选修2-3_12排列与组合资料
人教版高中数学选修2-3《排列组合综合应用》
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上表演,出场安排甲,乙两人都不唱中间两位的 安排方法有多少种?
A C A A A A (种)
6 8 1 2 1 4 5 8 2 4 4 8
(二)有条件限制的组合问题:
例2:已知集合A={1,2,3,4,5,6,7,8,9} 求含有5个元素,且其中至少有两个是偶数的子 集的个数。 下面解法错在哪里? 至少有两个偶数,可先由4个偶数中取2个偶数, 然后再由剩下的7个数中选3个组成5个元素集合且满足至 少有2个是偶数。成以共有子集C42.C73=210(个)
用“具体排”来看一看是否重复,如C42中的一种选法是:选4 个偶数中的2,4,又C73中选剩下的3个元素不6,1,3组成集 合{2,4,6,1,3,};再看另一种选法:由C42 中选4个偶数中 的4,6,又C73中选剩下的3个元素不2,1,3组成集合{4,6, 2,1,3}。显然这是两个相同和子集,所以重复了。重复的原 因是分类不独立。
(三)排列组合混合问题:
例3.九张卡片分别写着数字0,1,2,…,8,从中取出三 张排成一排组成一个三位数,如果6可以当作9使用,问 可以组成多少个三位数?
1 1 1 解:可以分为两类情况:① 若取出6,则有2(A2 + C 8 2 C7C7 A 7 种方法,
解: ⑤ a在e的左边(可不相邻),这表明a,e只有一种顺 序,但a,e间的排列数为A22,所以,可把5个元素全排 列得排列数A55,然后再除以a,e的排列数A22。所以共 有排列总数为A55 / A22(种) 注意:若是3个元素按一定顺序,则必须除以排列数 A33。
1. 高二要从全级10名独唱选手中选出6名在歌咏会
优先法
解: ② 先从b,c,d三个选其中两个 排在首末两位,有A32种,然后把剩下的一个与a,e 排在中间三个位置有A33种,由乘法原理: 共有A32. A33=36种排列.
人教版高中数学选修2-3课件 组合与组合数公式
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5.7 个朋友聚会,每两人握手 1 次,共握手________次. 解析:组合问题,共握手 C72=21 次. 答案:21
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课堂探究 互动讲练 类型一 组合的有关概念 [例 1] 判断下列问题是组合问题还是排列问题: (1)10 人聚会,见面后每两人之间要握手相互问候,共需握手 多少次? (2)10 名同学分成人数相同的两个学习小组,共有多少种分法? (3)从 1,2,3,…,9 九个数字中任取 3 个,然后把这三个数字相 加得到一个和,这样的和共有多少个? (4)从 a,b,c,d 四名学生中选 2 名,去完成同一件工作,有 多少种不同的选法?
1
【课标要求】 1.理解组合的定义,正确认识组合与排列的区别与联系. 2.理解排列数与组合数之间的联系,掌握组合数公式,能运用 组合数公式进行计算. 3.会解决一些简单的组合问题.
2
自主学习 基础认识 1.组合的定义 从 n 个不同元素中取出 m(n≥m)个元素合成一组,叫做从 n 个
不同元素中取出 m 个元素的一个组合.
由此可以写出所有的组合:ABC,ABD,ABE,ACD,ACE, ADE,BCD,BCE,BDE,CDE.
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方法归纳 (1)此类列举所有从 n 个不同元素中选出 m 个元素的组合,可 借助本例所示的“顺序后移法”(如方法一)或“树形图法”(如方 法二),直观地写出组合做到不重复不遗漏. (2)由于组合与顺序无关.故利用“顺序后移法”时箭头向后逐 步推进,且写出的一个组合不可交换位置.如写出 ab 后,不必再 交换位置为 ba,因为它们是同一组合.画“树形图”时,应注意顶 层及下枝的排列思路.防止重复或遗漏.
高中数学选修2-3-排列与组合
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排列与组合知识集结知识元排列与排列数公式知识讲解1.排列及排列数公式【考点归纳】1.定义(1)排列:一般地,从n个不同的元素中任取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.(其中被取的对象叫做元素)(2)排列数:从n个不同的元素中取出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,用符号表示.2.相关定义:(1)全排列:一般地,n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个不同元素的一个全排列.(2)n的阶乘:正整数由1到n的连乘积,叫做n的阶乘,用n!表示.(规定0!=1)3.排列数公式(1)排列计算公式:=.m,n∈N+,且m≤n.(2)全排列公式:=n•(n﹣1)•(n﹣2)•…•3•2•1=n!.例题精讲排列与排列数公式例1.(x-2)(x-3)(x-4)…(x-15)(x∈N+,x>15)可表示为()A.A B.A C.A D.A例2.若=12,则n=()A.8B.7C.6D.4例3.已知=15,那么=()A.20B.30C.42D.72组合与组合数公式知识讲解1.组合及组合数公式【考点归纳】1.定义(1)组合:一般地,从n个不同元素中,任意取出m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个元素中任取m个元素的一个组合.(2)组合数:从n个不同元素中,任意取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中,任意取出m个元素的组合数,用符号表示.2.组合数公式:=.m,n∈N+,且m≤n.3.组合数的性质:性质1性质2.例题精讲组合与组合数公式例1.'排球单循环赛南方球队比北方球队多9支南方球队总得分是北方球队的9倍求证冠军是一支南方球队(胜得1分败得0分).'例2.'一个袋子里装有大小相同且标有数字1~5的若干个小球,其中标有数字1的小球有1个,标有数字2的小球有2个,…,标有数字5的小球有5个.(Ⅰ)从中任意取出1个小球,求取出的小球标有数字3的概率;(Ⅱ)从中任意取出3个小球,求其中至少有1个小球标有奇数数字的概率;(Ⅲ)从中任意取出2个小球,求小球上所标数字之和为6的概率.'例3.'求C3n38-n+C21+n3n的值.'排列组合的简单计数问题知识讲解1.排列、组合及简单计数问题【知识点的知识】1、排列组合问题的一些解题技巧:①特殊元素优先安排;②合理分类与准确分步;③排列、组合混合问题先选后排;④相邻问题捆绑处理;⑤不相邻问题插空处理;⑥定序问题除法处理;⑦分排问题直排处理;⑧“小集团”排列问题先整体后局部;⑨构造模型;⑩正难则反、等价转化.对于无限制条件的排列组合问题应遵循两个原则:一是按元素的性质分类,二是按时间发生的过程进行分步.对于有限制条件的排列组合问题,通常从以下三个途径考虑:①以元素为主考虑,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;②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;③先不考虑限制条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列或组合数.2、排列、组合问题几大解题方法:(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”;(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”;(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;(7)平均法:若把kn个不同元素平均分成k组,每组n个,共有;(8)隔板法:常用于解正整数解组数的问题;(9)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;(10)指定元素排列组合问题:①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.先C后A策略,排列;组合;②从n个不同元素中每次取出k个不同元素作排列(或组合),规定某r个元素都不包含在内.先C后A策略,排列;组合;③从n个不同元素中每次取出k个不同元素作排列(或组合),规定每个排列(或组合)都只包含某r个元素中的s个元素.先C后A策略,排列;组合.例题精讲排列组合的简单计数问题例1.的展开式中,x的系数为___(用数字作答)例2.在的展开式中,x4的系数是____.例3.若,则n的展开式中,含x2项的系数为_______.当堂练习单选题练习1.计算2+3的值是()A.72B.102C.5070D.5100练习2.=()A.30B.24C.20D.15练习3.6本不同的书在书桌上摆成一排,要求甲,乙两本书必须放在两端,丙、丁两本书必须相邻,则不同的摆放方法有()种。
新人教A版选修2-31.2排列与组合课件二
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从排列与组合的定义可 以知道,两者都是从n个不同 元素中取出mm n个元素, 这是排列、组合的共同 点;它们的不同点是 , 排列与元素的顺序有关 , 组合与 元素的顺序无关 .只有元素相同且顺序也 相同的两个 排列才是相同的; 只要两个组合的元素相 同 ,不论 元 素的顺序如何 , 都是相同的组合 .例如 ab 与 ba 是两个 不同的排列 , 但它们却是同一个组合 . , 我们引进如下概念 : 类比排列问题 C是英文com bination 组合的 从n个不同元素中取出m m n个 第一个字母 , 组合 元素的所有不同组合的个数 ,叫做 数还可用符号 从n个不同元素中取出m个元素的
上述解释可以推广到一 般情形. 求从n个不同元素中取出 m个元素的排列数 , 可看作由以下 2个步骤得到的: 第1步, 从这n个不同元素中取出 m个元素,共
有C 种不同的取法 ; 第 2 步, 将取出的m个元素做全排列 ,共有A m m 种不同的排法 . m m 根据分步乘法计数原理 ,有 Am C A n n m.
1.2 排列与组合
1.2.2 组合
探究 从甲、乙、丙 3名同学中选出 2名去参加 一项活动 , 有多少种不同的选法 ? 这一问题与上 一节开头提出的问题 1有什么联系与区别 ? 从3名同学中选出 2名的可能选法可以列举 如下 : 甲、乙; 甲、丙; 乙、丙 .
上一节开头的问题 1 :" 从甲、乙、丙 3名同学中 选出 2 名去参加一活动 , 其中1 名参加上午的活 动,1 名参加下午活动 " , 由于 "甲上午,乙下午" 与 "乙上午,甲下午" 是 两种不同的选法,因此解决 这个问题时 ,不仅要从 3 名同学中选出2名, 而且 还要将他们按照 " 上午在前 , 下午在后" 的顺序排 列.这是上一节研究的排列 问题.
高中数学选修2-3优质课件:组合与组合数公式
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解:(1)从 10 名教师中选 2 名去参加会议的选法种数为 C210= 120××19=45. (2)可把问题分两类情况: 第 1 类,选出的 2 名是男教师有 C62种选法; 第 2 类,选出的 2 名是女教师有 C42种选法. 根据分类加法计数原理,共有 C62+C42=15+6=21 种不同的 选法.
由此可得所有的组合为 ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,cd,ce,de.
