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高中數(shù)學重要知識點排列組合公式解析
上學期間,看到知識點,都是先收藏再說吧!知識點就是一些?嫉膬热,或者考試經(jīng)常出題的地方。還在苦惱沒有知識點總結嗎?下面是小編整理的高中數(shù)學重要知識點排列組合公式解析,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
排列組合公式
排列組合公式/排列組合計算公式
排列P------和順序有關
組合C-------不牽涉到順序的問題
排列分順序,組合不分
例如把5本不同的書分給3個人,有幾種分法!芭帕小
把5本書分給3個人,有幾種分法“組合”
1.排列及計算公式
從n個不同元素中,任取m(m≤n)個元素按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列;從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有排列的個數(shù),叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數(shù),用符號p(n,m)表示。
p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)!(規(guī)定0!=1)
2.組合及計算公式
從n個不同元素中,任取m(m≤n)個元素并成一組,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個組合;從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有組合的個數(shù),叫做從n個不同元素中取出m個元素的組合數(shù)。用符號
c(n,m)表示。
c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!xm!);c(n,m)=c(n,n-m);
3.其他排列與組合公式
從n個元素中取出r個元素的循環(huán)排列數(shù)=p(n,r)/r=n!/r(n-r).
n個元素被分成k類,每類的個數(shù)分別是n1,n2,……nk這n個元素的全排列數(shù)為
n!/(n1!xn2!x……xnk!).
k類元素,每類的個數(shù)無限,從中取出m個元素的組合數(shù)為c(m+k-1,m)
排列(Pnm(n為下標,m為上標))
Pnm=nx(n-1)……(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是階乘符號);Pnn(兩個n分別為上標和下標)=n!;0!=1;Pn1(n為下標1為上標)=n
組合(Cnm(n為下標,m為上標))
Cnm=Pnm/Pmm;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(兩個n分別為上標和下標)=1;Cn1(n為下標1為上標)=n;Cnm=Cnn-m
2008-07-0813:30
公式P是指排列,從N個元素取R個進行排列。公式C是指組合,從N個元素取R個,不進行排列。N-元素的總個數(shù)R參與選擇的元素個數(shù)!-階乘,如9!=9x8x7x6x5x4x3x2x1
從N倒數(shù)r個,表達式應該為nx(n-1)x(n-2).(n-r+1);
因為從n到(n-r+1)個數(shù)為n-(n-r+1)=r
舉例:
Q1:有從1到9共計9個號碼球,請問,可以組成多少個三位數(shù)?
A1:123和213是兩個不同的排列數(shù)。即對排列順序有要求的,既屬于“排列P”計算范疇。
上問題中,任何一個號碼只能用一次,顯然不會出現(xiàn)988,997之類的組合,我們可以這么看,百位數(shù)有9種可能,十位數(shù)則應該有9-1種可能,個位數(shù)則應該只有9-1-1種可能,最終共有9x8x7個三位數(shù)。計算公式=P(3,9)=9x8x7,(從9倒數(shù)3個的乘積)
Q2:有從1到9共計9個號碼球,請問,如果三個一組,代表“三國聯(lián)盟”,可以組合成多少個“三國聯(lián)盟”?
A2:213組合和312組合,代表同一個組合,只要有三個號碼球在一起即可。即不要求順序的,屬于“組合C”計算范疇。
上問題中,將所有的包括排列數(shù)的個數(shù)去除掉屬于重復的個數(shù)即為最終組合數(shù)C(3,9)=9x8x7/3x2x1
排列、組合的概念和公式典型例題分析
例1設有3名學生和4個課外小組。
(1)每名學生都只參加一個課外小組;
(2)每名學生都只參加一個課外小組,而且每個小組至多有一名學生參加。各有多少種不同方法?
解(1)由于每名學生都可以參加4個課外小組中的任何一個,而不限制每個課外小組的人數(shù),因此共有種不同方法。
(2)由于每名學生都只參加一個課外小組,而且每個小組至多有一名學生參加,因此共有種不同方法。
點評由于要讓3名學生逐個選擇課外小組,故兩問都用乘法原理進行計算。
例2排成一行,其中不排第一,不排第二,不排第三,不排第四的不同排法共有多少種?
