第2课时排列与组合
[考试要求]1.理解排列、组合的概念;能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式.2.会用排列、组合分析和解决一些简单的实际问题.
考点一排列问题
1.排列与排列数
(1)排列: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.
(2)排列数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记作An
2.排列数公式及性质
(1)排列数公式
Anm=n(n-1)(n-2)…(n-m
=n!n-m!(m,n∈N*,且
(2)性质:①Ann=n
②0!=1.
[常用结论]
1Anm
2Anm
(3)(n+1)!-n!=n·n!
[典例1]有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法数.
(1)选5人排成一排;
(2)排成前后两排,前排3人,后排4人;
(3)全体排成一排,其中甲不站最左边,也不站最右边;
(4)全体排成一排,其中甲不站最左边,乙不站最右边;
(5)甲、乙、丙三人从左到右顺序一定.
[解](1)从7人中选5人排列,有A75=7×6×5×4×3=2520(种
(2)分两步完成,先选3人站前排,有A73种方法,余下4人站后排,有A44种方法,共有A7
(3)法一(特殊元素优先法):先排甲,有5种方法,其余6人有A66种排列方法,共有5×A6
法二(特殊位置优先法):左右两边位置可安排另6人中的两人,有A62种排法,其他有A55种排法,共有A6
(4)法一(特殊元素优先法):甲在最右边时,其他的可全排,有A66种方法;甲不在最右边时,可从余下的5个位置任选一个,有A51种,而乙可排在除去最右边的位置后剩下的5个中任选一个有A51种,其余人全排列,有A5
法二(间接法):7人全排列,有A77种方法,其中甲在最左边时,有A66种方法,乙在最右边时,有A66种方法,其中都包含了甲在最左边且乙在最右边的情形,有A5
(5)由于甲、乙、丙的顺序一定,则满足条件的站法共有A77A33
反思领悟本例(1)(2)把符合条件的排列数直接列式计算;本例(3)中,甲有限制条件,可以采用“特殊元素优先法”,先把甲排在中间5个位置,再把余下6人全排列,也可以采用“特殊位置优先法”,即先排最左边和最右边两个位置,再排中间5个位置;本例(4)可以按甲分类,采用“特殊元素优先法”,也可以采用“间接法”,即7人全排列,再排除甲在最左边,乙在最右边的情形,但甲在最左边,乙在最右边排除(减)了两次,应再加一次(A55)
巩固迁移1(1)(2024·盐城期末)由1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数的个数为()
A.24 B.60
C.120 D.720
(2)(2024·内江月考)有4名学生和2名老师站成一排拍照,若2名老师不站两端,则不同排列方式共有()
A.72种 B.144种
C.288种 D.576种
(3)(2024·泉州质检)某停车场有两排空车位,每排4个,现有甲、乙、丙、丁4辆车需要泊车,若每排都有车辆停泊,且甲、乙两车停泊在同一排,则不同的停车方案有________种(填数字).
(1)C(2)C(3)672[(1)由题意可知,由1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数即为1,2,3,4,5全排列,
所以没有重复数字的五位数的个数为A55=120.故选
(2)首先将2名老师排在中间4个位置中的2个位置,再将其余4名学生全排列,
故不同排列方式共有A42A44
故选C.
(3)若甲、乙两车停泊在同一排,丙、丁两车停泊在同一排,则有2A4
若丙、丁选一辆与甲、乙停泊在同一排,另一辆单独一排,则有2A2
所以共有2A42·A42
考点二组合问题
1.组合与组合数
(1)组合:一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
(2)组合数: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,记作Cn
2.组合数的公式及性质
(1)组合数公式
Cnm=A
=n!m!n-m!(m,n∈N
(2)组合数性质
①Cn0=
②Cnm=
③Cn+1m
[典例2]某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.
(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?
(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?
(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?
(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?
(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?
[解](1)从余下的34种商品中,选取2种