第六页,编辑于星期一:点 三十六分。
与组合数有关的计算
[例 2] (1)计算:C140-C37·A33; (2)已知C15m-C16m=107Cm7 ,求 C8m+C58-m. [解] (1)原式=C140-A73=140××39××28××17-7×6×5=210 -210=0. (2)原式=m!55!-m!-m!66!-m! =7×71-0×m7!!m!,
第十页,编辑于星期一:点 三十六分。
解:(1)原式=C38+C2100×1=83× ×72× ×61+1020××199=56+4 950 =5 006. (2)原方程可变形为CC53nn- -31+1=159,Cn5-1=154Cn3-3, 即n-1n-2n5-!3n-4n-5 =154·n-3n3-!4n-5,化简整理,得 n2-3n-54=0.解此 二次方程,得 n=9 或 n=-6(不合题意,舍去),所以 n=9 为所求.
)
A.4 或 9
B.4
C.9
D.其他
解析:当 x=3x-8 时,解得 x=4;当 28-x=3x-8
时,解得 x=9.
答案:A
第十八页,编辑于星期一:点 三十六分。
2.某班级要从 4 名男生、2 名女生中选派 4 人参加某次社区服
人教新课标A版 选修2-3 1
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人教新课标A版选修2-3 1.2排列与组合一、单选题(共12题;共24分)1.(2分)甲、乙等7人排成一排,甲在最中间,且与乙不相邻,那么不同的排法种数是()A.96B.120C.360D.4802.(2分)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A.120种B.90种C.60种D.30种3.(2分)袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,则至少有一个红球的取法种数是()A.B.C.D.4.(2分)为做好社区新冠疫情防控工作,需将四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者,则不同的分配方案共有()种A.36B.48C.60D.165.(2分)某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有()A.12种B.18种C.36种D.54种6.(2分)元宵节灯展后,悬挂有8盏不同的花灯需要取下,如图所示,每次取1盏,则不同的取法共有().A.32种B.70种C.90种D.280种7.(2分)在正方体的8个顶点中,以任意4个顶点为顶点的三棱锥,共有()A.52个B.54个C.58个D.62个8.(2分)2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为()A.72B.84C.96D.1209.(2分)为抗战新冠病毒,社会各界积极捐赠医疗物资.爱心人士向某市捐赠了6箱相同规格的医用外科口罩,现需将这6箱口罩分配给4家医院,每家医院至少1箱,则不同的分法共有()A.10种B.40种C.80种D.240种10.(2分)已知字母x,y,z各有两个,现将这6个字母排成一排,若有且仅有一组字母相邻(如),则不同的排法共有()种A.36B.30C.24D.1611.(2分)由这十个数字组成的无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为()A.180B.196C.210D.22412.(2分)在明代珠算发明之前,我们的先祖从春秋开始多是用算筹为工具来记数、列式和计算.算筹实际上是一根根相同长度的小木棍,算筹有纵式和横式两种,如图是利用算筹表示的数字,表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,例如,137可以用根小木棍表示“ ”,则用6根小木棍(要求用完6根)能表示不含“ ”且没有重复数字的三位数的个数是()A.12B.18C.24D.27二、多选题(共2题;共6分)13.(3分)在100件产品中,有98件合格品,2件不合格品,从这100件产品中任意抽出3件,则下列结论正确的有()A.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有种B.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有种C.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种D.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种14.(3分)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周.则()A.某学生从中选3门,共有30种选法B.课程“射”“御”排在不相邻两周,共有240种排法C.课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有144种排法D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法三、填空题(共4题;共4分)15.(1分)某校开设A类选修课5门,B类选修课4门,一位同学从中供选3门,若要求两类课程中至少选一门,则不同的选法共有.种16.(1分)五位同学排成一排,其中甲、乙必须在一起,而丙、丁不能在一起的排法有种17.(1分)若,则.18.(1分)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有种.四、解答题(共6题;共80分)19.(15分)已知4名学生和2名教师站在一排照相,求:(1)(5分)中间二个位置排教师,有多少种排法?(2)(5分)两名教师不能相邻的排法有多少种?(3)(5分)两名教师不站在两端,且必须相邻,有多少种排法?20.(15分)将7名应届师范大学毕业生分配到3所中学任教.(最后结果用数字表示)(1)(5分)4个人分到甲学校,2个人分到乙学校,1个人分到丙学校,有多少种不同的分配方案?(2)(5分)一所学校安排4个人,一所学校安排2个人,一所学校1个人,有多少种不同的分配方案?(3)(5分)其中有两所学校都各安排3个人,另一所学校安排1个人,有多少种不同的分配方案?21.(10分)有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子内.(1)(5分)共有几种放法?(2)(5分)恰有2个盒子不放球,有几种放法?22.(10分)(1)(5分)由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,十位数字与千位数字之差的绝对值等于7的四位数的个数共有几种?(2)(5分)我校高三学习雷锋志愿小组共有16人,其中一班、二班、三班、四班各4人,现在从中任选3人,要求这三人不能是同一个班级的学生,且在三班至多选1人,求不同的选取法的种数. 23.(15分)盒子内有3个不同的黑球,5个不同的白球.(1)(5分)全部取出排成一列,3个黑球两两不相邻的排法有多少种?(2)(5分)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有多少种?(3)(5分)若取一个白球记2分,取一个黑球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?24.(15分)江夏一中高二年级计划假期开展历史类班级研学活动,共有6个名额,分配到历史类5个班级(每个班至少0个名额,所有名额全部分完).(1)(5分)共有多少种分配方案?(2)(5分)6名学生确定后,分成A、B、C、D四个小组,每小组至少一人,共有多少种方法?(3)(5分)6名学生来到武汉火车站.火车站共设有3个“安检”入口,每个入口每次只能进1个旅客,求6人进站的不同方案种数.答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】解:甲的位置在中间已经固定,甲与乙不相邻,因此甲的左右相邻两个位置应从除甲乙之外的5人中选2人进行排列,剩下的人在其余位置上全排列,故有种,故答案为:D.【分析】从出甲乙之外的5人中选2人排在甲的两边并和甲相邻,剩下的全排列,利用排列数公式和乘法计数原理得到..2.【答案】C【解析】【解答】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有;然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有;最后剩下的3名同学去丙场馆.故不同的安排方法共有种.故答案为:C【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.3.【答案】C【解析】【解答】由题意,袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,至少有一个红球的取法有:①直接法:种不同的取法;②间接法:.故答案为:C.【分析】根据题意,可分别利用直接法和间接法求解,得到答案.4.【答案】A【解析】【解答】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,因此有种方式,所以四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者共有种方式.故答案为:A【分析】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,结合排列数的定义进行求解即可.5.【答案】B【解析】【解答】由于节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,则节目乙可放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,由分步计数原理可知,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有种,故答案为:B.【分析】固定节目甲、丙的位置,将节目乙放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,利用分步计数原理可得出结果.6.【答案】B【解析】【解答】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,即每串灯取下的顺序确定,取下的方法有种.故答案为:B【分析】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,由定序问题可求解.7.【答案】C【解析】【解答】从正方体的8个顶点中任取四个顶点,共有种,其中有6个表面和6个对角面中的四个顶点共面,不能构成三棱锥,所以共有个三棱锥.故答案为:C.【分析】利用间接法可得结果:从正方体的个顶点中任取四个顶点的取法减去四点共面的情形即可得到结果.8.【答案】B【解析】【解答】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有种,其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,考虑1和0相邻时,且1在0的左边,和剩余数字共有4!=24种排法,其中一半是重复的,故此时有12种重复.故共有种.故答案为:B.【分析】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有种,其中1和0排在一起有重复,共有12种,即可得答案.9.【答案】A【解析】【解答】由题意, 因为6箱医用外科口罩的规格相同,故四家医院分配到的口罩箱数有1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,则分配的方法有:①1,1,2,2:从4家医院中选择两家,分别分配1箱,共种.②1,1,1,3:从4家医院选出1家,分配给3箱,共种.共种.故答案为:A【分析】分四家医院分配到的口罩箱数分别为1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,分别计算再求和即可. 10.【答案】A【解析】【解答】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况:.当相邻的这组字母为时,将6个位置编成1-6号,若在1号和2号,则3号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;若在2号和3号,则1号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;若在3号和4号,则1号和2号字母不相同,5号和6号字母不相同,有种排法;若在4号和5号,则2号和6号字母相同,1号和3号字母相同,有2种排法;若在5号和6号,则1号和3号字母相同,2号和4号字母相同,有2种排法,即相邻的字母为时,共有种排法.同理,相邻的字母为时,也都有12种排法,故共有种排法.故答案为:A.【分析】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况:,利用位置分析法,可得出当相邻的字母为时,共有12种排法,进而可知不同的排法共有有种.11.