2020版高考数学大一轮复习 第十一章 第2节 排列与组合学案 理 新人教B版 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:09:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2019年

第2节 排列与组合

最新考纲 1.理解排列、组合的概念;2.能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式;3.能解决简单的实际问题.

知 识 梳 理

1.排列与组合的概念

名称 排列 组合 2.排列数与组合数

(1)从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数. (2)从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数. 3.排列数、组合数的公式及性质

从n个不同元素中取出定义 按照一定的顺序排成一列 合成一组 m(m≤n)个不同元素 n!m(1)An=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=. (n-m)!公式 Ann(n-1)(n-2)…(n-m+1)(2)C=m= Amm!mnm=n!0(n,m∈N+,且m≤n).特别地Cn=1 m!(n-m)!n(1)0!=1;An=n!. 性质 [常用结论与微点提醒]

1.解受条件限制的排列、组合题,通常有直接法(合理分类)和间接法(排除法).分类时标准应统一,避免出现重复或遗漏.

2.对于分配问题,一般先分组,再分配,注意平均分组与不平均分组的区别,避免重复或遗漏.

诊 断 自 测

1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)

(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( ) (2)一个组合中取出的元素讲究元素的先后顺序.( ) (3)若组合式Cn=Cn,则x=m成立.( ) (4)kCn=nCn-1.( )

kk-1

xm(2)Cn=Cn;Cn+1=Cn+Cn mn-mmmm-1 2019年

解析 (1)元素相同但顺序不同的排列是不同的排列,故(1)错;(2)一个组合中的元素不讲究顺序,元素相同即为同一组合,故(2)错;(3)若Cn=Cn,则x=m或n-m,故(3)错. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√

2.从4本不同的课外读物中,买3本送给3名同学,每人各1本,则不同的送法种数是( ) A.12

B.24

C.64

D.81

3

xm解析 4本不同的课外读物选3本分给3位同学,每人一本,则不同的分配方法为A4=24. 答案 B

3.(一题多解)(教材练习改编)从4名男同学和3名女同学中选出3名参加某项活动,则男女生都有的选法种数是( ) A.18

B.24

C.30

D.36

21

解析 法一 选出的3人中有2名男同学1名女同学的方法有C4C3=18种,选出的3人中有1名男同学2名女同学的方法有C4C3=12种,故3名学生中男女生都有的选法有C4C3+C4C3=30种.

法二 从7名同学中任选3名的方法数,再除去所选3名同学全是男生或全是女生的方法数,即C7-C4-C3=30. 答案 C

4.用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为( ) A.8

B.24

1

3

3

3

12

21

12

C.48

3

D.120

13

解析 末位数字排法有A2种,其他位置排法有A4种,共有A2A4=48种. 答案 C

5.在一展览会上,要展出5件艺术作品,其中不同书法作品2件、不同绘画作品2件、标志性建筑设计1件,在展台上将这5件作品排成一排,要求2件书法作品必须相邻,2件绘画作品不能相邻,则该次展出这5件作品不同的摆放方案共有________种(用数字作答).

解析 将2件必须相邻的书法作品看作一个整体,同1件建筑设计展品全排列,再将2件不能相邻的绘画作品插空,故共有A2A2A3=24种不同的展出方案. 答案 24

考点一 排列问题

【例1】 有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数. (1)选5人排成一排;

(2)排成前后两排,前排3人,后排4人;

(3)(一题多解)全体排成一排,甲不站排头也不站排尾;

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(4)全体排成一排,女生必须站在一起; (5)全体排成一排,男生互不相邻.

解 (1)从7人中选5人排列,有A7=7×6×5×4×3=2 520(种).

(2)分两步完成,先选3人站前排,有A7种方法,余下4人站后排,有A4种方法,共有A7·A4=5 040(种). (3)法一 (特殊元素优先法)先排甲,有5种方法,其余6人有A6种排列方法,共有5×A6=3 600(种). 法二 (特殊位置优先法)首尾位置可安排另6人中的两人,有A6种排法,其他有A5种排法,共有A6A5=3 600(种). (4)(捆绑法)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,有A4种方法,再将女生全排列,有A4种方法,共有A4·A4=576(种).

(5)(插空法)先排女生,有A4种方法,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,有A5种方法,共有A4·A5=1 440(种).

规律方法 排列应用问题的分类与解法

(1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法、元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法.

(2)对相邻问题采用捆绑法、不相邻问题采用插空法、定序问题采用倍缩法是解决有限制条件的排列问题的常用方法.

【训练1】 (1)(2018·赤峰二模)7人站成两排队列,前排3人,后排4人,现将甲、乙、丙三人加入队列,前排加一人,后排加两人,其他人保持相对位置不变,则不同的加入方法种数为( ) A.120

B.240

C.360

D.480

4

3

4

3

4

4

4

4

2

5

25

6

6

3

4

3

4

5

(2)(2018·抚顺模拟)某班准备从甲、乙等七人中选派四人发言,要求甲、乙两人至少有一人参加,那么不同的发言顺序有( ) A.30

B.600

C.720

D.840

解析 (1)第一步,从甲、乙、丙三人选一个加到前排,有3种,第二步,前排3人形成了4个空,任选一个空加一人,有4种,第三步,后排4人形成了5个空,任选一个空加一人有5种,此时形成6个空,任选一个空加一人,有6种,根据分步计数原理有3×4×5×6=360种方法.

(2)若只有甲、乙其中一人参加,有C2C5A4=480种方法;若甲、乙两人都参加,有C2C5A4=240种方法,则共有480+240=720种方法. 答案 (1)C (2)C 考点二 组合问题

【例2】 某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种. (1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种? (2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?

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