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1、排列组合教案1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有类方法,在第1类方法中有町种不同的方法,在第2类方法中有种不同的方法,在第九类方法中有次“种不同的方法,那么完成这件事共有:N=mi+m2+mn种不同的方法.例:L在填写志愿时,一名高中毕业生了解到,在A大学里有4种他所感兴趣的专业,在B大学里有5种感兴趣的专业,如果这名学生只能选择一个专业,那么他共有多少种选择?2.一工作可以用2种方法完成,有5人只会用第一种方法完成,另有4人只会用第二种方法完成,从中选出一人来完成这项工作,不同的选法的种数是2 .分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有町种不同的方法,做第2步有色
2、种不同的方法,做第步有加种不同的方法,那么完成这件事共有:N=mim2Xmlt种不同的方法.例:1.从A村到B村的道路有3条,从B村到C村的道路有2条,从A村经B村到C村,不同的线路种数是2 .设某班有男生30名,女生24名.现要从中选出男、女生一名代表班级参加比赛,共有多少种不同的选法?3 .从集合1,2,3和1,4,5,6中各取一个元素作为点的坐标,那么在直角坐标系中能确定不同点的个数是_3 .分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.例:1.书架的第一层放有4本不同
3、的计算机书,第2层放有3本不同的文艺书,第3层放有2本不同的体育书.(1) 从书架中任意取一本书,有多少种取法?(2) 从书架的第1、2、3层各取1本书,有多少种不同的取法?2.现有高一年级的学生3名,高二年级的学生5名,高三年级的学生4名,问:(1)从中任选一名参加接待外宾活动,有多少种不同的选法?(2)从3个年级的学生各选一名参加接待外宾活动,有多少种不同的选法?排列定义从n个不同的元素中,取m个不重复的元素,按次序排列,称为从n个中取m个的无重排列。排列的全体组成的集合用A(n,m)表示。排列的个数用表示。当m=n时称为全排列。(1)排列数公式A!-n(n-1)(-2)(n-m+)=mn
4、);At=n=nn-l)(n-2)21。n-ni)例:1.Aj=;=:A;=;Aj=A;=;A;=;Ay=;A=;用=1.要从甲、乙、丙3幅不同的画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,共有多少种挂法?2 .从5本不同的书中选出3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?3 .从参加乒乓球团体比赛的5名运发动中选出3名,并按排列的顺序出场比赛,有多少种不同的方法?组合定义从n个不同元素中取m个不重复的元素组成一个子集,而不考虑其元素的顺序,称为从n个中取m个的无重组合。组合的全体组成的集合用C(n,m)表示,组合的个数用表示.(2)组合数公式Cj里(1)-2+1)=_n!_()
5、nA;:w(w-l)21mn-m)例:C;=;=;C;=;Cy=r一|一0005-5-,%-C7-1 .(1)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的线段共有多少条?(2)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的有向线段共有多少条?2 .在一100件产品中,有98件合格品,2件次品,从这100件产品中任意抽出3件,(1)有多少种不同的抽法?(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?排列数、组合数的性质:CH=CrJcCc*c:+CZ+cz+Oc;:;.例:1.C:=,C:=;2.Cg=,C;=.2. C:+C;+C;+C;+=;3. C
6、;+C:+C;+C;+C;=;解排列组合问题的方法有:一:特殊元素先排列:(1)特殊元素、特殊位置优先法元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素;位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置)。1 .(1995年上海高考题)1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,假设老师不排在两端,那么共有不同的排法种.2 .(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有种.3 .某班上午要上语、数、外和体育4门课,如体育不排在第一、四节;语文不排在
7、第一、二节,那么不同排课方案种数为;4 .某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?5 .从6名运发动中选出4人参加4X100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?6 .用0,1,2,3,4,5这六个数字,可以组成无重复数字的四位偶数个;7 .用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复的四位数,试求满足以下条件的四位数各有多少个(1)数字1不排在个位和千位(2)数字1不在个位,数字6不在千位。8 .某单位准备用不同花色的装饰石材分别装饰办公楼中的办公室、走廊、大厅的地面
8、及楼的外墙,现有编号为1到6的6种不同花色的石材可选择,其中1号石材有微量的放射性,不可用于办公室内,那么不同的装饰效果有_种;9 .NA的一边AB上有4个点,另一边AC上有5个点,连同NA的顶点共10个点,以这些点为顶点,可以构成个三角形;10 .用六种不同颜色把右图中A、B、C、D四块区域分开,允许同一颜色涂不同区域,但相邻区域不能是同一种颜色,那么共有种不同涂法;11 .如图5:四个区域坐定4个单位的人,有四种不同颜色的服装,每个单位的观众必须穿同种颜色的服装,且相邻两区域的颜色不同,不相邻区域颜色相同,不相邻区域颜色相同与否不受限制,那么不同的着色方法是 种(84)图512 .将一四棱