【答案】C【解析】【解答】分两种情况:⑴个位与百位填入0与8,则有个;⑵个位与百位填入1与9,则有个.则共有个.故答案为:C【分析】首先分析可得,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的情况有2种,即:①当个位与百位数字为0,8时,②当个位与百位为1,9时,分别求出所有的情况,由加法原理计算可得答案.12.【答案】C【解析】【解答】数字7、2、1组成6个,数字7、6、1组成6个,数字6、3、1组成6个,数字3、2、1组成6个,共24个符合要求的三位数.故答案为:C.【分析】6根小木棍可能组成数字7、2、1,7、6、1,6、3、1,3、2、1,分别对其进行全排列即可得出结果.13.【答案】A,C,D【解析】【解答】解:根据题意,若抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品,即抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,则合格品的取法有种,不合格品的取法有种,则恰好有1件是不合格品的取法有种取法;则正确,错误;若抽出的3件中至少有1件是不合格品,有2种情况,①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,有种取法,②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,有种取法,则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种,正确;也可以使用间接法:在100件产品中任选3件,有种取法,其中全部为合格品的取法有种,则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种取法,正确;故答案为:ACD.【分析】根据题意,依次分析选项,对于,由分步计数原理计算可得合格品的取法以及不合格品的取法,由分步计数原理可得正确,错误;对于,分2种情况讨论:①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,由加法原理可得;对于,由间接法分析:先计算在100件产品中任选3件的取法数目,再计算其中全部为合格品的取法,据此分析可得正确;综合即可得答案.14.【答案】C,D【解析】【解答】6门中选3门共有种,A不符合题意;课程“射”“御”排在不相邻两周,共有种排法,B不符合题意;课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有种排法,C符合题意;课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有种排法,D符合题意.故答案为:CD【分析】根据排列组合的相邻关系和不相邻关系,以及有限制排列的关系,逐个分析选项即可. 15.【答案】70【解析】【解答】由条件可知3门课程可以分成以下两种情况:类2门,类1门,共有种,或类1门,类2门,共有,所以不同的选法共有种方法.故答案为:70【分析】根据分类计数原理,3门功课可分成2种情况,分别求方法种数.16.【答案】24【解析】【解答】根据题意,先将甲乙看成一个“元素”,有2种不同的排法,将丙、丁单独排列,也有2种不同的排法,若甲、乙与第5个元素只有一个在丙丁之间,则有种情况,若甲、乙与第5个元素都在丙丁之间,有2种不同的排法,则不同的排法共有种情况.故答案为:24.【分析】根据题意,先使用捆绑法,将甲乙看成一个“元素”,再将丙、丁单独排列,进而将若甲、乙与第5个元素分类讨论,分析丙丁之间的不同情况,由乘法原理,计算可得答案.17.【答案】3【解析】【解答】因为,所以,化简得,解得.故答案为:3.【分析】用排列数和组合数的定义把已知等式化为乘积形式,然后可解方程.18.【答案】36【解析】【解答】4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学先取2名同学看作一组,选法有:现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:根据分步乘法原理,可得不同的安排方法种故答案为:36.【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.19.【答案】(1)解:;(2)解:;(3)解:.【解析】【分析】(1)先排教师有种方法,再排学生有种方法,再根据分步计数原理即可得到答案;(2)先排4名学生有种方法,再把老师插入4个学生形成的5个空位中,有种方法,根据分步计数原理即可得到答案;(3)先将2名老师看成一个整体,有种方法,再从4名学生种选2名排两端,有种方法,最后将剩下的2名学生和老师这个整体全排列,有种方法,由乘法原理即可得到答案.20.【答案】(1)解:(种)(2)解:(种)(3)解:(种)【解析】【分析】(1)利用组合的知识求解;(2)先不均匀分组,再分配到学校即可求解;(3)先不均匀分组,再分配即可.21.【答案】(1)解:每一个球有4种放法,故共有44=256(种)(2)解:恰有2个盒子不放球,也就是把4个不同的小球只放入2个盒子中,有两类放法;第一类,1个盒子放3个小球,1个盒子放1个小球,先把小球分组,有种,再放到2个小盒中有种放法,共有种方法;第二类,2个盒子中各放2个小球有种放法,故恰有2个盒子不放球的方法共有种放法.【解析】【分析】(1)明确共有4个球,每个球都有4种放法,盒子可以不放球,根据分步计数原理求解.(2)首先明确有两个盒子不放球的含义是将4个球放入2个盒子中,放球分为两类,一类是1个盒子放3个另一个放1个,二类是两个盒子各放2个,分别求出每一类的放法,再用加法计数原理求解.22.【答案】(1)解:十位数字与千位数字之差的绝对值等于7,可得千位数字和十位数字的组合有五种,每种组合中百位和个位的数共有种组合,所以符合条件的四位数共有种.(2)解:情形一:不选三班的同学,从12个人中选出3人,有种选取方法,其中来自同一个班级的情况有种,则此时有种选取方法;情形二:选三班的一位同学,三班的这一位同学的选取方法有4种,剩下的两位同学从剩下的12人中任选2人,有种选取方法,则此时有种选取方法.根据分类计数原理,共有种选取方法.【解析】【分析】(1)千位数字和十位数字的组合有五种,百位和个位的数共有种组合,计算得到答案.(2)考虑不选三班的同学和选三班的一位同学两种情况,利用排除法和分步分类计数原理得到答案.23.【答案】(1)解:首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有种;(2)解:从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球,共有种(3)解:从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球,共有种.【解析】【分析】(1)首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有;(2)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球;(3)从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球.24.【答案】(1)解:由题意得:问题转化为不定方程的非负整数解的个数,∴方程又等价于不定方程的正整数解的个数,利用隔板原理得:方程正整数解的个数为,∴共有多少种分配方案.(2)解:将问题转化为不定方程的正整数解个数,分组后再进行排列,∵不定方程的正整数解个数为,∴共有种方法.(3)解:设6名学生在3个安检的人数分别为,∵方程非负整数解的个数等价于方程的正整数解的个数,∴6人进站的不同方案种数为.【解析】【分析】(1)将问题转化为不定方程的非负整数解问题,再利用隔板原理进行求解;(2)将问题转化为不定方程的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解;(3)将问题转化为不定方程方程的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解.。
人教高中数学选修2-3第一章121排列(优质公开课教案)
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1.2.1排列上课班别:高二授课教师:教材:人教版选修2—3教学目标:1、知识与技能:了解排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,从中体会“化归”的数学思想,并能运用排列数公式进行计算。
2、过程与方法:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题3、情感、态度与价值观:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题.教学重点:排列数公式的理解与运用;排列应用题常用的方法有直接法,间接法教学难点:排列数公式的推导授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体内容分析:分类计数原理是对完成一件事的所有方法的一个划分,依分类计数原理解题,首先明确要做的这件事是什么,其次分类时要根据问题的特点确定分类的标准,最后在确定的标准下进行分类.分类要注意不重复、不遗漏,保证每类办法都能完成这件事.分步计数原理是指完成一件事的任何方法要按照一定的标准分成几个步骤,必须且只需连续完成这几个步骤后才算完成这件事,每步中的任何一种方法都不能完成这件事.分类计数原理和分步计数原理的地位是有区别的,分类计数原理更具有一般性,解决复杂问题时往往需要先分类,每类中再分成几步.在排列、组合教学的起始阶段,不能嫌罗嗦,教师一定要先做出表率并要求学生严格按原理去分析问题.只有这样才能使学生认识深刻、理解到位、思路清晰,才会做到分类有据、分步有方,为排列、组合的学习奠定坚实的基础分类计数原理和分步计数原理既是推导排列数公式、组合数公式的基础,也是解决排列、组合问题的主要依据,并且还常需要直接运用它们去解决问题,这两个原理贯穿排列、组合学习过程的始终.搞好排列、组合问题的教学从这两个原理入手带有根本性.排列与组合都是研究从一些不同元素中任取元素,或排成一排或并成一组,并求有多少种不同方法的问题.排列与组合的区别在于问题是否与顺序有关.与顺序有关的是排列问题,与顺序无关是组合问题,顺序对排列、组合问题的求解特别重要.排列与组合的区别,从定义上来说是简单的,但在具体求解过程中学生往往感到困惑,分不清到底与顺序有无关系.教学过程:一、复习引入:1分类加法计数原理:做一件事情,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有种不同的方法,在第二类办法中有种不同的方法,……,在第n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.分步乘法计数原理:做一件事情,完成它需要分成n个步骤,做第一步有种不同的方法,做第二步有种不同的方法,……,做第n步有种不同的方法,那么完成这件事有种不同的方法二、讲解新课:问题1.从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?图 1.2一1把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。
选修2-3:1.2.2组合——排列组合综合应用
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第二步:将甲乙两人也排一下,共有A22种排法
第三步:将甲乙等5人看成一个元素,与其余2人,一共三个元素 进行全排 由分步计数原理可知:甲、乙两人中间必须有3人的排法一共有: A53 A22A33种排法
例2. 有3名男生,4名女生,求下列各有多少种不同站法 (6)全体排成一行,男、女各不相邻. 特殊位置排列方式 第一步:将4名女生全排,共有A44种放法
乙、丙三人从左至右的顺序只是6种顺序中的一种 由此可见:甲、乙、丙三人从左至右的顺序的排法一共有:
A
7 7
A
3 种排法 3
例2. 有3名男生,4名女生,求下列各有多少种不同站法 (9)排成前后二排,前排3人,后排4人. 站成两排,其实可以理解为,站成一排后,将后面的人砍到第二 排即可
由此可知:站两排的排法一共有:A77种排法
第二步:将三名男生看成一个元素,与其余4个女生人全排,共有
A55种排法 由分步计数原理可知:3名男生站一起的排法一共有: A33×A55种排法
例2. 有3名男生,4名女生,求下列各有多少种不同站法 (5)全体排成一行,甲、乙两人中间必须有3人. 特殊元素,优先排 第一步:将甲乙中间安排3个人,共有A53种放法
这种排法是要被删掉的
第二步:将乙安排在右端,其余人全排,共有A55种放法 这种排法也是要被删掉的 但是甲在左端且乙在右端的排法有A44,这个排法被减掉2次, 要补回
注意要做到不重不漏
甲不在最左边,乙不在最右边的排法一共有:A66-2A55 +A44种排法
例2. 有3名男生,4名女生,求下列各有多少种不同站法 (1)全体排成一行,其中甲只能在左右两端.
