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排列组合

排列组合
排列组合

1、题型简介

排列组合问题在近年来各类公务员考试中出现较多。下面给出了解决排列组合问题的几个核心知识点,从真题来看,基础公式型、分类讨论型、分步计算型、重复剔除型、等价转化型这五种题型考查较多,同学们可以重点学习。

2、核心知识

(1)基础公式法

加法原理:

一件事情,有n类方法可以完成,并且每类方法又分别存在种不同方法,则完成这件事情共有

种方法。

乘法原理:

一件事情,需要n个步骤完成,并且每步又分别存在种不同方法,则完成这件事情共有

种方法。

排列基础公式:

从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素组成一列(与顺序有关),有

种方法。

组合基础公式:

从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素组成一组(与顺序无关),有

(其中m!=1×2×3×…×m)种方法。

(2)分类讨论法

根据题意分成若干类分别计算。

(3)分步计算法

根据题意,分步计算。

(4)捆绑插空法

相邻问题——捆绑法:先将相邻元素全排列,然后视为一个整体与剩余元素全排列。

不相邻问题——插空法:先将剩余元素全排列,然后将不相邻元素有序插入所成间隙中。

(5)错位排列法

错位排列问题:有n封信和n个信封,则每封信都不装在自己的信封里,可能的方法的种数计算Dn,则D1=0,D2=1,D3=2,D4=9,D5=44,D6=265…(请牢牢记住前六个数)。

(6)重复剔除法

A.平均分组问题

将mn个人平均分成m组,总共有

种分配方法。

B.多人排成圈问题

N人排成一圈,有种排法。

C.物品串成圈问题

N个珍珠串成一条项链,有种串法。

(7)多人传球法

M个人传N次球,记,则与X最接近的整数为传给“非自己的某人”的方法数,与X第二接近的整数便是传给自己的方法数。

(8)等量转换法

根据比赛规则,比赛问题主要分为淘汰赛和循环赛,每类比赛都有对应的解题方法。其中N为参加比赛的总人数或总的队数。一般都给你些已知条件,求比赛场次、比赛分数、比赛人数等。

2、核心知识

(1)淘汰赛

A、所需场次仅需决出冠亚军

比赛场次=N-l

B、需决出第1、2、3、4名

比赛场次=N

(2)循环赛

A、单循环(任意两个队打一场比赛,和顺序无关,所以是组合问题)

比赛场次=

B、双循环(任意两个队打两场比赛,和顺序有关,所以是排列问题)

比赛场次=

高中数学100个热点问题(三): 排列组合中的常见模型

第80炼 排列组合的常见模型 一、基础知识: (一)处理排列组合问题的常用思路: 1、特殊优先:对于题目中有特殊要求的元素,在考虑步骤时优先安排,然后再去处理无要求的元素。 例如:用0,1,2,3,4组成无重复数字的五位数,共有多少种排法? 解:五位数意味着首位不能是0,所以先处理首位,共有4种选择,而其余数位没有要求, 只需将剩下的元素全排列即可,所以排法总数为44496N A =?=种 2、寻找对立事件:如果一件事从正面入手,考虑的情况较多,则可以考虑该事的对立面,再用全部可能的总数减去对立面的个数即可。 例如:在10件产品中,有7件合格品,3件次品。从这10件产品中任意抽出3件,至少有一件次品的情况有多少种 解:如果从正面考虑,则“至少1件次品”包含1件,2件,3件次品的情况,需要进行分类讨论,但如果从对立面想,则只需用所有抽取情况减去全是正品的情况即可,列式较为简 单。3310785N C C =-=(种) 3、先取再排(先分组再排列):排列数m n A 是指从n 个元素中取出m 个元素,再将这m 个元素进行排列。但有时会出现所需排列的元素并非前一步选出的元素,所以此时就要将过程拆分成两个阶段,可先将所需元素取出,然后再进行排列。 例如:从4名男生和3名女生中选3人,分别从事3项不同的工作,若这3人中只有一名女生,则选派方案有多少种。 解:本题由于需要先确定人数的选取,再能进行分配(排列),所以将方案分为两步,第一步:确定选哪些学生,共有2143C C 种可能,然后将选出的三个人进行排列:33A 。所以共有213433108C C A =种方案 (二)排列组合的常见模型 1、捆绑法(整体法):当题目中有“相邻元素”时,则可将相邻元素视为一个整体,与其他元素进行排列,然后再考虑相邻元素之间的顺序即可。 例如:5个人排队,其中甲乙相邻,共有多少种不同的排法

[超全]排列组合二十种经典解法!