9、锥(图6)的每个顶点染一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,假设只有五种颜色可供使用,那么不同的染色方法共种(420)13 .给图中区域涂色,要求相邻区域不同色,现有4种可选颜色,那么不同的着色方法有72种二:相邻问题捆绑法(把相邻的假设干个特殊元素“捆绑”为一个大元素,然后再与其余“普通元素”全排列,最后再“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列)。1.把4名男生和4名女生排成一排,女生要排在一起,不同的排法种数为;2. 4名男生和3名女生共坐一排,男生必须排在一起的坐法有多少种?3. 有8本不同的书:其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本.假设将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,
10、外语书也恰好排在一起的排法共有()种.(结果用数值表示)4. 4及CD*五人并排站成一排,如果Al必须相邻且8在A的右边,那么不同的排法有()A、60种B、48种C、36种D、24种三:不相邻问题插空法:(可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.)1.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是()A、1440种3600种C、4820种D、4800种3一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,那么节目的出场顺序有多少种?2.用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,2与4
11、相邻,5与6相邻,而7与8不相邻。这样的八位数共有()个.(用数字作答)四:可重复的排列求塞法:允许重第排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可逐一安排元素的位置,一般地个不同元素排在6个不同位置的排列数有机种方法.1.把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?2.将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有种;五:有序问题组合法1 .学号为1,2,3,4的四名学生的考试成绩3E89,90,91,92,93(i=1,2,3,4)且满足百wW,那么这四位同学考试成绩的所有可能情况有种;2 .设集合A=1,2,3,4,5,6,7,8,对任意xA,有了v2)v3),那么映射AA的个数
12、是;3 .离心率等于log,4(其中lvp9,lvq9且pmN)的不同形状的的双曲线的个数为六:定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.1.,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(AB可以不相邻)那么不同的排法有()A、24种B、60种C、90种D、120种2.6个人排队,甲、乙、丙三人按“甲一-乙一-丙”顺序排的排队方法有多少种?3 .4个男生和3个女生,高矮不相等,现在将他们排成一行,要求从左到右女生从矮到高排列,有多少种排法。4 .由数字0,L2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有()A、210种
13、B、300种C、464种D、600种七:“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:1.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,那么不同的取法共有()A、140种B、80种C、70种D、35种2.如从7名男同学和5名女同学中选出5人,至少有2名女同学中选的选法有种八:多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数再相加。1.某化工厂实验生产中需依次投入2种化工原料,现有5种原料可用,但甲、乙两种原料不能同时使用,且依次投料时,假设使用甲原料,那么甲必须先投放.那么不同的实验方案共有种;2.某公司新招聘进8名员工,平均分给下属的甲
14、、乙两个部门.其中两名英语翻译人员不能同给一个部门;另三名电脑编程人员也不能同给一个部门,那么不同的分配方案有种;九:阁板法,名额分配或相同物品的分配问题,适宜采阁板用法,1每组至少一份),(每组至少一份,分成n份,需要nT个隔板,当不是每组至少一份时,先转化为每组至少一份后再做)1 .某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名额分配方案共一种。2 .10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?3 .10个相同的球各分给3个人,每人至少一个,有多少种分发?每人至少两个呢?4 .有20个不加区别的小球放入编号为1,2,3的三
15、个盒子里,要求每个盒子内的球数不少编号数,问有多少种不同的方法?十.(不同物品)分组问题:要注意区分是平均分组还是非平均分组,平均分成n组问题别忘除以n!。1.本不同的书平均分成三堆,有多少种不同的方法?2 .把6个不同苹果平均分成三堆,一共有种分法.3 .把6个不同苹果平均分成3份给3个小朋友,一共有种分法.4 .把6个不同的苹果分成4堆,一共有种分法.5 .把6个不同苹果分给4个小朋友,每个小朋友至少1个,一共有种分法.6 .6本书分三份,2份1本,1份4本,那么有不同分法?7 .4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,那么不同的保送方案有多少种?8 .5本不同的书,全局部给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为()A、480种B、240种C、120种D、96种9 .某年级6个班的数学课,分配给甲乙丙三名数学教师任教,每人教两个班,那么分派方法的种数。10.12名同学分别到三个不同的路口进行流量