排列组合CN和AN公式 小学数学必做100题,老师们一定要知道!

※排列定义?从n个不同的元素中,取r个不重复的元素,按顺序排列,称为从n个中取r个的无重排列。排列的全体组成的集合用P(n,r)表示。排列的个数用P(n,r)表示。当r=n时称为全排列。通常不说可重即无重。可重排列的相应记号为P(n,r),P(n,r)。组合定义从n个不同元素中取r个不重复的元素组成一个子集,而不考虑其元素的次序,称为从n个中取r个的无重组合。组合的全体组成的集合用C(n,r)表示,组合的个数用C(n,r)表示,对应于可重组合有记号C(n,r),C(n,r)。排列组合的基本理论和公式排列与元素的次序有关,组合与次序无关.如231与213是两个排列,2+3+1的和与2+1+3的和是一个组合.(一)两个基本原理是排列和组合的基础(1)乘法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方式,在第二类办法中有m2种不同的方式,……,在第n类办法中有mn种不同的方式,这么完成这件事共有N=m1+m2+m3+…+mn种不同方式.(2)除法原理:做一件事,完成它须要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方式,做第二步有m2种不同的方式,……,做第n步有mn种不同的方式,这么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方式.这儿要注意分辨两个原理,要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,第一类中的方式都是独立的,因而用乘法原理;做一件事,须要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个相互联系的步骤,依次陆续完成,这件事才算完成,因而用除法原理.这样完成一件事的分“类”和“步”是有本质区别的,因而也将两个原理区分开来.(二)排列和排列数(1)排列:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,根据一定的次序排成一列排列组合CN和AN公式,称作从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.从排列的意义可知,假如两个排列相同,除了这两个排列的元素必须完全相同,但是排列的次序必须完全相同,这就告诉了我们怎样判定两个排列是否相同的方式.(2)排列数公式:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列当m=n时,为全排列Pnn=n(n-1)(n-2)…3·2·1=n!(三)组合和组合数(1)组合:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,称作从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.从组合的定义知,假如两个组合中的元素完全相同,不管元素的次序怎样,都是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合.(2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个这儿要注意排列和组合的区别和联系,从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,“按照一定的次序排成一列”与“不管怎么的次序并成一组”这是有本质区别的.[例题剖析]1.首先明晰任务的意义例.某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的宽度相同,如图。
若规定只能向东或向西两个方向沿图中路线前进,则从M到N有多少种不同的走法?剖析:对实际背景的剖析可以逐层深入(一)从M到N必须向下走三步,往右走五步,共走八步。(二)每一步是向下还是往右,决定了不同的走法。(三)事实上,当把向下的步骤决定后,剩下的步骤只能往右。因而,任务可表述为:从八个步骤中选出哪三步是向下走,就可以确定走法数,本题答案为:=56。2.注意乘法原理与除法原理的特性,剖析是分类还是分步,是排列还是组合例.从6双不同颜色的手套中任取4只,其中刚好有一双同色的取法有。(A)240(B)180(C)120(D)60剖析:其实本题应分步解决。(一)从6双中选出一双同色的手套,有6种方式;(二)从剩下的十只手套中任选一只,有10种方式。(三)从除前所涉及的两双手套之外的八只手套中任选一只,有8种方式;(四)因为选定与次序无关,因(二)(三)中的选法重复一次,因此共240种。3.特殊元素,优先处理;特殊位置,优先考虑例.对某件产品的6件不同正品和4件不同次品进行一一测试,至分辨出所有次品为止。若所有次品正好在第五次测试时被全部发觉,则这样的测试方式有多少种可能?剖析:本题意指第五次测试的产品一定是次品排列组合CN和AN公式,而且是最后一个次品,因此第五次测试应算是特殊位置了,分步完成。
第一步:第五次测试的有C(4.1)种可能;第二步:前四次有一件正品有C(6.1)中可能。第三步:前四次有P(4.4)种可能。共有种可能。4.捆绑与插空例.某人射箭8枪,命中4枪,正好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?剖析:连续命中的三枪与单独命中的一枪不能相邻,因此这是一个插空问题。另外没有命中的之间没有区别,何必计数。即在四发空枪之间产生的5个空中选出2个的排列,即P(5.2)。4.间接计数法.(1)排除法例.正方体8个顶点中取出4个,可组成多少个多面体?剖析:所求问题的方式数=任意选四点的组合数-共面四点的方式数,共C(8.4)-12=70-12=58个。5.挡板的使用例.10个名额分配到八个班,每班起码一个名额,问有多少种不同的分配方式?剖析:把10个名额看成十个元素,在这十个元素之间产生的九个空中,选出七个位置放置档板,则每一种放置方法就相当于一种分配方法。因此共36种。6.注意排列组合的区别与联系:所有的排列都可以看作是先取组合,再做全排列;同样,组合如补充一个阶段(排序)可转化为排列问题。例.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,(1)可组成多少个不同的四位数?(2)可组成多少个不同的四位质数?(3)可组成多少个能被3整除的四位数?(4)将(1)中的四位数按从小到大的次序排成一数列,问第85项是哪些?剖析:(1)有个。
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(2)分为两类:0在末位,则有种:0不在末位,则有种。共+种。(3)先把四个相乘能被3整除的四个数从小到大列出下来,即先选0,1,2,30,1,3,50,2,3,40,3,4,51,2,4,5它们排列下来的数一定可以被3整除,再排列,有:4×()+=96种。(4)首位为1的有=60个。前两位为20的有=12个。前两位为21的有=12个。因此第85项是前两位为23的最小数,即为2301。7.分组问题例.6人分乘两辆不同的车,每车最多乘4人,则不同的乘车方式为。剖析:(一)考虑先把6人分成2人和4人,3人和3人各两组。第一类:平均分成3人一组,有种方式。第二类:分成2人,4人各一组,有种方式。(二)再考虑分别上两辆不同的车。综合(一)(二),有种。