1.2 排列与组合
高中数学排列组合
1、排列定义
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.
排列的定义中包含两个基本内容： 一是“取出元素”；二是“按照一定顺序排列”．“一定 顺序”就是与位置有关，这也是判断一个问题是不是排列问 题的重要标志．
根据排列的定义，两个排列相同，当且仅当这两个排 列的元素完全相同，而且元素的排列顺序也完全相同．
思考 上述问题1,2 的共同特点是什么?你能将它 们推广到一般情形吗?
一般地,从n个不同的元素中取出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 (arrangement).
思考 你能归纳一下排列的特征吗?
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.例 如在问题2中,123与134的元素不完全相同,它们 是 不 同 的 排 列;123与132虽 然 元 素 完 全 相 同, 但 元 素的排列顺序不同,它们也是不同的排列.
（5）20位同学互通一次电话 （6）20位同学互通一封信
（7）以圆上的10个点为端点作弦 （8）以圆上的10个点中的某一点为起点，作 过另一个点的射线
（9）有10个车站，共需要多少种车票？ （10）有10个车站，共需要多少种不同的票价？
例2.某年全国足球甲级 A组 联赛有14
个队参加, 每队要与其余各队在主、客场 分别比赛一次, 共进行多少场比赛?
nn
1n
2 n n m
m 1n
2 1
m
2
1
n! nm!
A
n n
A nm nm
.
1.2排列与组合.doc
Cm nm1
.
例 8.从 A {1, 2,, n} 中能够出取多少个长为 m 的递增序列 a1, a2,, am ，使得
ai1 ai k 1（其中 k 0 ， i 1, 2,, m 1 ）.
求解本例之前，我们先来看两个特例:
（1）设 n 5, m 2, k 1 ，就是从集合{1, 2,3, 4,5}中取 2 个元素的组合，使得每一个 组合中的两数之差至少是 k 1 2，有如下 6 个递增序列:
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
A
5 5
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
A
4 6
不同的方法，由分步计数原理，节目的不同顺序
共有
A
5 5
A
4 6
种.
评注：元素相离问题可先把没有位置要求的元素进行排队再把不相邻元素插入中间和两 端.
2.1 无重复的组合
被淘汰的是胜方的队员，可见此时所有可能的不同比赛过程的种数是
C k 1 k 5
，即
Sk
C k 1 k 5
，
k
1, 2,, 7.
所以，所有可能出现的不同的比赛过程的种数是
2(C60 C71 C82 C162 )＝2C173 3432.
以上解答是通过利用组合模型并结合基本计数原理来完成的. 下面我们再来从另外一个角度考虑这一问题，并从中引出一种其它的计数模型来.
18
队员才获胜的所有可能出现的比赛过程的种数 Sk .下面我们就来讨论 Sk 的求法.
解法 1:既然胜方动用了 k （1 k 7 ）名队员才淘汰负方的全部 7 名队员，而双方队 员上场的顺序又都是事先排定的，所以负方的 7 号队员一定是被胜方的 k 号队员淘汰的.而 在此之前，负方已被淘汰了 6 名队员，胜方被淘汰了 k 1名队员.由于每一回合只淘汰且必 淘汰一名队员，因此在此之前就已比赛了 6 k 1 k 5 个回合，且其中有 k 1个回合中
高中数学 1.2.2 组合1课件 新人教A版必修1
Anm
Cnm Am m
C
m n
Anm Amm
形成结论
公式
C n m
A n m A m m
n (n1 )(n2 ) (nm1 ) m !
( m，n∈N*，m≤n) 叫做组合数公式，
这个公式如何用阶乘形式表示？
Cnm
n! m!(n m)!
典例讲评
例1 一位教练的足球队共有17名初级学 员，他们中以前没有一人参加过比赛，按 照足球比赛规则，比赛时一个足球队的上 场队员是11人，问： （1）这位教练从这17名学员中可以形成多
m
时n ，计算
2
C比nn计m算 较方C 便nm .
课堂小结
2.利用组合数性质
Cn m1 Cn m，可C 以n m对1组合数进行合成
与分解，对于组合数的求和问题，要结 合数列的思想方法求解.
作业： P25练习：6. P27习题1.2A组：9，10，11，12.
C
2 10
45
A120 90
典例讲评
例3 在100件产品中有98件合格品， 2 件次品，从这100件产品中任意抽取3件. （1）有多少种不同的抽法？ （2）抽出的3件中恰有1件是次品的抽法 有多少种？ （3）抽出的3件至少有1件是次品的抽法 有多少种？
(1)C1300 161700(2)C2 1 C9 28 9506
C 2 2 0
(2 ) C n 32
2 C n 22
C n 1 2 . C
3 n
典例讲评
例5 证明：
C n 1 2 C n 2 3 C n 3 C n 0 C n 1 C n 2
n C n n C n n1Leabharlann C n 21课堂小结
高中数学 第一章 计数原理 1.2 排列与组合 1.2.2 组合(第2课时)教案 新人教A版选修2-
1.2.2 组合第二课时教学目标知识与技能了解组合数的性质，会利用组合数的性质简化组合数的运算；能把一些计数问题抽象为组合问题解决，会利用组合数公式及其性质求解计数问题．过程与方法通过具体实例，经历把具体事例抽象为组合问题，利用组合数公式求解的过程．情感、态度与价值观能运用组合要领分析简单的实际问题，提高分析问题的能力．重点难点教学重点：组合数的性质、利用组合数公式和性质求解相关计数问题．教学难点：利用组合数公式和性质求解相关计数问题．教学过程引入新课提出问题1：判断以下问题哪个是排列问题，哪个是组合问题，并回顾排列和组合的区别和联系．(1)从A、B、C、D四个景点选出2个进行游览；(2)从甲、乙、丙、丁四个学生中选出2个人担任班长和团支部书记．活动设计：教师提问．活动成果：(1)是组合问题，(2)是排列问题．1．组合的概念：一般地，从n个不同元素中取出m(m≤n)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．2．组合与排列的区别和联系：(1)区别：①排列有顺序，组合无顺序．②相同的组合只需选出的元素相同，相同的排列那么需选出的元素相同，并且选出元素的顺序相同．(2)联系：①都是从n个不同的元素中选出m(m≤n)个元素；②排列可以看成先组合再全排列．设计意图：复习组合的概念，检查学生的掌握情况．提出问题2：利用上节课所学组合数公式，完成以下两个练习： 练习1：求证：C m n ＝n m C m －1n －1.(本式也可变形为：mC m n ＝nC m －1n －1)练习2：计算：①C 310和C 710；②C 37－C 26与C 36；③C 411＋C 511. 活动设计：学生板演．活动成果：练习2答案：①120,120 ②20,20 ③792.1．组合数的概念：从n 个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数，叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数．用符号C mn 表示．2．组合数的公式：C m n＝A mn A m m ＝n(n －1)(n －2)…(n －m ＋1)m ！或C mn ＝n ！m ！(n －m)！(n ，m∈N ，且m≤n)．设计意图：复习组合数公式，为得到组合数的性质打下基础．探索新知提出问题1：由问题2练习中所求的几个组合数，你有没有发现一些规律，能不能总结并证明一下？活动设计：小组交流后请不同的同学总结补充． 活动成果：1．性质：(1)C mn ＝C n －mn ；(2)C mn ＋1＝C mn ＋C m －1n .2．证明：(1)∵C n －mn ＝n ！(n －m)！[n －(n －m)]！＝n ！m ！(n －m)！，又C mn ＝n ！m ！(n －m)！，∴C m n ＝C n －mn .(2)C m n ＋C m －1n ＝n ！m ！(n －m)！＋n ！(m －1)！[n －(m －1)]！＝n ！(n －m ＋1)＋n ！m m ！(n －m ＋1)！＝(n －m ＋1＋m)n ！m ！(n －m ＋1)！＝(n ＋1)！m ！(n －m ＋1)！＝C mn ＋1，∴C mn ＋1＝C mn ＋C m －1n .设计意图：引导学生自己推导出组合数的两个性质．运用新知类型一：组合数的性质 1(1)计算：C 37＋C 47＋C 58＋C 69； (2)求证：C nm ＋2＝C nm ＋2C n －1m ＋C n －2m .(1)解：原式＝C 48＋C 58＋C 69＝C 59＋C 69＝C 610＝C 410＝210；(2)证明：右边＝(C nm ＋C n －1m )＋(C n －1m ＋C n －2m )＝C nm ＋1＋C n －1m ＋1＝C nm ＋2＝左边． [巩固练习]求证：C 1n ＋2C 2n ＋3C 3n ＋…＋nC nn ＝n2n －1.