给三个学习兴趣小组去研究,每组一个课题,共有多少种不同
的分法;
人教版高数选修2-3第一章1.2排列组合(教师版)
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人教版高数选修2-3第一章1.2排列组合(教师版)排列组合_________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________1.理解排列组合的概念.2.能利用计数原理推导排列公式、组合公式.3.熟练掌握排列、组合的性质.4.能解决简单的实际问题.1.排列与组合的概念:(1)排列:一般地,从n个不同的元素中取出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.注意:○1如无特别说明,取出的m个元素都是不重复的.○2排列的定义中包括两个基本内容,一是“取出元素”,二是“按照一定的顺序排列”.○3从定义知,只有当元素完全相同,并且元素排列的顺序也完全相同时,才是同一个排列.○4在定义中规定m≤n,如果m=n,称作全排列.○5在定义中“一定顺序”就是说与位置有关.(2)组合数的定义: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m nC 表示.3.排列数公式与组合数公式: (1)排列数公式:(1)(2)(1),m n A n n n n m =--⋅⋅⋅-+其中m ,n *∈N ,且m ≤n .(2)全排列、阶乘、排列数公式的阶乘表示. ○1全排列:n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列.○2阶乘:自然数1到n 的连乘积,叫做n 的阶乘,用n !表示,即!.nnAn =○3由此排列数公式(1)(2)(1)m nA n n n n m =---+所以!.()!m nn An m =-(3)组合数公式:!.!()!m nn Cm n m =-(4)组合数的两个性质: 性质1:.m n m nn CC -= 性质2:11.m m m n n n CC C -+=+类型一.排列的定义例1:判断下列问题是不是排列,为什么? (1)从甲、乙、丙三名同学中选出两名参加一项活动,其中一名同学参加上午的活动,另一名同学参加下午的活动.(2)从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动.[解析] (1)是排列问题,因为选出的两名同学参加的活动与顺序有关.(2)不是排列问题,因为选出的两名同学参加的活动与顺序无关.练习1:判断下列问题是不是排列,为什么? (1)从2、3、4这三个数字中取出两个,一个为幂底数,一个为幂指数.(2)集合M ={1,2,…,9}中,任取相异的两个元素作为a ,b ,可以得到多少个焦点在x 轴上的椭圆方程22221x y a b +=和多少个焦点在x 轴上的双曲线方程2222 1.x y a b-=[解析] (1)是排列问题,一个为幂底数,一个为幂指数,两个数字一旦交换顺序,产生的结果不同,即与顺序有关.(2)第一问不是第二问是.若方程22221x y a b+=表示焦点在x 轴上的椭圆,则必有a >b ,a ,b 的大小一定;在双曲线22221x y a b-=中,不管a >b 还是a <b ,方程22221x y a b-=均表示焦点在x 轴上的双曲线,且是不同的双曲线,故这是排列.类型二.组合的定义例2:判断下列问题是组合问题还是排列问题.(1)设集合A={a,b,c,d,e},则集合A的子集中含有3个元素的有多少个?(2)某铁路线上有5个车站,则这条线上共需准备多少种车票?多少种票价?[解析] (1)因为本问题与元素顺序无关,故是组合问题.(2)因为甲站到乙站,与乙站到甲站车票是不同的,故是排列问题,但票价与顺序无关,甲站到乙站,与乙站到甲站是同一种票价,故是组合问题.练习1:判断下列问题是组合问题还是排列问题.(1)3人去干5种不同的工作,每人干一种,有多少种分工方法?(2)把3本相同的书分给5个学生,每人最多得1本,有几种分配方法?[解析] (1)因为分工方法是从5种不同的工作中取出3种,按一定次序分给3个人去干,故是排列问题.(2)因为3本书是相同的,无论把3本书分给哪三人,都不需考虑他们的顺序,故是组合问题.类型三.排列数与组合数例3:计算下列各式. (1)57;A(2)212;A(3)77.A[解析] [答案] (1)57A =7×6×5×4×3=2520; (2)213A =13×12=156;(3)77A =7×6×5×4×3×2×1=5040.练习1:乘积m (m +1)(m +2)…(m +20)可表示为( ) A.2mAB.21m AC.2020m A +D.2120m A +[答案] D[解析] 排列的顺序为由小到大,故n =m +20,而项数是21故可表示为2120.m A+例4:计算98100C[答案]98100982100100100100994950.21C C C -⨯====⨯练习2:计算972959898982C C C ++ [答案]原式1231223298989898989898992()()C C C C C C C C =++=+++=3399100161700.C C +== 类型四.排列问题例5:3个女生和5个男生排成一排. (1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?[解析] (1)(捆绑法)因为3个女生必须排在一起,所以可以先把她们看成一个整体,这样同5个男生合在一起共有6个元素,排成一排有66A 种不同排法.对于其中的每一种排法,3个女生之间又都有33A 种不同的排法,因此共有63634320A A⋅=种不同的排法.(2)(插空法)要保证女生全分开,可先把5个男生排好,每两个相邻的男生之间留出一个空档,这样共有4个空档,加上两边两个男生外侧的两个位置,共有六个位置,再把3个女生插入这六个位置中,只要保证每个位置至多插入一个女生,就能保证任意两个女生都不相邻.由于5个男生排成一排有55A 种不同排法,对于其中任意一种排法,从上述六个位置中选出三个来让3个女生插入都有36A 种不同排法,因此共有535614400A A⋅=种不同的排法.练习1:3个女生和5个男生排成一排. (1)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(2)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?[解析] (1)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选5个男生中的2个,有25A 种不同排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有66A 种排法,所以共有2656A A ⋅=14400种不同的排法.(2)3个女生和5个男生排成一排有88A 种排法,从中减去两端都是女生的排法2636A A ⋅种,就能得到两端不都是女生的排法种数,因此共有82683636000A A A-⋅=种不同的排法.类型五.组合问题例6:高中一年级8个班协商组成年级篮球队,共需10名队员,每个班至少要出1名,不同的组队方式有多少种?[解析] 本题实质上可以看作把2件相同的礼品分到8个小组去,共有1288C C+36=种方案.练习1:有、甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙、丙各需1人承担,从10人中选派4人承担这,三项任务,不同的选法共有多少种?[解析] 共分三步完成,第一步满足甲任务,有210C 种选法,第二步满足乙任务有18C 种选法,第三步满足丙任务,有17C 种选法,故共有21110872520C C C =种不同选法.类型六.排列与组合综合问题例7:某校乒乓球队有男运动员10人和女运动员9人,选出男女运动员各3名参加三场混合双打比赛(每名运动员只限参加一场比赛),共有多少种不同参赛方法?[答案] 362880[解析] 从10名男运动员中选3名有310C 种,从9名女运动员中选3名有39C 种;选出的6名运动员去配对,这里不妨设选出的男运动员为A ,B ,C ;先让A 选择女运动员,有3种不同选法;B 选择女运动员的方法有2种;C 只有1种选法了,共有选法3×2×1=6种;最后这3对男女混合选手的出场顺序为33A ,根据分步计数原理,共有33310936362880CC A ⨯⨯=种不同参赛方法.练习1:在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为偶数的共有( )A.36个B.24个C.18个D.6个 [答案] A[解析] 由各位数字之和为偶数,可知所求三位数由2个奇数和1个偶数组成,由乘法原理,各位数字之和为偶数的数共有21332336CC A ⋅⋅=个.1.89×90×91×…×100可表示为( )A.10100A B.11100AC.12100AD.13100A[答案] C 2.已知123934,n n A A --=则n 等于( ) A.5B.6C.7D.8[答案] C3.将6名学生排成两排,每排3人,则不同的排法种数有( )A.36B.120C.720D.140[答案] C4.6名同学排成一排,其中甲、乙两人排在一起的不同排法有( )A.720种B.360种C.240种D.120种 [答案] C 5.若266,x C C =则x 的值是( )A.2B.4C.4或2D.0[答案] C6.1171010r r CC +-+可能的值的个数为( )A.1个B.2个C.3个D.无数个 [答案] B7.某校一年级有5个班,二年级有7个班,三年级有4个班,分年级举行班与班之间的篮球单循环赛,共需进行比赛的场数是( ) A.222574CC C ++ B.222574C C CC.222574AA A ++D.216C[答案] A8.有3名医生和6名护士被分配到3所学校为学生体检,每校分配1名医生和2名护士,不同的分配方法有( )A.90种 B .180种 C.270种 D.540种 [答案] D_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.某乒乓球队共有男女队员18人,现从中选出男、女队员各1人组成一对双打组合,由于在男队员中有2人主攻单打项目,不参与双打组合,这样一共有64种组合方式,则乒乓球队中男队员的人数为( )A.10人B.8人C.6人D.12人 [答案] A2.将4个不同的小球随意放入3个不同的盒子,使每个盒子都不空的放法种数是( ) A.1334A AB.2343C AC.3242C AD.132442C C C[答案] B3.有3名男生和5名女生照相,如果男生不排在是左边且不相邻,则不同的排法种数为( ) A.3538A AB.5354A AC.5355A AD.5356A A[答案] C4.8位同学,每位相互赠照片一张,则总共要赠________张照片. [答案] 565.5名学生和5名老师站一排,其中学生不相邻的站法有________种.[答案]864006.由0,1,2,3,4,5组成无重复数字的六位数,其中个位数字小于百位数字的数共有________个.[答案]3007.有10个三好学生的名额,分配给高三年级6个班,每班至少一个名额,共有________种不同的分配方案.[答案]1268.从10名学生中选出5人参加一个会议,其中甲、乙两人有且仅有1人参加,则选法种数为________.[答案]140能力提升1.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有()A.144个B.120个C.96个D.72个[答案]B2.方程22a b c∈--,且,,a b c互不相ay b x c=+中的,,{3,2,0,1,2,3}同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有()A.60条B.62条C.71条D.80条[答案]B3. 6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为()A.144 B.120 C.72 D.24[答案] D4.在由数字1,2,3,4,5组成的所有没有重复数字的5位数中,大于23145且小于43521的数共有( )A.56个B.57个C.58个D.60个[答案]C5.某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方案共有________种.(用数字作答)【答案】966. 把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有__________种.[答案]367. 在报名的3名男教师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为_________(结果用数值表示).[答案] 1208.从数字0,1,3,5,7中取出不同的三个数作系数,可以组成多少个不同的一元二次方程ax 2+bx +c =0?其中有实根的方程有多少个?[答案] 先考虑组成一元二次方程的问题:首先确定a ,只能从1,3,5,7中选一个,有14A 种,然后从余下的4个数中任选两个作b 、c ,有24A 种.所以由分步计数原理,共组成一元二次方程:124448A A⋅=个.方程更有实根,必须满足240.bac -≥分类讨论如下:当c =0时,a ,b 可在1,3,5,7中任取两个排列,有24A 个;当c ≠0时,分析判别式知b 只能取5,7.当b 取5时,a ,c 只能取1,3这两个数,有22A 个;当b 取7时a ,c 可取1,3或1,5这两组数,有222A 个,此时共有22222AA +个.由分类计数原理知,有实根的一元二次方程共有:2224222AA A ++=18个.。
2019-2020年人教A版高中数学选修2-3:1.2排列与组合1.2.1排列课件 (共29张PPT)
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[自主梳理] 1.排列的有关概念 (1)定义:一般地,从 n 个 不同 元素中取出 m(m≤n)个元素,按照一定的顺序 排成一列,叫作从 n 个 不同 元素中取出 m 个元素的一个排列. (2)相同排列: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.
2.排列数与排列数公式
后面,则他可选的密码个数共有( )
A.A66
B.A68
C.A35+A33
D.A35·A33
解析:分两步.第一步选 3 个数字安排在后三位,有 A35种方法,第二步把 3 个字母
安排在前三位,有 A33种方法,故共有 A35·A33个密码.