超全的排列组合解法 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。 教学目标 1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。 2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。提高学生解决问题分析问题的能力 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2 m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 12n N m m m =+++ 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 12n N m m m =??? 种不同的方法. 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. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有1 3C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A

高中排列组合基础题

排列、组合问题基本题型及解法 同学们在学习排列、组合的过程中,总觉得抽象,解法灵活,不容易掌握.然而排列、组合问题又是历年高考必考的题目.本文将总结常见的类型及相应的解法. 一、相邻问题“捆绑法” 将必须相邻的元素“捆绑”在一起,当作一个元素进行排列. 例1 甲、乙、丙、丁四人并排站成一排,如果甲、乙必须站在一起,不同的排法共有几种? 分析:先把甲、乙当作一个人,相当于三个人全排列,有33A =6种,然后再将甲、乙二人全排列有22A =2种,所以共有6×2=12种排法. 二、不相邻问题“插空法” 该问题可先把无位置要求的元素全排列,再把规定不相邻的元素插入已排列好的元素形成的空位中(注意两端). 例2 7个同学并排站成一排,其中只有A 、B 是女同学,如果要求A 、B 不相邻,且不站在两端,不同的排法有多少种?. 分析:先将其余5个同学先全排列,排列故是55A =120.再把A 、B 插入五个人组成的四个空位(不包括两端)中,(如图0×0×0×0×0“×”表示空位,“0”表示5个同学)有24A =2 种方法.则共有52 54A A =440种排法. 三、定位问题“优先法” 指定某些元素必须排(或不排)在某位置,可优先排这个元素,后排其他元素. 例3 6个好友其中只有一个女的,为了照像留念,若女的不站在两端,则不同的排法有 种. 分析:优先排女的(元素优先).在中间四个位置上选一个,有14A 种排法.然后将其余5个 排在余下的5个位置上,有55A 种方法.则共15 45A A =480种排法.还可以优先排两端 (位置优先). 四、同元问题“隔板法” 例4 10本完全相同的书,分给4个同学,每个同学至少要有一本书,共有多少种分法? 分析:在排列成一列的10本书之间,有九个空位插入三块“隔板”.如图: ×× × ××× ×××× 一种插法对应于一种分法,则共有39C =84种分法. 五、先分组后排列 对于元素较多,情形较复杂的问题,可根据结果要求,先分为不同类型的几组,然后对每一组分别进行排列,最后求和. 例5 由数字0,1,2,3,4,5组成无重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有( ) (A )210个 (B )300个 (C )464个 (D )600个 分析:由题意知,个位数字只能是0,1,2,3,4共5种类型,每一种类型分别有55A 个、113433A A A 个、113333A A A 个、113233A A A 个、13 33A A 个,合计300个,所以选B 例6 用0,1,2,3,…,9这十个数字组成五位数,其中含有三个奇数数字与两个偶数数字的五位数有多少个? 【解法1】考虑0的特殊要求,如果对0不加限制,应有325555C C A 种, 其中0居首位的有314 544C C A 种,故符合条件的五位数共有325314 555544C C A C C A =11040个. 【解法2】按元素分类:奇数字有1,3,5,7,9;偶数字有0,2,4,6,8. 把从五个偶数中任取两个的组合分成两类:①不含0的;②含0的. ①不含0的:由三个奇数字和两个偶数字组成的五位数有325 545C C A 个; ②含0的,这时0只能排在除首位以外的四个数位上,有14A 种排法, 再选三个奇数数与一个偶数数字全排放在其他数位上,共有3141 5444C C A A 种排法. 综合①和②,由分类计数原理,符合条件的五位数共有325545C C A +3141 5444C C A A =11040个. 例8 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字,比20000大,且百位数字不是3

