高中数学重点知识:排列组合公式
排列组合公式/排列组合计算公式
排列P------和顺序有关
组合C-------不牵涉到顺序的问题
排列分顺序,组合不分
比如把5本不一样的书分给3个人,有几种分法。排列
把5本书分给3个人,有几种分法组合
1.排列及计算公式
从n个不同元素中,任取m(mn)个元素根据肯定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列;从n个不同元素中取出m(mn)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号p(n,m)表示。
p(n,m)=n(n-1)(n-2)(n-m+1)=n!/(n-m)!(规定0!=1).
2.组合及计算公式
从n个不同元素中,任取m(mn)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n个不同元素中取出m(mn)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
c(n,m)表示。
c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!*m!);c(n,m)=c(n,n-m);
3.其他排列与组合公式
从n个元素中取出r个元素的循环排列数=p(n,r)/r=n!/r(n-r).
n个元素被分成k类,每类的个数分别是n1,n2,nk这n个元素的全排列数为
n!/(n1!*n2!**nk!).
k类元素,每类的个数无限,从中取出m个元素的组合数为c(m+k-1,m).
排列(Pnm(n为下标,m为上标))
Pnm=n(n-1)(n-m+1);Pnm=n!/(n-m)!(注:!是阶乘符号);Pnn(两个n分别为上标和下标)=n!;0!=1;Pn1(n为下标1为上标)=n
组合(Cnm(n为下标,m为上标))
Cnm=Pnm/Pmm;Cnm=n!/m!(n-m)!;Cnn(两个n分别为上标和下标)=1;Cn1(n为下标1为上标)=n;Cnm=Cnn-m
2008-07-0813:30
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
从N倒数r个,表达式应该为n*(n-1)*(n-2).(n-r+1);
由于从n到(n-r+1)个数为n-(n-r+1)=r
举例:
Q1:有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数?
A1:
123和213是两个不一样的排列数。即对排列顺序有需要的,既是排列P计算范畴。
上问题中,任何一个号码只可以用一次,显然不会出现988,997之类的组合,大家可以这么看,百位数有9种可能,十位数则应该有9-1种可能,个位数则应该只有9-1-1种可能,最后共有9*8*7个三位数。计算公式=P(3,9)=9*8*7,(从9倒数3个的乘积)
Q2:有从1到9共计9个号码球,请问,假如三个一组,代表三国网盟,可以组合成多少个三国网盟?
A2:213组合和312组合,代表同一个组合,只须有三个号码球在一块即可。即不需要顺序的,是组合C计算范畴。
上问题中,将所有些包含排列数的个数去除掉是重复的个数即为最后组合数C(3,9)=9*8*7/3*2*1
排列、组合的定义和公式典型例题剖析
例1设有3名学生和4个课外小组。(1)每名学生都只参加一个课外小组;(2)每名学生都只参加一个课外小组,而且每一个小组至多有一名学生参加。各有多少种不同办法?
解(1)因为每名学生都可以参加4个课外小组中的任何一个,而不限制每一个课外小组的人数,因此共有种不同办法。
(2)因为每名学生都只参加一个课外小组,而且每一个小组至多有一名学生参加,因此共有种不同办法。
点评因为要让3名学生逐个选择课外小组,故两问都用乘法原理进行计算。
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种?
解依题意,符合需要的排法可分为第一个排、、中的某一个,共3类,每一类中不同排法可使用画树图的方法逐一排出:
符合题意的不同排法共有9种。
点评根据分类的思路,本题应用了加法原理。为把握不同排法的规律,树图是一种具备直观形象的有效做法,也是解决计数问题的一种数学模型。
例3判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果。
(1)高三学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?
(2)高二数学课外小组共10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不一样的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不一样的选法?
(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不一样的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不一样的积?
(4)有8盆花:①从中选出2盆分别给甲乙两人每个人一盆,有多少种不一样的选法?②从中选出2盆放在教室有多少种不一样的选法?
剖析(1)①因为每个人互通一封信,甲给乙的信与乙给甲的信是不一样的两封信,所以与顺序有关是排列;②因为每两人互握一次手,甲与乙握手,乙与甲握手是同一次握手,与顺序无关,所以是组合问题。其他类似剖析。
(1)①是排列问题,共用了封信;②是组合问题,共需握手(次).
(2)①是排列问题,共有(种)不一样的选法;②是组合问题,共有种不一样的选法。
(3)①是排列问题,共有种不一样的商;②是组合问题,共有种不一样的积。
(4)①是排列问题,共有种不一样的选法;②是组合问题,共有种不一样的选法。
例4证明。
证明左式
右式。
等式成立。
点评这是一个排列数等式的证明问题,使用阶乘之商的形式,并借助阶乘的性质,可使变形过程得以简化。
例5化简。
解法一原式
解法二原式
点评解法一使用了组合数公式的阶乘形式,并借助阶乘的性质;解法二使用了组合数的两个性质,都使变形过程得以简化。
例6解方程:(1);(2).
解(1)原方程
解得。
(2)原方程可变为
∵,
原方程可化为。
即,解得