解法一:(从特殊位置考虑) 解法二:(从特殊元素考虑)若选: 若不选:
则共有 + =136080
解法三:(间接法) 136080
示例二:
⑴ 八个人排成前后两排,每排四人,其中甲、乙要排在前排,丙要排在后排,则共有多少种不同的排法?
略解:甲、乙排在前排 ;丙排在后排 ;其余进行全排列 .
所以一共有 =5760种方法.
⑵ 不同的五种商品在货架上排成一排,其中a, b两种商品必须排在一起,而c, d两种商品不排在一起, 则不同的排法共有多少种?
略解:(“捆绑法”和“插空法”的综合应用)a, b捆在一起与e进行排列有 ;
此时留下三个空,将c, d两种商品排进去一共有 ;最后将a, b“松绑”有 .所以一共有 =24种方法.
⑶ 6张同排连号的电影票,分给3名教师与3名学生,若要求师生相间而坐,则不同的坐法有多少种?
略解:(分类)若第一个为老师则有 ;若第一个为学生则有
所以一共有2 =72种方法.
示例三:
⑴ 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字的正整数?
略解: ⑵ 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字,并且比13 000大的正整数?
解法一:分成两类,一类是首位为1时,十位必须大于等于3有 种方法;另一类是首位不为1,有 种方法.所以一共有 个数比13 000大.
解法二:(排除法)比13 000小的正整数有 个,所以比13 000大的正整数有 =114个.
示例四: 用1,3,6,7,8,9组成无重复数字的四位数,由小到大排列.
⑴ 第114个数是多少? ⑵ 3 796是第几个数?
解:⑴ 因为千位数是1的四位数一共有 个,所以第114个数的千位数应该是“3”,十位数字是“1”即“31”开头的四位数有 个;同理,以“36”、“37”、“38”开头的数也分别有12个,所以第114个数的前两位数必然是“39”,而“3 968”排在第6个位置上,所以“3 968” 是第114个数.
⑵ 由上可知“37”开头的数的前面有60+12+12=84个,而3 796在“37”开头的四位数中排在第11个(倒数第二个),故3 796是第95个数.
示例五: 用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,其中
⑴ 能被25整除的数有多少个?
⑵ 十位数字比个位数字大的有多少个?
解: ⑴ 能被25整除的四位数的末两位只能为25,50两种,末尾为50的四位数有 个,末尾为25的有 个,所以一共有 + =21个.
注: 能被25整除的四位数的末两位只能为25,50,75,00四种情况.
⑵ 用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,一共有 个.因为在这300个数中,十位数字与个位数字的大小关系是“等可能的”,所以十位数字比个位数字大的有 个.
三、小结:能够根据题意选择适当的排列方法,同时注意考虑问题的全面性,此外能够借助一题多解检验答案的正确性.
四、作业:“3+X”之 排列 练习
组 合 ⑴
课题:组合、组合数的概念
目的:理解组合的意义,掌握组合数的计算公式.
过程:
一、复习、引入:
1.复习排列的有关内容:
定 义特 点相同排列公 式
排 列
以上由学生口答.
2.提出问题:
示例1: 从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某天的一项活动,其中1名同学参加上午的活动,1名同学参加下午的活动,有多少种不同的选法?
示例2: 从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加一项活动,有多少种不同的选法?
引导观察:示例1中不但要求选出2名同学,而且还要按照一定的顺序“排列”,而示例2只要求选出2名同学,是与顺序无关的.
引出课题:组合问题.
二、新授:
1.组合的概念:一般地,从n个不同元素中取出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.
注:1.不同元素 2.“只取不排”——无序性 3.相同组合:元素相同
判断下列问题哪个是排列问题哪个是组合问题:
⑴ 从A、B、C、D四个景点选出2个进行游览;(组合)
⑵ 从甲、乙、丙、丁四个学生中选出2个人担任班长和团支部书记.(排列)
2.组合数的概念: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.用符号 表示.
例如:示例2中从3个同学选出2名同学的组合可以为:甲乙,甲丙,乙丙.即有 种组合.
又如:从A、B、C、D四个景点选出2个进行游览的组合:AB,AC,AD,BC,BD,CD一共6种组合,即: 在讲解时一定要让学生去分析:要解决的问题是排列问题还是组合问题,关键是看是否与顺序有关.那么又如何计算 呢?
3.组合数公式的推导
⑴提问:从4个不同元素a,b,c,d中取出3个元素的组合数 是多少呢?
启发: 由于排列是先组合再排列,而从4个不同元素中取出3个元素的排列数 可以求得,故我们可以考察一下 和 的关系,如下:
组 合 排列
由此可知:每一个组合都对应着6个不同的排列,因此,求从4个不同元素中取出3个元素的排列数 ,可以分如下两步:① 考虑从4个不同元素中取出3个元素的组合,共有 个;② 对每一个组合的3个不同元素进行全排列,各有 种方法.由分步计数原理得: = ,所以: .
⑵ 推广: 一般地,求从n个不同元素中取出m个元素的排列数 ,可以分如下两步:① 先求从n个不同元素中取出m个元素的组合数 ;② 求每一个组合中m个元素全排列数 ,根据分布计数原理得: = ⑶ 组合数的公式:
或 ⑷ 巩固练习:
1.计算:⑴ ⑵ 2.求证: 3.设 求 的值.
解:由题意可得: 即:2≤x≤4
∵ ∴x=2或3或4
当x=2时原式值为7;当x=3时原式值为7;当x=2时原式值为11.
∴所求值为4或7或11.
4.例题讲评
例1. 6本不同的书分给甲、乙、丙3同学,每人各得2本,有多少种不同的分
法?
略解: 例2.4名男生和6名女生组成至少有1个男生参加的三人实践活动小组,问组成方法共有多少种?
解法一:(直接法)小组构成有三种情形:3男,2男1女,1男2女,分别有 , , ,所以一共有 + + =100种方法.
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