证明：左边＝C 1n ＋2C 2n ＋3C 3n ＋…＋nC nn ＝C 11C 1n ＋C 12C 2n ＋C 13C 3n ＋…＋C 1n C nn ，其中C 1i C in 可表示先在n 个元素里选i 个，再从i 个元素里选一个的组合数．设某班有n 个同学，选出假设干人(至少1人)组成兴趣小组，并指定一人为组长．把这种选法按取到的人数i 分类(i ＝1,2，…，n)，那么选法总数即为原式左边．现换一种选法，先选组长，有n 种选法，再决定剩下的n －1人是否参加，每人都有两种可能，所以组员的选法有2n －1种，所以选法总数为n2n －1种．显然，两种选法是一致的，故左边＝右边，等式成立．[变练演编]求证：C 1n ＋22C 2n ＋32C 3n ＋…＋n 2C nn ＝n(n ＋1)2n －2.证明：由于i 2C in ＝C 1i C 1i C in 可表示先在n 个元素里选i 个，再从i 个元素里选两个(可重复)的组合数，所以原式左端可看成在上题中指定一人为组长的基础上，再指定一人为副组长(可兼职)的组合数．对原式右端我们可分为组长和副组长是否是同一个人两种情况．假设组长和副组长是同一个人，那么有n2n －1种选法；假设组长和副组长不是同一个人，那么有n(n－1)2n －2种选法．∴共有n2n －1＋n(n －1)2n －2＝n(n ＋1)2n －2种选法．显然，两种选法是一致的，故左边＝右边，等式成立．类型二：有约束条件的组合问题2在100件产品中，有98件合格品，2件次品．从这100件产品中任意抽出3件． (1)有多少种不同的抽法？(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种？ (3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种？解：(1)所求的不同抽法的种数，就是从100件产品中取出3件的组合数，所以共有 C 3100＝100×99×981×2×3＝161 700种．(2)从2件次品中抽出1件次品的抽法有C 12种，从98件合格品中抽出2件合格品的抽法有C 298种，因此抽出的3件中恰好有1件次品的抽法有C 12×C 298＝9 506种．(3)解法1 从100件产品抽出的3件中至少有1件是次品，包括有1件次品和有2件次品两种情况．在第(2)小题中已求得其中1件是次品的抽法有C 12×C 298种，因此根据分类加法计数原理，抽出的3件中至少有一件是次品的抽法有C 12×C 298＋C 22×C 198＝9 604种．解法2抽出的3件产品中至少有1件是次品的抽法的种数，也就是从100件中抽出3件的抽法种数减去3件中都是合格品的抽法的种数，即C 3100－C 398＝161 700－152 096＝9 604种．点评：“至少〞“至多〞的问题，通常用分类法或间接法求解． [巩固练习]1．4名男生和6名女生组成至少有1个男生参加的三人社会实践活动小组，问组成方法共有多少种？解法一：(直接法)小组构成有三种情形：3男，2男1女，1男2女，分别有C 34，C 24×C 16，C 14×C 26种方法，所以，一共有C 34＋C 24×C 16＋C 14×C 26＝100种方法． 解法二：(间接法)C 310－C 36＝100.2．按以下条件，从12人中选出5人，有多少种不同选法？ (1)甲、乙、丙三人必须当选； (2)甲、乙、丙三人不能当选； (3)甲必须当选，乙、丙不能当选； (4)甲、乙、丙三人只有一人当选； (5)甲、乙、丙三人至多2人当选；(6)甲、乙、丙三人至少1人当选；解：(1)C 33C 29＝36；(2)C 03C 59＝126；(3)C 11C 49＝126；(4)C 13C 49＝378； (5)方法一：(直接法)C 03C 59＋C 13C 49＋C 23C 39＝756， 方法二：(间接法)C 512－C 33C 29＝756；(6)方法一：(直接法)C 13C 49＋C 23C 39＋C 33C 29＝666， 方法二：(间接法)C 512－C 03C 59＝666. [变练演编]有翻译人员11名，其中5名精通英语、4名精通法语，还有2名英、法语皆通．现欲从中选出8名，其中4名译英语，另外4名译法语，一共可列多少X 不同的？解：分三类：第一类：2名英、法语皆通的均不选，有C 45C 44＝5种；第二类：2名英、法语皆通的选一名，有C 12C 35C 44＋C 12C 45C 34＝60种； 第三类：2名英、法语皆通的均选，有A 22C 35C 34＋C 25C 44＋C 45C 24＝120种． 根据分类加法计数原理，共有5＋60＋120＝185种不同的． [达标检测]1．计算：(1)C 399＋C 299；(2)2C 38－C 39＋C 28.2．从6位同学中选出4位参加一个座谈会，要求X 、王两人中至多有一个人参加，那么有不同的选法种数为________．3．从7人中选出3人参加活动，那么甲、乙两人不都入选的不同选法共有______种． 答案：课堂小结1．知识收获：组合数的性质，用组合数公式解决简单的计数问题． 2．方法收获：化归的思想方法． 3．思维收获：化归的思想方法．补充练习[基础练习]1．求证：(1)C mn ＋1＝C m －1n ＋C mn －1＋C m －1n －1；(2)C m ＋1n ＋C m －1n ＋2C mn ＝C m ＋1n ＋2.2．某城新建的一条道路上有12只路灯，为了节省用电而不影响正常的照明，可以熄灭其中三盏灯，但两端的灯不能熄灭，也不能熄灭相邻的两盏灯，可以熄灭的方法共有______．3．100件产品中有合格品90件，次品10件，现从中抽取4件检查．(1)都不是次品的取法有多少种？(2)至少有1件次品的取法有多少种？(3)不都是次品的取法有多少种？4．从编号为1,2,3，…，10,11的共11个球中，取出5个球，使得这5个球的编号之和为奇数，那么一共有多少种不同的取法？38＝56；3．解：(1)C490＝2 555 190；(2)C4100－C490＝C110C390＋C210C290＋C310C190＋C410＝1 366 035；(3)C4100－C410＝C190C310＋C290C210＋C390C110＋C490＝3 921 015.4．解：分为三类：1奇4偶有C16C45；3奇2偶有C36C25；5奇有C56，所以一共有C16C45＋C36C25＋C56＝236种不同的取法．[拓展练习]现有8名青年，其中有5名能胜任英语翻译工作；有4名能胜任德语翻译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任)，现在要从中挑选5名青年承担一项任务，其中3名从事英语翻译工作，2名从事德语翻译工作，那么有多少种不同的选法？解：我们可以分为三类：①让两项工作都能担任的青年从事英语翻译工作，有C24C23；②让两项工作都能担任的青年从事德语翻译工作，有C34C13；③让两项工作都能担任的青年不从事任何工作，有C34C23.所以一共有C24C23＋C34C13＋C34C23＝42种方法．设计说明本节课是组合的第二课时，本节课的主要目标有两个，一个是学生在教师的问题驱动下自主探究组合数的性质，并在老师的带领下，体会组合数公式的应用；另一个是体会把具体计数问题化归为组合问题的过程．本节课的设计特点是：教师的问题是主线，学生的探究活动是主体，师生合作，共同完成知识和方法的总结．备课资料相同元素分组分配问题解决方法：档板法．(1)参加联赛的10个名额要分配到高三年级的8个班级中，那么每个班级至少一个名额的分配方法有______种；(2)10个相同的小球全部放入编号为1、2、3的盒子中，那么使每个盒子中球的个数不小于盒子的编号数的方法有______种．解析：利用档板法．(1)相当于在排成一排的10个“1〞所形成的9个空隙中，选出7个插入7块档板的方法，每一种插板方法对应一种名额分配方法，有C79种方法；(2)可以首先在2、3号盒子中先分别放入1、2个球，然后在剩余的7个球排成一排形成的6个空隙中选出2个空隙各插入一块板，有C26种方法．注：档板法的使用比较灵活，且对数学思想方法要求较高，现利用档板法证明一个不定方程的自然数解的组数的结论：方程x1＋x2＋…＋x m＝n(m，n∈N，m，n≥2)的自然数解有C m－1n＋m－1组．简证：转化为正整数解的组数，利用档板模型有：作代换y i＝x i＋1(i＝1,2，…，m)，那么方程x1＋x2＋…＋x m＝n的自然数解的组数，即y1＋y2＋…＋y m＝n＋m的正整数解的组数，相当于把n＋m个球分成m份，每份至少1个的方法数，即在n＋m－1个球的间隙中放置m－1个档板的方法种数，即C m－1n＋m－1.。
1.2集合的排列与组合
从剩下n-1个元 素中任取一个
从剩下n-r+1个元素中 任取一个
从n个元个元素 中任取一个
1.2.2 集合的组合
n个元素集合的r组合(r-combination) 从n个元素集合S中任取r个元素，无序地放在 一起，亦即组成S的一个子集 S n个元素集合S的r组合的个数记作 C 或C(n,r) 若r＞n，则 C ＝0；若r＞0，则 C ＝0。 任意非负整数n，有 C ＝1， ＝n，C ＝1。 C
{1,2},{3,4},{5,6}
1.2.4 举例
解二 先将2n个人做全排列，再将每一个全排列从 前向后每2人依次分为组1,组2, …,组n 有组别之分的分组
？ (2n)!