解依題意,符合要求的排法可分為第一個排、、中的某一個,共3類,每一類中不同排法可采用畫“樹圖”的方式逐一排出:
∴符合題意的不同排法共有9種。
點評按照分“類”的思路,本題應用了加法原理。為把握不同排法的規(guī)律,“樹圖”是一種具有直觀形象的有效做法,也是解決計數(shù)問題的一種數(shù)學模型。
例3判斷下列問題是排列問題還是組合問題?并計算出結果。
(1)高三年級學生會有11人:
、倜績扇嘶ネㄒ环庑牛餐硕嗌俜庑?
②每兩人互握了一次手,共握了多少次手?
(2)高二年級數(shù)學課外小組共10人:
、購闹羞x一名正組長和一名副組長,共有多少種不同的選法?
②從中選2名參加省數(shù)學競賽,有多少種不同的選法?
(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八個質數(shù):
、購闹腥稳蓚數(shù)求它們的商可以有多少種不同的商?
、趶闹腥稳蓚求它的積,可以得到多少個不同的積?
(4)有8盆花:
、購闹羞x出2盆分別給甲乙兩人每人一盆,有多少種不同的選法?
、趶闹羞x出2盆放在教室有多少種不同的選法?
分析(1)
、儆捎诿咳嘶ネㄒ环庑,甲給乙的信與乙給甲的信是不同的兩封信,所以與順序有關是排列;
、谟捎诿績扇嘶ノ找淮问郑着c乙握手,乙與甲握手是同一次握手,與順序無關,所以是組合問題。其他類似分析。
(1)①是排列問題,共用了封信;
②是組合問題,共需握手(次).
(2)①是排列問題,共有(種)不同的選法;
、谑墙M合問題,共有種不同的選法。
(3)①是排列問題,共有種不同的商;
、谑墙M合問題,共有種不同的積。
(4)①是排列問題,共有種不同的選法;
、谑墙M合問題,共有種不同的選法。
例4證明。
證明左式
右式。
∴等式成立。
點評這是一個排列數(shù)等式的證明問題,選用階乘之商的形式,并利用階乘的性質,可使變形過程得以簡化。
例5化簡。
解法一原式
解法二原式
點評解法一選用了組合數(shù)公式的階乘形式,并利用階乘的性質;解法二選用了組合數(shù)的兩個性質,都使變形過程得以簡化。
例6解方程:(1);(2).
解(1)原方程
解得。
(2)原方程可變?yōu)?/p>
∵,
∴原方程可化為。
即,解得
排列組合定義
從n個不同元素中,任取m(m≤n,m與n均為自然數(shù))個不同的元素按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列;從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有排列的個數(shù),叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數(shù),用符號 A(n,m)表示。
排列組合公式
A(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)!
C-Combination 組合數(shù)
A-Arrangement 排列數(shù)
n-元素的總個數(shù)
m-參與選擇的元素個數(shù)
i-階乘
排列組合基本計數(shù)原理
加法原理與分布計數(shù)法
1、加法原理:做一件事,完成它可以有n類辦法,在第一類辦法中有m1種不同的方法,在第二類辦法中有m2種不同的方法,……,在第n類辦法中有mn種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1+m2+m3+…+mn種不同方法。
2、第一類辦法的方法屬于集合A1,第二類辦法的方法屬于集合A2,……,第n類辦法的方法屬于集合An,那么完成這件事的方法屬于集合A1UA2U…UAn。
3、分類的要求:每一類中的每一種方法都可以獨立地完成此任務;兩類不同辦法中的具體方法,互不相同(即分類不重);完成此任務的任何一種方法,都屬于某一類(即分類不漏)。
乘法原理與分布計數(shù)法
1、乘法原理:做一件事,完成它需要分成n個步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1xm2xm3x…xmn種不同的方法。
2、合理分步的要求:任何一步的一種方法都不能完成此任務,必須且只須連續(xù)完成這n步才能完成此任務;各步計數(shù)相互獨立;只要有一步中所采取的方法不同,則對應的完成此事的方法也不同。
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