排列组合复习提纲

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排列、组合与二项式定理
第一节 计数原理
1. 分类加法计数原理:
.
2. 分步乘法计数原理:
.
抽取、分配问题
例 1:将 4 封不同的信投入 3 个不同的信箱中,有多少种投法?
1) 将 4 封不同的信投入 5 个不同的信箱中,要求每个信箱至多一封信,有多少种投法?
2) 将 1,2,3,4 四个数字填入分别标有 1,2,3,4 的四个方格中, 要求每格填入一个数字, 则
(2) 若站成两排,前排 3 人,后排 4 人 1) 共有多少种不同的排法? 2) A,B 站前排, C,D 站后排的排法数? 3) A,B 相邻的排法数? 4) A,B 不相邻的排法数?
(3) (“相邻”,“不相邻”问题——“捆绑法”和“插空法” ) 1) A,B 相邻的排法数?
2) A,B,C 相邻的排法数? 3) A,B 相邻, C,D,E 相邻的排法数? 4) A,B 不相邻的排法数? 5) 三名女生互不相邻的排法数? 6) A,B 相邻, C,D,E 不相邻的排法数? 7) A 在 B 的左边(相邻或不相邻)的排法数? 8) 男生甲不站两端,且恰有两名女生相邻的排法数?
第二节 排列
1. 排列 :
.
2. 排列数 :
.
记作 Anm
(1) 计算公式: Anm n(n 1)L (n m 1)
n!
(n m)!
(2) 性质:
1) Anm (n m 1) Anm 1 2 ) n ! n (n 1)!
例1 排列数公式运用
5
4
(1)
计算
2 A8
8
7 A8 ; 5
A8 A9
(3)证明: Anm 1 Anm
(7) 现安排 A,B,C,D,E 五人参加志愿者服务,每人从事甲、乙、丙、丁四项工作之一,每项
工作至少一人参加, A,B 不能从事甲工作,但能参加其他工作,其他人能参加任四项工作
.
则不同的安排方案有多少种?
(8) 某班新年联欢会原定的五个节目已经排成节目单,开演前又增加了两个新节目 这两个节目插入原节目单中,那么有多少种不同的插法?
. 有多少种
(2) 现有 20 件产品,其中 2 件次品,从中任选 1) 有多少种不同选法? 2) 恰有一件是次品的选法有多少种? 3) 至少有一件次品的选法有多少种?
3 件检测:
(3) 现有 10 件产品,其中 4 件次品,现一件件地进行检测: 1) 次品恰好在第六次全部被检测出来的情况有多少种? 2) 前六次检测出两个次品的情况有多少种?
m n
1.
m m 1 m1
Cn
Cn 1.
n1
例1 组合数公式运用
(1)
计算: 3C83
2C52 ; C140
C
4 7
A33
.
(2)
已知
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3Cxx
7 3
5 Ax2 4 ,求 x .
(3)
已知
20C
5 n
5
4( n
4)C
n n
1 3
15An2 3,求 n .
(4) 已知 1 1
7 ,求 C8m .
C5m
C
(2) 在 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 少个?
十个数字中, 任取 3 个奇数和 2 个偶数排成一个五位数, 有多
(3) 甲、乙、丙三名同学在课余时间负责一个计算机房周一至周六的值班工作,
每天一人值
班,每人值班 2 天,如果甲同学不值周一的班,则可以排除不同的值班表有多少种?
(4) 现将甲、乙、丙、丁 4 人全部安排到 A、B、C三个工作岗位上,要求每个工作岗位都有
第三节 组合 1. 组合 : 2. 组合数 : (1) 计算公式 :
(2) 性质 :
.
.
记作 Cnm .
m
Cnm
An Amm
n(n 1)L (n m 1)(乘积式) . m(m 1)L 2 1
n!
(阶乘式) .
m!( n m)!
Cmn
n
m m
1Cnm 1.
C
m n
C
n n
m.
C
m n
1
C
n n
1
+C
C2y x
,求 x, y 的值 .
3Cxy 1
11C
y x
1
(3)
已知
n
C 21
4
n2
C 21
n
C 21
1
,求
n
的值 .
(4) 证明:
1)
2
C2
2
C3
L
2
C20
2)
C
k k
Ck k1
L
Ck kn
3) A22 A32 L
A2 20
例3 抽取问题 (注意分步引起的重复计数) (1) 从 20 名足球队员中, 选出 11 名参加比赛, 并从 11 人中选出一人担任守门员 选取方案?
