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文档简介
6.2排列与组合
在上节例8的解答中我们看到,用分步乘法计数原理解决问题时,因做了一些重复性工作而显得烦琐.能否对这类计数问题给出一种简捷的方法呢?6.2.1排列一、探究新知问题1
从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加一项活动,其中1名同
学参加上午的活动,另1名同学参加下午的活动,有几种不
同的选法?
此时,要完成的一件事是“选出2名同学参加活动,1名同学参加上午的活动,另1名同学参加下午的活动”,可以分两个步骤:
第1步,确定参加上午活动同
学,从3人中任选1人,有3种选法;
第2步,确定参加下午活动的
同学,当参加上午活动的同学确定
后,参加下午活动的同学只能从剩
下的2人中去选,有2种选法.
根据分步乘法计数原理,不同
的选法种数为3×2=6.
这6种不同的选法如右图所示.上午下午相应选法甲乙甲乙丙甲丙乙甲乙甲丙乙丙丙甲丙甲乙丙乙
若把上面问题中被取出的对象叫做元素,那么问题可叙述为:从3个不同的元素a、b、c中任意取出2个,并按一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
所有不同的排列是
ab、ac、ba、bc、ca、cb.
不同的排列方法种数为
3×2=6.
问题1中的“顺序”是什么?一、探究新知一、探究新知问题2从1、2、3、4这4个数字中,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?
显然,从4个数字中,每次取出3个,按“百位、十位、个位”的顺序排成一列,就得到一个三位数.因此有多少种不同的排列方法就有多少个不同的三位数.可以分三个步骤来解决这个问题:
第1步,确定百位上的数字,从1、2、3、4这4个数字
中任取1个,有4种方法;
第2步,确定十位上的数字,当百位上的数字确定后,
十位上的数字只能从余下的3个数字中去取,有3种方法;
根据分步乘法计数原理,从1、2、3、4这4个不同的数
字中,每次取出3个数字,按“百位、十位、个位”的顺序
排成一列,不同的排法种数为4×3×2=24.
因而共可得到24个不同的三位数,如下图所示.
第3步,确定个位上的数字,当百位、十位上的数字确
定后,个位数字只能从余下的2个数字中去取,有2种方法.百位1234十位234134124123个位342423341413241412231312
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,
412,413,421,423,431,432.一、探究新知
同样,问题2可以归结为:
从4个不同的元素a、b、c、d中任意取出3个,并按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?
所有不同的排列是
abc,abd,acb,acd,adb,adc,
bac,bad,bca,bcd,bda,bdc,
cab,cad,cba,cbd,cda,cdb,
dab,dac,dba,dbc,dca,dcb.
不同的排列方法种数为
4×3×2=24.
问题2中的“顺序”是什么?一、探究新知二、排列的概念
上述问题1和问题2的共同特点是什么?
你能将它们推广到一般情形吗?
问题1和问题2都是研究从一些不同元素中取出部分元素,并按照一定的顺序排成一列的方法数.
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并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.注意1.元素不能重复2.“按一定顺序”就是与位置有关,这是判断一个问题是否是
排列问题的关键——有序性——互异性
根据排列的定义,两个排列相同的充要条件是: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1中,“甲乙”与“甲丙”的元素不完全相同,它们是不同的排列;“甲乙”与“乙甲”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,又如,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.二、排列的概念例1下列问题是排列问题吗?(1)从1、2、3、4四个数字中,任选两个做加法,其不同结果
有多少种?(2)从1、2、3、4四个数字中,任选两个做除法,其不同结果
有多少种?(3)从1到10十个自然数中任取两个组成点的坐标,可得多少
个不同的点的坐标?(4)平面上有5个点,任意三点不共线,这五点最多可确定多
少条射线?可确定多少条直线?(5)10个学生排队照相,则不同的站法有多少种?三、精典例题例2某省中学生足球赛预选赛每组有6支队,每支队都要与同组的其
他各队在主、客场分别比赛1场,那么每组共进行多少场比赛?三、精典例题例3(1)一张餐桌上有5盘不同的菜,甲、乙、丙3名同学每人从中
各取1盘菜,共有多少种不同的取法?
(2)学校食堂的一个窗口共卖5种菜,甲、乙、丙3名同学每人
从中选一种,共有多少种不同的选法?三、精典例题四、课堂小结
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并按照一
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.
①两个排列的元素完全相同
②元素的排列顺序也相同.
①互异性(
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