无组别之分的分组
？
(2n )! n!
1.2.4 举例
上述有组别之分的一种分组，一一对应2n个元素的 2n个不同排列。例如，看1,2,3,4,5,6这6人的情形：
r n
r n r n
r r
1.2.2 集合的组合
定理1.2.3 C ＋ C ＋C ＋…＋ C ＝2n (n为非负整数) 证明 设S＝{a1, a2,…, an } 分类： 分类： 0组合 Cn 1组合 C … n组合 C
n n 1 n 0
0 n
1 n
2 n
n n
S的组合
ห้องสมุดไป่ตู้
分步： 分步： 确定a1是否在组合中 2 确定a2是否在组合中 2 … 确定an是否在组合中 2
a1, a2或a2, a1
8！ a3 a4
a10 … 2×8！
1.2.4 举例
例1.2.2 某停车场有6个入口处，每个入 口处每次只能通过一辆汽车。有9辆汽 车要开进停车场，试问有多少种入场方 案？
1.2排列与组合123
3.几种阶乘变形.
n! A = (n-m)!
m n
n!+n n!=(n+1)!
1 1 n = n! (n+1)! (n+1)!
排列应用题1
【概念复习】： 1 ．排列的定义，理解排列定义需要注意的 几点问题； 从n个不同元素中，任取m(m<n)个元素（这 里的被取元素各不相同）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. 2．排列数的定义，排列数的计算公式
41 41
41 4 1 2
2 3 1 3 1
2
由此可写出所有的三位数：
123，124，132，134，142，143; 213，214，231，234，241，243，
312，314，321，324，341，342; 412，413，421，423，431，432。
叙述为: 从4个不同的元素a,b,c,d 中任取3个，然后按 照一定的顺序排成一列，共有多少种不同的排列方法？ abc,abd,acb,acd,adb,adc; bac,bad,bca,bcd,bda,bdc; cab,cad,cba,cbd,cda,cdb; dab,dac,dba,dbc,dca,dcb.
从3个不同的元素a,b,c中任取2个，然后按照一定 的顺序排成一列，一共有多少种不同的排列方法？ ab, ac, ba, bc, ca, cb
问题2：从1，2，3，4这4个数中，每次取出3个排成 一个三位数，共可得到多少个不同的三位数？
1 2
3
2 4
3
3
1
3
4
3
1 2
2
4
1
4 2
3
3 42 42 3
高中数学 课件：1.2排列与组合1.2.2组合课件
题型一 题型二 题型三 题型四
题型一 组合的概念及其简单应用
【例1】 判断下列问题是排列问题,还是组合问题. (1)从1,2,3,…,9这9个数字中任取3个,组成一个三位数,这样的三 位数共有多少个? (2)从1,2,3,…,9这9个数字中任取3个,然后把这3个数字相加得到 一个和,这样的和共有多少个? (3)从a,b,c,d这4名学生中选2名学生,去完成同一件工作有多少种 不同的选法? (4)规定每两人相互通话一次,5人共通了多少次电话? (5)5个人相互各写一封信,共写了多少封信? 分析观察取出的元素与顺序有关还是无关,确定是排列问题,还 是组合问题.,是排列问题的有.(填序号)
解析:①无顺序,是组合问题;②2名学生完成两件不同的工作是排
列问题;③单循环比赛要求每两支球队之间只打一场比赛,没有顺
序,是组合问题;④争夺冠亚军是有顺序的,是排列问题.
答案:①③ ②④
123
(2)组合数公式:C������������
=
A������������ A������������
123
【做一做 3】 计算:(1)C2108=
;
(2)C939 + C929=
.
解析:(1)C2108
=
C220
=
A220 A22
=
20×2 19=190.
(2)C939
+
C929
=
C1300
=
A1300 A33
=
1003××929××198=161
700.
答案:(1)190 (2)161 700
A.504 B.729 C.84 D.27 解析:只需从 9 名学生中选出 3 名即可,从而有C93 = AA9333=84 种选法. 答案:C
第一章12排列组合
1.2排列与组合一、基础知识一般地，从n 个不同元素中，任取m (n m ≤)个元素（这里的被取元素各不相同）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．．．．一般地，从n 个不同元素中取出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．排列数的公式：!(1)(2)(1)()!mn n A n n n n m n m =---+=-组合数的公式：!)1()2)(1(m m n n n n A A C m m m n mn+---== 或 )!(!!m n m n C m n -=),,(n m N m n ≤∈*且组合数的性质：① m n nmnC C -= ② 1m n m n m 1n C C C -++= 规定：10=n C ，0!1=二、典型例题 （一）投信箱法（1）由数字0，1，2，3，4可组成多少个可重复数字的四位数？ （2）5个人到4家旅馆住店有几种住法？（3）5个不同的小球，放在4个不同的盒子内，有多少种放法？ （4）5个相同的小球，放在4个不同的盒子内，有多少种放法？（5）有5群鸽子其中有2群各自分别栖息在甲已两片树林中的栖息方法有多少种？ （二）站队问题⑴ 7位同学站成一排，共有多少种不同的排法？⑵ 7位同学站成两排（前3后4），共有多少种不同的排法？⑶ 7位同学站成一排，其中甲站在中间的位置，共有多少种不同的排法？ ⑷ 7位同学站成一排，甲、乙只能站在两端的排法共有多少种？ ⑸ 7位同学站成一排，甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种？ （6）8人排成一排照相，A 、B 、C 三人互不相邻的排法共有多少种？ （7）8人排成一排照相，A 、B 相邻的排法共有多少种？（8）8人排成一排照相，A 、B 、C 三人互不相邻，D 、E 也不相邻，共有多少种排法？ （三）查字典法1、由0，1，2，3，4，5六个数字可以组成多少个没有重复数字比324105大的数？（297）2、用0、1、2、3、4五个数字，可以组成比2000大、且百位数字不是3的四位数有多少个？ 3、由数字0，1，2，3，4，5可以组成多少个没有重复数字能被3整除的五位数？（216） （四）计算1. 求值：97100C = ；123456234567C C C C C C +++++= .2. 求值：310A = ；2321n n A A ++÷=. 3. (1)若x 1618x 218C C -=,则x= ； (2)若8x 12x C C =,则x= ；（五）恰当分组⑴ 从口袋内取出3个球，共有多少种取法？⑵ 从口袋内取出3个球，使其中含有1个黑球，有多少种取法？ ⑶ 从口袋内取出3个球，使其中不含黑球，有多少种取法？（4）乒乓球的10名队员中有三名主力队员，派五名参赛，三名主力队员要求安排在一 、三、五位置，其余7名队员选取2名安排在第二、四位置，那么不同的出场安排法有多少？ （5）有划船运动员10员，其中3人会划右舷，2人只会划左舷，其中5人既会划右舷又 会划左舷，现在要从这10人当中选出6人平均分配在一只船的两舷划桨，不考虑在同 一舷中3人的顺序，有多少种选法？ （六）元素相同与不同的分组（1）四名优等生保送到三所学校，每所学校至少一名，则不同的选送方案是（ ） （2）将10个名额分配给7个班，每个班至少有一个名额的分配方法（ ） （3）将3个相同的小球，放在4个不同的盒子内，有多少种放法？ （七）有关至多至少1．100件产品中有合格品90件，次品10件，现从中抽取4件检查．⑴ 都不是次品的取法有多少种？ ⑵ 至少有1件次品的取法有多少种？ ⑶ 不都是次品的取法有多少种？ （八）平均分组法6本不同的书，按下列要求各有多少种不同的选法：⑴分给甲、乙、丙三人，每人两本；⑵分为三份，每份两本；⑶分为三份，一份一本，一份两本，一份三本；⑷分给甲、乙、丙三人，一人一本，一人两本，一人三本；⑸分给甲、乙、丙三人，每人至少一本．（九）插隔板法⑴某运输公司有7个车队，每个车队的车多于4辆，现在从这7个车队中抽出10辆车组成运输队，且每个车队至少1辆，则不同的抽法有（）845=126⑵把10本相同的笔记本分给6名学生，每人至少1本，有多少种分法？C9⑶方程a+b+c+d=12有多少组正整数解？（分析：将12个完全相同的球排成一列，在它们之间形成的11个间隙中任意插入3块隔板，把球分成4堆，而每一种分派所得4堆球的3）各堆球的数目，即为a,b,c,d的一组正整数解，故原方程的正整数解的组数共有C11（十）八环行排列1．教师2人，学生6人，师生8人围圆桌而坐，有多少种不同的坐法？2．在排成4*4的方阵的16个点中，中心4个点在某一个圆内，其余12个点在圆外。
1.2排列与组合PPT
排列的定义：
一般的，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。
排列的特征 (1)排列问题实际包含两个过程：
①先从n个不同元素中取出m个不同的元素;
②再把这m个不同元素按照一定的顺序排成一列.