答案:D
探究三 “在”与“不在”的问题 [典例 3] 7 位同学站成一排. (1)若甲站在中间的位置,则共有多少种不同的排法? (2)甲、乙只能站在两端的排法共有多少种? (3)甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种? (4)甲不能站排头、乙不能站排尾的排法共有多少种? [解析] (1)先考虑甲站在中间,有 1 种排法,再在余下的 6 个位置排另外 6 位同学, 共 A66=720 种排法. (2)先考虑甲、乙站在两端,有 A22种排法,再在余下的 5 个位置排另外 5 位同学,有 A55种排法,共 A22A55=240 种排法.
1.2 排列与组合 1.2.1 排 列重点:排列的概念;排列数公
2.了解排列数的概念.
式;用排列知识解决简单的实
3.掌握排列数公式的推导方法.
际问题.
4.能用排列知识解决简单的实际问题. 难点:排列数公式的推导方法.
01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究 03 课后 巩固提升
排列问题的实质是“元素”占“位子”问题,有限制条件的排列问题的限制条件主要 表现在某元素不排在某个位子上或某个位子不排某些元素,解决该类排列问题的方法 主要是按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先满足特殊位子.
选修2-3 排列与组合
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选修2-3 排列与组合例1.(2011全国理7)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友每位朋友1本,则不同的赠送方法共有(A)4种 (B)10种 (C)18种 (D)20种例2.(2011全国文9)4位同学每人从甲、乙、丙3门课程中选修1门,则恰有2人选修课程甲的不同选法共有(A)12种 (B)24种 (C)30种 (D)36种排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略.一、基础知识1.两个计数原理分类计数原理: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 种不同的办法,那么完成这件事共有n m m m N +++= 21种不同的方法.分步计数原理:完成一件事需要分成n 个不同的步骤,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n m m m N ⨯⨯⨯= 21种不同的方法.2.排列与组合(1)排列的概念及排列数公式:排列的概念:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m 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.从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有排列的个数,叫做n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的排列数,用符号n m A 表示.特别地,n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列,记为m m A . 排列数公式:)!(!)1()2)(1(m n n m n n n n A m n -=+---= , (其中*n m ∈Ν,,n m ≤)特别地,!123)2()1(n n n n A n n =⋅⋅-⋅-⋅= ,叫做n 的阶乘. (2)组合的概念及组合数公式、组合数的性质:组合的概念:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m 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.组合数公式:从n 个不同元素中取出)(n m 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mn C 表示. 组合数公式:)!(!!!)1()2)(1(n m n n m m n n n n A A C m m m n m n -=+---== , (其中*n m ∈N ,,n m ≤)组合数性质公式:m n n m n C C -=;11-++=m n m n m n C C C . 二、方法讲解1.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,当作一个大元素参与排列.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 .2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是A 、1440种B 、3600种C 、4820种D 、4800种解析:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排法种数是52563600A A =种,选B . 3.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.例3.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(,A B 可以不相邻)那么不同的排法种数是A 、24种B 、60种C 、90种D 、120种解析:B 在A 的右边与B 在A 的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半,即551602A =种,选B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有A 、6种B 、9种C 、11种D 、23种解析:先把1填入方格中,符合条件的有3种方法,第二步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格,又有三种方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有3×3×1=9种填法,选B .5.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法.例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是A 、1260种B 、2025种C 、2520种D 、5040种解析:先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的选法共有21110872520C C C =种,选C .(2)12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有A 、4441284C C C 种 B 、44412843C C C 种 C 、4431283C C A 种D 、444128433C C C A 种 答案:A .6.全员分配问题分组法:例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种?解析:把四名学生分成3组有24C 种方法,再把三组学生分配到三所学校有33A 种,故共有234336C A =种方法. 说明:分配的元素多于对象且每一对象都有元素分配时常用先分组再分配.(2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为A 、480种B 、240种C 、120种D 、96种答案:B .7.名额分配问题隔板法:例7.10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个相同的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分配方案,故共有不同的分配方案为6984C =种.8.限制条件的分配问题分类法:例8.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?解析:因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,有以下四种情况: ①若甲乙都不参加,则有派遣方案48A 种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有38A 方法,所以共有383A ;③若乙参加而甲不参加同理也有383A 种;④若甲乙都参加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两个城市有28A 种,共有287A 方法.所以共有不同的派遣方法总数为433288883374088A A A A +++=种.9.多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计.例9.(1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有A 、210种B 、300种C 、464种D 、600种解析:按题意,个位数字只可能是0、1、2、3和4共5种情况,分别有55A 、113433A A A 、113333A A A 、113233A A A 和1333A A 个,合并总计300个,选B . (2)从1,2,3…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?解析:被取的两个数中至少有一个能被7整除时,他们的乘积就能被7整除,将这100个数组成的集合视为全集I,能被7整除的数的集合记做{}7,14,21,98A =共有14个元素,不能被7整除的数组成的集合记做{}1,2,3,4,,100I A =共有86个元素;由此可知,从A 中任取2个元素的取法有214C ,从A 中任取一个,又从I A 中任取一个共有111486C C ,两种情形共符合要求的取法有2111414861295C C C +=种.(3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种?解析:将{}1,2,3,100I =分成四个不相交的子集,能被4整除的数集{}4,8,12,100A =;能被4除余1的数集{}1,5,9,97B =,能被4除余2的数集{}2,6,,98C =,能被4除余3的数集{}3,7,11,99D =,易见这四个集合中每一个有25个元素;从A 中任取两个数符合要;从,B D 中各取一个数也符合要求;从C 中任取两个数也符合要求;此外其它取法都不符合要求;所以符合要求的取法共有211225252525C C C C ++种.10.交叉问题集合法:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式()()()()n A B n A n B n A B =+-.例10.从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?解析:设全集={6人中任取4人参赛的排列},A={甲跑第一棒的排列},B={乙跑第四棒的排列},根据求集合元素个数的公式得参赛方法共有:()()()()n I n A n B n A B --+⋂43326554252A A A A =--+=种. 11.定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
高二数学选修2-3排列知识点
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高二数学选修2-3排列知识点排列是数学中的一个重要概念,在高二数学选修2-3中,我们将深入学习排列的相关概念和应用。
本文将从基本概念、排列的计算方法和排列的应用几个方面进行探讨。
一、基本概念1. 排列的定义:排列是从给定的元素中选取一部分按照一定的顺序排列的方式。
2. 全排列:全排列指的是从给定的元素中选取所有元素按照不同的顺序进行排列的方式。
3. 循环排列:循环排列是一种特殊的排列方式,即在排列的过程中,首尾相连形成一个环。
二、排列的计算方法1. 排列的计算公式:在计算排列的数量时,我们可以使用排列的计算公式,即n个不同元素的全排列数量为n!。
2. 有重复元素的排列:当排列中存在重复的元素时,计算排列的数量需要考虑重复元素的情况,我们可以使用排列计算公式的变形公式,即在n个元素中,有n1个元素相同,n2个元素相同,...,nk个元素相同,则排列的数量为n!/(n1! * n2! * ... * nk!)。
三、排列的应用1. 字母组合:排列的概念在字母组合的问题中经常被应用。
例如,计算一个字母串中可能的组合数量、字母的全排列数量等。
2. 座位安排:排列的概念也被广泛应用于座位安排的问题中。
例如,如何安排n个人坐在一排座位上的不同方式数量。
3. 时间安排:排列还可以应用于时间安排问题。
例如,在参加一场比赛的选手中,如何安排他们的比赛顺序,使得每个选手都能与其他选手进行比赛。
4. 数字密码:排列的概念在密码学中也扮演着重要的角色。
例如,当设置数字密码时,我们可以使用排列的方式来确定密码的顺序与组合。
综上所述,排列作为高二数学选修2-3中的重要知识点,具有一定的理论基础和应用价值。
通过深入学习和实践,我们可以更好地掌握排列的计算方法和应用技巧,进一步提升我们的数学能力和问题解决能力。
数学选修2-3排列组合