高中数学排列组合与概率统计习题

高中数学必修排列组合和概率练习题 一、选择题(每小题5分,共60分) (1)已知集合A={1,3,5,7,9,11},B={1,7,17}.试以集合A 和B 中各取一个数作 为点的坐标,在同一直角坐标系中所确定的不同点的个数是C (A)32(B)33(C)34(D)36 解分别以{}1357911,,,,,和{}1711,,的元素为x 和y 坐标,不同点的个数为1163P P g 分别以{}1357911,,,,,和{}1711,,的元素为y 和x 坐标,不同点的个数为1163P P g 不同点的个数总数是1111636336P P P P +=g g ,其中重复的数据有(1,7),(7,1),所以只有34个 (2)从1,2,3,…,9这九个数学中任取两个,其中一个作底数,另一个作真 数,则可以得到不同的对数值的个数为 (A)64(B)56(C)53(D)51 解①从1,2,3,…,9这九个数学中任取两个的数分别作底数和真数的“对数式”个数为292P ; ②1不能为底数,以1为底数的“对数式”个数有8个,而应减去; ③1为真数时,对数为0,以1为真数的“对数式”个数有8个,应减去7个; ④2324log 4log 92log 3log 9 ===,49241log 2log 32log 3log 9 == =,应减去4个 所示求不同的对数值的个数为29287453()C ---=个 (3)四名男生三名女生排成一排,若三名女生中有两名站在一起,但三名女生 不能全排在一起,则不同的排法数有 (A )3600(B )3200(C )3080(D )2880 解①三名女生中有两名站在一起的站法种数是23P ; ②将站在一起的二名女生看作1人与其他5人排列的排列种数是66P ,其中的 三名女生排在一起的站法应减去。站在一起的二名女生和另一女生看作1人与4名男生作全排列,排列数为55P ,站在一起的二名女生和另一女生可互换位置的排列,故三名女生排在一起的种数是1525P P 。 符合题设的排列数为: 26153625665432254322454322880P P P P -=?????-????=????=种()()() 我的做法用插空法,先将4个男生全排再用插空743342274534522880A A C A A C A --= (4 )由100+展开所得x 多项式中,系数为有理项的共有 (A )50项(B )17项(C )16项(D )15项 解1000100110011r 100r r 100100100100100100=C )+C )++C )++C --L L

排列组合问题的常见模型(详解)

排列组合问题的常见模型 一、相异元素不许重复的排列组合问题 这类问题有两个条件限制,一是给出的元素是不同的,即不允许有相同的元素;二是取出的元素也是不同的,即不允许重复使用元素。这类问题有如下一些常见的模型。 模型1:从n 个不同的元素中每次取出m 个不同元素作排列或组合,规定某k 个元素都包含在内,则: 组合数:1m k n k N C --= 排列数:2m m k m n k N A C --= 例1.全组有12个同学,其中有3个女同学,现要选出5个,如果3个女同学都必须当选,试问在下 列情形中,各有多种不同的选法? (1)组成一个文娱小组;(2)分别担任不同的工作. 解:(1)由于要选出的5人中,3个女同学都必须当选,因此还需要选2人.这可从9个男同学中 选出,故不同的选法有:53112336(N C --==种) (2)在上述组合的基础上,因为还需要考虑选出5人的顺序关系,故不同的选法有: 553522512359120364320(N A C A C --===?=种) 模型2.从n 个不同的元素中每次取出m 个不同元素作排列或组合,规定某k 个元素都不包含在内, 则: 组合数:1m n k N C -= 排列数:2m m m m n k n k N A C A --== 例2.某青年突击队有15名成员,其中有5名女队员,现在选出7人,如果5名女队员都不当选,试 问下列情形中,各有多少种不同的选法? (1)组成一个抢修小组;(2)分别但任不同的抢修工作. 解:(1)由于5名女队员都不当选,因此只能从10名男同学选出,故不同的选法有: 77311551010120N C C C -====(种) (2)由于还需考虑选出的7个人的顺序问题,故不同的选法有: 7721551010987654604800N A A -===??????=(种) 模型3.从n 个不同的元素中每次取出m 个不同元素作排列或组合,规定每一个排列或组合,都只包 含某k 个元素中的某s 个元素。则组合数:1m s n k N C --= 排列数:2m m s m n k N A C --= 例3.全组12个同学,其中有3个女同学,现要选出5人,如果3个女同学中,只有甲当选,试问在 下列情形中,各有多少种不同的选法? (1)组成一个数学小组;(2)分别担任不同的工作. 解:(1)由于女同学中只有甲当选,所以还需4人,这4人要从男同学中选,因此不同选法有: 514 11239126()N C C --===种 (2)由于选出的人要分别担任不同的工作,所以不同的选法有:55154251235915120()N A C A C --===种. 模型4.从n 个不同的元素中每次取出k 个不同元素作排列或组合,规定每一个排列或组合,都只包 含某r 个元素中的s 个元素。则:组合数:1s k s r n r N C C --= 排列数:2k s k s k r n r N A C C --= 例4.全组12个同学,其中有3个女同学,现要选出5人,如果3个女同学中,只有1人当选,试问 在下列情形中,各有多少种不同的选法? (1)组成一个数学小组;(2)分别担任不同的工作.