(2)两个排列相同的条件： ①元素完全相同; ②元素的排列顺序也相同.
各1本，共有多少种不同的送法？ A53 = 60(种)
（2）从5种不同的书中买3本送给3名同学，每人各1本，
共有多少种不同的送法？
53 = 125(种)
有限制条件的排列问题
1 特殊元素、特殊位置问题 例5 用 0 到 9 这十个数字，可以组成多少个没有重 复数字的三位数？
解法一：直接法 对排列方法分步思考。
3、两个排列相同，当且仅当这两个排列中的元素完全相 同，而且元素的排列顺序也完全相同。
4、m＝n时的排列叫全排列。 5、为了使写出的所有排列情况既不重复也不遗漏，最好
采用“树形图”。
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个不同的元素中取出m个元素的排
列数。用符号Anm 表示。
正整数1到n的连乘积，叫做n的阶乘，用n!表示，
所以n个不同元素的全排列数公式可以写成
Ann n！
另外，我们规定 0!＝1
例1 计算：
（1）A130 16（12）5A11548 （3）A1188 A1133
我们发现：A158 A1188 A1133 这个结果有一般性吗？
Am n (n 1) (n 2) (n m 1) n
例如123与
213为什么是 不同的排列。
1.2 排列与组合
Yiqiang Wei <weiyiqiang@>
1.2 排列与组合
1.2.2 组合
定义 从n个不同元素中取r个不重复的元素组成一个子集， 而不考虑其元素的顺序，称为从n个中取r个的无重组合。 组合的全体组成的集合用 C(n,r) 表示，
Yiqiang Wei <weiyiqiang@>
1.2 排列与组合
例1.2.2 A单位有7名代表，B单位有3位代表，排成一列合影， 如果要求B单位的3人排在一起，问有多少种不同的排列方 案。若A单位的2人排在队伍两端，B单位的3人不能相邻， 问有多少种不同的排列方案？
B单位3人按一个元素参加排列，则有
例1.2.3 求由{1,3,5,7}组成的不重复出现的整数的总和 解：这样的整数可以是1位数,2位数,3位数,4位数, 若设 Si，i=1,2,3,4，是i位数的总和，则
S=S1+S2+S3+S4,
于是我们只需要计算Si即可。 显然，一位数之和 S1=1+3+5+7=16； 两位数有：13,15,17,31,35,37,51,53,57,71,73,75, 所以 S2=3(1+3+5+7)10+3(1+3+5+7)= 480+48=528
Yiqiang Wei <weiyiqiang@>
1.2 排列与组合
从n个中取r个的排列的典型例子是(取球模型): 从n个有区别的球中,取出r个,放入r个有标志的盒子里,且无 一空盒。 第1个盒子有n种不同选择； 第2个有n-1种选择； · · · · · · ， 第r个有n-r+1种选择。故由乘法原理有 P(n,r)=n(n-1)· · · · · · (n-r+1) =n!/(n-r)!
突破1.2 排列与组合(解析版)
突破1.2 排列与组合一、考情分析二、经验分享【排列】 1．排列的概念：从n 个不同元素中，任取m （m n ）个元素（这里的被取元素各不相同）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．．．．mn A说明：（1）排列的定义包括两个方面：①取出元素，②按一定的顺序排列； （2）两个排列相同的条件：①元素完全相同，②元素的排列顺序也相同2．排列数的定义：从n 个不同元素中，任取m （m n ≤）个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m 元素的排列数，用符号mn A 表示注意区别排列和排列数的不同：“一个排列”是指：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，不是数；“排列数”是指从n 个不同元素中，任取m （m n ≤）个元素的所有排列的个数，是一个数所以符号mn A 只表示排列数，而不表示具体的排列3．排列数公式及其推导：由2n A 的意义：假定有排好顺序的2个空位，从n 个元素12,,n a a a 中任取2个元素去填空，一个空位填一个元素，每一种填法就得到一个排列，反过来，任一个排列总可以由这样的一种填法得到，因此，所有不同的填法的种数就是排列数2n A ．由分步计数原理完成上述填空共有(1)n n -种填法，∴2n A =(1)n n -由此，求3n A 可以按依次填3个空位来考虑，∴3n A =(1)(2)n n n --，求m n A 以按依次填m 个空位来考虑(1)(2)(1)mn A n n n n m =---+，排列数公式：(1)(2)(1)mn A n n n n m =---+（,,m n N m n *∈≤）说明：（1）公式特征：第一个因数是n ，后面每一个因数比它前面一个少1，最后一个因数是1n m -+，共有m 个因数；（2）全排列：当n m =时即n 个不同元素全部取出的一个排列全排列数：(1)(2)21!nn A n n n n =--⋅=（叫做n 的阶乘）另外，我们规定 0! =1 .1组合的概念：一般地，从n 个不同元素中取出m ()m n ≤个元素并成一组，叫做从n 个不同元素中取出m个元素的一个组合说明：⑴不同元素；⑵“只取不排”——无序性；⑶相同组合：元素相同【组合】1．组合数公式的推导：（1）从4个不同元素,,,a b c d 中取出3个元素的组合数34C 是多少呢？启发：由于排列是先组合再排列．．．．．．．．．，而从4个不同元素中取出3个元素的排列数34A 可以求得，故我们可以考察一下34C 和34A 的关系，如下： 组 合 排列 dcbcdb bdc dbc cbd bcd bcddca cda adc dac cad acd acd dba bda adb dab bad abd abdcba bca acb cab bac abc abc ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,→→→→ 由此可知,每一个组合都对应着6个不同的排列，因此，求从4个不同元素中取出3个元素的排列数34A ，可以分如下两步：① 考虑从4个不同元素中取出3个元素的组合，共有34C 个；② 对每一个组合的3个不同元素进行全排列，各有33A 种方法．由分步计数原理得：34A ＝⋅34C 33A ，所以，333434A A C =．2.推广：一般地，求从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数mn A ，可以分如下两步： ① 先求从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数mn C ；② 求每一个组合中m 个元素全排列数m m A ，根据分步计数原理得：m n A ＝m n C mm A ⋅．3.组合数的公式：(1)(2)(1)!m mn nm m A n n n n m C A m ---+==或)!(!!m n m n C mn -=,,(n m N m n ≤∈*且 规定: 01n C =.三、题型分析(一) 排列问题【1.无限制条件的排列问题】例1.来自中国、英国、瑞典的乒乓球裁判各两名，执行奥运会的一号、二号和三号场地的乒乓球裁判工作，每个场地由两名来自不同国家的裁判组成，则不同的安排方案总数有()A．48种B．64种C．72种D．96种【答案】：A【解析】：每个场地由两名来自不同国家的裁判组成，只能分为：中、英；中、瑞；英、瑞．三组中，中国、英国、瑞典的乒乓球裁判各两名，本国裁判可以互换，进场地全排列，不同的安排方案总数有A22A22A22A33＝2×2×2×6＝48种．故选A.【变式训练1】有7本不同的书，从中选3本送给3名同学，每人各1本，则不同的送法有________种．(用数字作答)【答案】：210【解析】：从7本不同的书中选3本送给3名同学，即从7个元素中任取3个元素的一个排列，∴共有A37＝7×6×5＝210种不同的送法．【2.有限制条件的排列问题】例2.