高中数学排列组合知识点

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高中数学排列与组合知识点

高中数学排列与组合知识点

高中数学排列与组合知识点排列组合是高中数学教学内容的一个重要组成部分,但由于排列组合极具抽象性,使之成为高中数学课本中教与学的难点.加之高中学生的认知水平和思维能力在一定程度上受到限制,所以在解题中经常出现错误.以下本人搜集整合了高中数学排列与组合相关知识点,希望可以帮助大家更好的学习这些知识。

高中数学排列与组合知识点汇编如下:一、排列1 定义(1)从n个不同元素中取出m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个元素的一排列。

(2)从n个不同元素中取出m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,记为 Amn.2 排列数的公式与性质(1)排列数的公式: Amn=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)特例:当m=n时, Amn=n!=n(n-1)(n-2)…×3×2×1规定:0!=1二、组合1 定义(1)从n个不同元素中取出 m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(2)从n个不同元素中取出m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 Cmn表示。

2 比较与鉴别由排列与组合的定义知,获得一个排列需要“取出元素”和“对取出元素按一定顺序排成一列”两个过程,而获得一个组合只需要“取出元素”,不管怎样的顺序并成一组这一个步骤。

排列与组合的区别在于组合仅与选取的元素有关,而排列不仅与选取的元素有关,而且还与取出元素的顺序有关。

因此,所给问题是否与取出元素的顺序有关,是判断这一问题是排列问题还是组合问题的理论依据。

三、排列组合与二项式定理知识点1.计数原理知识点①乘法原理:N=n1·n2·n3·…nM (分步) ②加法原理:N=n1+n2+n3+…+nM (分类)2. 排列(有序)与组合(无序)Anm=n(n-1)(n-2)(n-3)-…(n-m+1)=n!/(n-m)! Ann =n!Cnm = n!/(n-m)!m!Cnm= Cnn-m Cnm+Cnm+1= Cn+1m+1 k?k!=(k+1)!-k!3.排列组合混合题的解题原则:先选后排,先分再排排列组合题的主要解题方法:优先法:以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素. 以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置.捆绑法(集团元素法,把某些必须在一起的元素视为一个整体考虑)插空法(解决相间问题) 间接法和去杂法等等在求解排列与组合应用问题时,应注意:(1)把具体问题转化或归结为排列或组合问题;(2)通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理;(3)分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏;(4)列出式子计算和作答.经常运用的数学思想是:①分类讨论思想;②转化思想;③对称思想.4.二项式定理知识点:①(a+b)n=Cn0ax+Cn1an-1b1+ Cn2an-2b2+ Cn3an-3b3+…+ Cnran-rbr+-…+ Cn n-1abn-1+ Cnnbn特别地:(1+x)n=1+Cn1x+Cn2x2+…+Cnrxr+…+Cnnxn②主要性质和主要结论:对称性Cnm=Cnn-m最大二项式系数在中间。

高中数学排列组合相关公式3篇

高中数学排列组合相关公式3篇

高中数学排列组合相关公式第一篇:排列组合基本概念和公式排列和组合是数学中的重要概念,属于初中和高中数学中的基础知识。

这两个概念通常用于处理有关选择或安排事物的问题。

排列:从n个不同的元素中任选r个元素排成一列,称为从n个不同元素中选r个元素的排列。

排列的基本公式如下:An^r = n(n-1)(n-2) …… (n-r+1)其中An^r表示从n个不同的元素中任选r个元素排成一列的方案数。

例如,从5个不同的元素中任选3个元素排成一列,即为5选3的排列。

根据排列的基本公式,5选3的排列数为An^r=5×4×3=60。

组合:从n个不同的元素中任选r个元素,不考虑元素之间的顺序,称为从n个不同元素中选r个元素的组合。

组合的基本公式如下:Cn^r = n!/r!(n-r)!其中Cn^r表示从n个不同的元素中任选r个元素的组合方案数。

n!表示n的阶乘,即n×(n-1)×(n-2)×……×2×1。

例如,从5个不同的元素中任选3个元素的组合数,即为5选3的组合。

根据组合的基本公式,5选3的组合数为C5^3=5!/(3!2!)=10。

排列和组合的关系:排列和组合有很多类似的性质,但是也有不同点。

其中最重要的一点是:一个排列中,每个元素的位置不同,导致不同的排列。

而在一个组合中,元素之间是不考虑顺序的,所以如果元素相同,不同的顺序算作同一种组合。

第二篇:排列组合的应用排列组合在数学中有着广泛的应用,下面将介绍几个常见的例子。

1. 生日问题如果有23个人在一起,那么至少有两个人生日相同的概率是多少?将每一个人的生日当做一个元素,一共有365个不同的生日(不考虑闰年的情况)。

这时我们要求的其实是在这23个人中选取2个或2个以上有相同生日的概率,也就是不出现任何两个人生日相同的概率。

按照组合的计算方法,我们可以得到不出现任何两个人生日相同的概率为:P = C365^23/365^23 ≈ 0.493所以至少有两个人生日相同的概率为:1-P ≈ 0.5072. 球队比赛现在有5个球队进行比赛,每个球队需要和其他球队各打一场比赛,问总共需要打几场?我们可以将这个问题看作是5个不同的元素进行排列组合。