超全排列组合二十种经典解法

超全的排列组合解法 排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。 教学目标 1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。 2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。提高学生解决问题分析问题的能力 3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固 1.分类计数原理(加法原理) 完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2 m 种不同的方法,…,在第n 类办法中有m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 2.分步计数原理(乘法原理) 完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有 1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有: 种不同的方法. 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. 解决排列组合综合性问题的一般过程如下: 1.认真审题弄清要做什么事 2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类。 3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素. 4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位共有1 3C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A

在概率的计算中的排列组合

预备知识 在概率的计算中经常要用到一些排列组合知识,也常常用到牛顿二项式定理。 这里罗列一些同学们在中学里已学过的有关公式,并适当作一点推广。 一. 两个原理 1. 乘法原理: 完成一项工作有m 个步骤,第一步有1n 种方法,第二步有2n 种方法,…, 第m 步有m n 种方法,且完成该项工作必须依次通过这m 个步骤, 则完成该项工作一共有 1n 2n …m n 种方法,这一原理称为乘法原理。 2. 加法原理: 完成一项工作有m 种方式,第一种方式有1n 种方法,第二种 方式有2n 种方法,…,第m 种方式有m n 种方法,且完成该项工作只需 选择这m 种方式中的一种,则完成这项工作一共有 1n +2n +…+m n 种方法,这一原理称为加法原理。 二. 排列: 从n 个元素里每次取出r 个元素,按一定顺序排成一列,称为 从n 个元素里每次取r 个元素的排列,这里n 和Z 。均为正整数(以 下同)。 当这n 个元素全不相同时,上述的排列称为无重复排列,我 们关心的是可以做成多少个排列,即排列数。 对于无重复排列,要求当 时 r n 称为选排列,而当 r =n 时称为全排列。我们记排列数分别为 即将全排列看成选排列的特例。 利用乘法原理不难得到 由阶乘的定义

由阶乘的定义 将上面的n个不同的元素改为n类不同的元素,每一类元素 都有无数多个。今从这n类元素中取出r个元素,这r个元素可 以有从同一类元素中的两个或两个以上,将取出的这r个元素dl 成一列,称为从n类元素中取出r个元素的可重复排列,排列数记 作,由乘法原理得 显然,此处r可以大于n 例3 将三封信投入4个信箱,问在下列两种情形下各有几 种投法? 1)每个信箱至多只许投入一封信; 2)每个信箱允许投入的信的数量不受限制。 解1)显然是无重复排列问题,投法的种数为 2)是可重复排列问题,投法的种数为 三、组合 从“个元素中每次取出r个元素,构成的一组,称为从n个元 素里每次取出r个元素的组合。 设这n个元素全不相同,即得所谓无重复组合,我们来求组合数,记作 将一个组合中的r个元素作全排列,全排列数为 , 所有组合中的元素作全排列,共有 个排列,这相当于从n个元素里每次取r个元素的选排列,排列总数为 故有

高中数学排列组合经典题型全面总结版

高中数学排列与组合 (一)典型分类讲解 一.特殊元素和特殊位置优先策略 例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有1 3C 然后排首位共有1 4C 最后排其它位置共有 34A 由分步计数原理得1 1 3 434 288C C A = 练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法? 二.相邻元素捆绑策略 例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元 素内部进行自排。由分步计数原理可得共有 522522480A A A =种不同的排法 练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20 三.不相邻问题插空策略 例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,则节目的出场顺序有多少种? 解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种, 第二步将4舞蹈插入第一步排好的6个元素中间包含首尾两个空位共有种 46 A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有54 56A A 种 练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30 四.定序问题倍缩空位插入策略 例4. 7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法 解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素 之间的全排列数,则共有不同排法种数是: 73 73/A A (空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有 47 A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有4 7A 种方法。 思考:可以先让甲乙丙就坐吗? (插入法)先排甲乙丙三个人,共有1种排法,再把其余4四人依次插入共有 方法 练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法? 5 10C 五.重排问题求幂策略 例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法 解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车间也有7种分依此类推,由分步计数原 理共有6 7种不同的排法 练习题: 1. 某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插 法的种数为 42 4 4 3 允许重复的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,可以逐一安排各个元素的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为n m 种

排列组合基本知识

有关排列组合的基本知识 排列与元素的顺序有关,组合与顺序无关.如231与213是两个排列,2+3+1的和与2+1+3的和是一个组合. (一)两个基本原理是排列和组合的基础 (1)加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+m3+…+mn种不同方法. (2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方法. 这里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,第一类中的方法都是独立的,因此用加法原理;做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理. 这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来. (二)排列和排列数 (1)排列:从n个不同元素中,任取m(m≤n)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. 从排列的意义可知,如果两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序必须完全相同,这就告诉了我们如何判断两个排列是否相同的方法. (2)排列数公式:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列,当m=n时,为全排列Pnn=n(n-1)(n-1)…3·2·1=n!

