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目录 考点一:排列..................................................................................................2 题型一、排列数计算...........................................................................3 题型二、排列在实际问题中的应用........................................................5 课后综合巩固练习..................................................................................................6 考点一:排列 m( m ≤ n) n n 排列:一般地,从 个不同的元素中任取 个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从 个 不同元素中取出 m 个元素的一个排列.(其中被取的对象叫做元素) m ( m ≤ n) n n 排列数:从 个不同的元素中取出 个元素的所有排列的个数,叫做从 个不同元素中取出 m 个元素的排列数,用符号 排列数公式: A mn 表示. A mn n(n 1)(n 2)L (n m 1) , m ,n �N ,并且 m≤ n . 全排列:一般地, n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做 n 个不同元素的一个全排列. n n! 0! 1 n 1 n 的阶乘:正整数由 到 的连乘积,叫作 的阶乘,用 表示.规定: . 排列组合一些常用方法 1.特殊元素、特殊位置优先法 元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素; 位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置; 2.分类分步法:对于较复杂的排列组合问题,常需要分类讨论或分步计算,一定要做到分类明确 , 层次清楚,不重不漏. 3.排除法,从总体中排除不符合条件的方法数,这是一种间接解题的方法. 4.捆绑法:某些元素必相邻的排列,可以先将相邻的元素“捆成一个”元素,与其它元素进行排列, 然后再给那“一捆元素”内部排列. 5.插空法:某些元素不相邻的排列,可以先排其它元素,再让不相邻的元素插空. 6.插板法: n 个相同元素,分成 m(m ≤ n) 组,每组至少一个的分组问题——把 n 个元素排成一排, m 1 从 n 1 个空中选 m 1 个空,各插一个隔板,有 Cn 1 . 7.分组、分配法:分组问题(分成几堆,无序).有等分、不等分、部分等分之别.一般地平均 分成 n 堆(组),必须除以 n !,如果有 m 堆(组)元素个数相等,必须除以 m ! 8.错位法:编号为 1 至 n 的 n 个小球放入编号为 1 到 n 的 n 个盒子里,每个盒子放一个小球,要求 小球与盒子的编号都不同,这种排列称为错位排列,特别当 n 2 ,3,4,5 时的错位数各为 1,2,9,44.关于 5、6、7 个元素的错位排列的计算,可以用剔除法转化为 2 个、3 个、4 个元素 的错位排列的问题. 实际问题的解题策略 排列与组合应用题,主要考查有附加条件的应用问题,解决此类问题通常有三种途径: ① 元素分析法:以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素; ② 位置分析法:以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置; ③ 间接法:先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数. 求解时应注意先把具体问题转化或归结为排列或组合问题;再通过分析确定运用分类计数原理还是 分步计数原理;然后分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏;最后列出式子计算作答. 具体的解题策略有: ① 对特殊元素进行优先安排; ② 理解题意后进行合理和准确分类,分类后要验证是否不重不漏; ③ 对于抽出部分元素进行排列的问题一般是先选后排,以防出现重复; ④ 对于元素相邻的条件,采取捆绑法;对于元素间隔排列的问题,采取插空法或隔板法; ⑤ 顺序固定的问题用除法处理;分几排的问题可以转化为直排问题处理; ⑥ 对于正面考虑太复杂的问题,可以考虑反面. ⑦ 对于一些排列数与组合数的问题,需要构造模型. 题型一、排列数计算 1.