排列和组合计算公式
排列组合的计算公式和算法
排列组合的计算公式和算法
排列组合的计算公式是:
全排列:A(n,n)=n!
组合:C(n,m)=A(n,m)/A(m,m)=n!/(m!*(n-m)!)
这个计算公式是通过对排列组合的一些基本概念的分析所得,所以其算法就是将排列组合的基本概念结合起来,从而得出最终计算结果。
具体的步骤如下:
1、首先,我们要弄清楚全排列和组合的概念,才能清楚的理解排列组合的计算公式。
2、然后,用这些基本概念去讨论排列组合的情况,得出一个公式去验证排列组合的情况是否正确。
3、接着,我们需要做出正确的推断,将基本概念和判断的概率公式综合起来,形成一个新的公式。
4、最后,用新的公式推导出排列组合的计算公式,并计算出结果。
排列组合公式排列组合计算公式
和=(首项+末项)×项数÷2项数=(末项-首项)÷公差+1首项=2和÷项数-末项末项=2和÷项数-首项末项=首项+(项数-1)×公差性质:若 m、n、p、q∈N①若m+n=p+q,则am+an=ap+aq②若m+n=2q,则am+an=2aq注意:上述公式中an表示等差数列的第n项。
求和公式Sn=(a1+an)n/2Sn=a1n+n(n-1)d d=公差Sn=An2+Bn A=d/2,B=1-(d/2)排列组合公式/排列组合计算公式2008-07-08 13:30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、组合的概念和公式典型例题分析例1设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法?解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法.(2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法.点评由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算.例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种?解依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出:∴ 符合题意的不同排法共有9种.点评按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型.例3判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果.(1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?(2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积?(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法?分析(1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析.(1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次).(2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.(3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积.(4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.例4证明.证明左式右式.∴ 等式成立.点评这是一个排列数等式的证明问题,选用阶乘之商的形式,并利用阶乘的性质,可使变形过程得以简化.例5 化简.解法一原式解法二原式点评解法一选用了组合数公式的阶乘形式,并利用阶乘的性质;解法二选用了组合数的两个性质,都使变形过程得以简化.例6 解方程:(1);(2).解(1)原方程解得.(2)原方程可变为∵ ,,∴ 原方程可化为.即,解得第六章排列组合、二项式定理一、考纲要求1.掌握加法原理及乘法原理,并能用这两个原理分析解决一些简单的问题.2.理解排列、组合的意义,掌握排列数、组合数的计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的问题.3.掌握二项式定理和二项式系数的性质,并能用它们计算和论证一些简单问题.二、知识结构三、知识点、能力点提示(一)加法原理乘法原理说明加法原理、乘法原理是学习排列组合的基础,掌握此两原理为处理排列、组合中有关问题提供了理论根据.例1 5位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有多少种?解: 5个学生中每人都可以在3所高等院校中任选一所报名,因而每个学生都有3种不同的报名方法,根据乘法原理,得到不同报名方法总共有3×3×3×3×3=35(种)(二)排列、排列数公式说明排列、排列数公式及解排列的应用题,在中学代数中较为独特,它研究的对象以及研究问题的方法都和前面掌握的知识不同,内容抽象,解题方法比较灵活,历届高考主要考查排列的应用题,都是选择题或填空题考查.例2由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有( )A.60个B.48个C.36个D.24个解 因为要求是偶数,个位数只能是2或4的排法有P 12;小于50 000的五位数,万位只能是1、3或2、4中剩下的一个的排法有P 13;在首末两位数排定后,中间3个位数的排法有P 33,得P 13P 33P 12=36(个) 由此可知此题应选C.例3 将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有多少种?解: 将数字1填入第2方格,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法有3种,即214 3,3142,4123;同样将数字1填入第3方格,也对应着3种填法;将数字1填入第4方格,也对应3种填法,因此共有填法为3P 13=9(种).例四 例五可能有问题,等思考三)组合、组合数公式、组合数的两个性质说明 历届高考均有这方面的题目出现,主要考查排列组合的应用题,且基本上都是由选择题或填空题考查.例4 从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有( )A.140种B.84种C.70种D.35种解: 抽出的3台电视机中甲型1台乙型2台的取法有C 14·C 25种;甲型2台乙型1台的取法有C 24·C 15种 根据加法原理可得总的取法有 C 24·C 25+C 24·C 15=40+30=70(种 ) 可知此题应选C.