当前位置:
文档之家› 人教B版高中数学课件 选修2-3:第一章 计数原理 2.3《排列组合的应用》课时1
人教B版高中数学课件 选修2-3:第一章 计数原理 2.3《排列组合的应用》课时1
2.捆绑法:元素相邻 3.插空法:元素不相邻
4.其它方法:元素限制条件多
二、间接法(排除法)
一、直接法
1.优限法:
有特殊元素或特殊位置,通常先排特殊元素或特殊 位置,称为“优限法”.
例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字 五位奇数.
画龙点睛:特殊元素和特殊位置优先策略
例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字 五位奇数.
3.排列数公式: 4.组合数公式:
Anm n(n 1)(n 2)(n m 1)
n! (n m)!
Cn m
An m Am m
n(n 1)(n 2)(n m 1) m!
n!
m!(n m)!
排列与组合的区别与联系:与顺序有关为排列问题,与 顺序无关的为组合问题.
有限制条件的排列组合问题
解:A44 A31 A31 A33 78 A55 2 A44 A33 78
练习题1
7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种 葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里, 问有多少不同的种法?
A A2 5 1440 45
例2. 七个家庭一起外出旅游,若其中四家是一个 男孩,三家是一个女孩,现将这七个小孩站成一排 照相留念。 (3)若三个女孩要站在一起,有多少种不同的排法?
BA
解:A,B两小孩的站法有:2 A2(2 种),其余人的站法
有A55(种),所以共有 2 A22 A55 480(种) 排法。
变式1. 将5列车停在5条不同的轨道上,其中a列车不 停在第一轨道上,b列车不停在第二轨道上,那么不同 的停放方法有( ). (A)120种 (B)96种 (C)78种 (D)72种
解: A22 A44 A52 960
另解:A22 A55 A41 960
(5)学校组织老师学生一起看电影,同一排电影票12张。 8个学生,4个老师,要求老师在学生中间,且老师互不 相邻,共有多少种不同的坐法?
分析 此题涉及到的是不相邻问题,并且是对老师有特殊 的要求,因此老师是特殊元素,在解决时就要特殊对待. 所涉及问题是排列问题.
有限制条件的排列组合综合问题是主要考 查方向.解决此类问题要遵循“谁特殊谁 ___优__先__”的原则,采取分类或分步,或用 间接法处理;对于选排列问题可采用先__选__ 后___排___的方法,分配问题的一般思路是先 ____选__取____再分配.
有限制条件的排列组合问题常用方法 一、直接法
1.优限法:先特殊后一般
捆绑法
解:将三个女孩看作一人与四个男孩排队,有A55种 排法,而三个女孩之间有A33种排法,所以不同的排 法共有:A55 A33 720(种)。
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。 (4)若三个女孩要站在一起,四个男孩也 要站在 一起,有多少种不同的排法?
解:将1与2,3与4,5与6捆绑在一起排成一列
有A33 23 48 种,再将7、8插入4个空位中的两个 有 A42 12 种,故有 4812 576 种.
(4)七人排成一排,甲、乙两人必须相邻,且甲、 乙都不与丙相邻,则不同的排法有( )种.
(A)960种 (B)840种 (C)720种 (D)600种
插空法
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。 (6)若三个女孩互不相邻,四个男孩也互不相 邻,有多少种不同的排法?
不同的排法共有: A44 A33 144(种)
插空法一般适用于 互不相邻 问题的处理。
一、直接法
3.插空法:元素不相邻宜采用插空法
实际问题 得 实 际 问 题 的 解
转化 (建模)
求排列数
排列问题 求 数 学 模 型 的 解
以元素相邻为附加条件的应把相邻元素视为一个整 体,即采用“捆绑法”;以某些元素不能相邻为附 加条件的,可采用“插空法”。“插空”有同时 “插空”和有逐一“插空”,并要注意条件的限定.
