1、排列组合教案1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法,在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法例:1.在填写志愿时,一名高中毕业生了解到,在A大学里有4种他所感兴趣的专业,在B大学里有5种感兴趣的专业,如果这名学生只能选择一个专业,那么他共有多少种选择?2.一工作可以用2种方法完成,有5人只会用第一种方法完成,另有4人只会用第二种方法完成,从中选出一人来完成这项工作,不同的选法的种数是 2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,做第步有种不同的方
2、法,那么完成这件事共有:种不同的方法例:1.从A村到B村的道路有3条,从B村到C村的道路有2条,从A村经B村到C村,不同的线路种数是 2.设某班有男生30名,女生24名.现要从中选出男、女生一名代表班级参加比赛,共有多少种不同的选法?3.从集合和中各取一个元素作为点的坐标,则在直角坐标系中能确定不同点的个数是_ _;3.分类计数原理分步计数原理区别 分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件例:1.书架的第一层放有4本不同的计算机书,第2层放有3本不同的文艺书,第3层放有2本不同的体育书.(1) 从书
3、架中任意取一本书,有多少种取法?(2) 从书架的第1、2、3层各取1本书,有多少种不同的取法?2.现有高一年级的学生3名,高二年级的学生5名,高三年级的学生4名,问:(1)从中任选一名参加接待外宾活动,有多少种不同的选法?(2)从3个年级的学生各选一名参加接待外宾活动,有多少种不同的选法?排列定义 从n个不同的元素中,取m个不重复的元素,按次序排列,称为从n个中取m个的无重排列。排列的全体组成的集合用 A(n,m)表示。排列的个数用表示。当m=n时称为全排列。 (1)排列数公式;。例:1. ; ; ; ; ; ; ; 1.要从甲、乙、丙3幅不同的画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,
4、共有多少种挂法?2.从5本不同的书中选出3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?3.从参加乒乓球团体比赛的5名运动员中选出3名,并按排列的顺序出场比赛,有多少种不同的方法?组合定义 从n个不同元素中取m个不重复的元素组成一个子集,而不考虑其元素的顺序,称为从n个中取m个的无重组合。组合的全体组成的集合用C(n,m)表示,组合的个数用表示.(2)组合数公式;其中. 例: ; ;= ; ; ; ; 1.(1)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的线段共有多少条?(2)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的有向线段共有多少条?2.在一100件产品中,有98件合格品,2件次品,从这10
5、0件产品中任意抽出3件,(1)有多少种不同的抽法?(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?排列数、组合数的性质:;.例:1. , ;2. , . 2. ; 3 ;解排列组合问题的方法有:一:特殊元素先排列:(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)。1 (1995年上海高考题) 1名老师和4名获奖学生排成一排照像留念,若老师不排在两端,则共有不同的排法 种2(2000年全国高考题)乒乓球队的10名队员中有3名主力队员,派5名队员参加
6、比赛,3名主力队员要安排在第一、三、五位置,其余7名队员选2名安排在第二、四位置,那么不同的出场安排共有 种.3.某班上午要上语、数、外和体育4门课,如体育不排在第一、四节;语文不排在第一、二节,则不同排课方案种数为_ _;4.某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?5.从6名运动员中选出4人参加4100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?6.用0,1,2,3,4,5这六个数字,可以组成无重复数字的四位偶数_个;7.用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复的四位数
7、,试求满足下列条件的四位数各有多少个(1)数字1不排在个位和千位 (2)数字1不在个位,数字6不在千位。8.某单位准备用不同花色的装饰石材分别装饰办公楼中的办公室、走廊、大厅的地面及楼的外墙,现有编号为1到6的6种不同花色的石材可选择,其中1号石材有微量的放射性,不可用于办公室内,则不同的装饰效果有_ _种;9.的一边AB上有4个点,另一边AC上有5个点,连同的顶点共10个点,以这些点为顶点,可以构成_ _个三角形;10.用六种不同颜色把右图中A、B、C、D四块区域分开,允许同一颜色涂不同区域,但相邻区域不能是同一种颜色,则共有 种不同涂法;ACBD11如图5:四个区域坐定4个单位的人,有四种
8、不同颜色的服装,每个单位的观众必须穿同种颜色的服装,且相邻两区域的颜色不同,不相邻区域颜色相同,不相邻区域颜色相同与否不受限制,那么不同的着色方法是 种(84) 图512将一四棱锥(图6)的每个顶点染一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,若只有五种颜色可供使用,则不同的染色方法共 种(420) 图6 13.给图中区域涂色,要求相邻区域不同色,现有4种可选颜色,则不同的着色方法有 72种二:相邻问题捆绑法(把相邻的若干个特殊元素“捆绑”为一个大元素,然后再与其余“普通元素”全排列,最后再“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列)。1.把4名男生和4名女生排成一排,女生要排在一起,不同的排法种数为_;