(三)组合和组合数 (1)组合:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合. 从组合的定义知,如果两个组合中的元素完全相同,不管元素的顺序如何,都是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合. (2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个 这里要注意排列和组合的区别和联系,从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,“按照一定的顺序排成一列”与“不管怎样的顺序并成一组”这是有本质区别的. 一、排列组合部分是中学数学中的难点之一,原因在于 (1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型,需要较强的抽象思维能力 (2)限制条件有时比较隐晦,需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解; (3)计算手段简单,与旧知识联系少,但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大; (4)计算方案是否正确,往往不可用直观方法来检验,要求我们搞清概念、原理,并具有较强的分析能力。 二、两个基本计数原理及应用 (1)加法原理和分类计数法 1.加法原理 2.加法原理的集合形式 3.分类的要求 每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务;两类不同办法中的具体方法,互不相同(即分类不重);完成此任务的任何一种方法,都属于某一类(即分类不漏)

高中数学排列组合概率练习题

高中数学排列组合概率练习题 1.如图,三行三列的方阵中有9个数(1,2,3;1,2,3)ij a i j ==,从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是 (A ) 37 (B ) 47 (C ) 114 (D ) 1314 答案:D 解析:若取出3个数,任意两个不同行也不同列,则只有6种取法;而从9个数中任意取3个的方法是3 9C .所以3 9 613114 C - = . 2.同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有 (A )6种 (B )9种 (C )11种 (D )13种 答案:B 解析:设四人分别是甲、乙、丙、丁,他们写的卡片分别为,,,a b c d ,则甲有三种拿卡片的方法,甲可以拿,,b c d 之一.当甲拿b 卡片时,其余三人有三种拿法,分别为,,badc bcda bdac .类似地,当甲拿c 或d 时,其余三人各有三种拿法.故共有9种拿法. 3.在平面直角坐标系中,x 轴正半轴上有5个点,y 轴正半轴上有3个点,将x 轴正半轴上这5个点和y 轴正半轴上这3个点连成15条线段,这15条线段在第一象限内的交点最多有 (A )30个 (B )20个 (C )35个 (D )15个 答案:A 解析:设想x 轴上任意两个点和y 轴上任意两个点可以构成一个四边形,则这个四边形唯一的对角线交点,即在第一象限,适合题意.而这样的四边形共有302 32 5=?C C 个,于是最多有30个交点. 推广1:.在平面直角坐标系中,x 轴正半轴上有m 个点,y 轴正半轴上有n 个点,将x 轴正半轴上这m 个点和y 轴正半轴上这n 个点连成15条线段,这15条线段在第一象限内的交点最多有2 2 m n C C ?个 变式题:一个圆周上共有12个点,由这些点所连的弦最多有__个交点. 答案:4 12C 4.有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机的并排摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的概率是 (A ) 15 (B ) 25 (C ) 35 (D ) 45 111213212223313233a a a a a a a a a ?? ? ? ???

排列组合的基本理论和公式

排列组合的基本理论和公式 排列与元素的顺序有关,组合与顺序无关.如231与213是两个排列,2+3+1的和与2+1+3的和是一个组合. (一)两个基本原理是排列和组合的基础 (1)加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+m3+…+mn种不同方法. (2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1 种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方法.这里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,第一类中的方法都是独立的,因此用加法原理;做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理. 这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因此也将两个原理区分开来. (二)排列和排列数 (1)排列:从n个不同元素中,任取m(m≤n)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.从排列的意义可知,如果两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序必须完全相同,这就告诉了我们如何判断两个排列是否相同的方法. (2)排列数公式:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列 当m=n时,为全排列Pnn=n(n-1)(n-2)…3·2·1=n! (三)组合和组合数 (1)组合:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m个元素的一个组合. 从组合的定义知,如果两个组合中的元素完全相同,不管元素的顺序如何,都是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合. (2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个