(2018湖南联考，5分)“中国梦”的英文翻译为“China Dream”，其中China又可以简写为CN，从“CN Dream”中取6个不同的字母排成一排，含有“ea”字母组合(顺序不变)的不同排列共有()A．360种B．480种C．600种D．720种【答案】：C【解析】：根据题意，分2步进行分析：先从其他5个字母中任取4个，有C45＝5种选法，再将“ea”看成一个整体，与选出的4个字母全排列，有A55＝120种情况，则不同的排列有5×120＝600种，故选C.【变式训练1】某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序，则同类节目不相邻的排法种数是()A．72 B．120C．144 D．168【答案】：B【解析】：歌舞类节目设为a1，a2，a3，小品类节目设为b1，b2，相声类节目设为c.(法一)先排歌舞类节目，有A33种排法，再排其他类节目：①歌舞类节目中间有相声类节目，顺序如a1ca2_a3，c有A12种排法．从b1，b2选其一填入空中，剩下的再进行插空，则共有A12A12A14种排法；②歌舞类节目中间无相声类节目，顺序如ca1_a2_a3，c有A12种排法．中间2个空用b1，b2填入，有A22种排法，则共有A12A22种排法．∴共有A33(A12A12A14＋A22A12)＝120种．故选B.(法二)先排b1，b2，c，若a1，a2，a3不相邻，顺序如×b1×b2×c×，共有A33 A34种方法，其中b1，b2相邻的情况，顺序如×b1b2×c×，共有A22A33A22种方法，∴同类节目不相邻的排法种数为A33A34－A22A33A22＝A33·(A34－4)＝6×20＝120.【变式训练2】(经典题，5分)将A，B，C，D，E，F六个字母排成一排，且A，B均在C的同侧，则不同的排法共有________种．(用数字作答)【答案】：480【解析】：如图，①C在第1位时，有A55＝120种排法；②C在第2位时，在字母D，E，F中任取一个放在第1位，剩下的4个字母全排列，故共有3A44＝72种排法；③C在第3位时，当A，B在C的左侧时，有A22A33种排法，当A，B在C的右侧时，在字母D，E，F中任取两个放在C的左侧，有3A33A22种排法，故共有A22A33＋3A33·A22＝48种排法．根据对称性可知，共有2×(120＋72＋48)＝480种排法．【变式训练3】用0到9这10个数字，可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为() A．324B．328C．360D．648【答案】：B【解析】：首先应考虑“0”是特殊元素，当0排在末位时，有A29＝9×8＝72(个)；当0不排在末位时，有A14·A18·A18＝4×8×8＝256(个)，于是由分类加法计数原理，得符合题意的偶数共有72＋256＝328(个)．故选B.【变式训练4】将A，B，C，D，E排成一列，要求A，B，C在排列中顺序为“A，B，C”或“C，B，A”(可以不相邻)，这样的排列数为()A．12 B．20 C．40 D．60【答案】：C【解析】：五个元素没有限制的全排列数为A55，由于要求A，B，C的次序一定(按A，B，C或C，B，A)，故除以这三个元素的全排列数A 33，可得这样的排列数为A 55A 33×2＝40. (二) 组合问题【1．无限制条件的组合问题】例3.有6名男医生、5名女医生，从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组，则不同的选法共有( )A ．60种B ．70种C ．75种D ．150种 【答案】：C【解析】：利用组合知识及分步乘法计数原理可知，选2名男医生、1名女医生的方法有C 26C 15＝15×5＝75(种)． 【变式训练1】(2018全国卷Ⅱ)我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果．哥德巴 赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”，如30723=+．在不超过30的素数中，随机选取 两个不同的数，其和等于30的概率是( )A ．112B ．114C ．115D ．118【答案】：C【解析】不超过30的素数有2，3，5，7，11，13，17，19，23，29，共10个，从中随机选取两个不同的 数有210C 种不同的取法，这10个数中两个不同的数的和等于30的有3对，所以所求概率21031C 15==P ， 故选C ．【2．有限制条件的组合问题】例4. 从7名男生、5名女生中选取5人，分别求符合下列条件的选法总数．①A ，B 必须当选；②A ，B 必不当选；③A ，B 不全当选；④至少有2名女生当选；⑤至多有2名女生当选． 【答案】：①120种 ②252种 ③672种 ④596种 ⑤546种【解析】：①由于A ，B 必须当选，那么从剩下的10人中任意选取3人即可，此时有C 22C 310＝120种选法．)②从除去A ，B 两人的10人中任选5人即可，此时有C 510＝252种选法．③从12人中选出5人的全部选法有C 512种方法，A ，B 全部当选有C 310种方法，故A ，B 不全当选有C 512－C 310＝672种选法．④注意到“至少有2名女生”的反面是“只有1名女生或没有女生”，故可用间接法进行计算，所选5人中含有1名女生的选法有C 15C 47种，没有女生的选法有C 57种，∴至少有2名女生当选的选法有C 512－C 15C 47－C 57＝596种．⑤“至多有2名女生当选”所包含的情况有：没有女生当选、只有1名女生当选、有2名女生当选三种，分别求出三种情况的选法：没有女生的选法有C 57种，含有1名女生的选法有C 15C 47种，含有2名女生的选法有C 25C 37种，∴根据分类加法计数原理，至多有2名女生当选的选法有C 57＋C 15C 47＋C 25C 37＝546种． 【变式训练1】现安排甲、乙、丙、丁、戌5名同学参加上海世博会志愿者服务活动，每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一，每项工作至少有一人参加。
新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(组合)
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(人教A版)第一章计数原理1.2知识点总结含同步练习及答案
1 6 7 12 C0 12 < C12 < ⋯ < C12 > C12 > ⋯ > C12 ，所以 2x − 3 ⩾ 5 且 2x ⩽ 12 解得 4 ⩽ x ⩽ 6．
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− A5 9
= =
8 × 7 × 6 × 5 × (8 + 7) 8 × 7 × 6 × 5 × (24 − 9) = 1.
2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×5 8×7×6×5×4×3×2×1−9×8×7×6×5
（3）根据原方程，可得
3x(x − 1)(x − 2) = 2(x + 1)x + 6x(x − 1).
0 10 （1）计算：C5 10 ⋅ C10 − C10 ； m−1 （2）证明：mCm n = nCn−1 ．
解：（1）原式= （2）证明：因为
10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 1 − 1 = 252 − 1 = 251 ； 5×4×3×2×1
Cm n =
n! , m!(n − m)! (n − 1)! n(n − 1)! n m−1 n n! ⋅ = = . Cn−1 = m m (m − 1)!(n − m)! m ⋅ (m − 1)!(n − m)! m!(n − m)!
正整数 1 到 n 的连乘积，叫做 n 的阶乘，用 n! 表示．另外，我们规定 0! = 1 ．所以排列数公 式还可以写成
Am n =
(n − m)！
n！
.
