第二节 排列与组合
[考纲传真] (教师用书独具)1.理解排列与组合的概念.2.理解排列数公式、组合数公式.3.能利用公式解决一些简单的实际问题.
(对应学生用书第170页)
[基础知识填充]
1.排列、组合的定义
排列的定义 组合的定义 2.排列数、组合数的定义、公式、性质 从n个不同元素中取出按照一定的顺序排成一列 合成一组 m(m≤n)个元素 排列数 组合数 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数 Ann(n-1)(n-2)?(n-m+1)C=m= Amm!mnm定 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元义 素的所有排列的个数 公 式 性 质 An=n(n-1)(n-2)?(n-m+1)=mn! (n-m)!An=n!, 0!=1 nCn=Cn, Cn+Cn=Cn+1 [基本能力自测] mm-1mmn-m1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( ) (2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( ) (3)若组合式Cn=Cn,则x=m成立.( ) (4)kCn=nCn-1.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√
2.(教材改编)某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了毕业留言( )
A.1 560条 B.780条 C.1 600条 D.800条
A [由题意,得毕业留言共A40=1 560条.]
3.(2017·全国卷Ⅱ)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( ) A.12种 C.24种
B.18种 D.36种
1
2
2
2
xmkk-1
D [由题意可得其中1人必须完成2项工作,其他2人各完成1项工作,可得安排方式为C3·C4·A2
4×3121
=36(种),或列式为C3·C4·C2=3××2=36(种).
2故选D.]
4.某市委从组织机关10名科员中选3人担任驻村第一书记,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数为( ) A.85 C.49
B.56 D.28
12
C [法一(直接法):甲、乙两人均入选,有C7C2种方法, 甲、乙两人只有1人入选,有C2C7种方法, 由分类加法计数原理,共有C2C7+C2C7=49种选法. 法二(间接法):从9人中选3人有C9种方法, 其中甲、乙均不入选有C7种方法,
所以满足条件的选排方法有C9-C7=84-35=49种.]
5.A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(A,B可以不相邻),那么不同的排法共有________种.
60 [5人的全排列,B站在A的右边与A站在B的右边各占一半, 15
所以满足条件的不同排法共A5=60种.]
2
(对应学生用书第171页)
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3
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1212
排列问题 有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数. (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,甲不站排头也不站排尾; (4)全体排成一排,女生必须站在一起; (5)全体排成一排,男生互不相邻.
[解] (1)从7人中选5人排列,有A7=7×6×5×4×3=2 520(种).
(2)分两步完成,先选3人站前排,有A7种方法,余下4人站后排,有A4种方法,共有A7·A4=5 040(种). (3)法一:(特殊元素优先法)先排甲,有5种方法,其余6人有A6种排列方法,共有5×A6=3 600(种). 法二:(特殊位置优先法)首尾位置可安排另6人中的两人,有A6种排法,其他有A5种排法,共有A6A5=3 600(种).
(4)(捆绑法)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,有A4种方法,再将女生全排列,有A4种方法,共有A4·A4=576(种).
(5)(插空法)先排女生,有A4种方法,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,有A5种
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方法,共有A·A=1 440(种).
[规律方法] 求解排列应用问题的六种常用方法
直接法 优先法 捆绑法 把符合条件的排列数直接列式计算 优先安排特殊元素或特殊位置 相隔问题把相邻元素看作一个整体与其他元素一起排列,同时注意捆绑元素的内部排列 对不相邻问题,先考虑不受限制的元素的排列,再将不相邻的元素插在前面元素排列的空当中 对于定序问题,可先不考虑顺序限制,排列后,再除以定序元素的全排列 正难则反、等价转化的方法 4
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插空法 定序问题 除法处理 间接法
[跟踪训练] (1)在航天员进行的一项太空试验中,要先后实施6个程序,其中程序A只能出现在第一或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,问试验顺序的编排方法共有( ) A.34种 C.96种
B.48种 D.144种
(2)(2017·北京西城区质检)把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种.
(1)C (2)36 [(1)程序A的顺序有A2=2种结果,将程序B和C看作一个元素与除A外的元素排列有A2A4=48种结果,
由分步乘法计数原理,试验编排共有2×48=96种方法.
(2)记其余两种产品为D,E,A,B相邻视为一个元素,先与D,E排列,有A2A3种方法.再将C插入,仅有3个空位可选,共有A2A3C3=2×6×3=36种不同的摆法.]
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组合问题 某课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名队长.现从中选5人主持某种活动,依下列条件各有多少种选法?
(1)只有一名女生当选; (2)两队长当选; (3)至少有一名队长当选; (4)至多有两名女生当选.
[解] (1)只有一名女生当选等价于有一名女生和四名男生当选.故共有C5·C8=350种. (2)两队长当选,共有C2·C11=165种.
(3)至少有一名队长当选含有两类:只有一名队长当选,有两名队长当选.故共有C2·C11+C2·C11=825种.(或采用排除法:C13-C11=825(种)).
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