有限制的排列问题
限制条件:某位置上不能排某元素或只能排某元素
常用方法:(1)直接法 1.优限法:先特殊后一般 (有特殊元素或特殊位置,通常先
排特殊元素或特殊位置,称为“优 限法” ) 2.捆绑法:元素相邻
3.插空法:元素不相邻
4.其它方法:元素限制条件多
4.其它方法:元素限制条件多 (1).定序问题倍缩空位插入策略 (2).重排问题求幂策略 (3).排列组合混合问题先选后排策略 (4).元素相同问题隔板策略 (5).平均分组问题除法策略 (6).合理分类与分步策略 (7).构造模型策略 (8).实际操作穷举策略
解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 以免不合要求的元素占了这两个位置
先排末位共有__C__31____
然后排首位共有__C_41___
最后排其它位置共有__A__43___ C41
A43
C31
由分步计数原理得
C31
C
1 4
A43
=288
位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最
常用也是最基本的方法。
由分步计数原理可得共有A55 A22 A22 =480
种不同的排法
要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用 捆绑法来解决问题.
练习1.
5个男生3个女生排成一排,3个女生 要排在一起,有多少种不同的排法?
解:共有 A66 A33 4320 种不同的排法.
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。 (5)若三个女孩互不相邻,有多少种不同的排法?
不同的排法有:A22 A33 A44 288(种)
捆绑法一般适用于 相邻 问题的处理。
一、直接法
2.捆绑法:用于解决元素相邻问题
例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁 相邻, 共有多少种不同的排法.
变式1. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.
解:
甲乙 丙丁
解 先排学生共有 P88 种排法,然后把老师插入学生 之间的空档,共有7个空档可插,选其中的4个空档,共 有 P74 种选法.根据乘法原理,共有的不同坐法为 P88P74 种.
结论 插入法:对于某两个元素或者几个元素要求不相 邻的问题,可以用插入法.即先排好没有限制条件的元 素,然后将有限制条件的元素按要求插入排好元素的 空档之中即可.
尾两个空位共有种 A64 不同的方法,
由分步计数原理,节目的不同顺序共有
A A55
4 6
种.
元素不相邻问相题可先独把没有独位置要求独的元素相进行排队 再把不相邻元素插入中间和两端
练习1:
某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开
演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插
入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。
(1)若其中的A小孩必须站在B小孩的左边,有 多少种不同的排法?
解:A在B左边的一种排法
必对应着A在B右边的一种
A
B 排法,所以在全排列中,
A在B左边与A在B右边的排
法数相等,因此有:
1 2
A77
252ห้องสมุดไป่ตู้(种)
解:先把四个男孩排成一排有 A44种排法,在每一排 列中有五个空档(包括两端),再把三个女孩插入 空档中有A53种方法,所以共有:A44 A53 1440(种) 排法。
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。 (5)若三个女孩互不相邻,有多少种不同的排法?
插3法0的种数为
.
课堂练习:
(1)三个男生,四个女生排成一排,男生、女生 各站一起,有几种不同方法?
捆绑法:A22 A33 A44
(2)三个男生,四个女生排成一排,男生之间、 女生之间不相邻,有几种不同排法?
插空法:A33 A44
(3)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,3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)
1.1.3 排列组合的应用 (一)
(1)使学生掌握组合数的计算公式、组合数 (2)会用排列数公式和组合数公式解决实际问题. (3)通过学习组合知识,让学生掌握类比的学习方 法,并提高学生分析问题和解决问题的能力.
本节课,我们对有关排列组合的几种常见的解 题策略加以复习巩固。排列组合历来是学习中的难 点,通过我们平时做的练习题,不难发现排列组合 题的特点是条件隐晦,不易挖掘,题目多变,解法 独特,数字庞大,难以验证。同学们只有对基本的 解题策略熟练掌握。根据它们的条件,我们就可以 选取不同的技巧来解决问题.
B
A 排法。
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。
(1)若其中的A小孩必须站在B小孩的左边,有 多少种不同的排法?
A
B
A75 2520
例2.七个家庭一起外出旅游,若其中四家是男孩, 三家是女孩,现将这七个小孩站成一排照相留念。 (2)若前排站三人,后排站四人,其中的A.B两小 孩必须站前排且相邻,有多少种不同的排法?
敬请指导
对于一些比较复杂的问题,我们可以将几种策略 结合起来应用把复杂的问题简单化,举一反三,触 类旁通,进而为后续学习打下坚实的基础。
1.排列的定义:
从n个不同元素中,任取m个元素,按照一定的顺 序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元
素的一个排列.
2.组合的定义: 从n个不同元素中,任取m个元素,并成一组,叫 做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
变式1.一个晚会的节目有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?