组合的定义 一般地，从 n 个不同元素中取出 m （m ⩽ n ）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（combination）． 组合数及组合数的公式 从 n 个不同元素中取出 m （m ⩽ n ）个元素的所有不同组合的个数，叫做从 n 个不同元素中取 出 m 个元素的组合数，用符号 Cm n 表示．
1.2排列与组合
人教A 版，高中数学，选修2-31.2排列与组合 1.2.1排列 练习（P20）1．写出：（1）从4个不同元素中任取2个元素的所有排列； （2）从5个不同元素中任取2个元素的所有排列。
【解析】（1）,,,,,,,,,,,ab ac ad ba bc bd ca cb cd da db dc ；（2）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ab ac ad ae ba bc bd be ca cb cd ce da db dc de ea eb ec ed 。
2．用计算器计算：（1）415A； （2）77A ； （3）42882A A-； （4）812712A A ； 【解析】（1）4151514131232760A =⨯⨯⨯=；（2）777!5040A ==；（3）4288287652871568A A -=⨯⨯⨯-⨯⨯=； （4）87121277121255A A A A ==.3．用计算器计算下表中的阶乘数，并填入表中：N 2 3 4 5 6 7 8!N2624120 720 5040 403204．求证：（1）11n m m n A nA --=； （2）8767876787A A A A -+=【解析】（1）因为!()!nm n A n m =-，11(1)![(1)(1)]!m n n nA n n m ---=⨯---(1)!()!n n n m -=⨯-!()!n n m =-，所以11nm m n A nA --=。
（2）876777787677778788A A A A A A A -+=-+=。
5．从参加乒乓球团体比赛的５名运动员中选出３名，并按排定的顺序出场比赛，有多少种不同方法？【解析】3560A =（种）。
6．从4种蔬菜品种中选出3种，分别种植在不同土质的3块土地上进行实验，有多少种不同的种植方法？【解析】3424A =（种）。
1.2.2组合 练习（P25）1．甲、乙、丙、丁4个足球队举行单循环赛，列出：（1）所有各场比赛的双方； （2）所有冠亚军的可能情况。
1.2排列与组合(课后习题详解)
3 2
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（4） 3C8 2C5 3 56 2 10 148 。
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6．求证 Cn
m
m 1 m1 Cn1 。 n 1
【解析】
m 1 m1 m 1 (n 1)! n! m Cn1 Cn n 1 n 1 (m 1)![(n 1) (m 1)]! m! n m !
4 A4 24 .
6．一个学生有 20 本不同的书，所有这些书能够以多少种不同的方式排在一个单层的书架上？ 【解析】排列 由于书架是单层的，所以问题相当于 20 个元素的全排列，有 A20 种不同的排法. 7．学校要安排一场文艺晚会的 11 个节目的演出顺序，除第 1 个节目和最后一个节目已确定外，4 个音乐节目要求排在第 2,5,7,10 的位置，3 个舞蹈节目要求排在第 3,6,9 的位置，2 个曲艺节目 要求排在第 4,8 的位置，共有多少种不同的排法？ 【解析】分步乘法计数原理，排列 可以分三步完成： 第一步，安排 4 个音乐节目，共有 A4 种排法； 第二步，安排舞蹈节目，共有 A3 种排法； 第三步，安排曲艺节目，共有 A2 种排法。 所以不同的排法有 A4 A3 A2 288 （种） 。
n 2 Cn 1 Cn (n 1)
（4） Cn 1 Cn
n
n2
n(n 1) n(n2 1) 。 2 2
3．求证： （1） An1 An n An1 ；
n 2 n 1 n 1
（2）
(n 1)! n! (n k 1)n ! （k n） 。 k! (k 1)! k!
2．用计算器计算： （1） A15 ；
高中数学 第一章1.2 排列与组合 1.2.2 第1课时 组合与组合数公式学案 新人教A版选修2-3 (2)
第1课时组合与组合数公式学习目标 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．知识点一组合的定义思考①从3,5,7,11中任取两个数相除；②从3,5,7,11中任取两个数相乘．以上两个问题中哪个是排列？①与②有何不同特点？答案①是排列，①中选取的两个数是有序的，②中选取的两个数无需排列．梳理一般地，从n个不同元素中取出m(m≤n)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．知识点二组合数与组合数公式组合数及组合数公式组合数定义及表示从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数，叫做从n 个不同元素中取出m个元素的组合数，用符号C m n表示.组合数公式乘积形式C m n＝n(n－1)(n－2)…(n－m＋1)m！阶乘形式C m n＝n！m！(n－m)！性质C m n＝C n－mnC m n＋1＝C m n＋C m－1n备注规定C0n＝11．从a1，a2，a3三个不同元素中任取两个元素组成一个组合是C23.( ×) 2．从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C24个积．( √)3．C35＝5×4×3＝60.( ×)4．C2 0162 017＝C12 017＝2 017.( √)类型一组合概念的理解例1 给出下列问题：(1)a，b，c，d四支足球队之间进行单循环比赛，共需比赛多少场？(2)a，b，c，d四支足球队争夺冠、亚军，有多少种不同的结果？(3)从全班40人中选出3人分别担任班长、副班长、学习委员三个职务，有多少种不同的选法？(4)从全班40人中选出3人参加某项活动，有多少种不同的选法？在上述问题中，哪些是组合问题，哪些是排列问题？考点组合的概念题点组合的判断解(1)单循环比赛要求两支球队之间只打一场比赛，没有顺序，是组合问题．(2)冠、亚军是有顺序的，是排列问题．(3)3人分别担任三个不同职务，有顺序，是排列问题．(4)3人参加某项相同活动，没有顺序，是组合问题．反思与感悟区分排列与组合的办法是首先弄清楚事件是什么，区分的标志是有无顺序，而区分有无顺序的方法是：把问题的一个选择结果写出来，然后交换这个结果中任意两个元素的位置，看是否产生新的变化，若有新变化，即说明有顺序，是排列问题；若无新变化，即说明无顺序，是组合问题．跟踪训练1 判断下列问题是排列问题还是组合问题，并求出相应的结果．(1)集合{0,1,2,3,4}的含三个元素的子集的个数是多少？(2)某小组有9位同学，从中选出正、副班长各一个，有多少种不同的选法？若从中选出2名代表参加一个会议，有多少种不同的选法？考点组合的概念题点组合的判断解(1)由于集合中的元素是不讲次序的，一个含三个元素的集合就是一个从0,1,2,3,4中取出3个数组成的集合．这是一个组合问题，组合的个数是C35＝10.(2)选正、副班长时要考虑次序，所以是排列问题，排列数是A29＝9×8＝72，所以选正、副班长共有72种选法；选代表参加会议是不用考虑次序的，所以是组合问题，所以不同的选法有C29＝36(种)．类型二组合数公式及性质的应用命题角度1 有关组合数的计算与证明例2 (1)计算C410－C37·A33；考点组合数公式题点利用组合数公式进行计算(1)解 原式＝C 410－A 37＝10×9×8×74×3×2×1－7×6×5＝210－210＝0.(2)求证：C mn ＝m ＋1n ＋1C m ＋1n ＋1. 考点 组合数公式 题点 组合数公式的应用 (2)证明 因为右边＝m ＋1n ＋1C m ＋1n ＋1＝m ＋1n ＋1·(n ＋1)！(m ＋1)！(n －m )！＝n ！m ！(n －m )！＝C mn ， 左边＝C mn ，所以左边＝右边，所以原式成立．反思与感悟 (1)涉及具体数字的可以直接用公式C m n＝A mn A m m ＝n (n －1)(n －2)…(n －m ＋1)m ！计算．