2016年12月31日烟火狸的高中数学组卷一.选择题(共21小题)1.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为()A.42 B.96 C.48 D.1242.某学校组织演讲比赛,准备从甲、乙等8名学生中选派4名学生参加,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲、乙同时参加时,他们的演讲顺序不能相邻,那么不同的演讲顺序的种数为()A.1860 B.1320 C.1140 D.10203.某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名学生发言,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲乙同时参加,则他们发言时不能相邻.那么不同的发言顺序种数为()A.360 B.520 C.600 D.7204.一个五位自然,ai∈{0,1,2,3,4,5},i=1,2,3,4,5,当且仅当a1>a2>a3,a3<a4<a5时称为“凹数”(如32014,53134等),则满足条件的五位自然数中“凹数”的个数为()A.110 B.137 C.145 D.1465.七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙,丙两位同学要站在一起,则不同的排法有()A.240种B.192种C.120种D.96种6.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的个数有()A.600 B.464 C.300 D.2107.当行驶的6辆军车行驶至A处时,接上级紧急通知,这6辆军车需立即沿B、C两路分开纵队行驶,要求B、C每路至少2辆但不多于4辆.则这6辆军车不同的分开行驶方案总数是()A.50 B.1440 C.720 D.21608.为贯彻落实中央1号文件精神和新形势下国家粮食安全战略部署,农业部把马铃薯作为主粮产品进行产业化开发,记者获悉,我国推进马铃薯产业开发的目标是力争到2020年马铃薯种植面积扩大到1亿亩以上.山东省某种植基地对编号分别为1,2,3,4,5,6的六种不同品种在同一块田地上进行对比试验,其中编号为1,3,5的三个品种中有且只有两个相邻,且2号品种不能种植在两端,则不同的种植方法的种数为()A.432 B.456 C.534 D.7209.某年数学竞赛请来一位来自X星球的选手参加填空题比赛,共10道题目,这位选手做题有一个古怪的习惯:先从最后一题(第10题)开始往前看,凡是遇到会的题就作答,遇到不会的题目先跳过(允许跳过所有的题目),一直看到第1题;然后从第1题开始往后看,凡是遇到先前未答的题目就随便写个答案,遇到先前已答的题目则跳过(例如,他可以按照9,8,7,4,3,2,1,5,6,10的次序答题),这样所有的题目均有作答,设这位选手可能的答题次序有n种,则n的值为()A.512 B.511 C.1024 D.102310.某学校开设“蓝天工程博览课程”,组织6个年级的学生外出参观包括甲博物馆在内的6个博物馆,每个年级任选一个博物馆参观,则有且只有两个年级选择甲博物馆的方案有()A.种B.种C.种D.种11.如图所示2×2方格,在每一个方格中填人一个数字,数字可以是l、2、3、4中的任何一个,允许重复.若填入A方格的数字大于B方格的数字,则不同的填法共有()A.192种B.128种C.96种D.12种12.4个不同的小球全部随意放入3个不同的盒子里,使每个盒子都不空的放法种数为()A.B.C.D.13.对于任意正整数n,定义“n!!”如下:当n是偶数时,n!!=n•(n﹣2)•(n﹣4)…•6•4•2,当n是奇数时,n!!=n•(n﹣2)•(n﹣4)…•5•3•1现在有如下四个命题:①(2003!!)•(2002!!)=2003×2002×…×3×2×1;②2002!!=21001×1001×1000×…×3×2×;③2002!!的个位数是0;④2003!!的个位数是5.其中正确的命题有()A.1个B.2个C.3个D.4个14.数学活动小组由12名同学组成,现将这12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,且每组只研究一个课题,并要求每组选出一名组长,则不同的分配方案有()种.A.A B.C C C34C.43D.C C C4315.高三某班上午有4节课,现从6名教师中安排4人各上一节课,如果甲乙两名教师不上第一节课,丙必须上最后一节课,则不同的安排方案种数为()A.36 B.24 C.18 D.1216.用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为1,2…9的9个小正方形,使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为“3,5,7”的小正方形涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有()种A.18 B.36 C.72 D.10817.某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天1人,每人值班1天,若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则不同的安排方案共有()A.504种B.960种C.1008种 D.1108种18.将数字1,2,3,4,5,6拼成一列,记第i个数为ai(i=1,2,…,6),若a1≠1,a3≠3,a5≠5,a1<a3<a5,则不同的排列方法种数为()A.18 B.30 C.36 D.4819.高三(一)班学要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是()A.1800 B.3600 C.4320 D.504020.由数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有()A.60个B.48个C.36个D.24个21.组合数Cnr(n>r≥1,n、r∈Z)恒等于()A.B.(n+1)(r+1)C.nr D.二.解答题(共1小题)22.规定,其中x∈R,m是正整数,且CX0=1.这是组合数Cnm(n,m是正整数,且m≤n)的一种推广.(1)求C﹣153的值;(2)组合数的两个性质:①Cn m=Cnn﹣m;②Cnm+Cnm﹣1=Cn+1m是否都能推广到Cxm(x∈R,m∈N*)的情形?若能推广,请写出推广的形式并给予证明;若不能请说明理由.(3)已知组合数Cn m是正整数,证明:当x∈Z,m是正整数时,Cxm∈Z.2016年12月31日烟火狸的高中数学组卷参考答案与试题解析一.选择题(共21小题)1.(2003•北京)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为()A.42 B.96 C.48 D.124【分析】方法一:分2种情况:(1)增加的两个新节目相连,(2)增加的两个新节目不相连;方法二:7个节目的全排列为A77,两个新节目插入原节目单中后,原节目的顺序不变,故不同插法:.【解答】解:方法一:分2种情况:(1)增加的两个新节目相连,(2)增加的两个新节目不相连;故不同插法的种数为A61A22+A62=42.方法二:7个节目的全排列为A77,两个新节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为,故选A.【点评】本题考查排列及排列数公式的应用.2.(2016•绵阳校级模拟)某学校组织演讲比赛,准备从甲、乙等8名学生中选派4名学生参加,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲、乙同时参加时,他们的演讲顺序不能相邻,那么不同的演讲顺序的种数为()A.1860 B.1320 C.1140 D.1020【分析】分2种情况讨论,①只有甲乙其中一人参加,②甲乙两人都参加,由排列、组合计算可得其符合条件的情况数目,由加法原理计算可得答案.【解答】解:根据题意,分2种情况讨论,若只有甲乙其中一人参加,有C21•C63•A44=960种情况;若甲乙两人都参加,有C22•C62•A44=360种情况,其中甲乙相邻的有C22•C62•A33•A22=180种情况;则不同的发言顺序种数960+360﹣180=1140种.故选C.【点评】本题考查排列、组合知识,考查计数原理,利用加法原理,正确分类是关键.3.(2016•衡水模拟)某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名学生发言,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲乙同时参加,则他们发言时不能相邻.那么不同的发言顺序种数为()A.360 B.520 C.600 D.720【分析】根据题意,分2种情况讨论,①只有甲乙其中一人参加,②甲乙两人都参加,由排列、组合计算可得其符合条件的情况数目,由加法原理计算可得答案.【解答】解:根据题意,分2种情况讨论,若只有甲乙其中一人参加,有C21•C53•A44=480种情况;若甲乙两人都参加,有C22•C52•A44=240种情况,其中甲乙相邻的有C22•C52•A33•A22=120种情况;则不同的发言顺序种数480+240﹣120=600种,故选C.【点评】本题考查组合的应用,要灵活运用各种特殊方法,如捆绑法、插空法.4.(2016•吉林校级二模)一个五位自然,ai∈{0,1,2,3,4,5},i=1,2,3,4,5,当且仅当a1>a2>a3,a3<a4<a5时称为“凹数”(如32014,53134等),则满足条件的五位自然数中“凹数”的个数为()A.110 B.137 C.145 D.146【分析】本题是一个分类计数问题,数字中a3的值最小是0,最大是3,因此需要把a3的值进行讨论,两边选出数字就可以,没有排列,写出所有的结果相加.【解答】解:由题意知本题是一个分类计数问题,数字中a3的值最小是0,最大是3,因此需要把a3的值进行讨论,当a3=0时,前面两位数字可以从其余5个数中选,有=10种结果,后面两位需要从其余5个数中选,有C52=10种结果,共有10×10=100种结果,当a3=1时,前面两位数字可以从其余4个数中选,有6种结果,后面两位需要从其余4个数中选,有6种结果,共有36种结果,当a3=2时,前面两位数字可以从其余3个数中选,有3种结果,后面两位需要从其余4个数中选,有3种结果,共有9种结果,当a3=3时,前面两位数字可以从其余2个数中选,有1种结果,后面两位需要从其余2个数中选,有1种结果,共有1种结果,根据分类计数原理知共有100+36+9+1=146.故选D.【点评】本题考查分类计数问题,考查利用列举得到所有的满足条件的结果数,本题要注意在确定中间一个数字后,两边的数字只要选出数字,顺序就自然形成,不用排列.5.(2016•丰城市校级二模)七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙,丙两位同学要站在一起,则不同的排法有()A.240种B.192种C.120种D.96种【分析】利用甲必须站正中间,先安排甲,甲的两边,每边三人,不妨令乙丙在甲左边,求出此种情况下的站法,再乘以2即可得到所有的站法总数.【解答】解:不妨令乙丙在甲左侧,先排乙丙两人,有A22种站法,再取一人站左侧有C41×A22种站法,余下三人站右侧,有A33种站法,考虑到乙丙在右侧的站法,故总的站法总数是2×A22×C41×A22×A33=192,故选:B.【点评】本题考查排列、组合的实际应用,解题的关键是理解题中所研究的事件,并正确确定安排的先后顺序,此类排列问题一般是谁最特殊先安排谁,俗称特殊元素特殊位置优先的原则.6.(2016•南充三模)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的个数有()A.600 B.464 C.300 D.210【分析】根据题意,按照个位数字的可能情况,分个位数字分别为0,1,2,3,4时进行讨论,分别求出每种情况下六位数的个数,由分类计数原理计算可得答案.【解答】解:根据题意,分5种情况讨论:①个位数为0,十位数必然比个位数字大,将剩下的5个数字全排列即可,则有A55个符合条件的六位数;②个位数为1,十位数可为2、3、4、5,有A41种情况,首位数字不能为0,在剩余的3个数字中选1个,有A31种情况,将剩下的3个数字全排列,安排在其他3个数位上,有A33种情况,故有A41•A31•A33个符合条件的六位数;③个位数为2,十位数为3、4、5,有A31种情况,首位数字不能为0,在剩余的3个数字中选1个,有A31种情况,将剩下的3个数字全排列,安排在其他3个数位上,有A33种情况,故有A31•A31•A33个符合条件的六位数;④个位数为3,十位数为4、5,有A21种情况,首位数字不能为0,在剩余的3个数字中选1个,有A31种情况,将剩下的3个数字全排列,安排在其他3个数位上,有A33种情况,故有A21•A31•A33个符合条件的六位数;⑤个位数为4,十位数为5,有1种情况,首位数字不能为0,在剩余的3个数字中选1个,有A31种情况,将剩下的3个数字全排列,安排在其他3个数位上,有A33种情况,故有A31•A33个符合条件的六位数.所以共有A55+A31•A33(A41+A31+A21+1)=300个符合条件的六位数;故选:C.【点评】本题考查排列、组合的运用,涉及分类讨论的运用,注意分类讨论时按照一定的顺序,做到不重不漏.7.(2016•达州模拟)当行驶的6辆军车行驶至A处时,接上级紧急通知,这6辆军车需立即沿B、C两路分开纵队行驶,要求B、C每路至少2辆但不多于4辆.