若 2008 M A11 A22 A33 � A2008 A.3 ( ) ,则 M 的个位数字是 B.8 【分析】根据题意,由排列数公式计算可得 得 A66 , A77 ,� , 2008 A2008 C.0 A11 1 , D.5 A22 2 , A33 6 的个位数都是 0,由此分析可得答案. , A44 24 , A55 120 ,分析可 【解答】解:根据题意,由排列数公式计算可得 A66 , A77 ,� , 2008 A2008 A11 1 , A22 2 , A33 6 , A44 24 , A55 120 , 的个位数都是 0, 1 2 6 24 33 , 则 M 的个位数字是 3; 故选: A . 【点评】本题考查排列数公式的应用,解题时要注意总结规律. 2.已知自然数 x 满足 3 Ax31 2 Ax2 2 6 Ax21 A.3 ,则 B.5 x( ) C.4 D.6 【分析】利用排列数公式构造关于 x 的方程,由此能求出结果. 【解答】解:Q 自然数 x 满足 3 Ax31 2 Ax2 2 6 Ax21 3( x 1) x ( x 1) 2( x 2)( x 1) 6( x 1) x 整理,得: 解得 3x 2 11x 4 0 , , , 1 或 x (舍 ) . 3 x4 故选: C . 【点评】本题考查实数值的求法,二查排列数公式的应用,考查推理论证能力、运算求解能力,考 查化归与转化思想,考查创新意识、应用意识 3.解下列各式中的 n 值. (1) 90 An2 An4 ;(2) An4 gAnn44 42 Ann22 【分析】(1)利用排列数公式得到 . 90n(n 1) n(n 1)(n 2)(n 3) n ,由此能求出 . n! g(n 4)! 42( n 2)! (2)利用排列数公式和组合数公式得到 ( n 4)! ,从而 n(n 1) 42 ,由此能求 出n. Q 90 An2 An4 【解答】解:(1) , 90n(n 1) n(n 1)(n 2)(n 3) n 2 5n 84 0 , ( n 12)(n 7) 0 解得 n 12 或 , , n 7 ) (舍 . n 12 . (2)Q An4 gAnn44 42 Ann22 , n! g( n 4)! 42( n 2)! ( n 4)! , n(n 1) 42 解得 n7 或 , n2 n 42 0 n 6 , ) (舍 , n 7 . 【点评】本题考查方程的解法,考查排列数公式、组合数公式等基础知识,考查推理论证能力、运 算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是基础题. 题型二、排列在实际问题中的应用 ( ) 1.用数字 0,1,2,3,4 组成没有重复数字且大于 3000 的四位数,这样的四位数有 A.250 个 B.249 个 C.48 个 D.24 个 【分析】由排列组合及简单的计数问题得:用数字 0,1,2,3,4 组成没有重复数字且大于 3000 的四位数,这样的四位数有 24 24 48 个,得解. 【解答】解:①当千位数字为 3 时,由数字 0,1,2,3,4 组成没有重复数字的四位数有 个, ② 当千位数字为 4 时,由数字 0,1,2,3,4 组成没有重复数字的四位数有 A43 24 个, A43 24 综合①②得: 用数字 0,1,2,3,4 组成没有重复数字且大于 3000 的四位数,这样的四位数有 24 24 48 个, 故选: C . 【点评】本题考查了排列组合及简单的计数问题. 2.某班某天上午有五节课,需安排的科目有语文,数学,英语,物理,化学,其中语文和英语必 ( ) 须连续安排,数学和物理不得连续安排,则不同的排课方法数为 A.60 B.48 C.36 D.24 【分析】由排列组合中的相邻问题与不相邻问题得:不同的排课方法数为 A22 A22 A32 24 ,得解. 【解答】解:先将语文和英语捆绑在一起,作为一个新元素处理, 再将此新元素与化学全排,再在 3 个空中选 2 个空将数学和物理插入即可, 即不同的排课方法数为 A22 A22 A32 24 , 故选: D . 【点评】本题考查了排列组合中的相邻问题与不相邻问题. 3.某班上午有五节课,计划安排语文、数学、英语、物理、化学各一节,要求语文与化学相邻, ( ) 且数学不排第一节,则不同排法的种数为 A.24 B.36 C.42 【分析】由排列组合中的捆绑问题得:不同排法的种数为 D.48 A22 A44 A22 A33 48 12 36 ,得解. 【解答】解:先将语文与化学捆绑在一起,作为一个元素,再将四个元素全排,再减去数学排第一 节的排法即可 即不同排法的种数为 A22 A44 A22 A33 48 12 36 故选: B . 【点评】本题考查了排列组合中的捆绑问题. , 课后综合巩固练习 ( ) 1.六位同学站成一排照相,若要求同学甲站在同学乙的左边,则不同的站法有 A.180 种 B.240 种 C.360 种 D.720 种 【分析】根据题意,首先计算 6 人并排站成一排的情况数目,进而分析可得,甲站在乙的左边与甲 站在乙的右边的数目是相等的,计算可得答案. 【解答】解:根据题意,6 人并排站成一排,有 A66 种情况, 而其中甲站在乙的左边与甲站在乙的右边是等可能的, 则其情况数目是相等的, 1 6 则甲站在乙的左边的情况数目为 2 �A6 360 ; 故选: C .
人教A版高中数学选修2-3讲义及题型归纳:排列数计算及在实际问题中的应用
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