(2)涉及字母的可以用阶乘式C mn ＝n ！m ！(n －m )！计算．(3)计算时应注意利用组合数的两个性质： ①C m n ＝C n －m n ；②C m n ＋1＝C m n ＋C m －1n .跟踪训练2 (1)计算C 34＋C 35＋C 36＋…＋C 32 017的值为( ) A ．C 42 017 B ．C 52 017 C ．C 42 018－1D ．C 52 017－1(2)计算C 98100＋C 199200＝________. 考点 组合数性质 题点 的性质计算与证明 答案 (1)C (2)5 150 解析 (1)C 34＋C 35＋C 36＋…＋C 32 017 ＝C 44＋C 34＋C 35＋C 36＋…＋C 32 017－C 44 ＝C 45＋C 35＋…＋C 32 017－1＝… ＝C 42 017＋C 32 017－1＝C 42 018－1. (2)C 98100＋C 199200＝C 2100＋C 1200 ＝100×992＋200＝5 150.命题角度2 含组合数的方程或不等式 例3 (1)已知1C m 5－1C m 6＝710C m 7，求C m 8＋C 5－m8；(2)解不等式C 4n >C 6n . 考点 组合数性质题点 含有组合数的方程或不等式的问题 解 (1)∵1C m 5－1C m 6＝710C m 7，∴m ！(5－m )！5！－m ！(6－m )！6！＝7×(7－m )！m ！10×7！，即m ！(5－m )！5！－m ！(6－m )(5－m )！6×5！＝7×m ！(7－m )(6－m )(5－m )！10×7×6×5！.∴1－6－m 6＝(7－m )(6－m )60，即m 2－23m ＋42＝0，解得m ＝2或21. ∵0≤m ≤5，∴m ＝2， ∴C m8＋C 5－m8＝C 28＋C 38＝C 39＝84.(2)由C 4n >C 6n ，得⎩⎪⎨⎪⎧n ！4！(n －4)！>n ！6！(n －6)！，n ≥6即⎩⎪⎨⎪⎧n 2－9n －10<0，n ≥6，解得⎩⎪⎨⎪⎧－1<n <10，n ≥6，又n ∈N *，∴该不等式的解集为{6,7,8,9}．反思与感悟 (1)解题过程中应避免忽略根的检验而产生增根的错误，注意不要忽略n ∈N *. (2)与排列组合有关的方程或不等式问题要用到排列数、组合数公式，以及组合数的性质，求解时，要注意由C m n 中的m ∈N *，n ∈N *，且n ≥m 确定m ，n 的范围，因此求解后要验证所得结果是否适合题意．跟踪训练3 解方程3C x －7x －3＝5A 2x －4. 考点 组合数性质题点 含有组合数的方程或不等式的问题 解 原式可变形为3C 4x －3＝5A 2x －4， 即3(x －3)(x －4)(x －5)(x －6)4×3×2×1＝5(x －4)(x －5)，所以(x－3)(x－6)＝5×4×2＝8×5.所以x＝11或x＝－2(舍去)．经检验符合题意，所以方程的解为x＝11.类型三简单的组合问题例4 有10名教师，其中6名男教师，4名女教师．(1)现要从中选2名去参加会议，有________种不同的选法；(2)选出2名男教师或2名女教师参加会议，有________种不同的选法；(3)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议，有________种不同的选法．考点组合的应用题点无限制条件的组合问题答案(1)45 (2)21 (3)90解析(1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数，就是从10个不同元素中取出2个元素的组合数，即C210＝10×92×1＝45(种)．(2)可把问题分两类情况：第1类，选出的2名是男教师有C26种方法；第2类，选出的2名是女教师有C24种方法．根据分类加法计算原理，共有C26＋C24＝15＋6＝21(种)不同选法．(3)从6名男教师中选2名的选法有C26种，从4名女教师中选2名的选法有C24种，根据分步乘法计数原理，共有不同的选法C26×C24＝6×52×1×4×32×1＝90(种)．反思与感悟(1)解简单的组合应用题时，首先要判断它是不是组合问题，组合问题与排列问题的根本区别在于排列问题与取出元素之间的顺序有关，而组合问题与取出元素的顺序无关．(2)要注意两个基本原理的运用，即分类与分步的灵活运用．在分类和分步时，一定注意有无重复或遗漏．跟踪训练4 一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球．(1)从口袋内取出的3个小球，共有多少种取法？(2)从口袋内取出3个球，使其中含有1个黑球，有多少种取法？(3)从口袋内取出3个球，使其中不含黑球，有多少种取法？考点组合的应用题点有限制条件的组合问题解(1)从口袋内的8个球中取出3个球，取法种数是C38＝8×7×63×2×1＝56.(2)从口袋内取出3个球有1个是黑球，于是还要从7个白球中再取出2个，取法种数是C27＝7×62×1＝21.(3)由于所取出的3个球中不含黑球，也就是要从7个白球中取出3个球，取法种数是C37＝7×6×53×2×1＝35.1．给出下列问题：①从甲、乙、丙3名同学中选出2名分别去参加2个乡镇的社会调查，有多少种不同的选法？②有4张电影票，要在7人中选出4人去观看，有多少种不同的选法？③某人射击8枪，击中4枪，且命中的4枪均为2枪连中，则不同的结果有多少种？其中组合问题的个数是( )A．3 B．2 C．1 D．0考点组合的概念题点组合的判断答案 B解析①与顺序有关，是排列问题，②③均与顺序无关，是组合问题，故选B.2．集合M＝{x|x＝C n4，n≥0且n∈N}，集合Q＝{1,2,3,4}，则下列结论正确的是 ( ) A．M∪Q＝{0,1,2,3,4} B．Q⊆MC．M⊆Q D．M∩Q＝{1,4}考点组合数公式题点利用组合数公式进行计算答案 D解析由C n4知n＝0,1,2,3,4，因为C04＝1，C14＝4，C24＝4×32＝6，C34＝C14＝4，C44＝1，所以M＝{1,4,6}．故M∩Q＝{1,4}．3．若C n12＝C2n－312，则n等于( )A．3 B．5 C．3或5 D．15考点组合数性质题点含有组合数的方程或不等式的问题答案 C解析由组合数的性质得n＝2n－3或n＋2n－3＝12，解得n＝3或n＝5，故选C.4．某校开设A类选修课3门，B类选修课5门，一位同学要从中选3门，若要求两类课程中至少各选1门，则不同的选法共有( )A ．15种B ．30种C ．45种D ．90种 考点 组合的应用题点 有限制条件的组合问题 答案 C解析 分两类，A 类选修课选1门，B 类选修课选2门，或者A 类选修课选2门，B 类选修课选1门，因此，共有C 13·C 25＋C 23·C 15＝45(种)选法．5．五个点中任何三点都不共线，则这五个点可以连成________条线段；如果是有向线段，共有________条． 考点 组合的概念 题点 组合的判断 答案 10 20解析 从五个点中任取两个点恰好连成一条线段，这两个点没有顺序，所以是组合问题，连成的线段共有C 25＝10(条) .再考虑有向线段的问题，这时两个点的先后排列次序不同则对应不同的有向线段，所以是排列问题，排列数是A 25＝20.所以有向线段共有20条．1．排列与组合的联系与区别(1)联系：二者都是从n 个不同的元素中取m (m ≤n )个元素． (2)区别：排列问题中元素有序，组合问题中元素无序． 2．关于组合数的计算(1)涉及具体数字的可以直接用公式C m n＝A mn A m m ＝n (n －1)(n －2)…(n －m ＋1)m ！计算；(2)涉及字母的可以用阶乘式C mn ＝n ！m ！(n －m )！计算．(3)组合数的两个性质： 性质1：C mn ＝C n －mn ； 性质2：C mn ＋1＝C mn ＋C m －1n .一、选择题1．以下四个问题，属于组合问题的是( ) A ．从3个不同的小球中，取出2个排成一列 B ．老师在排座次时将甲、乙两位同学安排为同桌C ．在电视节目中，主持人从100位幸运观众中选出2名幸运之星D ．从13位司机中任选出两位开同一辆车往返甲、乙两地考点 组合的概念 题点 组合的判断 答案 C解析 只有从100位幸运观众中选出2名幸运之星，与顺序无关，是组合问题． 2.A 3101C 2100＋C 97100等于( ) A.16 B ．101 C.1107D ．6考点 组合数公式题点 利用组合数公式进行计算 答案 D解析 A 3101C 2100＋C 97100＝A 3101C 2100＋C 3100＝A 3101C 3101＝A 33＝6.3．