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排列与排列数(1)
高二年级数学
【复习回顾】分类加法计数原理分步乘法计数原理联系都是解决计数问题的方法.区别1完成一件事有n类办法,各类办法相互独立.分类→计数→相加完成一件事共分n个步骤.分步→计数→相乘区别2任何一类办法中的任何一种方法都可以单独完成这件事.只有各个步骤都完成才能完成这件事.
问题(2)从甲地到乙地,可以乘坐火车,也可以乘汽车,还可以乘轮船,假定火车每日1班,汽车每日3班,轮船每日2班,那么一天中从甲地到乙地有多少种不同的走法呢?(1)用1,2,3,4可以排成多少个数字不重复的两位数?【尝试与发现】解:分别指定两位数的各个数位上的数字,分两步完成:第一步:确定十位上的数字,共4种方法;第二步:确定个位上的数字,共3种方法.根据分步乘法计数原理,两位数的排法共有种.
(2)班里要在甲、乙、丙、丁4名学生中选出2名,分别在某话剧表演中扮演A和B两个角色,共有多少种不同的选择方法?解:选择角色的方法可以分为两步完成.第一步:确定角色A的扮演者,共4种方法;第二步:确定角色B的扮演者,共有3种方法.根据分步乘法计数原理,不同选择方法共有种.【尝试与发现】
【尝试与发现】(3)小张要在4所大学中选择2所,分别作为自己的第一志愿和第二志愿,小张共有多少种不同的选择方式?解:分别指定每个志愿的选择,分两步完成.第一步:确定第一志愿,共4种选法;第二步:确定第二志愿,共有3种选法.根据分步乘法计数原理,不同选择方法共有种.
【抽象概括,形成概念】(1)用1,2,3,4可以排成多少个数字不重复的两位数?(2)在甲、乙、丙、丁4名学生中选出2名,分别在某话剧表演中扮演A和B两个角色,共有多少种不同的选择方法?(3)小张要在4所大学中选择2所,分别作为自己的第一志愿和第二志愿,小张共有多少种不同的选择方式?思考:这个现象是偶然还是必然?我们能否从中提炼数学本质?
【抽象概括,形成概念】问题1问题2问题3对象4个数字4名同学4所大学位置2个数位2个角色2个志愿本质研究从4个不同对象中选出2个,并按先后顺序排列,有多少种不同排法?(一般化)
【抽象概括,形成概念】1.排列一般地,从个不同对象中,任取()个对象,按照一定顺序排成一列,称为从个不同对象中取出个对象的一个排列.注意:一个排列就是完成这件事的一种方法,不同的排列就是完成这件事的不同方法.
特别地,当时的排列(即取出所有对象的排列)称为全排列.【抽象概括,形成概念】排列定义中的2个特征:①取出的对象互不相同;②取出的对象要按一定的顺序排列.
问题(2).在甲、乙、丙、丁4名学生中选出2名,分别在某话剧表演中扮演A和B两个角色,共有多少种不同的选择方法?(甲、乙)角色A由甲扮演角色B由乙扮演(甲、乙)是一个排列.(乙、甲)角色A由乙扮演角色B由甲扮演.不同排列
可列举出问题(2)的所有排列:(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(乙,甲),(乙,丙),(乙,丁),(丙,甲),(丙,乙),(丙,丁),(丁,甲),(丁,乙),(丁,丙).共12种.联想到点的坐标?如:(1,2)和(2,1)相同排列,需同时满足:①组成排列的对象是相同的;②排列中对象的顺序也是相同的.
2.排列数从个不同对象中,任取()个对象的所有排列的个数,称为从个不同对象中取出个对象的排列数.用符号表示.
:表示从n个不同对象中取出1个的方法数,则.:表示从n个不同对象中取出2个并按先后顺序排列的方法数.我们可以分两步完成:第一步,先选一个排在第一个位置,有n种选法;第二步,再从剩下的对象中选一个排在第二个位置,有n-1种选法.因此共有种选法,即.
用类似的方法可知:,,……一般地,我们有m个数第m个因数
排列数公式:特征:(1)是从n开始依次递减连续m个正整数的积;(2)其中,;(3)排列数符号既是一个结果,又表示一种运算.
例1.判断下列问题是否为排列问题,如果是,请计算出结果.(1)集合共有多少个不同的子集?(2)由4个数字组成的手机密码锁,如果忘记了密码,最多要试多少次才能打开密码锁?(3)有4位同学和1位老师站成一排照相,如果
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