高中数学排列组合知识点总结

高中数学排列组合知识点总结

高中数学排列组合知识点总结:
1.等差数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示。

2.等差数列的通项公式
若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d。

3.等差中项
如果A=(a+b)/2,那么A叫做a与b的等差中项。

4.等差数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N_)。

(2)若{an}为等差数列,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N_)。

(3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N_)是公差为md的等差数列。

(4)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列。

(5)S2n-1=(2n-1)an。

(6)若n为偶数,则S偶-S奇=nd/2;若n为奇数,则S奇-S偶=a中(中间项)。

高中数学知识点归纳排列组合与二项式定理

高中数学知识点归纳排列组合与二项式定理

高中数学知识点归纳排列组合与二项式定理在高中数学中,排列组合是一种重要的概念与工具,它涉及到对对象的选取和排列的方式。

而在排列组合的基础上,我们还能引出二项式定理,进一步探讨多项式的展开与计算。

本文将对这些数学知识点进行归纳总结和讨论。

一、排列组合的基本概念1.1 排列排列是从给定的一组对象中,按照一定的顺序选择若干个对象进行排列。

假设有n个不同的对象,要从中选择r个对象进行排列,可以得到的排列数记为P(n,r)。

P(n,r) = n!/(n-r)!1.2 组合组合是指从给定的一组对象中,无视其顺序,选择若干个对象。

同样假设有n个不同的对象,要从中选择r个对象进行组合,可以得到的组合数记为C(n,r)。

C(n,r) = n!/(r!(n-r)!)1.3 重复排列与重复组合当给定的一组对象中存在重复的元素时,我们可以计算可能的重复排列与重复组合。

计算公式如下:重复排列:P(n1,n2,...,nk) = n!/(n1!n2!...nk!)重复组合:C(n+r-1,r) = (n+r-1)!/(r!(n-1)!)二、排列组合的应用2.1 生日问题生日问题是指在一个房间里,至少有两个人生日相同的概率有多大。

利用排列组合的思想可以很方便地解决这个问题。

在一个房间里,有n 个人,假设有365天可以选作生日。

我们可以计算至少有两个人生日相同的概率,即为1减去没有人生日相同的概率。

P(at least two people have the same birthday) = 1 - P(no two people have the same birthday)= 1 - C(365,n)/365^n2.2 二项式定理与展开二项式定理是代数中的重要定理之一,它描述了两个数之和的幂展开后的表达式。

假设有实数a和b以及正整数n,根据二项式定理可以将(a+b)^n展开为:(a+b)^n = C(n,0)a^n*b^0 + C(n,1)a^(n-1)*b^1 + C(n,2)a^(n-2)*b^2 + ... + C(n,n-1)a^1*b^(n-1) + C(n,n)a^0*b^n2.3 二项式系数与组合恒等式二项式系数指的是二项式展开中各项的系数。

高中数学排列组合讲解

高中数学排列组合讲解

高中数学排列组合讲解
一、概念介绍
排列组合是一种统计学中常见的概念, 指的是从一组有限的物体中抽取满足一定要求的组合方式。

它涉及从一系列物体中按照一定的规律去选择其中的某几个物体而组合成一个新的组合,并且这种组合总数取决于初始物体个数。

排列组合解决的问题有很多,如从n个数中取出m个数使得它们和最多,最少;从n 个数中取出m个数使得它们积最多,最少等等。

二、排列组合基本公式
(1)排列组合的基本公式为A m n =n×(n-1)×(n-2)……×(n-(m-1)),由此可见,如果m=n时,排列组合的概念与阶乘n! 相同,可以将阶乘式写成A m n 的形式,即A n n = n!。

(2)从n个物体中取出m(m≤n)个物体,排列组合的个数称为组合数,组合数的基本公式为 C m n=A m n/A m m = n!/(m!×(n-m)!)。

三、排列组合的应用
(1)在实际的实验研究中,通常会对实验因素采用设置不同的处理水平,来研究其对实验结果的影响,此时每个处理水平中的每个因素必须设置多种不同的组合,并将其均匀的分散到每类处理中,这里就需要引入排列组合技术。