排列组合概率专题讲解

专题五: 排列、组合、二项式定理、概率与统计 【考点分析】 1. 突出运算能力的考查。高考中无论是排列、组合、二项式定理和概率题目,均是用数 值给出的选择支或要求用数值作答,这就要求平时要重视用有关公式进行具体的计算。 2. 有关排列、组合的综合应用问题。这种问题重点考查逻辑思维能力,它一般有一至两 3. 个附加条件,此附加条件有鲜明的特色,是解题的关键所在;而且此类问题一般都有 多种解法,平时注意训练一题多解;它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于中等偏难(理科)的题目。 4. 有关二项式定理的通项式和二项式系数性质的问题。这种问题重点考查运算能力,特 别是有关指数运算法则的运用,同时还要注意理解其基本概念,它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于基础题。 5. 有关概率的实际应用问题。这种问题既考察逻辑思维能力,又考查运算能力;它要求 对四个概率公式的实质深刻理解并准确运用;文科仅要求计算概率,理科则要求计算分布列和期望;它一般以一小一大(既一道选择题或填空题、一道解答题)的形式出现,属于中等偏难的题目。 6. 有关统计的实际应用问题。这种问题主要考查对一些基本概念、基本方法的理解和掌 握,它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于基础题。 【疑难点拨】 1. 知识体系: 2.知识重点: (1) 分类计数原理与分步计数原理。它是本章知识的灵魂和核心,贯穿于本章的始终。 (2) 排列、组合的定义,排列数公式、组合数公式的定义以及推导过程。排列数公式 的推导过程就是位置分析法的应用,而组合数公式的推导过程则对应着先选(元素)后排(顺序)这一通法。 (3) 二项式定理及其推导过程、二项展开式系数的性质及其推导过程。二项式定理的 推导过程体现了二项式定理的实质,反映了两个基本计数原理及组合思想的具体应用,二项展开式系数性质的推导过程就对应着解决此类问题的通法——赋值法(令1±=x )的应用。 (4) 等可能事件的定义及其概率公式,互斥事件的定义及其概率的加法公式,相互独 立事件的定义及其概率的乘法公式,独立重复试验的定义及其概率公式。互斥事件的概率加法公式对应着分类相加计数原理的应用,相互独立事件的概率乘法公式对应着分步相乘计数原理的应用。 (5) (理科)离散型随机变量的定义,离散型随机变量的分布列、期望和方差。 (6) 简单随机抽样、系统抽样、分层抽样,总体分布,正态分布,线性回归。

排列组合典型模型及解法

排列组合 安徽省马鞍山二中 刘向兵 加法原理:如果完成一件事情有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,......,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++= 21种不同的方法。 乘法原理:如果完成一件事情需要n 个步骤,第一步有1m 种不同的方法,第二步有2m 种不同的方法,......,第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N 21?=种不同的方法。 从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,按照一定的次序排成一列,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个排列 从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素的所有排列的个数叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的排列数,用符号m n P 表示 )1()2)(1(+---=m n n n n P m n 排列数公式 123)2)(1(??--= n n n P n n 全排列 加法法则 乘法法则 排列

)! (! m n n P m n -= 排列数公式 从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素组成一组,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个组合 从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素的所有组合的个数叫做从n 个不同的元素中取出 m 个元素的组合数,用符号m n C 表示 组合数公式 ! ) 1()2)(1(m m n n n n P P C m m m n m n +---= = )! (!! m n m n C m n -= 一、特殊元素和特殊位置优先策略 T :排列组合的题型 组合 特殊元素和特殊位置优先策略

奥数:排列组合的基本理论及公式.docx

一、排列合的基本理和公式,排列与元素的序有关,合与序无关。如 231 与 213 是两个排列, 2+ 3+ 1 的和与 2+ 1+3 的和是一个合。 (一 )两个基本原理是排列和合的基: (1)加法原理:做一件事,完成它可以有 n 法,在第一法中有 m1种不同的方法,在第二法中有 m2种不同的方法,??,在第n 法中有 m n种不同的方法,那么完成件事共有 N= m1+ m2+m3+?+ m n种不同方法。 (2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n 个步,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,??,做第 n 步有 m n种不同的方法,那么完成件事共 有N=m1×m2×m3×?×m n种不同的方法。 里要注意区分两个原理,要做一件事,完成它若是有 n法,是分,第一中的方法都是独立的,因此 用加法原理;做一件事,需要分n 个步,步与步之是 的,只有将分成的若干个互相系的步,依次相完成, 件事才算完成,因此用乘法原理。 完成一件事的分“ ”和“步”是有本区的,因此 也将两个原理区分开来。 C53表示从5 个元素中取出 3 个,共有多少种不同的取

法。这是组合的运算。例如:从 5 个人中任选三个人去参加 比赛,共有几种选法这就是从 5 个元素中取出 3 个的组合运算。可表示为C53。其计算过程是C53=5!/[3!× (5-3)!]叹号代表阶乘, 5!=5 ×4×3×2×1=120,3!=3 ×2×1=6,( 5-3)! =2! =2 ×,所以 C53=5!/[3! × (5-3)!]=120/(6 ×针2)=10对上 面 1=2 例子,就是从 5 个人中任选三个人去参加比赛,共有10 几种选法。 排列组合公式: 公式 P 是指排列,从N 个元素取 R 个进行排列。 公式 C 是指组合,从N 个元素取 R 个,不进行排列。 n—元素的总个数;r—参与选择的元素个数。 !—阶乘,如9!= 9×8×7×6×5×4×3。×2×1 举例: Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多