例5 甲、乙、丙、丁四个公司承包8项工程,甲公司承包3项,乙公司承包1 项,丙、丁公司各承包2项,问共有多少种承包方式? 解: 甲公司从8项工程中选出3项工程的方式 C 38种;乙公司从甲公司挑选后余下的5项工程中选出1项工程的方式有C15种;丙公司从甲乙两公司挑选后余下的4项工程中选出2项工程的方式有C24种;丁公司从甲、乙、丙三个公司挑选后余下的2项工程中选出2项工程的方式有C22种.根据乘法原理可得承包方式的种数有C38×C15×C24×C22=×1=1680(种).(四)二项式定理、二项展开式的性质说明二项式定理揭示了二项式的正整数次幂的展开法则,在数学中它是常用的基础知识,从1985年至1998年历届高考均有这方面的题目出现,主要考查二项展开式中通项公式等,题型主要为选择题或填空题.例6在(x-)10的展开式中,x6的系数是( )A.-27C610 B.27C410C.-9C610D.9C410解设(x-)10的展开式中第γ+1项含x6,因Tγ+1=Cγ10x10-γ(-)γ,10-γ=6,γ=4于是展开式中第5项含x 6,第5项系数是C410(-)4=9C410故此题应选D.例7 (x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)+(x-1)5的展开式中的x2的系数等于解:此题可视为首项为x-1,公比为-(x-1)的等比数列的前5项的和,则其和为在(x-1)6中含x3的项是C36x3(-1)3=-20x3,因此展开式中x2的系数是-2 0. (五)综合例题赏析例8若(2x+)4=a0+a1x+a2x 2+a3x3+a4x4,则(a+a2+a4)2-(a1+a3)2的值为( )A.1B.-1C.0D.2解:A.例9 2名医生和4名护士被分配到2所学校为学生体检,每校分配1名医生和2 名护士,不同的分配方法共有( )A.6种B.12种C.18种D.24种解分医生的方法有P22=2种,分护士方法有C24=6种,所以共有6×2=12种不同的分配方法。
排列组合的求和公式
排列组合的求和公式排列组合是组合数学中的一个重要问题,涉及到的知识点包括排列和组合的概念,以及求和公式的推导和应用。
在这篇文章中,我们将详细介绍排列组合的概念和求和公式的相关内容。
一、排列与组合的概念1. 排列排列是将若干个元素按照一定的顺序进行排列的方式。
在排列中,元素的顺序是重要的,即不同的顺序会得到不同的排列结果。
假设有n个元素,选择其中m个元素进行排列,则排列的种数表示为P(n, m)。
排列的计算公式为: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. 组合组合是从若干个元素中选取若干个元素进行组合的方式。
在组合中,元素的顺序是不重要的,即不同的顺序不会改变组合的结果。
假设有n个元素,选择其中m个元素进行组合,则组合的种数表示为C(n, m)。
组合的计算公式为:C(n, m) = n! / (m! * (n-m)!)二、排列组合的求和公式在排列组合问题中,有时候我们需要计算一系列排列组合的和,这时就需要用到排列组合的求和公式。
1. 排列的求和公式当我们需要计算所有n个元素的全排列的和时,可以利用排列的性质进行推导。
具体推导如下:设S表示n个元素的全排列的和,即S = P(n, 1) + P(n, 2) + …+ P(n, n)。
则根据排列的计算公式,有:S = n! / (n-1)! + n! / (n-2)! + … + n! / 0!= n! * (1/(n-1)! + 1/(n-2)! + … + 1/0!)由于1/(n-1)! + 1/(n-2)! + … + 1/0!可以写成Σ(1/(n-i)!),其中i的范围是从0到n-1。
因此,排列的求和公式可以表示为:S = n! * Σ(1/(n-i)!)2. 组合的求和公式与排列的求和类似,当我们需要计算所有n个元素的组合的和时,可以通过组合的性质进行推导。
排列组合和排列组合计算公式
排列组合和排列组合计算公式排列组合公式/排列组合计算公式排列P--_-和顺序有关组合C一不牵涉到顺序的问题.排列分顺序,组合不分例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法."排列”把5本书分给3个人,有几种分法”组合”1.排列及计算公式从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,用符号p(n, m)表示. .p (n, m)=n(n-1) (n2) ..... (n-m+1)=n!/(n-m)!规定0!=1).2.组合及计算公式.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.c (n, m)=p (n, m)/m!=n!/((n- m)!*m!} c(n,m)=c(n, n-m);3.其他排列与组合公式从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n, r)/r=n!/r(n-r)!.n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1, n2.... nk这n个元素的全排列数为n!/ (n1 !*n2!*. .. *nk!).k类元素,每类的个数无限从中取出m个元素的组合数为c (m+k-1, m).排列(Pnm(n为下标, m为上标))Pnm=nX (n-1) .... (n-m+1) ; Pnm=n! / (n-m) ! (注: !是阶乘符号) ; Pnn (两个n分别为上标和下标) =n! ; 0! =1;Pn1 (n 为下标1为上标) =n组合(Cnm(n为下标,m为上标)) Cnm=Pnm/Pmm; Cnm=n! /m! (n-m) ! ; Cnn (两个n分别为上标和下标) =1 ; Cn1 (n 为下标1为上标) =n; Cnm=Cnn-m 公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
数学公式-排列组合公式
排列组合公式
1.排列及计算公式
从n个不同元素中,任取m(mn)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m(mn)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p(n,m)表示.