(2) 设集合 A={-1,0,1},B={1,2,3,4,5} ,映射 f : A B , 使对任意 x A , 都有 x f ( x) 是奇
数,这样的映射有多少种?
(3) 已知集合 I={ 1,2,3,4,5} ,现取出集合 A 和 B 是 I 的两个子集, 使得 B 中最小的数字比 A
中最大的数字大,有多少种不同的取法? (4) 已知集合 A={ 1,2,3,4,5,6,7} ,映射 f : A A 满足 f (1) f (2) f (3) f (4) ,这样的映射 f 有 多少种?
(6) 正方体八个顶点中: 1) 以其中的的三个为顶点,可以得到多少个不同的四面体?可以得到多少个正四面体? 2) 由其中的两个顶点确定的直线中,有多少对异面直线?
(7) 用正五棱柱的 10 个顶点中的五个顶点作四棱柱的顶点,共可得到多少个不同的四棱 柱?
(8) (最短路径问题)对 m n 型方格,最短路径数是 Cmm n .
不能排在第二个节目上,则共有
种不同的排法 .
(5) 把 0,1,2,3,4,5,6,7
这八个数字组成无重复数字且四个偶数在一起的八位数字有多少
种.
(6) 从 A,B,C,D,E 五人中选派四人分别从事甲、乙、丙、 丁四项不同工作,其中 A,B 只能从
事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作 . 则不同选派方案有多少种?
例5 不同元素分组或分配 (分组后全排列) 问题 (1) (分组—— 防止重复 ) 将 6 本不同的书,分成 3 组:
1) 若平均分成 3 组,有几种不同分法? 2) 若分成 1 本、 2 本、 3 本三组,有几种不同分法? 3) 若分成 1 本、 1 本、 4 本三组,有几种不同分法? (2) (分配) 将 6 本不同的书分给甲、乙、丙三个人: 1) 甲、乙、丙三人各 2 本书,有几种不同分法? 2) 若甲 1 本、乙 2 本、丙 3 本,有几种不同分法? 3) 若分给 3 人分别 1 本、 2 本、 3 本,有几种不同分法? 4) 若甲 1 本、乙 1 本、丙 4 本,有几种不同分法? 5) 若分给 3 人分别 1 本、 1 本、 4 本,有几种不同分法?
(2) 若 ( x 1 ) n 的展开式中前三项的系数成等差数列,求: 24 x
d 的排列有多少个?
例3 排位问题 4 个男生和 3 个女生站成一排,求: (1) (有限制条件的排列问题——“优限法” )
1) 共有多少种不同排法? 2) A,B 两人必须站两端的排法数? 3) A,B 不能站两端的排法数? 4) A 不站排头, B 不站排尾的排法数? 5) A 站排头或排尾的排法数? 6) 两端不全站女生的排法数? 7) 两端全不站女生的排法数?
人,并且甲不能在 A 岗位,则有多少种不同的安排方法?
(5) 已知集合 {1,2} M {1,2,3,4,5} ,满足这个关系式的集合 M 有多少个?
(6) 马路上有 8 只路灯, 为节约用电又不影响正常照明, 可把其中的三只关掉, 要求关掉的 灯不相邻且不是两端的灯,则关灯的方法有多少种?
(7) 从 1,3,5,7,9 中任取三个数字, 从 0,2,4,6,8 中任取两个数字, 组成没有重复数字的五 位数,共有多少个?
(4) 从 6 双鞋中取出 1) 4 只均不成对; 2) 4 只恰有一对; 3) 都是一只脚的 .
4 双,求以下取法各有多少种方法:
例4 元素相同分组——“挡板法” (1) 10 本相同的书,分成 3 堆,每堆至少 1 本,有多少种分法? (2) 方程 x1 x2 x3 10 有多少组正整数解? (3) 10 本相同的书,分成 3 堆,每堆至少 2 本,有多少种分法? (4) 将 10 本相同的书放入四个盒子中,分别放 1 本、 2 本、 3 本、 4 本,有多少种放法?
.
(2) 由数字 0,1,2,3,4,5 可以组成的无重复数字且奇偶数字相间的六位数的个数有
.
(3) 把 1,2,3,4,5 这五个数字组成无重复数字的五位数,并把它们从小到大排成一个数列
.
