2024年3月15日发(作者:安徽地区高三数学试卷真题)
排列组合C和A计算公式例题
排列组合是数学中比较重要的概念,尤其在概率论和统计学中
具有重要地位。初学者需要掌握一些基本的排列组合知识,如
排列组合的定义、公式和性质等。本文将针对排列组合中的C
和A计算公式例题进行详细介绍,旨在帮助读者深入了解这
一课题。
一、排列组合基本概念
排列:假设有n个不同的物品,从中选取m个排成一列,在
不同情况下可分为两种类型:
1. 无放回排列:在每次取出物品后,不再放回原来的位置;
2. 有放回排列:在每次取出物品后,将物品放回原来的位
置,继续进行下一步操作。
组合:假设有n个不同的物品,从中选取m个,不考虑其排
列顺序,在不同情况下可分为两种类型:
1. 无放回组合:在每次取出物品后,不再放回原来的位置;
2. 有放回组合:在每次取出物品后,将物品放回原来的位
置,继续进行下一步操作。
二、C和A计算公式
1. C的计算公式
组合数C的定义是从n个元素中取m个元素的方案数,公式
为:
C(n,m) = n!/((n-m)!m!)
其中“!”表示阶乘,即一个数的阶乘是这个数与比它小的正整
数的乘积。例如,4!=4*3*2*1=24。
如果m>n,则C(n,m)=0,因为不可能从n个元素中选取m个
元素。
举例说明:
有10个人,从中选取3个人,有多少种选法?
根据公式,C(10,3) = 10!/((10-3)!3!) = 120 。因此,有10个人
中选取3个人的选法有120种。
2. A的计算公式
排列数A的定义是从n个元素中取m个元素的排列方案数,
公式为:
A(n,m) = n!/(n-m)!
其中“!”表示阶乘,即一个数的阶乘是这个数与比它小的正整
数的乘积。例如,4!=4*3*2*1=24。
如果m>n,则A(n,m)=0,因为不可能从n个元素中选取m个
元素排列。
举例说明:
有10个人,从中选取3个人,排成一列有多少种排列方式?
根据公式,A(10,3) = 10!/(10-3)! = 720 。因此,有10个人中选
取3个人排成一列的排列方式有720种。
三、例题
1. 有5个球分别标有1、2、3、4、5,从中任选3个球,求这
3个球相加的和为6的方案数。
根据题意,如果选取了1和2,则必须再选取3或者4或者5。
因此,方案数为C(3,2) = 3。如果选取了3,则必须再选取1
或者2;如果选取了4,则必须再选取1或者2;如果选取了5,
则必须再选取1。因此,方案数为C(2,1)+C(2,1)+C(1,1) = 5。
根据加法原理,总方案数为3+5=8。
2. 有7个学生,分别排成一列,其中Tom和Gina必须排在一
起,Abby和Bob不能相邻,求排列方案数。
根据排列的定义,可以先将Tom和Gina看成一个整体,即有
6个元素排列,根据乘法原理,有:
A(6,6) = 6! = 720
种排列方式,然后可以考虑将Abby和Bob分别放在Tom和
Gina左右两侧的位置,即先考虑Abby和Bob在奇数位置上的
排列方式,再乘以在偶数位置上的排列方式。如果Abby和
Bob在奇数位置上,有4个位置可供选择,其中2个必须选定,
这样Abby和Bob就不能相邻,剩下的2个位置可以随意排列,
根据乘法原理,有:
C(4,2) * A(2,2) * A(3,3) = 6 * 2 * 6 = 72
种排列方式,如果Abby和Bob在偶数位置上,有3个位置可
供选择,其中2个必须选定,这样Abby和Bob就不能相邻,
剩下的2个位置可以随意排列,根据乘法原理,有:
C(3,2) * A(2,2) * A(4,4) = 3 * 2 * 24 = 144
种排列方式。
因此,所求排列方案数为720 * (72+144) = 172800。
四、总结
本文主要介绍了排列组合中的C和A计算公式,C指的是组
合数,A指的是排列数,这是初学者学习排列组合的基础知识。
在实际应用中,排列组合的知识经常被用来解决各种问题,尤
其在概率论和统计学中具有广泛的应用。因此,初学者需要掌
握排列组合的定义、公式和性质等,不断提高自己的技能和能
力水平。
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