9、2. 4名男生和3名女生共坐一排,男生必须排在一起的坐法有多少种?3.有8本不同的书;其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有( )种(结果用数值表示)4.五人并排站成一排,如果必须相邻且在的右边,则不同的排法有( )A、60种 B、48种 C、36种 D、24种三:不相邻问题插空法:(可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.)1.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是( )A、1440种 B、3600种 C、4820种 D、4800种3一个晚
10、会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?2. 用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,2与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻。这样的八位数共有( )个(用数字作答)四:可重复的排列求幂法:允许重复排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可逐一安排元素的位置,一般地个不同元素排在个不同位置的排列数有种方法.1.把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?2.将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有 种;五:有序问题组合法1.学号为1,2,3,4的四名学生的考试成绩且满足,则这四位同学考试成绩的所有可
11、能情况有_种;2.设集合,对任意,有,则映射的个数是_ _;3.离心率等于(其中且)的不同形状的的双曲线的个数为_ _。六:定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.,B,C,D,E五人并排站成一排,如果必须站在的右边(可以不相邻)那么不同的排法有( )A、24种 B、60种 C、90种 D、120种个人排队,甲、乙、丙三人按“甲-乙-丙”顺序排的排队方法有多少种?个男生和3个女生,高矮不相等,现在将他们排成一行,要求从左到右女生从矮到高排列,有多少种排法。4.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有( )A、
12、210种 B、300种 C、464种 D、600种七:“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:1.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙 型电视机各一台,则不同的取法共有 ( ) A、140种 B、80种 C、70种 D、35种2.如从7名男同学和5名女同学中选出5人,至少有2名女同学当选的选法有_种八:多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数再相加。1.某化工厂实验生产中需依次投入2种化工原料,现有5种原料可用,但甲、乙两种原料不能同时使用,且依次投料时,若使用甲原料,则甲必须先投放. 那么不同的实验方案共有_种;2.某公司新招聘
13、进8名员工,平均分给下属的甲、乙两个部门.其中两名英语翻译人员不能同给一个部门;另三名电脑编程人员也不能同给一个部门,则不同的分配方案有_种;九:阁板法,名额分配或相同物品的分配问题,适宜采阁板用法,(每组至少一份),(每组至少一份,分成n份,需要n-1个隔板,当不是每组至少一份时,先转化为每组至少一份后再做)1. 某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名额分配方案共 种 。个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?个相同的球各分给3个人,每人至少一个,有多少种分发?每人至少两个呢?4.有20个不加区别的小球放入编号为1,
14、2,3的三个盒子里,要求每个盒子内的球数不少编号数,问有多少种不同的方法?()十.(不同物品)分组问题:要注意区分是平均分组还是非平均分组,平均分成n组问题别忘除以n!。1.本不同的书平均分成三堆,有多少种不同的方法?2.把6个不同苹果平均分成三堆,一共有 种分法.3.把6个不同苹果平均分成3份给3个小朋友,一共有 种分法.4.把6个不同的苹果分成4堆,一共有 种分法.5.把6个不同苹果分给4个小朋友,每个小朋友至少1个,一共有 种分法.本书分三份,2份1本,1份4本,则有不同分法?名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种?本不同的书,全部分给4个学生,每个
15、学生至少一本,不同的分法种数为( )A、480种 B、240种 C、120种 D、96种9某年级6个班的数学课,分配给甲乙丙三名数学教师任教,每人教两个班,则分派方法的种数。名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有( )A、种 B、种 C、种 D、种11.有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是( ) A、1260种 B、2025种 C、2520种 D、5040种12.如4名医生和6名护士组成一个医疗小组,若把他们分配到4所学校去为学生体检,每所学校需要一名医生和至少一名护士的不同选派方法有_种(答
16、:37440);十一:选排问题先取后排:从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定的位置上,可用先取后排法.1.如某种产品有4只次品和6只正品,每只产品均不相同且可区分,今每次取出一只测试,直到4只次品全测出为止,则最后一只次品恰好在第五次测试时,被发现的不同情况种数是_ _。2.四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法有多少种?名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行混合双打训练,有多少种不同的分组方法?十二:标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.1.将数字1,2,3,4填入