排列组合与概率原理及解题技巧

排列组合与概率原理及解题技巧 一、基础知识 1.加法原理:做一件事有n 类办法,在第1类办法中有m 1种不同的方法,在第2类办法中有m 2种不同的方法,……,在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事一共有N=m 1+m 2+…+m n 种不同的方法。 2.乘法原理:做一件事,完成它需要分n 个步骤,第1步有m 1种不同的方法,第2步有m 2种不同的方法,……,第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有N=m 1×m 2×…×m n 种不同的方法。 3.排列与排列数:从n 个不同元素中,任取m(m ≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列,从n 个不同元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列个数,叫做从n 个不同 元素中取出m 个元素的排列数,用m n A 表示,m n A =n(n-1)…(n-m+1)= )! (! m n n -,其中m,n ∈N,m ≤n, 注:一般地0n A =1,0!=1,n n A =n!。 4.N 个不同元素的圆周排列数为n A n n =(n-1)!。 5.组合与组合数:一般地,从n 个不同元素中,任取m(m ≤n)个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合,即从n 个不同元素中不计顺序地取出m 个构成原集合的一个子集。从n 个不同元 素中取出m(m ≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用m n C 表示: .)! (!! !)1()1(m n m n m m n n n C m n -=+--= 6.组合数的基本性质:(1)m n n m n C C -=;(2)1 1--+=n n m n m n C C C ;(3)k n k n C C k n =--11;(4)n n k k n n n n n C C C C 20 10 ==+++∑= ;(5)111++++-=+++k m k k m k k k k k C C C C ;(6)k n m n m k k n C C C --=。 7.定理1:不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解的个数为1 1--n r C 。 [证明]将r 个相同的小球装入n 个不同的盒子的装法构成的集合为A ,不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解构成的集合为B ,A 的每个装法对应B 的唯一一个解,因而构成映射,不同的装法对应的解也不同,因此为单射。反之B 中每一个解(x 1,x 2,…,x n ),将x i 作为第i 个盒子中球的个数,i=1,2,…,n ,便得到A 的一个装法,因此为满射,所以是一一映射,将r 个小球从左到右排成一列,每种装法相当于从r-1个空格中选n-1个,将球分n 份,共有1 1--n r C 种。故定理得证。 推论1 不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的非负整数解的个数为.1r r n C -+ 推论2 从n 个不同元素中任取m 个允许元素重复出现的组合叫做n 个不同元素的m 可重组合,其组合数为.1m m n C -+ 8.二项式定理:若n ∈N +,则(a+b)n =n n n r r n r n n n n n n n b C b a C b a C b a C a C +++++---2221 10.其中第r+1

排列组合解题策略大全(十九种模型)

排列组合解题策略大全 一、合理分类与分步 1、五个人排成一排,其中甲不在排头,乙不在排尾,不同的排法有多少种? 四位上,则有1 31333A A A 种排法,由分类计数原理,排法共有7813133344 =+A A A A (种) 解法二(排除法):甲在排头:44A ,乙在排尾: 44A ,甲在排头且乙在排尾: 3 3A ,故符合题意的不同的排法为: 5443544378A A A A --+=.注: 甲在排头和乙在排尾都包含甲在排头的同时乙在排位,所以多减了要补回来. 2、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? 解析:因为甲乙有限制条件,所以按照是否含有甲乙来分类,有以下四种情况: ① 若甲乙都不参加,则有派遣方案48A 种;②若甲参加而乙不参加,先安排甲有3种方法,然后安排其余学生有3 8A 方法, 所以共有383A ;③若乙参加而甲不参加同理也有3 83A ④(同例1)若甲乙都参加,则先安排甲乙,有7种方法,然后再安排其余8人到另外两个城市有28A 种,共有287A 方法.所以共有不同的派遣方法总数4332 88883374088A A A A +++=(种) 二、特殊元素和特殊位置优先法 1、0,1,2,3,4,5能够组成多少个没有重复数字的五位奇数? 分析:特殊元素:0,1,3,5;特殊位置:首位和末位 先排末位:13C ,再排首位:14C ,最后排中间三位:34A 共有:13C 14C 3 4A =288 2、7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法? 先种这两种特殊的花在除中间和两端外剩余的3个位置:24A ;再在其余5个位置种剩余的5种花:55A ;总共:24A 55A =1440 三、排列组合混合问题先选后排法 1、4个不同小球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,恰有一空盒的方法有多少种? 解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想。