p(n,m)=n(n-1)(n-2)(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1).
2.组合及计算公式
从n个不同元素中,任取m(mn)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(mn)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.
c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);
3.其他排列与组合公式
从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.
n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为
n!/(n1!*n2!*...*nk!).
k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m). 排列(Pnm(n为下标,m为上标))
Pnm=n(n-1)....(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn(两个n分别为上标和下标)=n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n
组合(Cnm(n为下标,m为上标))
Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n分别为上标和
下标)=1 ;Cn1(n为下标1为上标)=n;Cnm=Cnn-m。
概率的排列与组合计算
概率的排列与组合计算概率是数学中一个重要的分支,它研究事物发生的可能性和频率。
在概率论中,排列和组合是常用的两种计算方法。
本文将介绍概率中的排列和组合的计算方法,并探讨它们在不同情境下的应用。
一、排列的计算方法排列是指从一组元素中按照一定顺序选取若干个元素形成一组序列。
对于一个有n个元素的集合,若要从中选取r个元素进行排列,则排列的总数可以用如下公式表示:P(n,r) = n! / (n-r)!其中,n!表示n的阶乘,即n! = n * (n-1) * ... * 2 * 1。
例如,从一副扑克牌中抽取5张牌,要求按照抽取的顺序对这5张牌进行排列,那么排列的总数可以计算为:P(52,5) = 52! / (52-5)! = 52! / 47!二、组合的计算方法组合是指从一组元素中取出若干个元素形成一个子集,不考虑元素之间的顺序。
对于一个有n个元素的集合,若要从中选取r个元素进行组合,则组合的总数可以用如下公式表示:C(n,r) = n! / (r! * (n-r)!)例如,从一副扑克牌中抽取5张牌,要求对这5张牌进行组合,不考虑顺序,那么组合的总数可以计算为:C(52,5) = 52! / (5! * (52-5)!) = 52! / (5! * 47!)三、概率的排列与组合应用排列和组合在概率计算中有着广泛的应用。
例如,当我们投掷两个骰子时,我们可以利用排列的计算方法来确定所有可能的结果。
由于每个骰子的点数有6种可能性,因此两个骰子的排列总数为6 * 6 = 36。
我们可以进一步利用组合的计算方法,确定某个点数的组合出现的概率。
例如,当我们想知道两个骰子的点数之和为7的概率时,可以计算组合数为6的情况数,即C(6,2) = 15,再除以总排列数36,得到概率为15/36。
另一个实际应用是在抽奖活动中。
假设一个抽奖箱里有20个球,其中10个是红色的,10个是蓝色的。
当我们从中随机抽取5个球时,可以利用组合的计算方法来确定某种情况的概率。
排列组合和排列组合计算公式
排列组合公式/排列组合计算公式排列 A------和顺序有关组合 C -------不牵涉到顺序的问题排列分顺序,组合不分例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列"把5本书分给3个人,有几种分法"组合"1.排列及计算公式从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;An m=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)! (规定0!=1).2.组合及计算公式从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;Cn m=A n m/m!=n!/((n-m)!*m!)C n m=C n n-m倒数排列、组合的概念和公式典型例题分析例1 设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法?解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法.(2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法.点评由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算.例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种?解依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出:∴符合题意的不同排法共有9种.点评按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型.例3判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果.(1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?(2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积?(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法?分析(1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析.