17、标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有( ) A、6种 B、9种 C、11种 D、23种2.同室4人各写1张贺年卡,然后每人从中拿1张别人送出的贺年卡,则4张贺年卡不同的分配方式有 种;3.设有编号为1、2、3、4、5的五个茶杯和编号为1、2、3、4、5的5个杯盖,将五个杯盖盖在五个茶杯上,至少有两个杯盖和茶杯的编号相同的盖法有_ _种4.设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的盒子现将这5个球投入5个盒子要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的号码与盒子号码相同,问有多少种不同的方法?十三:多排问题单排法:把元素排成
18、几排的问题可归结为一排考虑,再分段处理。1.如若2n个学生排成一排的排法数为x,这2 n个学生排成前后两排,每排各n个学生的排法数为y,则x,y的大小关系为_;2. 6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是( )A、36种 B、120种 C、720种 D、1440种个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某1个元素排在后排,有多少种不同排法?十四:圆排问题单排法:把个不同元素放在圆周个无编号位置上的排列,顺序(例如按顺时钟)不同的排法才算不同的排列,而顺序相同(即旋转一下就可以重合)的排法认为是相同的,它与普通排列的区别在于只计顺序而首位、末位之
19、分,下列个普通排列:在圆排列中只算一种,因为旋转后可以重合,故认为相同,个元素的圆排列数有种.因此可将某个元素固定展成单排,其它的元素全排列.1.有5个人站成一圈,一共有多少种站法?1.有5对姐妹站成一圈,要求每对姐妹相邻,有多少种不同站法?十五:排除法,部分合条件问题排除法:在选取的总数中,只有一部分合条件,可以从总数中减去不符合条件数,即为所求.1.以正方体的顶点为顶点的四面体共有( )A、70种 B、64种 C、58种 D、52种2.四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有( )A、150种 B、147种 C、144种 D、141种3.如在平面直角坐标系中,
20、由六个点(0,0),(1,2),(2,4),(6,3),(1,2),(2,1)可以确定三角形的个数为_。3. 有五张卡片,它的正反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将它们任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三维书?十六:已排好元素中新增元素增位排列法1.在一个含有8个节目的节目单中,临时插入两个歌唱节目,且保持原节目顺序,有多少中插入方法?2.某班新年联欢晚会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目。如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同的插法种数为_ _。3.如(1)书架上有3本不同的书,如果保持这些书的相对顺序不便,再放上2本不同的书,有 种不同
21、的放法;二项式定理:例:1.的展开式为 2.的展开式为 3.的展开式为 4.设N*,化简_;5.设N*,化简_;例:1. 的展开式中,每项的系数和为 2. 的展开式中,每项的二项式系数和为 3. 的展开式中,每项的二项式系数和为 4. 的展开式中,每项的系数和为 二项式的题型一:(求或的系数)1(重庆3)的展开式中的系数是( )A16B70C560D11202(2008天津理) 的二项展开式中,的系数是 (用数字作答).3(全国1/13)的展开式中,的系数与的系数之和等于 4(全国2/13) 的展开式中的系数为 5(2008全国卷理) 的展开式中的系数是( ) A B C3 D46(2008四
22、川理) 展开式中的系数为_。7(2008浙江文、理)在的展开式中,含的项的系数是( ) (A)-15 (B)85 (C)-120 (D)2748. (2008广东理)已知(k是正整数)的展开式中,的系数小于120,则k=_.题型二:求常数项1(四川13)的展开式的常数项是 (用数字作答)2(2008山东理)(x-)12展开式中的常数项为( )(A)-1320(B)1320(C)-220 (D)2203(全国卷理科第10题)的展开式中,常数项为15,则n= ( ) B4 C5 D64(安徽理科第12题)若的展开式中含有常数项,则最小的正整数n等于 5(湖北理科第1题)如果的展开式中含有非零常数项
23、,则正整数的最小值为()3 56106(全国卷理科第13题)的展开式中常数项为 (用数字作答)7(2008江西理) (1)6(1)10展开式中的常数项为( )A1 B46 C4245 D4246题型三:求展开式的系数或二项式系数1(2008福建理)若(x-2)5=a3x5+a5x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a1+a2+a3+a4+a5=_.(用数字作答)2(重庆理科第4题)若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A10 .20 C 3(2008北京理)若展开式的各项系数之和为32,则_,其展开式中的常数项为_(用数字作答)4(江西理科第4题)已知展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为,则等于()5(湖南10)在的展开式中,的系数为_(用数字作答) 6(2008安徽文、理)设则中奇数的个数为( )A2B3C4D57已知(的展开式的第三项与第二项的系数的比为112,则n是( )8.设,则= .题型四:1、 被7除所得的余数是_;2、 被9除的余数为( ) (A)7 (B)2 (C)8 (D)13、 除以100的余数是( ) (A)1 (B)90 (C)91 (D)9
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