排列组合经典解法

排列组合问题的经典解法 一、重复排列“住店法” 重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复。把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题。 【例1】8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有 ( ) A.38 B.83 C.38A D.38C 【解析】冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军。把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可住进任意一家“店”,每个客有8种可能,因此共有38种不同的结果。选(A )。 评述:类似问题较多。如:将8封信放入3个邮筒中,有多少种不同的结果?这时8封信是“客”,3个邮筒是“店”,故共有83种结果。要注意这两个问题的区别。 二、特色元素“优先法” 某个(或几个)元素要排在指定位置,可优先将它(们)安排好,后再安排其它元素。 【例2】乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名参加比赛,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。 【解析】3名主力的位置确定在一、三、五位中选择,将他们优先安排,有33A 种可能;然后从其 余7名队员选2名安排在第二、四位置,有27A 种排法。因此结果为2733A A =252种。 三、相邻问题“捆绑法” 把相邻的若干特殊元素“捆绑”为一个“大元素”,与其余普通元素全排列,是为“捆绑法”,又称为“大元素法”。不过要注意“大元素”内部还需要进行排列。 【例3】有8本不同的书,其中数学书3本,外文书2本,其他书3本,若将这些书排成一列放在书架上,则数学书恰好排在一起,外文书也恰好排在一起的排法共有____________种。 【解析】将数学书与外文书分别捆在一起与其它3本书一起排,有55A 种排法,再将3本数学书 之间交换有33A 种,2本外文书之间交换有22A 种,故共有223355A A A =1440种排法。 【评述】这里需要说明的是,有一类问题是两个已知元素之间有固定间隔时,也用“捆绑法”解决。 如:7个人排成一排,要求其中甲乙两人之间有且只有一人,问有多少种不同的排法?可将甲乙两人和中间所插一人“捆绑”在一起做“大元素”,但甲乙两人位置可对调,而且中间一人可从其余5 人中任取,故共有1200552215 A A C 种排法。

排列组合基础知识及解题技巧

排列组合基础知识及习题分析 在介绍排列组合方法之前 我们先来了解一下基本的运算公式! 35C =(5×4×3)/(3×2×1) 26 C =(6×5)/(2×1) 通过这2个例子 看出 n m C 公式 是种子数M 开始与自身连续的N 个自然数的降序乘积做为分子。 以取值N 的阶层作为分母 35P =5×4×3 66P =6×5×4×3×2×1 通过这2个例子 n m P =从M 开始与自身连续N 个自然数的降序乘积 当N =M 时 即M 的阶层 排列、组合的本质是研究“从n 个不同的元素中,任取m (m≤n)个元素,有序和无序摆放的各种可能性”.区别排列与组合的标志是“有序”与“无序”. 解答排列、组合问题的思维模式有二: 其一是看问题是有序的还是无序的?有序用“排列”,无序用“组合”; 其二是看问题需要分类还是需要分步?分类用“加法”,分步用“乘法”. 分 类:“做一件事,完成它可以有n 类方法”,这是对完成这件事的所有办法的一个分类.分类时,首先要根据问题的特点确定一个适合于它的分类标准,然后在这个 标准下进行分类;其次,分类时要注意满足两条基本原则:①完成这件事的任何一种方法必须属于某一类;②分别属于不同两类的两种方法是不同的方法. 分步:“做一件事,完成它需要分成n 个步骤”,这是说完成这件事的任何一种方法,都要分成n 个步骤.分步时,首先要根据问题的特点,确定一个可行的分步标准;其次,步骤的设置要满足完成这件事必须并且只需连续完成这n 个步骤后,这件事才算最终完成. 两 个原理的区别在于一个和分类有关,一个与分步有关.如果完成一件事有n 类办法,这n 类办法彼此之间是相互独立的,无论那一类办法中的那一种方法都能单独完 成这件事,求完成这件事的方法种数,就用加法原理;如果完成一件事需要分成n 个步骤,缺一不可,即需要依次完成所有的步骤,才能完成这件事,而完成每一个 步骤各有若干种不同的方法,求完成这件事的方法种类就用乘法原理. 在解决排列与组合的应用题时应注意以下几点: 1.有限制条件的排列问题常见命题形式: “在”与“不在” “邻”与“不邻” 在解决问题时要掌握基本的解题思想和方法: ⑴“相邻”问题在解题时常用“合并元素法”,可把两个以上的元素当做一个元素来看,这是处理相邻最常用的方法.

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