(1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次).(2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.(3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积.(4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.(一)加法原理乘法原理说明加法原理、乘法原理是学习排列组合的基础,掌握此两原理为处理排列、组合中有关问题提供了理论根据.例15位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有多少种?解:5个学生中每人都可以在3所高等院校中任选一所报名,因而每个学生都有3种不同的报名方法,根据乘法原理,得到不同报名方法总共有3×3×3×3×3=35(种)(二)排列、排列数公式说明排列、排列数公式及解排列的应用题,在中学代数中较为独特,它研究的对象以及研究问题的方法都和前面掌握的知识不同,内容抽象,解题方法比较灵活,历届高考主要考查排列的应用题,都是选择题或填空题考查.例2由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有()A.60个B.48个C.36个 D.24个解因为要求是偶数,个位数只能是2或4的排法有P12;小于50 000的五位数,万位只能是1、3或2、4中剩下的一个的排法有P13;在首末两位数排定后,中间3个位数的排法有P33,得P13P33P12=36(个)由此可知此题应选C.例3将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有多少种?解:将数字1填入第2方格,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法有3种,即214 3,3142,4123;同样将数字1填入第3方格,也对应着3种填法;将数字1填入第4方格,也对应3种填法,因此共有填法为3P13=9(种).例四例五可能有问题,等思考三)组合、组合数公式、组合数的两个性质说明历届高考均有这方面的题目出现,主要考查排列组合的应用题,且基本上都是由选择题或填空题考查.例4从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有()A.140种B.84种C.70种 D.35种解:抽出的3台电视机中甲型1台乙型2台的取法有C14·C25种;甲型2台乙型1台的取法有C24·C15种根据加法原理可得总的取法有C24·C25+C24·C15=40+30=70(种 )可知此题应选C.例5甲、乙、丙、丁四个公司承包8项工程,甲公司承包3项,乙公司承包1 项,丙、丁公司各承包2项,问共有多少种承包方式?解:甲公司从8项工程中选出3项工程的方式 C38种;乙公司从甲公司挑选后余下的5项工程中选出1项工程的方式有C15种;丙公司从甲乙两公司挑选后余下的4项工程中选出2项工程的方式有C24种;丁公司从甲、乙、丙三个公司挑选后余下的2项工程中选出2项工程的方式有C22种.根据乘法原理可得承包方式的种数有C3 8×C15×C24×C22=×1=1680(种).(四)二项式定理、二项展开式的性质说明二项式定理揭示了二项式的正整数次幂的展开法则,在数学中它是常用的基础知识,从1985年至1998年历届高考均有这方面的题目出现,主要考查二项展开式中通项公式等,题型主要为选择题或填空题.例6在(x-)10的展开式中,x6的系数是()A.-27C610B.27C410C.-9C610D.9C410解设(x-)10的展开式中第γ+1项含x6,因Tγ+1=Cγ10x10-γ(-)γ,10-γ=6,γ=4于是展开式中第5项含x 6,第5项系数是C410(-)4=9C410故此题应选D.例7(x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)+(x-1)5的展开式中的x2的系数等于解:此题可视为首项为x-1,公比为-(x-1)的等比数列的前5项的和,则其和为在(x-1)6中含x3的项是C36x3(-1)3=-20x3,因此展开式中x2的系数是-2 0.(五)综合例题赏析例8若(2x+)4=a0+a1x+a2x 2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值为()A.1B.-1C.0D.2解:A.例92名医生和4名护士被分配到2所学校为学生体检,每校分配1名医生和2 名护士,不同的分配方法共有()A.6种B.12种 C.18种 D.24种解分医生的方法有P22=2种,分护士方法有C24=6种,所以共有6×2=12种不同的分配方法。
排列与组合的概念与计算公式
排列与组合的概念与计算公式1.排列及计算公式从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,用符号p(n,m)表示.p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1).2.组合及计算公式从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.c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);3.其他排列与组合公式从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为n!/(n1!*n2!*...*nk!).k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m).排列的计算公式:第一位的可能性×第二位的可能性×....×第N位的可能性例如5个人排队,第三个人的位置不变,那么第一位置的可能性是4,第二位置的可能性是3,第三位置的可能性是1,第四位置的可能性是2,第五位置的可能性是1,那么共有5×4×1×2×1=40种组合的公式:我举例来说吧第一规则:从五个事物里取三种事物组合与从五个事物里取二种事物组合是相同的第二种规则:从五个事物里取三种事物组合的组合数(5×4×3)÷(3×2×1)从五个事物里取二种事物组合的组合数(5×4)÷(2×1)从十里取八与从十里取二相同(10×9×8×7...取几个数就依次乘几个数)÷(8的阶乘)备注:8阶乘就是从8依次乘到1十里取二组合数会了吗(10×9)÷(2×1)。
