2024年4月15日发(作者:戴氏数学试卷高中)
排列组合
知识要点
1.使学生正确理解排列、组合的意义;正确区分排列、组合问题;
2.了解排列、排列数和组合数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的排列或组合;
3.掌握排列组合的计算公式以及组合数与排列数之间的关系;
4.会分析与数字有关的计数问题,以及与其他专题的综合运用,培养学生的抽象能力和
逻辑思维能力;
通过本讲的学习,对排列组合的一些计数问题进行归纳总结,重点掌握排列与组合的联
系和区别,并掌握一些排列组合技巧,如捆绑法、挡板法等。
一、排列问题
在实际生活中经常会遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有
多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,而且与各事物所
在的先后顺序有关。
一般地,从
n
个不同的元素中取出
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.
根据排列的定义,两个排列相同,指的是两个排列的元素完全相同,并且元素的排列顺
序也相同.如果两个排列中,元素不完全相同,它们是不同的排列;如果两个排列中,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.
排列的基本问题是计算排列的总个数.
从
n
个不同的元素中取出
m
(
mn
)个元素的所有排列的个数,叫做从
n
个不同的元素的
排列中取出
m
个元素的排列数,我们把它记做
P
n
m
.
根据排列的定义,做一个
m
元素的排列由
m
个步骤完成:
步骤
1
:从
n
个不同的元素中任取一个元素排在第一位,有
n
种方法;
步骤
2
:从剩下的(
n1
)个元素中任取一个元素排在第二位,有(
n1
)种方法;
……
步骤
m
:从剩下的
[n(m1)]
个元素中任取一个元素排在第
m
个位置,有
n(m1)nm1
(种)方法;
由乘法原理,从
n
个不同元素中取出
m
个元素的排列数是
nn1)(.n2)(nm1)
,即
P
n
m
(
,这里,
mn
,且等
n(n1)(n2)(nm1)
号右边从
n
开始,后面每个因数比前一个因数小
1
,共有
m
个因数相乘。
二、排列数
n1)(n2)321
. 一般地,对于
mn
的情况,排列数公式变为
P
n
n
n(
表示从
n
个不同元素中取
n
个元素排成一列所构成排列的排列数.这种
n
个排列全部取
出的排列,叫做
n
个不同元素的全排列.式子右边是从
n
开始,后面每一个因数比前一个因
数小
1
,一直乘到
1
的乘积,记为
n!
,读做
n
的阶乘,则
P
n
n
还可以写为:
P
n
n
n!
,其中
n!n(n1)(n2)321
。
三、组合问题
日常生活中有很多“分组”问题.如在体育比赛中,把参赛队分为几个组,从全班同学
中选出几人参加某项活动等等.这种“分组”问题,就是我们将要讨论的组合问题,这里,
我们将着重研究有多少种分组方法的问题。
一般地,从
n
个不同元素中取出
m
个(
mn
)元素组成一组不计较组内各元素的次序,
叫做从
n
个不同元素中取出
m
个元素的一个组合.
从排列和组合的定义可以知道,排列与元素的顺序有关,而组合与顺序无关.如果两
个组合中的元素完全相同,那么不管元素的顺序如何,都是相同的组合,只有当两个组合
中的元素不完全相同时,才是不同的组合.
从
n
个不同元素中取出
m
个元素(
mn
)的所有组合的个数,叫做从
n
个不同元素中取
出
m
个不同元素的组合数.记作
C
n
m
。
一般地,求从
n
个不同元素中取出的
m
个元素的排列数
P
m
n
可分成以下两步:
第一步:从
n
个不同元素中取出
m
个元素组成一组,共有
C
n
m
种方法;
第二步:将每一个组合中的
m
个元素进行全排列,共有
P
m
m
种排法.
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