则这6辆军车不同的分开行驶方案总数是()A.50 B.1440 C.720 D.2160【分析】确定B、C两路军车的量数类型,然后求解这6辆军车不同的分开行驶方案总数.【解答】解:由题意可知B、C两路军车的量数类型有2、4;3、3;4、2;三种类型.由于军车互不相同,排列是有顺序的,2、4;4、2;类型的结果都是:A62A4 4.3、3类型的结果为:A63A3 3.则这6辆军车不同的分开行驶方案总数是:2A62A44+A63A33=2160.故选:D.【点评】本题考查排列组合的实际应用,考查分析问题解决问题的能力.8.(2016•山东二模)为贯彻落实中央1号文件精神和新形势下国家粮食安全战略部署,农业部把马铃薯作为主粮产品进行产业化开发,记者获悉,我国推进马铃薯产业开发的目标是力争到2020年马铃薯种植面积扩大到1亿亩以上.山东省某种植基地对编号分别为1,2,3,4,5,6的六种不同品种在同一块田地上进行对比试验,其中编号为1,3,5的三个品种中有且只有两个相邻,且2号品种不能种植在两端,则不同的种植方法的种数为()A.432 B.456 C.534 D.720【分析】先分别求出2,4,6插入到1,3,5的所形成的空中,再排除2,4,6都在1,3,5的所形成的空中,问题得以解决.【解答】解:第一类,从1,3,5品种选2个并捆绑在一起,和另外1个全排,形成了3个空,先把2号品种,插入到中间空中,再把4号插入到1,2,3,5,所形成的4个空的中的一个,然后把6号再插入到其中,故有A32A22A41A51=240种,第二类,从1,3,5品种选2个并捆绑在一起,和另外1个全排,形成了3个空,先把4或6号,插入到中间空中,再把剩下的一个插入到所形成的4个空的中的一个,然后把2号插入前面所成的3个空(不包含两端)的1个,故有A 32A22A21A41A31=288种,从1,3,5品种选2个并捆绑在一起,和另外1个排列,把2,4,6号捆绑在一起并插入到其中,有A32A22A33=72种,故编号为1,3,5的三个品种中有且只有两个相邻,且2号品种不能种植在两端,则不同的种植方法的种数为240+288﹣72=456种,故选:B.【点评】本题考查了排列中的相邻问题和不相邻问题,关键是优先安排特殊元素,属于中档题.9.(2016•上海模拟)某年数学竞赛请来一位来自X星球的选手参加填空题比赛,共10道题目,这位选手做题有一个古怪的习惯:先从最后一题(第10题)开始往前看,凡是遇到会的题就作答,遇到不会的题目先跳过(允许跳过所有的题目),一直看到第1题;然后从第1题开始往后看,凡是遇到先前未答的题目就随便写个答案,遇到先前已答的题目则跳过(例如,他可以按照9,8,7,4,3,2,1,5,6,10的次序答题),这样所有的题目均有作答,设这位选手可能的答题次序有n种,则n的值为()A.512 B.511 C.1024 D.1023【分析】由于每道题的都有两种情况,答或者不答,故根据分步计数原理可得.【解答】解:每道题的都有两种情况,答或者不答,从10﹣9,有两种选择,从9﹣8也有两种选择,以此类推8﹣7,7﹣6,6﹣5,5﹣4,4﹣3,3﹣2,2﹣1,而从1题到第10道题只有一种选择,故有1×29=512种,故选:A.【点评】本题考查了分步计数原理,关键是理解题意,属于中档题.10.(2016•威海一模)某学校开设“蓝天工程博览课程”,组织6个年级的学生外出参观包括甲博物馆在内的6个博物馆,每个年级任选一个博物馆参观,则有且只有两个年级选择甲博物馆的方案有()A.种B.种C.种D.种【分析】确定参观甲博物馆的年级有种情况,其余年级均有5种选择,所以共有54种情况,根据乘法原理可得结论.【解答】解:因为有且只有两个年级选择甲博物馆,所以参观甲博物馆的年级有种情况,其余年级均有5种选择,所以共有54种情况,根据乘法原理可得×54种情况,故选:D.【点评】本题考查排列组合知识的运用,考查乘法原理,比较基础.11.(2016•洛阳二模)如图所示2×2方格,在每一个方格中填人一个数字,数字可以是l、2、3、4中的任何一个,允许重复.若填入A方格的数字大于B方格的数字,则不同的填法共有()A.192种B.128种C.96种D.12种【分析】根据题意,先分析A、B两个方格,由于其大小有序,则可以在l、2、3、4中的任选2个,大的放进A方格,小的放进B方格,由组合数公式计算可得其填法数目,对于C、D两个方格,每个方格有4种情况,由分步计数原理可得其填法数目,最后由分步计数原理,计算可得答案.【解答】解:根据题意,对于A、B两个方格,可在l、2、3、4中的任选2个,2=6种情况,大的放进A方格,小的放进B方格,有C4对于C、D两个方格,每个方格有4种情况,则共有4×4=16种情况,则不同的填法共有16×6=96种,故选C.【点评】本题考查排列、组合的运用,注意题意中数字可以重复的条件,这是易错点.12.(2016春•平凉校级期末)4个不同的小球全部随意放入3个不同的盒子里,使每个盒子都不空的放法种数为()A.B.C.D.【分析】正确把4个不同的小球分成三份,再把这不同的三份全排列,利用乘法原理即可得出.【解答】解:把4个不同的小球分成三份有=这些不同的分法,再把这不同的三份全排列有种方法.根据乘法原理可得:4个不同的小球全部随意放入3个不同的盒子里,使每个盒子都不空的放法种数为.故选A.【点评】正确理解排列、组合及乘法原理的意义是解题的关键.13.(2014春•吉州区校级期中)对于任意正整数n,定义“n!!”如下:当n是偶数时,n!!=n•(n﹣2)•(n﹣4)…•6•4•2,当n是奇数时,n!!=n•(n﹣2)•(n﹣4)…•5•3•1现在有如下四个命题:①(2003!!)•(2002!!)=2003×2002×…×3×2×1;②2002!!=21001×1001×1000×…×3×2×;③2002!!的个位数是0;④2003!!的个位数是5.其中正确的命题有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】利用双阶乘的定义判断各个命题是解决该题的关键.关键要理解好双阶乘的定义,把握好双阶乘是哪些数的连乘积.【解答】解:①中(2003!!)(2002!!)=2003×2002×…×4×2×2009×2007×…×3×1,正确;②2002!!=2002×2000×…×4×2=(2×1001)×(2×1000)×…×(2×2)×(2×1)=21001×1001×1000×…×2×1,故②正确,③2002!!=2002×2000×…×4×2有因式10,故2002!!个位数为0,③正确;④2003!!=2003×2001×…×3×1,其个位数字与1×3×5×7×9的个位数字相同,故为5,④正确.正确的有4个.故选D.【点评】本题考查新定义型问题的求解思路与方法,考查新定义型问题的理解与转化方法,体现了数学中的转化与化归的思想方法.注意与学过知识间的联系.14.(2016•赤峰模拟)数学活动小组由12名同学组成,现将这12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,且每组只研究一个课题,并要求每组选出一名组长,则不同的分配方案有()种.A.A B.C C C34C.43D.C C C43【分析】先分组,再分配,最后选组长,根据分步计数原理可得.【解答】解:将这12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,且每组只研究一个课题有C123C93C63C33,最后选一名组长各有3种,故不同的分配方案为:C123C93C6334,故选:B.【点评】本题考查排列、组合的应用,分组分配问题,进行分组分析时要特别注意是否为平均分组,属于中档题.15.(2016•湖南模拟)高三某班上午有4节课,现从6名教师中安排4人各上一节课,如果甲乙两名教师不上第一节课,丙必须上最后一节课,则不同的安排方案种数为()A.36 B.24 C.18 D.12【分析】由题意,先安排第一节课,从除甲乙丙之外的3人中任选1人,最后一节课丙上,中间的两节课从剩下的4人中任选2人,问题得以解决【解答】解:先安排第一节课,从除甲乙丙之外的3人中任选1人,最后一节课丙上,中间的两节课从剩下的4人中任选2人,故甲乙两名教师不上第一节课,丙必须上最后一节课,则不同的安排方案种数为=36种.故选:A【点评】本题考查了分步计数原理,关键是如何分步,特殊位置优先安排的原则,属于基础题16.(2016•银川校级一模)用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为1,2…9的9个小正方形,使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为“3,5,7”的小正方形涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有()种A.18 B.36 C.72 D.108【分析】分析图形中的3,5,7,有3种可能,当3,5,7,为其中一种颜色时,共6种可能,即可得出结论【解答】解:首先看图形中的3,5,7,有3种可能,当3,5,7,为其中一种颜色时,2,6共有4种可能,其中2种2,6是涂相同颜色,各有2种可能,共6种可能.4,8及9,与2,6及1,一样有6种可能并且与2,6,1,颜色无关.当3,5,7换其他的颜色时也是相同的情况符合条件的所有涂法共有3×6×6=108种,故选:D.【点评】本题是一个排列组合的应用,考查分别计数原理,考查分类原理,是一个限制元素比较多的题目,解题时注意分类,做到不重不漏,属于中档题.17.(2010•重庆)某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天1人,每人值班1天,若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则不同的安排方案共有()A.504种B.960种C.1008种 D.1108种【分析】本题的要求比较多,有三个限制条件,甲、乙排在相邻两天可以把甲和乙看做一个元素,注意两者之间有一个排列,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则可以甲乙排1、2号或6、7号,或是甲乙排中间,丙排7号或不排7号,根据分类原理得到结果.【解答】解:分两类:第一类:甲乙相邻排1、2号或6、7号,这时先排甲和乙,有2×种,然后排丁,有种,剩下其他四个人全排列有种,因此共有2×A22A41A44=384种方法第二类:甲乙相邻排中间,若丙排7号,先排甲和乙,因为相邻且在中间,则有4×种,然后丙在7号,剩下四个人全排列有种,若丙不排7号,先排甲和乙,因为相邻且在中间,则有4×种,然后排丙,丙不再1号和7号,有种,接着排丁,丁不排在10月7日,有种,剩下3个人全排列,有种,因此共有(4A22A44+4A22A31A31A33)=624种方法,故共有1008种不同的排法故选C.【点评】本题主要考查分类计数原理,分类要做到“不重不漏”.分类后再分别对每一类进行计数,最后用分类加法计数原理求和,得到总数.本题限制条件比较多,容易出错,解题时要注意.18.(2007•辽宁)将数字1,2,3,4,5,6拼成一列,记第i个数为ai(i=1,2,…,6),若a1≠1,a3≠3,a5≠5,a1<a3<a5,则不同的排列方法种数为()A.18 B.30 C.36 D.48【分析】本题为有特殊要求的排列问题,可以从特殊位置入手考虑.由a1≠1且a1<a3<a5,故a1的取法方法只有2、3、4三种,由a1的三种情况分别考虑a3、a5的安排方式,最后考虑a2,a4,a6【解答】解:分两步:(1)先排a1,a3,a5,a1=2,有2种;a1=3有2种;a1=4有1种,共有5种;(2)再排a2,a4,a6,共有A33=6种,故不同的排列方法种数为5×6=30,选B【点评】本题考查有特殊要求的排列问题,需要较强的分析问题、解决问题的能力.19.(2006•重庆)高三(一)班学要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是()A.1800 B.3600 C.4320 D.5040【分析】两个舞蹈节目不连排,可采用插空法.其它五个节目的安排方式有A55种,5个节目有6个空,从6个空中选择两个安排舞蹈节目即可.【解答】解:不同排法的种数为A55A62=3600,故选B【点评】本题考查有特殊要求的排列问题,属基本题.安排不相连,用插孔法,相连用捆绑法.20.(1989•全国)由数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有()A.60个B.48个C.36个D.24个【分析】由题意本题的要求是个位数字是偶数,最高位不是5.可先安排个位,方法有2种,再安排最高位,方法有3种,其他位置安排方法有A33=6种,求乘积即可.【解答】解:由题意,符合要求的数字共有2×3A33=36种故选C【点评】本题考查有特殊要求的排列问题,属基本题.有特殊要求的排列问题,一般采用特殊位置优先或特殊元素优先考虑.21.(2008•上海)组合数Cnr(n>r≥1,n、r∈Z)恒等于()A.B.(n+1)(r+1)C.nr D.【分析】由组合数公式,Cn r进行运算、化简,找到其与cn﹣1r﹣1的关系,即可得答案.【解答】解:由,故选D.【点评】本题考查组合数公式的运用,须准确记忆公式,另外如本题的一些性质需要学生了解.。
人教版A版高中数学选修2-3:排列与组合_课件1
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(2)方法 1:先把甲、乙作为一个“整体”,看作一个人, 有 A55种站法,再把甲、乙进行全排列,有 A22种站法,根椐分 步计数原理,共有 A55·A22=240 种站法.