(2)对于寻找一组数中满足要求的组合问题,也可以应用排列组合方法。

例如,一个长度为 n 的正整数序列,要求任意挑选 k 个数,使它们的和最大或最小,这是一个组合问题。

(3)排列组合在抽奖、普查、实验设计等中占有重要的作用,如抽取实验样本时,如果采用随机抽取的方式,就要使用到排列组合的思想。

高二数学知识点排列组合c和a

高二数学知识点排列组合c和a

高二数学知识点排列组合c和a 排列组合是高中数学中的一个重要内容,其中C和A是其中两个常见的概念。

下面将逐个介绍这两个概念及其相关的数学知识点。

一、排列排列是指从一组不同的元素中按照一定顺序选取若干个元素进行组合的方法。

在排列中,元素的顺序是重要的。

1. 简单排列简单排列是指从n个不同元素中选取m个元素进行排列,用符号P表示。

P(n, m) = n! / (n - m)!其中,n!表示n的阶乘,即n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 2 * 1。

2. 复杂排列复杂排列是指排列中包含重复元素的情况。

- 重复元素的全排列当有n个元素中有m1个元素相同,m2个元素相同,...,mk个元素相同时,全排列的总数为P = n! / (m1! * m2! * ... * mk!)- 重复元素的部分排列当有n个元素中有m1个元素相同,m2个元素相同,...,mk个元素相同时,选取其中r个元素进行排列的情况下,部分排列的总数为P(n; m1, m2, ..., mk) = n! / (m1! * m2! * ... * mk!) / [(n - r)!]二、组合组合是指从一组不同的元素中按照一定顺序选取若干个元素进行组合的方法。

在组合中,元素的顺序不重要。

1. 简单组合简单组合是指从n个不同元素中选取m个元素进行组合,用符号C表示。

C(n, m) = n! / (m! * (n - m)!)2. 复杂组合复杂组合是指组合中包含重复元素的情况。

- 重复元素的组合当有n个元素中有m1个元素相同,m2个元素相同,...,mk个元素相同时,组合的总数为C = (n + m1 - 1)! / (m1! * (n - 1)!)- 重复元素的部分组合当有n个元素中有m1个元素相同,m2个元素相同,...,mk个元素相同时,选取其中r个元素进行组合的情况下,部分组合的总数为C(n; m1, m2, ..., mk) = (n + m1 - 1)! / (m1! * (n - 1)!) / [r! * (n - r)!]三、应用场景排列组合在各个领域都有广泛的应用,尤其在概率统计、计算机科学和组合数学等领域中起着重要的作用。

高中数学排列组合与组合

高中数学排列组合与组合

高中数学排列组合与组合排列组合和组合是高中数学中重要的概念和方法。

在解决实际问题时,排列组合和组合可以帮助我们进行正确的计数和计算。

本文将详细介绍高中数学中的排列组合和组合,包括相关定义、基本原理、计算方法以及实际应用。

一、排列组合的定义和基本原理排列指的是从n个元素中按照一定顺序选取r个元素的方式,可以记作P(n,r)。

排列的基本原理是乘法原理,即每个元素在选择过程中只能使用一次,因此排列的总数为n乘以n-1乘以n-2...直到乘以n-r+1,即n的阶乘除以(n-r)的阶乘。

组合指的是从n个元素中无序选择r个元素的方式,可以记作C(n,r)或者nCr。

组合的基本原理是除法原理,即在计算过程中忽略元素的顺序,因此组合的总数为排列的总数除以r的阶乘。

二、排列组合的计算方法1. 排列的计算方法:(1) 从n个元素中选取r个元素,且每个元素只能使用一次,计算排列数的公式为P(n,r)=n!/(n-r)!2. 组合的计算方法:(1) 从n个元素中选取r个元素,且忽略元素的顺序,计算组合数的公式为C(n,r)=P(n,r)/r!三、排列组合的实际应用排列组合和组合在实际问题中有广泛的应用,特别是在概率论、组合数学、统计学等领域。

1. 概率计算:(1) 在抽奖、赌博、随机事件中,排列组合可以帮助我们计算不同情况出现的概率,从而更好地进行决策。

2. 空间排列:(1) 在桌面布局、家居摆放等情况下,排列组合可以帮助我们计算不同物体摆放的方式和数量,从而使空间更加美观和合理。

3. 信息编码:(1) 在计算机科学、通信工程等领域,排列组合可以帮助我们计算不同编码形式的总数,从而提高信息传输的效率和安全性。

4. 运输和配送:(1) 在物流、配送等领域,排列组合可以帮助我们计算不同运输方式和路径的总数,从而优化运输方案和节约成本。

四、排列组合的实例分析为了更好地理解排列组合和组合的应用,下面以实际问题为例进行分析:问题:某个班级有10个学生,其中3个学生将参加篮球比赛,请问从这10个学生中选择3个学生参赛的方式有多少种?解答:根据组合的计算方法,C(10,3) = 10!/(3!(10-3)!) = 10!/(3!7!) = 120 种。