排列组合和排列组合计算公式
排列组合公式/排列组合计算公式排列 P------和顺序有关组合 C -------不牵涉到顺序的问题排列分顺序,组合不分例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列"把5本书分给3个人,有几种分法"组合" 1.排列及计算公式从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,用符号 p(n,m)表示.p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1).2.组合及计算公式从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.c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);3.其他排列与组合公式从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为n!/(n1!*n2!*...*nk!).k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m).排列(Pnm(n为下标,m为上标))Pnm=n×(n-1)....(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn(两个n分别为上标和下标) =n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n组合(Cnm(n为下标,m为上标))Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n分别为上标和下标) =1 ;Cn1(n为下标1为上标)=n;Cnm=Cnn-m2008-07-08 13:30公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
排列组合和排列组合计算公式
排列组合公式/排列组合计算公式排列 P------和顺序有关组合 C -------不牵涉到顺序的问题排列分顺序,组合不分例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列"把5本书分给3个人,有几种分法"组合" 1.排列及计算公式从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,用符号 p(n,m)表示.p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= n!/(n-m)!(规定0!=1).2.组合及计算公式从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.c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);3.其他排列与组合公式从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r)!.n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,...nk这n个元素的全排列数为n!/(n1!*n2!*...*nk!).k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m).排列(Pnm(n为下标,m为上标))Pnm=n×(n-1)....(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn(两个n分别为上标和下标) =n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n组合(Cnm(n为下标,m为上标))Cnm=Pnm/Pmm ;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n分别为上标和下标) =1 ;Cn1(n为下标1为上标)=n;Cnm=Cnn-m2008-07-08 13:30公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列。
排列组合的计算公式
排列组合的计算公式排列组合是高中数学中的一个重要概念,它涉及到许多实际问题的计算。
排列和组合的计算公式是学习排列组合的基础,下面详细介绍排列组合的计算公式及其应用。
一、排列的计算公式排列是一种从n个不同的元素中选出r个进行排成一个有序的序列的方法,用符号A(n,r)表示。
计算公式为:$A(n,r) = n(n-1)(n-2)\\cdots(n-r+1) = \\dfrac{n!}{(n-r)!}$其中n表示元素个数,r表示选取元素个数,n>r。
例如,从1, 2, 3, 4, 5中选取3个元素进行排列,可以有5×4×3种不同的排列方式,即A(5,3)=5×4×3=60种。
二、组合的计算公式组合是一种从n个不同的元素中选取r个元素的方式,不考虑元素的顺序,用符号C(n,r)表示。
计算公式为:$C(n,r) = \\dfrac{n!}{r!(n-r)!}$其中n表示元素个数,r表示选取元素个数,n≥r。
例如,从1, 2, 3, 4, 5中选取3个元素进行组合,不考虑元素的顺序,可以有C(5,3) = 5×4×3/(3×2×1) = 10种不同的组合方式。
三、排列与组合的关系排列和组合是有很大关系的。
排列中考虑元素的顺序,而组合不考虑元素的顺序。
由于元素的顺序的变化会导致不同的排列方式,因此排列的计算公式中是用乘法原理计算的。
而组合只考虑元素的选取,不考虑元素的顺序,因此组合的计算公式中需要用到除法原理。