方法 2:先把甲、乙以外的 4 个人作全排列,有 A44种站法, 再在 5 个空档中选出一个供甲、乙放入,有 A15种站法,最后 让甲、乙全排列,有 A22种方法,共有 A44·A15·A22=240 种.
三 几何型排列组合问题
【例 3】已知平面 a∥β 在 a 内有 4 个点,在 β 内有 6 个点. (1)过这 10 个点中的 3 点作一平面,最多可作多少个
不同平面? (2)以这些点为顶点,最多可作多少个三棱锥? (3)上述三棱锥中最多可以有多少个不同的体积?
【解析】 (1)所作出的平面有三类: ①α 内 1 点,β 内 2 点确定的平面,有 C14·C26个; ②α 内 2 点,β 内 1 点确定平面,有 C24·C16个; ③α,β 本身,共 2 个. 所以所作的平面最多有 C14·C26+C24·C16+2=98(个).
(2)要使六位数为奇数,其个位数字必须是 1 或 3 或 5,所 以所求六位奇数的个数是 A13A14A44=288.
(3)要使六位数能被 5 整除,个位数字必须是 0 或 5,当个 位数字是 0 时,有 A55个;当个位数字是 5 时,有 4A44个,因 此,能被 5 整除的六位数的个数是 A55+4A44=216.
相邻问题捆绑法;
不相邻问题插空法;
多排问题单排法; 定序问题倍缩法; 定位问题优先法; 有序分配问题分步法; 多元问题分类法; 交叉问题集合法; 至少(或至多)问题间接法; 选排问题先取后排法; 局部与整体问题排除法; 复杂问题转化法.
3.解答组合应用题的总体思路 (1)⑥ 整体分类 .从集合的意义讲,分类要 做到各类的并集等于全集,以保证分类的不 遗漏,任何两类的交集等于空集,以保证分 类的不重复,计算结果是使用分类计数原理. (2)⑦ 局部分步 .整体分类以后,对每一类 进行局部分步,分步要做到步骤连续,以保证 分步的不遗漏.同时步骤要独立,以保证分步 的不重复.计算结果时用分步计数原理.
新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(组合)
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例6.甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至
周五的5天中参加某项志愿者活动,要求
每人参加一天且每天至多安排一人,并要
求甲安排在另外两位前面。不同的安排方
法共有( )
种方法,
所以,一共有90+360+90=540种方法.
元素相同问题隔板策略
例.有10个运动员名额,再分给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 将n个相同共的有元__素__分__成__m__份_种(分n,法m。为正整数),每 份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n个元素 排成一排的n-1个空隙中,所有分法数为
组合数性质1: 2:
特别地:
练习一
(1) (2)
(3) (4) (5)求
0 7
1,或5
的值 511
例题解读
求证: 证明:因为
左边= =左边,所以等式成立
评注: 注意阶乘的变形形式:
练习精选: 证明下列等式 : (1)
(2)
例题解读:
例1.6本不同的书,按下列要求各有多少种 不同的选法: (1)分给甲、乙、丙三人,每人2本;
你发现ad了b bda dba
acd
什么ac?d cad dac
adc cda dca
bcd cbd dbc
bcd
bdc cdb dcb
(三个元素的)1个组合,对应着6个排列
对于 ,我们可以按照以下步骤进行
概念讲解
组合数公式
排列与组合是有区别的,但它们又有联系. 一般地,求从n个不同元素中取出m个元素的
高中数学选修2-3《排列与组合》全部课件
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元素的组合数,用符号Cnm表示。
注意:1.m个元素必须从这n个元素中取出;
2.组合问题,哪些是排列问题?
1、从a,b,c,d四名学生中选2名学生完成一件工作,
1.排列 定义:一般地,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.
说明:①一次性取出m个元素;②将这m个
元素按一定的顺序排成一列.③ m≤n
注:(相同排列:元素相同,顺序相同.)
例1.下列问题是不是排列问题? 1.某学校的高二(1)班有50名同学,从 中选出5人组成班委会,共有多少种选法?
有条件的排列问题
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)甲不排头,也不排尾,共有几种排法?
甲
5)甲只能排头或排尾,共有几种排法?
有条件的排列问题
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)甲不排头,乙不排尾,共有多少种排法?
有条件的排列问题
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。
1)甲站在正中间的排法有几种?
甲
有条件的排列问题
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)甲乙两人必须站在两端的排法有几种?
甲
乙
3)甲乙两人不能站在两端的排法有几种?
有多少种不同的选法?
组合
2、从a,b,c,d四名学生中选2名学生完成两件不同的
排列组合综合(二)讲义-2021-2022学年高二下学期数学北师大版选修2-3
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排列组合综合应用(二)知识要点常用方法:1.优先排序法--特殊位置或特殊元素2.捆绑法--哥俩好(先捆再排)3.插空法--离我远点(先排再插)4.排除法--正难则反5.隔板法--相同物品放在不同位置(或分给不同的人)精讲精练【例题1】A、B、C、D、E五种不同的商品要在货架上排成一排,其中A、B两种商品必须排在一起,而C、D两种商品不能排在一起,则不同的排法共有多少种?练习1:1、排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。
(1)任何两个舞蹈节目不相邻的排法有多少种?(2)歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的方法有多少种?2、7名同学排队照相。
(1)若分成两排照,前排3人,后排4人,有多少种不同的排法?(2)若排成两排照,前排3人,后排4人,但其中甲必须在前排,乙必须在后排,有多少种不同的排法?(3)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法?(4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,女生不能相邻,有多少种不同的排法?【例题2】某博物馆要在10天内接待4所学校的学生参观,每天至多安排一所学校,其中一所人数较多的学校要连续参观2天,其余学校均只参观1天,则在这10天内不同的安排方法数是多少种?练习2:1、某学生制定了数学问题解决方案:星期一和星期日分别解决4个数学问题,且从星期二开始,每天所解决问题个数与前一天相比,要么“多一种”要么“持平”要么“少一种”。
在一周中每天所解决问题个数不同方案共有多少种?2、有10件不同电子产品,其中有2件产品运营不稳定。
技术人员对它们进行一一测试,直到2件不稳定产品所有找出后测试结束,则正好3次就结束测试办法种数是多少种?【例题3】如图,A、B、C、D为海上的四个小岛,要建三座桥,将这四个岛连接起来,则不同的建桥方案共有多少种?练习3:1、某都市街道如图,某人从A地前去B地,则路程最短走法有多少种?2、如图,用四种不同颜色给图中A,B,C,D,E,F六个点涂色,规定每个点涂一种颜色,且图中每条线段两个端点涂不同颜色,则不同涂色办法有多少种?【例题4】把10个相同的球放入3个不同的盒子里,若要求(1)每个盒子里至少有一个球,有多少种放法?(2)每个盒子里都至少有2个球,有多少种放法?(3)某些盒子允许空着,有多少种放法?练习4:1、学校筹划运用周五下午第一、二、三节课举办语文、数学、英语、理综4科专项讲座,每科一节课,每节至少有一科,且数学、理综不安排在同一节,则不同安排办法共有多少种?2、六名大四学生(其中4名男生,2名女生)被安排到A、B、C三所学校实习,每所学校2人,且2名女生不能到同一学校,也不能到C学校,男生甲不能到A学校,则不同安排办法为多少种?【例题5】(1)方程x+y+z=13有多少组正整数解?(2)方程x+y+z=13有多少组非负整数解?(3)方程x+y+z=13有多少组x,y,z均不小于2的正整数解?练习5:1、求方程X+Y+Z=10的正整数解的个数。
新人教A版选修2-31.2排列与组合课件三
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(n m 1)
n ( n 1) 2 1 n! ( n m ) ( n m 1) 2 1 ( n m )!
注:规定 0! 1 ,其中 m ≤ n
练习一(巩固排列数公式): 2 1.计算: A 20 ; . 380 2.若 A 17 16 15 5 4 , 17 m ____ 则 n ____, . 14
问题1Leabharlann 问题2:从a、b、c这3个字母中,每次 取出2个按顺序排成一列,共有多少种不同 的排法?并列出所有不同的排法。
这里的每一种排法就是一个排列。
讨论题
由数字 1 , 2 , 3 , 4 可以组成多少个没有重复 数字的三位数?
12 13 14
1
{
{
{
{ {
31
32 34
3
{ {
{
12 12 13 13 14 14 31 31 32 32 34 34
引例
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?
解决这个问题,需分2个步骤: 第1步,确定参加上午活动的同学,从3人中任选1人有 3种方法; 第2步,确定参加下午活动的同学,只能从余下的2人 中选,有2种方法. 根据分步计数原理,共有:3×2=6 种不同的方法.
(5)某商场有4个大门,若从一个门进去,购物后从一个 门出来,有多少种不同的出入方式? ( )
从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素 的所有排列的个数,叫做从n个不同的元素中 m 取出m个元素的排列数。用符号 An 表示。
问题1 :从3个不同的元素中取出2个元素的排列 数,记为