高中数学排列组合知识讲解

高中数学排列组合知识讲解

模块九 排列与组合、二项式定理第一部分:排列、组合 一。

计数原理加法计数原理:如果完成一件事情可以分为m 类,每一类的方法数分别是:N 1,N 2,N 3,…..N m ,则完成这件事情共有N 1+N 2+N 3+…..+N m 种方法。

(又称分类计数原理)乘法计数原理:如果完成一件事情须分为m 步,每一步的方法数分别是:N 1,N 2,N 3,…..N m ,则完成这件事情共有N 1⨯N 2⨯N 3⨯…..⨯N m 种方法。

(又称分类计数原理) 分类计数原理与分步计数原理是计数问题的基本原理,它贯穿于全章学习的始终,体现了解决问题时将其分解的两种常用方法,即把问题分类解决和分步解决。

正确区分和使用两个原理是学好本章的关键,其核心是“完成一件事”是“分类”完成,还是“分步”完成. 二。

排列数、组合数的定义①排列数:从n 个元素中取出m 个排成一列(即排入m 个位置),共有mn A 种排法。

A m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1).特别的:!n A nn = ②组合数:从n 个元素中取出m 个形成一个组合,共有mn C 种取法。

C m n =!)!(!m m n n -特别地:1,10==nn n C C组合数的两个性质: (1)C m n =C mn n-; (2)C m n 1+=C m n +C 1-m n. 三。

解决排列、组合问题的四大原则及基本方法1. 特殊优先原则该原则是指在有限制的排列组合问题中优先考虑特殊元素或特殊位置.范例甲、乙、丙三个同学在课余时间负责一个计算机房的周一至周六的值班工作,每天1人值班,每人值班2天,如果甲同学不值周一的班,则可以排出不同的值班表有( ) A.90种 B.89种 C.60种 D.59种解析:特殊元素优先考虑,甲同学不值周一的班,则先考虑甲,分步完成:①从除周一的5天中任取2天安排甲有25C 种;②从剩下的4天中选2天安排乙有24C 种;③仅剩2天安排丙有22C 种.由分步乘法计数原理可得一共有22254260C C C =··种,即选C. 评注:特殊优先原则是解有限制的排列组合问题的总原则,对有限制的元素和有限制的位置一定要优先考虑. 2.先取后排原则该原则充分体现了mmmn m n C A A =·的精神实质,先组合后排列,从而避免了不必要的重复与遗漏.4名教师分配到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分配方案共有( ). A.12种 B.24种 C.36种 D.48种解析:先分组再排列:将4名教师分成3组有24C 种分法,再将这三组分配到三所学校有33A 种分法,由分步乘法计数原理知一共有234336C A =·种不同分配方案.评注:先取后排原则也是解排列组合问题的总原则,尤其是排列与组合的综合问题.若本例简单分步:先从4名教师中取3名教师分给3所学校有34A 种方法,再将剩下的1名教师分给3所学校有3种选择,则共有34372A =·种分配方案,则有明显重复(如:甲、乙、丙、丁和甲、乙、丁、丙).因此,处理多元素少位置问题时一般采用先取后排原则.3.正难则反原则若从正面直接解决问题有困难时,则考虑事件的对立事件,从不合题意要求的情况入手,再整体排除.100件产品中有6件次品,现从中任取3件产品,至少取到1件次品的不同取法的种数是( ) A.12694C CB.12699C CC.3310094C C -D.3310094A C -解析:从100件次品中取3件产品,至少有1件次品的对立事件是取到3件全部是正品,即从94件正品中取3件正品有394C 种取法,所以满足条件的不同取法是3310094C C -,故选C.如果从正面考虑,则必须分取到1,2,3件次品这三类,没有应用排除法来得简单.而本例最易迷惑人的是B:12699C C ,即从6件次品中取1件确保了至少有1件次品,再从剩下的99件产品中任取2件即可.事实上这样分步并不相互独立,第一步对第二步有明显影响,设次品为ABCDEF ,正品为甲乙丙丁戊…则12699C C 可以是AB甲,也可能是BA甲,因而重复.评注:正难则反原则也是解决排列组合问题的总原则,如果从正面考虑不易突破,一般寻找反面途径.利用正难则反原则的语境有其规律,如当问题中含有“至少”,“最多”等词语时,易用此原则. 4.策略针对原则不同类型的排列、组合问题有着不同的应对策略,不同的限制条件要采用不同的解题方法.①相邻问题捆绑法(整体法),不相邻问题插空法人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

