185种。
例7.现有印着0,l,3,5,7,9的六张卡片,如果允许9可以作6用,那么从中任意抽出三张可以组成多少个不同的三位数?分析:有同学认为只要把0,l,3,5,7,9的排法数乘以2即为所求,但实际上抽出的三个数中有9的话才可能用6替换,因而必须分类。
抽出的三数含0,含9,有种方法;抽出的三数含0不含9,有种方法;抽出的三数含9不含0,有种方法;抽出的三数不含9也不含0,有种方法。
又因为数字9可以当6用,因此共有2×(+)++=144种方法。
例8.停车场划一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空车位连在一起,不同的停车方法是________种。
分析:把空车位看成一个元素,和8辆车共九个元素排列,因而共有种停车方法。
3.特殊元素,优先处理;特殊位置,优先考虑例9.六人站成一排,求(1)甲不在排头,乙不在排尾的排列数(2)甲不在排头,乙不在排尾,且甲乙不相邻的排法数分析:(1)先考虑排头,排尾,但这两个要求相互有影响,因而考虑分类。
第一类:乙在排头,有种站法。
第二类:乙不在排头,当然他也不能在排尾,有种站法,共+种站法。
(2)第一类:甲在排尾,乙在排头,有种方法。
第二类:甲在排尾,乙不在排头,有种方法。
第三类:乙在排头,甲不在排头,有种方法。
第四类:甲不在排尾,乙不在排头,有种方法。
共+2+=312种。
例10.对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至区分出所有次品为止。
若所有次品恰好在第五次测试时被全部发现,则这样的测试方法有多少种可能?分析:本题意指第五次测试的产品一定是次品,并且是最后一个次品,因而第五次测试应算是特殊位置了,分步完成。
第一步:第五次测试的有种可能;第二步:前四次有一件正品有中可能。
第三步:前四次有种可能。
∴共有种可能。
4.捆绑与插空例11. 8人排成一队(1)甲乙必须相邻(2)甲乙不相邻(3)甲乙必须相邻且与丙不相邻(4)甲乙必须相邻,丙丁必须相邻(5)甲乙不相邻,丙丁不相邻分析:(1)有种方法。
(2)有种方法。
(3)有种方法。
(4)有种方法。
(5)本题不能用插空法,不能连续进行插空。
用间接解法:全排列-甲乙相邻-丙丁相邻+甲乙相邻且丙丁相邻,共--+=23040种方法。
例12. 某人射击8枪,命中4枪,恰好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?分析:∵连续命中的三枪与单独命中的一枪不能相邻,因而这是一个插空问题。
另外没有命中的之间没有区别,不必计数。
即在四发空枪之间形成的5个空中选出2个的排列,即。
例13. 马路上有编号为l,2,3,……,10 十个路灯,为节约用电又看清路面,可以把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,在两端的灯也不能关掉的情况下,求满足条件的关灯方法共有多少种?分析:即关掉的灯不能相邻,也不能在两端。
又因为灯与灯之间没有区别,因而问题为在7盏亮着的灯形成的不包含两端的6个空中选出3个空放置熄灭的灯。
∴共=20种方法。
5.间接计数法.(1)排除法例14. 三行三列共九个点,以这些点为顶点可组成多少个三角形?分析:有些问题正面求解有一定困难,可以采用间接法。
所求问题的方法数=任意三个点的组合数-共线三点的方法数,∴共种。
例15.正方体8个顶点中取出4个,可组成多少个四面体?分析:所求问题的方法数=任意选四点的组合数-共面四点的方法数,∴共-12=70-12=58个。
例16. l,2,3,……,9中取出两个分别作为对数的底数和真数,可组成多少个不同数值的对数?分析:由于底数不能为1。
(1)当1选上时,1必为真数,∴有一种情况。
(2)当不选1时,从2--9中任取两个分别作为底数,真数,共,其中log24=log39,log42=log93, log23=log49, log32=log94.因而一共有53个。
(3)补上一个阶段,转化为熟悉的问题例17. 六人排成一排,要求甲在乙的前面,(不一定相邻),共有多少种不同的方法? 如果要求甲乙丙按从左到右依次排列呢?分析:(一)实际上,甲在乙的前面和甲在乙的后面两种情况对称,具有相同的排法数。
因而有=360种。
(二)先考虑六人全排列;其次甲乙丙三人实际上只能按照一种顺序站位,因而前面的排法数重复了种,∴共=120种。
例18.5男4女排成一排,要求男生必须按从高到矮的顺序,共有多少种不同的方法?分析:首先不考虑男生的站位要求,共种;男生从左至右按从高到矮的顺序,只有一种站法,因而上述站法重复了次。
因而有=9×8×7×6=3024种。