如果要从n个不同的元素中选取r个元素进行排列,不考虑元素的顺序,就是从n个不同的元素中选取r个元素进行组合,注意这样排列的个数一共有C(n,r)种不同的组合方式。
如果再考虑元素的顺序,则排列的个数是A(n,r)=n×(n-1)×(n-2)×⋯×(n-r+1)=n!/(n-r)! 。
排列与组合的计算
排列与组合的计算排列与组合是数学中的一个重要概念,用于计算对象的不同排列或组合方式。
这个概念在各个领域都有广泛的应用,例如概率统计、计算机算法等。
在本文中,我们将介绍排列与组合的基本概念以及它们的计算方法。
一、排列的计算排列是指从给定的一组对象中,按照一定的顺序选取若干对象的方式。
在排列中,每个对象只能选取一次,且选取的顺序很重要。
假设我们有n个对象,要从中选取r个对象进行排列,那么排列的总数可以通过以下公式计算:P(n,r) = n! / (n-r)!其中,n!表示n的阶乘,即n*(n-1)*(n-2)*...*2*1。
可以看出,排列的计算需要使用阶乘运算。
例如,现有5个人要选取3个人进行排列,那么排列的总数可以计算为:P(5,3) = 5! / (5-3)! = 5! / 2! = (5*4*3*2*1) / (2*1) = 60因此,从5个人中选取3个人进行排列,总共有60种不同的排列方式。
二、组合的计算组合是指从给定的一组对象中,按照一定的顺序选取若干对象的方式。
在组合中,每个对象只能选取一次,但选取的顺序不重要。
假设我们有n个对象,要从中选取r个对象进行组合,那么组合的总数可以通过以下公式计算:C(n,r) = n! / (r!(n-r)!)其中,n!表示n的阶乘,r!表示r的阶乘。
可以看出,组合的计算同样需要使用阶乘运算。
例如,现有5个人要选取3个人进行组合,那么组合的总数可以计算为:C(5,3) = 5! / (3!(5-3)!) = 5! / (3!2!) = (5*4*3*2*1) / ((3*2*1)(2*1)) = 10因此,从5个人中选取3个人进行组合,总共有10种不同的组合方式。
三、排列与组合的应用排列与组合在实际问题中有很多应用。
以概率统计为例,当我们需要计算某个事件发生的概率时,就需要考虑不同事件的排列或组合方式。
例如,在一副扑克牌中,从中抽取5张牌,计算出现顺子的概率,就需要考虑顺子牌的不同排列方式。
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排列组合公式/排列组合计算公式排列A------和顺序有关组合 C -------不牵涉到顺序的问题排列分顺序,组合不分例如把5本不同的书分给3个人,有几种分法. "排列"把5本书分给3个人,有几种分法"组合"1.排列及计算公式从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,用符号A(n,m) 或P(n,m)表示.A(n,m)= n!/(n-m)!(规定0!=1).2.组合及计算公式从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.c(n,m)=A(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);公式A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A”计算范畴。
以上问题中,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=A(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、组合的概念和公式典型例题分析例1 设有3名学生和4个课外小组.(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加.各有多少种不同方法?解(1)由于每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每个课外小组的人数,因此共有种不同方法.(2)由于每名学生都只参加一个课外小组,而且每个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同方法.点评由于要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算.例2 排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少种?解依题意,符合要求的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可采用画“树图”的方式逐一排出:∴ 符合题意的不同排法共有9种.点评按照分“类”的思路,本题应用了加法原理.为把握不同排法的规律,“树图”是一种具有直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型.例3判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果.(1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?(2)高二年级数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积?(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每人一盆,有多少种不同的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不同的选法?分析(1)①由于每人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不同的两封信,所以与顺序有关是排列;②由于每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题.其他类似分析.(1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次).(2)①是排列问题,共有(种)不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.