1) 43251 是这个数列的第几项? 2) 这个数列的第 96 项是多少?
(4) 从 10 个不同的歌唱节目中选 6 个编成一个节目单,如果某著名女演员的独唱节目一定
. 如果将
(9) 6 位同学排成三排,每排 2 人,其中甲不站在前排,乙不站在后排,这样的排法共有多
少种?
(10)
某天课表共六节课,要排政治、语文、数学、物理、化学、体育共六门课程,如果
第一节不排体育,最后一节不排数学,共有多少种排课方法?
3. 组合 (1) 电影院一排有 7 把椅子, 4 个人去做,要求三个空位不相邻,则共有多少种不同坐法?
点评 :把握好“映射”概念的本质: 对于集合 A 中的任何元素在集合 B 中都有唯一元素和 它对应 。于是,要确定一个映射,必须给集合 A 中每一个元素在集合 B 中确定一个“象” 。 可根据集合 A 中元素个数分成 card(A) 步,每一步“搞定”一个元素,都有 card(B) 种。所
以,共有 card (B )card ( A) 种。
m 6
10C7m
(5) 已知 Cnm 1
Cnm
C
m n
1
,求
m, n .
234
(6)
已知 Cn5 1
C3 n3
C3 n3
3 4,求 n .
5
(7) 解不等式:
1)
4
Cn
6
Cn
.
2) 1 1 2
Cn3 Cn4 Cn5
例2 组合数性质运用
(1)
已知
C x2 16
x
5x
C16
5 ,求
x 的值 .
(2)
已知 Cxy
( 2)解关于
x 的方程:
A4 2x 4
140 Ax3 ;
mAnm 1 ; (4)化简: 1 2 2! 3 3! L n n! ;
例2 数字问题 (1) 用 0,1,2,3,4,5 组成没有重复数字的数:
1) 能组成多少个五位数? 2) 能组成多少个六位奇数? 3) 能组成多少个比 20000 大的五位偶数? 4) 能组成多少个比 23145 大的五位数? 5) 能组成多少个能被 5 整除的四位数? 6) 求所有可能的三位数的总和? (2) 在 1,2,3,4 的排列 abcd 中,满足 a b, c b, c
例6 几何背景问题
(1) 直线 l 和直线 m 上分别有 A, B, C, D 四个点和 a, b, c, d, e五个点,以这些点为顶点作三角
形,这样的三角形共有多少个? (2) 在连接正八边形的三个顶点构成的三角形中,与正八边形没有公共边的三角形有多少 个? (3) 正六边形的中心和顶点共 7 个点,以其中三个点为顶点的三角形有多少个?
例7 综合练习
1. 两类计数原理
(1) 从集合
中任选三个不同的数字,使这三个数字成等比数列,则这样的等比数
列有多少个?
(2) 不大于 200 的正整数中,各个数位上都不含数字 5 的正整数有多少个?
(3) 从
中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,能得到多少个不同的
对数值?
2. 排列
(1) 若把单词 error 中的字母的拼写顺序写错了,则可能出现的错误的种数是
点评: ? 分类、分步计数原理是根本; ? 注意各基本模型的特点,准确联想; ? 向基本模型上转化,注意细微差别; ? 注重一题多解,发散思维;
第四节 二项式定理 例1 特殊项讨论(把握“通项”是关键)
(1) 已知 ( x2 1 ) n 的展开式中第三项的二项式系数为 3x
66,求展开式中含 x 3的系数 .
每个方格中的填入的数字与其所标数字都不相同的填法有多少种?
集合与映射 (1) 已知集合和 A { a1, a2, a3 , a4} 集合 B { b1, b2 , b3} .
1) 分别可以建立多少种从 A 到 B 和从 B 到 A 的不同映射? 2) 可以建立多少个以集合 A 为定义域,以集合 B 为值域的不同函数?
(4) 角 AOB,边 OA 上有 A1, A2 , A3 , A4 四个不同的点,边 OB 上有 B1 ,B2 , B3 三个不同的点, 以 这七个点和 O 点中的三个为顶点,可以确定多少个不同的三角形?
(5) 平面内有 10 个点,其中仅有 4 点共线,其余任意 3 点不共线 1) 以这些点为顶点可构成多少个不同的三角形? 2) 有这些点可以确定多少条不同的直线?
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