高中数学公式大全排列组合与概率计算公式

高中数学公式大全排列组合与概率计算公式

高中数学公式大全排列组合与概率计算公式高中数学公式大全:排列组合与概率计算公式一、排列组合1. 排列公式排列是指从一个有限元素集合中选取若干元素按照一定的顺序进行排列的方法。

当从n个不同元素中选取r个元素进行排列时,排列数可以用以下公式表示:P(n, r) = n! / (n-r)!其中,P(n, r)表示从n个元素中选取r个元素进行排列的总数,n!表示n的阶乘。

2. 组合公式组合是指从一个有限元素集合中选取若干元素,不考虑元素的顺序进行组合的方法。

当从n个不同元素中选取r个元素进行组合时,组合数可以用以下公式表示:C(n, r) = n! / [r! * (n-r)!]其中,C(n, r)表示从n个元素中选取r个元素进行组合的总数。

二、概率计算1. 概率公式概率是指某个事件在所有可能事件中发生的可能性大小。

一般用P(A)表示事件A的概率。

当事件 A、B 互斥且独立时,可以使用以下概率公式:P(A ∪ B) = P(A) + P(B)其中,P(A ∪ B)表示事件 A 或事件 B 发生的概率,P(A)和P(B)分别表示事件 A 和事件 B 发生的概率。

2. 条件概率公式条件概率是指在已知事件 B 发生的条件下,事件 A 发生的概率。

可以使用以下条件概率公式计算:P(A|B) = P(A ∩ B) / P(B)其中,P(A|B)表示在事件 B 发生的条件下,事件 A 发生的概率,P(A ∩ B)表示事件 A 和事件 B 同时发生的概率,P(B)表示事件 B 发生的概率。

3. 乘法定理乘法定理是指在一系列独立事件中,它们同时发生的概率等于每个事件发生的概率的乘积。

可以使用以下乘法定理计算:P(A ∩ B) = P(A) * P(B)其中,P(A ∩ B)表示事件 A 和事件 B 同时发生的概率,P(A)和P(B)分别表示事件 A 和事件 B 发生的概率。

4. 加法定理加法定理是指当两个事件互斥时,它们其中一个事件发生的概率等于两个事件发生概率的和。

第十三章排列组合与概率(高中数学竞赛标准教材)

第十三章排列组合与概率(高中数学竞赛标准教材)

第十三章排列组合与概率(高中数学竞赛标准教材)第十三章排列组合与概率一、基础知识.加法原理:做一件事有n类办法,在第1类办法中有1种不同的方法,在第2类办法中有2种不同的方法,……,在第n类办法中有n种不同的方法,那么完成这件事一共有N=1+2+…+n种不同的方法。

.乘法原理:做一件事,完成它需要分n个步骤,第1步有1种不同的方法,第2步有2种不同的方法,……,第n步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=1×2×…×n种不同的方法。

.排列与排列数:从n个不同元素中,任取个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出个元素的一个排列,从n个不同元素中取出个元素的所有排列个数,叫做从n个不同元素中取出个元素的排列数,用表示,=n…=,其中,n∈N,≤n,注:一般地=1,0!=1,=n!。

.N个不同元素的圆周排列数为=!。

.组合与组合数:一般地,从n个不同元素中,任取个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出个元素的一个组合,即从n个不同元素中不计顺序地取出个构成原集合的一个子集。

从n个不同元素中取出个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出个元素的组合数,用表示:.组合数的基本性质:;;;;;。

.定理1:不定方程x1+x2+…+xn=r的正整数解的个数为。

[证明]将r个相同的小球装入n个不同的盒子的装法构成的集合为A,不定方程x1+x2+…+xn=r的正整数解构成的集合为B,A的每个装法对应B的唯一一个解,因而构成映射,不同的装法对应的解也不同,因此为单射。

反之B中每一个解,将xi作为第i个盒子中球的个数,i=1,2,…,n,便得到A的一个装法,因此为满射,所以是一一映射,将r个小球从左到右排成一列,每种装法相当于从r-1个空格中选n-1个,将球分n份,共有种。

故定理得证。

推论1不定方程x1+x2+…+xn=r的非负整数解的个数为推论2从n个不同元素中任取个允许元素重复出现的组合叫做n个不同元素的可重组合,其组合数为.二项式定理:若n∈N+,则n=.其中第r+1项Tr+1=叫二项式系数。

高中数学概率与统计( 排列组合)

高中数学概率与统计( 排列组合)