(3)①是排列问题,共有种不同的商;②是组合问题,共有种不同的积.(4)①是排列问题,共有种不同的选法;②是组合问题,共有种不同的选法.例1 5位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有多少种?解:5个学生中每人都可以在3所高等院校中任选一所报名,因而每个学生都有3种不同的报名方法,根据乘法原理,得到不同报名方法总共有3×3×3×3×3=35(种)(二)排列、排列数公式说明排列、排列数公式及解排列的应用题,在中学代数中较为独特,它研究的对象以及研究问题的方法都和前面掌握的知识不同,内容抽象,解题方法比较灵活,历届高考主要考查排列的应用题,都是选择题或填空题考查.例2 由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有( )A.60个B.48个C.36个 D.24个解因为要求是偶数,个位数只能是2或4的排法有A12;小于50 000的五位数,万位只能是1、3或2、4中剩下的一个的排法有A13;在首末两位数排定后,中间3个位数的排法有A33,得A13A33A12=36(个)由此可知此题应选C.例3 将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有多少种?解:将数字1填入第2方格,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法有3种,即214 3,3142,4123;同样将数字1填入第3方格,也对应着3种填法;将数字1填入第4方格,也对应3种填法,因此共有填法为3A13=9(种).例4 从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有( )A.140种B.84种C.70种 D.35种解:抽出的3台电视机中甲型1台乙型2台的取法有C14·C25种;甲型2台乙型1台的取法有C24·C15种根据加法原理可得总的取法有C24·C25+C24·C15=40+30=70(种 )可知此题应选C.例5 甲、乙、丙、丁四个公司承包8项工程,甲公司承包3项,乙公司承包1 项,丙、丁公司各承包2项,问共有多少种承包方式?解:甲公司从8项工程中选出3项工程的方式 C38种;乙公司从甲公司挑选后余下的5项工程中选出1项工程的方式有C15种;丙公司从甲乙两公司挑选后余下的4项工程中选出2项工程的方式有C24种;丁公司从甲、乙、丙三个公司挑选后余下的2项工程中选出2项工程的方式有C22种.根据乘法原理可得承包方式的种数有C38×C15×C24×C22=×1=1680(种).(四)二项式定理、二项展开式的性质说明二项式定理揭示了二项式的正整数次幂的展开法则,例6 在(x-)10的展开式中,x6的系数是( )A.-27C610B.27C410C.-9C610D.9C410解设(x-)10的展开式中第γ+1项含x6,因Tγ+1=Cγ10x10-γ(-)γ,10-γ=6,γ=4于是展开式中第5项含x 6,第5项系数是C410(-)4=9C410故此题应选D.例7 (x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)+(x-1)5的展开式中的x2的系数等于解:此题可视为首项为x-1,公比为-(x-1)的等比数列的前5项的和,则其和为在(x-1)6中含x3的项是C36x3(-1)3=-20x3,因此展开式中x2的系数是-2 0.(五)综合例题赏析例8 若(2x+)4=a0+a1x+a2x 2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值为( )A.1B.-1C.0D.2解:A.例9 2名医生和4名护士被分配到2所学校为学生体检,每校分配1名医生和2 名护士,不同的分配方法共有( )A.6种B.12种 C.18种 D.24种解分医生的方法有A22=2种,分护士方法有C24=6种,所以共有6×2=12种不同的分配方法。
应选B.例10 从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要有甲型与乙型电视机各1台,则不同取法共有( ).A.140种B.84种C.70种D.35种解:取出的3台电视机中,甲型电视机分为恰有一台和恰有二台两种情形.∵C24·+C25·C14=5×6+10×4=70.∴应选C.例11 某小组共有10名学生,其中女生3名,现选举2 名代表,至少有1名女生当选的不同选法有( )A.27种B.48种C.21种 D.24种解:分恰有1名女生和恰有2名女生代表两类:∵C13·C1 7+C23=3×7+3=24,∴应选D.例12 由数学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个B.300个C.464个D.600个解:先考虑可组成无限制条件的六位数有多少个?应有A15·A 55=600个.由对称性,个位数小于十位数的六位数和个位数大于十位数的六位数各占一半.∴有×600=300个符合题设的六位数.应选B.例13 以一个正方体的顶点为顶点的四面体共有( ).A.70个B.64个C.58个 D.52个解:如图,正方体有8个顶点,任取4个的组合数为C48=70个.其中共面四点分3类:构成侧面的有6组;构成垂直底面的对角面的有2组;形如(ADB1C1 )的有4组.∴能形成四面体的有70-6-2-4=58(组)应选C.例14 如果把两条异面直线看成“一对”,那么六棱锥的棱所在的12条直线中,异面直线共有( ).A.12对B.24对C.36对 D.48对解:设正六棱锥为O—ABCDEF.任取一侧棱OA(C16)则OA与BC、CD、DE、EF均形成异面直线对.∴共有C16×4=24对异面直线.应选B.例15 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共个(以数字作答).解:7点中任取3个则有C37=35组.其中三点共线的有3组(正六边形有3条直径).∴三角形个数为35-3=32个.例16 设含有10个元素的集合的全部子集数为S,其中由3个元素组成的子集数为T,则的值为。