排列組合基本概念

2022-11-22 14:42:06 字數 2532 閱讀 2653

兩個基本原理

1.加法原理:做一件事,完成它可以有n類辦法,在第一類辦法中有m1種不同的方法,在第二類辦法中有m2種不同的方法,……,在第n類辦法中有mn種不同的方法.那麼完成這件事共有

n=m1十m2十…十mn種不同的方法.

2.乘法原理:做一件事,完成它需要分成n個步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法.那麼完成這件事共有n=m1m2…mn種不同的方法.

例1 書架上層放有6本不同的數學書,下層放有5本不同的語文書.

1)從中任取一本,有多少種不同的取法?

2)從中任取數學書與語文書各一本,有多少的取法?

解:(1)從書架上任取一本書,有兩類辦法:第一類辦法是從上層取數學書,可以從6本書中任取一本,有6種方法;第二類辦法是從下層取語文書,可以從5本書中任取一本,有5種方法.根據加法原理,得到不同的取法的種數是6十5=11.

答:從書架任取一本書,有11種不同的取法.

(2)從書架上任取數學書與語文書各一本,可以分成兩個步驟完成:第一步取一本數學書,有6種方法;第二步取一本語文書,有5種方法.根據乘法原理,得到不同的取法的種數是 n=6x5=30.

答:從書架上取數學書與語文書各一本,有30種不同的方法.

例2(1)由數字l,2,3,4,5可以組成多少個數字允許重複三位數?

(2)由數字l,2,3,4,5可以組成多少個數字不允許重複三位數?

(3)由數字0,l,2,3,4,5可以組成多少個數字不允許重複三位數?

解:要組成乙個三位數可以分成三個步驟完成:第一步確定百位上的數字,從5個數字中任選乙個數字,共有5種選法;第二步確定十位上的數字,由於數字允許重複,

這仍有5種選法,第三步確定個位上的數字,同理,它也有5種選法.根據乘法原理,得到可以組成的三位數的個數是

答:可以組成125個三位數.

排列什麼叫排列?

從n個不同元素中,任取m()個元素按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的乙個排列

【排列數】

1. 定義:從n個不同元素中,任取m()個元素的所有排列的個數叫做從n個元素中取出m元素的排列數,用符號表示.

2. 排列數公式: =n(n-1)(n-2)…(n-m+1)

3.全排列、階乘的意義;

n!=n(n-1)(n-2)…1=,規定 0!=1

(其中m≤n m,nz)

例1:⑴ 7位同學站成一排,共有多少種不同的排法?

解:問題可以看作:7個元素的全排列——=5040

⑵ 7位同學站成兩排(前3後4),共有多少種不同的排法?

解:根據分步計數原理:7×6×5×4×3×2×1=7!=5040

⑶ 7位同學站成一排,其中甲站在中間的位置,共有多少種不同的排法?

解:問題可以看作:餘下的6個元素的全排列=720

⑷ 7位同學站成一排,甲、乙只能站在兩端的排法共有多少種?

解:根據分步計數原理:第一步甲、乙站在兩端有種;第二步餘下的5名同學進行全排列有種則共有=240種排列方法

⑸ 7位同學站成一排,甲、乙不能站在排頭和排尾的排法共有多少種?

解法一(直接法):第一步從(除去甲、乙)其餘的5位同學中選2位同學站在排頭和排尾有種方法;第二步從餘下的5位同學中選5位進行排列(全排列)有種方法所以一共有=2400種排列方法.

解法二:(排除法)若甲站在排頭有種方法;若乙站在排尾有種方法;若甲站在排頭且乙站在排尾則有種方法.所以甲不能站在排頭,乙不能排在排尾的排法共有-+=2400種.

組合1.組合的概念:一般地,從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素並成一組,叫做從n個不同元素中取出m個元素的乙個組合.

注:1.不同元素 2.「只取不排」——無序性 3.相同組合:元素相同

判斷下列問題哪個是排列問題哪個是組合問題:

⑴ 從a、b、c、d四個景點擊出2個進行遊覽;(組合)

⑵ 從甲、乙、丙、丁四個學生中選出2個人擔任班長和團支部書記.(排列)

2.組合數的概念:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有組合的個數,叫做從n個不同元素中取出m個元素的組合數.用符號表示.

例如:示例2中從3個同學選出2名同學的組合可以為:甲乙,甲丙,乙丙.即有種組合.

又如:從a、b、c、d四個景點擊出2個進行遊覽的組合:ab,ac,ad,bc,bd,cd一共6種組合,即:

一般地,求從n個不同元素中取出m個元素的排列數,可以分如下兩步:① 先求從n個不同元素中取出m個元素的組合數;② 求每乙個組合中m個元素全排列數,根據分布計數原理得:=

⑶ 組合數的公式:

例1. 6本不同的書分給甲、乙、丙3同學,每人各得2本,有多少種不同的分法?

略解:例2.4名男生和6名女生組成至少有1個男生參加的三人實踐活動小組,問組成方法共有多少種?

解法一:(直接法)小組構成有三種情形:3男,2男1女,1男2女,分別有,,,所以一共有++=100種方法.

解法二:(間接法)

2.示例一:乙個口袋內裝有大小相同的7個白球和1個黑球.

⑴ 從口袋內取出3個球,共有多少種取法?

⑵ 從口袋內取出3個球,使其中含有1個黑球,有多少種取法?

⑶ 從口袋內取出3個球,使其中不含黑球,有多少種取法?解

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