排列组合一 、分类、分步原理(一)分类原理:12n N m m m =+++.分类原理题型比较杂乱,须累积现象。

几种常见的现象有:1.开关现象:要根据开启或闭合开关的个数分类.2.数图形个数:根据图形是由几个单一图形组合而成进行分类求情况数. 3.球赛得分:根据胜或负场次进行分类. (二)分步原理:12n N m m m =⨯⨯⨯.两种典型现象: 1.涂颜色(1)平面图涂颜色:先涂接触区域最多的一块(2)立体图涂颜色:先涂具有同一顶点的几个平面,其他平面每步涂法分类列举. 2.映射按步骤用A 集合的每一个元素到B 集合里选一个元素,可以重复选.二 、排列、组合(一)常规题型求情况数1.直接法:先排(选)特殊元素,再排(选)一般元素。

捆绑法,插空法.2.间接法:先算总情况数,再排除不符合条件的情况数. (二)七种常考非常规现象1.小数量事件需要分类列举:凡不可使用公式且估计情况数较少,要分类一一列举 2.相同元素的排列:用组合数公式选出位置把相同元素放进去,不用排顺序 3.有序元素的排列:用组合数公式选出位置把有序元素放进去,不用排顺序 4.剩余元素分配:有互不相同的剩余元素需要分配时,用隔板法。

5.迈步与网格现象:要看一共走几步,把特殊的几步选出来,有几种选法就有几种情况. 6.立体几何与解析几何现象:多数用排除法求情况数 7.平均分组现象:先用分步原理选出每一组的元素,再除以因为平均分组算重复的倍数,平均分n 组,就除以nn A ,有几套平均分组就除几个xx A .(三)排列数,组合数公式运算的考察1.排列数公式mn A =)1()1(+--m n n n =!!)(m n n -.(n ,m ∈N *,且m n ≤).注:规定1!0=. 2. 组合数公式m n C=m n mmA A =m m n n n ⨯⨯⨯+-- 21)1()1(=!!!)(m n m n -⋅(n ∈N *,m N ∈,且m n ≤). 3. 组合数的两个性质(1)mn C =mn n C - ; (2) m n C +1-m n C =m n C 1+. 注:规定10=n C .4. 排列数与组合数的关系m mn nA m C =⋅! . 【题型体系】一、分类计数原理与分步计数原理 (一)选(排)人选(排)物1.某班级要从4名男生和2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方法有( )A.14 B.24 C.28 D.482.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共有( )A .24种B .18种C .12种D .6种3.从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同工作.若其中甲、乙两名支援者都不能从事翻译工作,则选派方案共有( )(A )280种 (B )240种 (C )180种 (D )96种 (二).染色1.用五种不同的颜色给图中的四个区域涂色,如果每一个涂一种颜色,相邻的区域不能同色,那么涂色的方法有__________种。

高中数学选修2-3基础知识归纳(排列组合、概率问题)

高中数学选修2-3基础知识归纳(排列组合、概率问题)

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列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列,所有排列的个数记为。

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。

2.解排列、组合题的基本策略(1)两种思路:①直接法:②间接法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。

这是解决排列组合应用题时一种常用的解题方法。

分类处理:当问题总体不好解决时,常分成若干类,再由分类计数原理得出结论。

注意:分类不重复不遗漏。

即:每两类的交集为空集,所有各类的并集为全集。

(3)分步处理:与分类处理类似,某些问题总体不好解决时,常常分成若干步,再由分步计数原理解决。

在处理排列组合问题时,常常既要分类,又要分步。

其原则是先分类,后分步。

(4)两种途径:①元素分析法;②位置分析法。

3.排列应用题:(1)穷举法(列举法):将所有满足题设条件的排列与组合逐一列举出来;(2) 特殊元素优先考虑、特殊位置优先考虑;例1. 电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,则共有种不同的播放方式(结果用数值表示).解:分二步:首尾必须播放公益广告的有种;中间4个为不同的商业广告有种,从而应当填=48. 从而应填48.例2. 6人排成一行,甲不排在最左端,乙不排在最右端,共有多少种排法?解一:间接法:即解二:(1)分类求解:按甲排与不排在最右端分类.(3)相邻问题:捆邦法:对于某些元素要求相邻的排列问题,先将相邻接的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其余元素排列,然后再对相邻元素内部进行排列。

高中数学-排列组合21种模型

高中数学-排列组合21种模型

高中数学-排列组合21种模型1.排列的定义:从n 个不同元素中,任取m 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.)1()2)(1(+---=m n n n n A m n )!(!m n n -=2.组合的定义:从n 个不同元素中,任取m 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.!)1()2)(1(m m n n n n A A C m m m nm n +---== )!(!!m n m n -=1、特殊元素和特殊位置优先策略:位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,需先安排特殊元素,再处理其它元素.若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。