下列等式不正确的是( ) A ．C mn ＝n ！m ！(n －m )！B ．C m n ＝C n －mn C ．C m n ＋1＝C mn ＋C m －1n D ．C mn ＝C m ＋1n ＋1考点 组合数公式 题点 组合数公式的应用 答案 D解析 A 是组合数公式；B ，C 是组合数性质；C mn ＝n ！m ！(n －m )！，C m ＋1n ＋1＝(n ＋1)！(m ＋1)！(n －m )！，两者不相等，故D 错误．4．若A 3n ＝6C 4n ，则n 的值为( ) A ．6 B ．7 C ．8 D ．9 考点 组合数性质题点 含有组合数的方程或不等式的问题 答案 B解析 由题意知n (n －1)(n －2)＝6·n (n －1)(n －2)(n －3)4×3×2×1，化简得n －34＝1，所以n ＝7.5．把三张游园票分给10个人中的3人，则分法有( ) A ．A 310种B ．C 310种C．C310A310种D．30种考点组合的应用题点无限制条件的组合问题答案 B解析三张票没区别，从10人中选3人即可，即C310.6．将2名女教师，4名男教师分成2个小组，分别安排到甲、乙两所学校轮岗支教，每个小组由1名女教师和2名男教师组成，则不同的安排方案共有( )A．24种B．10种C．12种D．9种考点组合的应用题点有限制条件的组合问题答案 C解析第一步，为甲地选1名女教师，有C12＝2(种)选法；第二步，为甲地选2名男教师，有C24＝6(种)选法；第三步，剩下的3名教师到乙地，故不同的安排方案共有2×6×1＝12(种)，故选C.7．现有6个白球，4个黑球，任取4个，则至少有两个黑球的取法种数是( )A．115 B．90 C．210 D．385考点组合的应用题点有限制条件的组合问题答案 A解析依题意根据取法可分为三类：两个黑球，有C24C26＝90(种)；三个黑球，有C34C16＝24(种)；四个黑球，有C44＝1(种)．根据分类加法计数原理可得，至少有两个黑球的取法种数是90＋24＋1＝115，故选A.8．对于所有满足1≤m≤n≤5的自然数m，n，方程x2＋C m n y2＝1所表示的不同椭圆的个数为( )A．15 B．7 C．6 D．0考点组合数性质题点利用组合数的性质进行计算与证明答案 C解析因为1≤m≤n≤5，且方程表示椭圆，所以C m n可能为C12，C13，C23，C14，C24，C34，C15，C25， C35，C45，其中C13＝C23，C14＝C34，C15＝C45，C25＝C35，所以x2＋C m n y2＝1能表示的不同椭圆有6个．二、填空题9．从2,3,5,7四个数中任取两个不同的数相乘，有m个不同的积；任取两个不同的数相除，有n个不同的商，则m∶n＝________.考点 组合的概念 题点 组合的判断 答案 1∶2解析 ∵m ＝C 24，n ＝A 24，∴m ∶n ＝1∶2.10．从进入决赛的6名选手中决出1名一等奖、2名二等奖、3名三等奖，则可能的决赛结果共有________种． 考点 组合的应用题点 有限制条件的组合问题 答案 60解析 根据题意，所有可能的决赛结果有C 16C 25C 33＝6×5×42×1＝60(种)．11．不等式C 2n －n <5的解集为________． 考点 组合数性质题点 含有组合数的方程或不等式的问题 答案 {2,3,4} 解析 由C 2n －n <5，得n (n －1)2－n <5，即n 2－3n －10<0， 解得－2<n <5.由题意知n ≥2，且n ∈N *，则n ＝2,3,4， 故原不等式的解集为{2,3,4}． 三、解答题12．已知C 4n ，C 5n ，C 6n 成等差数列，求C 12n 的值． 考点 组合数公式 题点 组合数公式的应用 解 由已知得2C 5n ＝C 4n ＋C 6n ，所以2×n ！5！(n －5)！＝n ！4！(n －4)！＋n ！6！(n －6)！，整理得n 2－21n ＋98＝0， 解得n ＝7或n ＝14， 要求C 12n 的值，故n ≥12， 所以n ＝14，于是C 1214＝C 214＝14×132×1＝91. 13．在一次数学竞赛中，某学校有12人通过了初试，学校要从中选出5人参加市级培训．在下列条件下，有多少种不同的选法？(1)任意选5人；(2)甲、乙、丙三人必须参加；(3)甲、乙、丙三人不能参加．考点 组合的应用题点 有限制条件的组合问题解 (1)从中任取5人是组合问题，共有C 512＝792(种)不同的选法．(2)甲、乙、丙三人必须参加，则只需要从另外9人中选2人，是组合问题，共有C 29＝36(种)不同的选法．(3)甲、乙、丙三人不能参加，则只需从另外的9人中选5人，共有C 59＝126(种)不同的选法．四、探究与拓展14．以下三个式子：①C mn ＝A m n m ！；②A m n ＝n A m －1n －1；③C m n ÷C m ＋1n ＝m ＋1n －m .其中正确的个数是____． 考点 组合数公式题点 组合数公式的应用答案 3解析 ①式显然成立；②式中A m n ＝n (n －1)(n －2)…(n －m ＋1)，A m －1n －1＝(n －1)(n －2)…(n －m ＋1)，所以A m n ＝n A m －1n －1，故②式成立；对于③式C mn ÷C m ＋1n ＝C m n C m ＋1n ＝A mn ·(m ＋1)！m ！·A m ＋1n ＝m ＋1n －m ，故③式成立． 15．某届世界杯举办期间，共32支球队参加比赛，它们先分成8个小组进行循环赛，决出16强(每队均与本组其他队赛1场，各组第一、二名晋级16强)，这16支球队按确定的程序进行淘汰赛，即八分之一淘汰赛，四分之一淘汰赛，半决赛，决赛，最后决出冠、亚军，此外还要决出第三、四名，问这届世界杯总共将进行多少场比赛？考点 组合的应用题点 有限制条件的组合问题解 可分为如下几类比赛：(1)小组循环赛，每组有C 24＝6(场)，8个小组共有48场；(2)八分之一淘汰赛，8个小组的第一、二名组成16强，根据赛制规则，每2支球队一组，每组比赛1场，可以决出8强，共有8场；(3)四分之一淘汰赛，根据赛制规则，8强中每2支球队一组，每组比赛1场，可以决出4强，共有4场；(4)半决赛，根据赛制规则，4强每2支球队一组，每组比赛1场，可以决出2强，共有2场；(5)决赛，2强比赛1场确定冠、亚军，4强中的另2支球队比赛1场决出第三、四名，共有2场．综上，由分类加法计数原理知，总共将进行48＋8＋4＋2＋2＝64(场)比赛．。
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1 1.
2 排列与组合
1. 从 −2，−1，0，1，2，3 这六个数字中任选 3 个不重复的数字作为二次函数 y =ax 2+bx +c 的系数 a ，b ，c ，则可以组成顶点在第一象限且过原点的抛物线条数为 ( )
A. 6
B. 20
C. 100
D. 120
2. 将 1，2，3，4，5，6，7，8，9 这 9 个数字填在如图的 9 个空格中，要求每一行从左到右、每一列从上到下分别依次增大，当 3，4 固定在图中的位置时，填写空格的方法数为 ( )
A. 4
B. 6
C. 9
D. 12
3. 计划在 4 个不同的体育馆举办排球、篮球、足球 3 个项目的比赛，每个项目的比
赛只能安排在一个体育馆进行，则在同一个体育馆比赛的项目不超过 2 个的安排方
案共有 ( )
A. 60 种
B. 42 种
C. 36 种
D. 24 种
4. 3 对夫妇去看电影，6 个人坐成一排．若女性的邻座只能是其丈夫或其他女性，则
坐法的种数为 ( )
A. 54
B. 60
C. 66
D. 72
5. 四个不同的小球放入编号为 1，2，3 的三个盒子中，则恰有一个空盒的放法共有 种（用数字作答）．
6. 某车队有编号为 1，2，3，4，5 的 5 辆车，现为完成一件任务，需派三辆车按不同时间出车，其中若选取的车辆中有 1 号，4 号时，则 1 号车一定要排在 4 号车的前面，则这样不同的派法共有 种（用数字作答）．
7. 设 a 、 b ∈{1,2,3}，则方程 ax +by =0 所能表示的不同的直线的条数是 ．
8. 甲、乙、丙三人站到共有 7 级的台阶上，若每级台阶最多站 2 人，同一级台阶上的人不区分站的位置，则不同的站法种数是 （用数字作答）．
9. 解方程：C x+2x−2+C x+2x−3=1
10A x+33．
1 、 A 2、 B 3、 A 4、 B 5 、 4
2 6、 57 7、 7 8、 336 9、x =4。