7.2排列
课程标准
学习目标
(1)能通过实例,用自己的语言解释排列的定义;能用定义判断是不是排列问题,发展数学抽象素养.
(2)能从排列的定义出发推导排列数公式,并能用排列数公式解决有关计数问题.
(3)能综合应用排列的概念和公式解决简单的实际问题.
(1)理解并掌握排列的概念.
(2)能应用排列知识解决简单的实际问题.
(3)能用排列数公式进行化简与证明.
知识点01排列的概念
1、排列的定义:
一般地,从n个不同的元素中取出m()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.
知识点诠释:
(1)排列的定义中包括两个基本内容,一是“取出元素”,二是“按照一定的顺序排列”.
(2)从定义知,只有当元素完全相同,并且元素排列的顺序也完全相同时,才是同一个排列.
(3)如何判断一个具体问题是不是排列问题,就要看从n个不同元素中取出m个元素后,再安排这m个元素时是有顺序还是无顺序,有顺序就是排列,无顺序就不是排列.
【即学即练1】下列问题是排列问题的是(????)
A.从10名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法?
B.10个人互相通信一次,共写了多少封信?
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相加,其结果共有多少种?
知识点02排列数
1、排列数的定义
从个不同元素中,任取()个元素的所有排列的个数叫做从个元素中取出元素的排列数,用符号表示.
知识点诠释:
“排列”和“排列数”是两个不同的概念,一个排列是指“从个不同的元素中,任取个元素,按照一定的顺序排成一列”,它不是一个数,而是具体的一个排列(也就是具体的一件事);
2、排列数公式
,其中,且.
知识点诠释:
公式特征:第一个因数是,后面每一个因数比它前面一个少1,最后一个因数是,共有个因数.
【即学即练2】可表示为()
A. B.
C. D.
知识点03阶乘表示式
1、阶乘的概念:
把正整数1到的连乘积,叫做的阶乘.表示:,即!.
规定:.
2、排列数公式的阶乘式:
所以.
【即学即练3】不等式的解集为.
知识点04排列的常见类型与处理方法
1、相邻元素捆绑法
2、相离问题插空法
3、元素分析法
4、位置分析法
【即学即练4】2023年夏天贵州榕江的村超联赛火爆全国,吸引了国内众多业余球队参赛.现有六个参赛队伍代表站成一排照相,如果贵阳折耳根队与柳州螺蛳粉队必须相邻,同时南昌拌粉队与温江烤肉队不能相邻,那么不同的站法共有(????)种.
A.144 B.72 C.36 D.24
题型一:排列的概念
【典例11】下列问题是排列问题的是(????)
A.从8名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法
B.会场中有30个座位,任选3个安排3位客人入座,有多少种坐法
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相乘,其结果共有多少种
【典例12】下列问题是排列问题的是(????)
A.从10名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法?
B.10个人互相通信一次,共写了多少封信?
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相加,其结果共有多少种?
【方法技巧与总结】
判断一个具体问题是否为排列问题的思路
【变式11】下列问题属于排列问题的是(????)
①从10个人中选2人分别去种树和扫地;
②从10个人中选2人去扫地;
③从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队;
④从数字5,6,7,8中任取两个不同的数作幂运算.
A.①④ B.①② C.③④ D.①③④
【变式12】从集合中任取两个元素,①相加可得多少个不同的和?②相除可得多少个不同的商?③作为椭圆中的a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的椭圆方程?④作为双曲线中的a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的双曲线方程?
上面四个问题属于排列问题的是(????)
A.①②③④ B.②④ C.②③ D.①④
题型二:画树形图写排列
【典例21】写出从a、b、c、d四个元素中任取两个不同元素的所有排列.
【典例22】写出下列问题的所有排列:
(1)从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,共有多少个不同的两位数?
(2)由1,2,3,4四个数字能组成多少个没有重复数字的四位数?试全部列出.
【方法技巧与总结】
树形图的画法
(1)确定首位,以哪个元素在首位为分类标准进行确定首位.
(2)确定第二位,在每一个分支上再按余下的元素,在前面元素不变的情况下定第二位并按顺序分类.
(3)重复以上步骤,直到写完一个排列为止.
【变式21