若有多个约束条件,往往是考虑一个约束条件的同时还要兼顾其它条件。

(转化思想,转特殊选排为任意,便能用排列数,减少分步次数)例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置.先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A 由分步计数原理得113434288C C A =2.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也必须排列.(同样是转化思想)例1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有A、60种B、48种C、36种D、24种解析:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A =种,答案:D .例2.7人站成一排,其中甲乙相邻且丙丁相邻,共有多少种不同的排法.解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

高中数学排列组合

高中数学排列组合

高中数学排列组合
高中数学中关于排列组合的内容主要包括排列、组合以及
排列组合的应用。

1. 排列
排列是从一组元素中按照一定的顺序取出若干个元素,排
成一列,形成一个新的序列。

排列要区分顺序,即不同的
顺序就是不同的排列。

- 全排列:从n个元素中按照顺序取出m(m≤n)个元素
进行排列,称为从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记作A(n, m)。

全排列的计算公式是A(n, m) = n! / (n-m)!
- 循环排列:将n个元素按照一定的顺序排列,使得前n-1个元素排列之后得到的结果与后n-1个元素排列之后得到
的结果一致,称为n个元素的循环排列。

2. 组合
组合是从一组元素中不考虑顺序地取出若干个元素,形成
一个新的组合。

组合不考虑元素的顺序,即不同的顺序被
看作是同一组合。

- 对于n个元素,取出m个元素的组合数称为从n个不同
元素中取出m个元素的组合数,记作C(n, m)。

组合数的
计算公式是C(n, m) = n! / (m! * (n-m)!)
3. 排列组合的应用
排列组合的应用广泛存在于概率统计、数学竞赛、密码学
等领域。

常见的应用有计算概率问题、计算组合型数列的
项数、计算排列型数列的项数、计算集合的子集数目等等。

需要注意的是,在解决实际问题时,需要灵活运用排列组
合的知识,并结合具体情况进行分析和求解。

高中数学知识点:排列组合

高中数学知识点:排列组合

排列组合
一、排列
1. 定义
(1)从n个不同元素中取出m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个元素的一排列。

(2)从n个不同元素中取出m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,记为Amn。

2. 排列数的公式与性质
排列数的公式:Amn=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)
特例:当m=n时,Amn=n!=n(n-1)(n-2) (321)
规定:0!=1
二、组合
1. 定义
(1)从n个不同元素中取出m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。

(2)从n个不同元素中取出m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Cmn表示。

2. 比较与鉴别
由排列与组合的定义知,获得一个排列需要“取出元素”和“对取出元素按一定顺序排成一列”两个过程,而获得一个组合只需要“取出元素”,不管怎样的顺序并成一组这一个步骤。

排列与组合的区别在于组合仅与选取的元素有关,而排列不仅与选取的元素有关,而且还与取出元素的顺序有关。

因此,所给问题是否与取出元素的顺序有关,是判断这一问题是排列问题还是组合问题的理论依据。

高中数学-排列组合解法大全

高中数学-排列组合解法大全

排列组合解法大全复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =+++种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:12n N m m m =⨯⨯⨯种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。

分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。

3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法乙甲丁丙练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20C 14A 34C 13位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,需先安排特殊元素,再处理其它元素.若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。

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排列组合
复习巩固
1.分类计数原理(加法原理)
完成一件事,有类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法,…,在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.
2.分步计数原理(乘法原理)
完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,…,做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.
3.分类计数原理分步计数原理区别
分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。

分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.
一.特殊元素和特殊位置优先策略
例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.
解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置.
先排末位共有
然后排首位共有
最后排其它位置共有
由分步计数原理得
练习题:7种不同的花种在排成一列的xx,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的xx,问有多少不同的种法?
二.相邻元素捆绑策略
例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.
解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合
元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

由分步计数原理可得共有种不同的排法

甲丁

三.不相邻问题插空策略
例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节
目的出场顺序有多少种?
解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有种,第二步将4舞蹈插入第一步排
好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有种
四.定序问题倍缩空位插入策略
例4. 7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法
解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一
起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有
不同排法种数是:
(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有种方法,其余的三个位置
甲乙丙共有 1种坐法,则共有种方法。

