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1、排列組合公式(1)掌握加法原理及乘法原理,并能用這兩個(gè)原理分析和解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題?! 。?)理解排列、組合的意義。掌握排列數(shù)、組合數(shù)的計(jì)算公式,并能用它們解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題?! ≈攸c(diǎn):兩個(gè)原理尤其是乘法原理的應(yīng)用?! ‰y點(diǎn):不重不漏?! ≈R(shí)要點(diǎn)及典型例題分析: 1.加法原理和乘法原理 兩個(gè)原理是理解排列與組合的概念,推導(dǎo)排列數(shù)及組合數(shù)公式,分析和解決排列與組合的應(yīng)用問(wèn)題的基本原則和依據(jù);完成一件事共有多少種不同方法,這是兩個(gè)原理所要回答的共同問(wèn)題。而兩者的區(qū)別在于完成一件事可分幾類(lèi)辦法和需要分幾個(gè)步驟。 例1.書(shū)架上放有
2、3本不同的數(shù)學(xué)書(shū),5本不同的語(yǔ)文書(shū),6本不同的英語(yǔ)書(shū)?! 。?)若從這些書(shū)中任取一本,有多少種不同的取法? ?。?)若從這些書(shū)中取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各一本,有多少種不同的取法? ?。?)若從這些書(shū)中取不同的科目的書(shū)兩本,有多少種不同的取法。 解:(1)由于從書(shū)架上任取一本書(shū),就可以完成這件事,故應(yīng)分類(lèi),由于有3種書(shū),則分為3類(lèi)然后依據(jù)加法原理,得到的取法種數(shù)是:3+5+6=14種?! 。?)由于從書(shū)架上任取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各1本,需要分成3個(gè)步驟完成,據(jù)乘法原理,得到不同的取法種數(shù)是:3×5×6=90(種)?! 。?)
3、由于從書(shū)架上任取不同科目的書(shū)兩本,可以有3類(lèi)情況(數(shù)語(yǔ)各1本,數(shù)英各1本,語(yǔ)英各1本)而在每一類(lèi)情況中又需分2個(gè)步驟才能完成。故應(yīng)依據(jù)加法與乘法兩個(gè)原理計(jì)算出共得到的不同的取法種數(shù)是:3×5+3×6+5×20/206=63(種)。例2.已知兩個(gè)集合A={1,2,3},B={a,b,c,d,e},從A到B建立映射,問(wèn)可建立多少個(gè)不同的映射? 分析:首先應(yīng)明確本題中的“這件事是指映射,何謂映射?即對(duì)A中的每一個(gè)元素,在B中都有唯一的元素與之對(duì)應(yīng)?!薄 ∫駻中有3個(gè)元素,則必須將這3個(gè)元素都在B中找到家,這件事才完成。因此,應(yīng)分3個(gè)步
4、驟,當(dāng)這三個(gè)步驟全進(jìn)行完,一個(gè)映射就被建立了,據(jù)乘法原理,共可建立不同的映射數(shù)目為:5×5×5=125(種)?! ?.排列數(shù)與組合數(shù)的兩個(gè)公式 排列數(shù)與組合數(shù)公式各有兩種形式,一是連乘積的形式,這種形式主要用于計(jì)算;二是階乘的形式,這種形式主要用于化簡(jiǎn)與證明?! ∵B乘積的形式 階乘形式 Anm=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)= Cnm=例3.求證:Anm+mAnm-1=An+1m 證明:左邊= ∴等式成立?! ≡u(píng)述:這是一個(gè)排列數(shù)等式的證明問(wèn)題,選用階乘之商的形式,并利用階乘
5、的性質(zhì):n!(n+1)=(n+1)!可使變形過(guò)程得以簡(jiǎn)化。 例4.解方程. 解:原方程可化為:?? ?? 解得x=3。20/20 評(píng)述:解由排列數(shù)與組合數(shù)形式給出的方程時(shí),在脫掉排列數(shù)與組合數(shù)的符號(hào)時(shí),要注意把排列數(shù)與組合數(shù)定義中的取出元素與被取元素之間的關(guān)系以及它們都屬自然數(shù)的這重要限定寫(xiě)在脫掉符號(hào)之前?! ?.排列與組合的應(yīng)用題 歷屆高考數(shù)學(xué)試題中,排列與組合部分的試題主要是應(yīng)用問(wèn)題。一般都附有某些限制條件;或是限定元素的選擇,或是限定元素的位置,這些應(yīng)用問(wèn)題的內(nèi)容和情景是多種多樣的,而解決它們的方法還是有規(guī)律可
6、循的。常用的方法有:一般方法和特殊方法兩種?! ∫话惴椒ㄓ校褐苯臃ê烷g接法?! 。?)在直接法中又分為兩類(lèi),若問(wèn)題可分為互斥各類(lèi),據(jù)加法原理,可用分類(lèi)法;若問(wèn)題考慮先后次序,據(jù)乘法原理,可用占位法?! 。?)間接法一般用于當(dāng)問(wèn)題的反面簡(jiǎn)單明了,據(jù)A∪=I且A∩=的原理,采用排除的方法來(lái)獲得問(wèn)題的解決。 特殊方法: ?。?)特元特位:優(yōu)先考慮有特殊要求的元素或位置后,再去考慮其它元素或位置?! 。?)捆綁法:某些元素必須在一起的排列,用“捆綁法”,緊密結(jié)合粘成小組,組內(nèi)外分別排列?! 。?)插空法:某些元素必須不在一起的分離排列用
7、“插空法”,不需分離的站好實(shí)位,在空位上進(jìn)行排列?! 。?)其它方法。 例5.7人排成一行,分別求出符合下列要求的不同排法的種數(shù)?! 。?)甲排中間;?。?)甲不排兩端;(3)甲,乙相鄰; ?。?)甲在乙的左邊(不要求相鄰);(5)甲,乙,丙連排; (6)甲,乙,丙兩兩不相鄰?! 〗猓海?)甲排中間屬“特元特位”,優(yōu)先安置,只有一種站法,其余6人任意排列,故共有:1×=720種不同排法?! 。?)甲不排兩端,亦屬于“特元特位”問(wèn)題,優(yōu)先安置甲在中間五個(gè)位置上任何一個(gè)位置則有種,其余6人可任意排列有種,故共有·=3600種不同排
8、法。20/20 ?。?)甲、乙相鄰,屬于“捆綁法”,將甲、乙合為一個(gè)“元素”,連同其余5人共6個(gè)元素任意排列,再由甲、乙組內(nèi)排列,故共有·=1400種不同的排法?! 。?)甲在乙的左邊??紤]在7人排成一行形成的所有排列中:“甲在乙左邊”與“甲在乙右