五.重排问题求幂策略
例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法
解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分
配到车间也有7种分依此类推,由分步计数原理共有种不同的排法
六.环排问题线排策略
例6. 8人围桌而坐,共有多少种坐法?
解:围桌而坐与坐成一排的不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人并
从此位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即! H F D
C
A A
B
C
D
E A B E
G H G F
七.多排问题直排策略
例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法
解:8人排前后两排,相当于8人坐8把椅子,可以把椅子排成一排.个特殊元素有种,再排后4个位置上的特殊元素丙有种,其余的5人在5个位置上任意排列有种,则共有种
八.排列组合混合问题先选后排策略
例8.有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.
解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有种方法.再把4个元素(包含一个复合元素)装入4个不同的盒内有种方法,根据分步计数原理装球的方法共有
九.小集团问题先整体后局部策略
例9.用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数夹1,5在两个奇数之间,这样的五位数有多少个?
解:把1,5,2,4当作一个小集团与3排队共有种排法,再排小集团内部共有种排法,由分步计数原理共有种排法.
十.元素相同问题隔板策略
例10.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案?
解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排。

相邻名额之间形成9个空隙。

在9个空档中选6个位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给7个班级,每一种插板方法对应一种分法共有种分法。

十一.正难则反总体淘汰策略
例11.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数字中取出三个数,使其和为不小于10的偶数,不同的
取法有多少种?
解:这问题中如果直接求不小于10的偶数很困难,可用总体淘汰法。

这十个数字中有5个偶数5个奇数,所取的三个数含有3个偶数的取法有,只含有1个偶数的取法有,和为偶数的取法共有。

再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有
十二.平均分组问题除法策略
例12. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?
解: 分三步取书得种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记6本书为ABCDEF,若第一步取AB,第二步取CD,第三步取EF该分法记为(AB,CD,EF),则中还有
(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有种取法 ,
而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有种分法。

十三. 合理分类与分步策略
例13.在一次演唱会xx10名演员,其中8人能能唱歌,5人会跳舞,现要演出一个2人唱歌2人伴舞的节目,有多少选派方法
解:10演员中有5人只会唱歌,2人只会跳舞3人为全能演员。

选上唱歌人员为标准进行研究只会唱的5人中没有人选上唱歌人员共有种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有种,由分类计数原理共有种。

十四.构造模型策略
例14. 马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九只路灯,现要关掉其中的3盏,但不能关掉相邻的2盏或3盏,也不能关掉两端的2盏,求满足条件的关灯方法有
多少种?
解:把此问题当作一个排队模型在6盏亮灯的5个空隙中插入3个不亮的灯有种
十五.实际操作穷举策略
例15.设有编号1,2,3,4,5的五个球和编号1,2,3,4,5的五个盒子,现将5个球投入这五个盒子内,要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的编号与盒子的编号相同,有多少投法
解:从5个球中取出2个与盒子对号有种还剩下3球3盒序号不能对应,利用实际操作法,如果剩下3,4,5号球, 3,4,5号盒3号球装4号盒时,则4,5号
球有只有1种装法,同理3号球装5号盒时,4,5号球有也只有1种装法,由
分步计数原理有种
十六. 分解与合成策略
例16. 30030能被多少个不同的偶数整除
分析:先把30030分解成质因数的乘积形式30030=2×3×5 × 7 ×11×13,依题意可知偶因数必先取2,再从其余5个因数中任取若干个组成乘积,所有的偶因数为:
练习:正方体的8个顶点可连成多少对异面直线
解:我们先从8个顶点中任取4个顶点构成四体共有体共,每个四面体有3对异面直线,正方体中的8个顶点可连成对异面直线
十七.化归策略
例17. 25人排成5×5方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种?
解:将这个问题退化成9人排成3×3方阵,现从中选3人,要求3人不在同一行也不在同一列,有多少选法.这样每行必有1人从其中的一行中选取1人后,把这人所在的行列都划掉,如此继续下去.从3×3方队中选3人的方法有种。

再从5×5方阵选出3×3方阵便可解决问题.从5×5方队中选取3行3列有选法所以从5×5方阵选不在同一行也不在同一列的3人有选法。

十八.数字排序问题xx策略
例18.由0,1,2,3,4,5六个数字可以组成多少个没有重复的比324105大的数?
解:
十九.树图策略
例19.人相互传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过次传求后,球仍回到甲的手中,则不同的传球方式有______
二十.复杂分类问题表格策略
例20.有红、黄、兰色的球各5只,分别标有A、B、C、D、E五个字母,现从中取5只,要求各字母均有且三色xx,则共有多少种不同的取法
解:
二十一:住店法策略
解决“允许重复排列问题”要注意区分两类元素:一类元素可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,再利用乘法原理直接求解.
例21.七名学生争夺五项冠军,每项冠军只能由一人获得,获得冠军的可能的种数有.
分析:因同一学生可以同时夺得n项冠军,故学生可重复排列,将七名学生看作7家“店”,五项冠军看作5名“客”,每个“客”有7种住宿法,由乘法原理得7种.。

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