高中数学-重复的排列组合

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高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略(完整版)

高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略(完整版)

高中数学排列组合问题的常见解题方法和策略江西省永丰中学陈保进排列组合问题是高中数学的一个难点,它和实际问题联系紧密,题型多样,解题思路灵活多变,学生不容易掌握。

下面介绍一些常见的排列组合问题的解题方法和策略。

1.相邻问题捆绑法:将相邻的几个元素捆绑成一组,当作一个大元素参与排列例1:A ,B ,C ,D ,E 五人站成一排,如果A ,B 必须相邻,则不同的排法种数为_____解析:把A ,B 捆绑,视为一个整体,整体内部排序,有22A 种情况,再将整体和另外三人排序,有44A 种情况,所以答案为22A ×44A =48注意:小集团问题也可以用捆绑法变式1:7人排成一排,甲、乙两人中间恰好有3人,则不同的排法有_____种解析:把甲、乙及中间3人看作一个整体,答案为720333522=⨯⨯A A A 2.不相邻问题插空法:不相邻问题,可先把其他元素全排列,再把需要不相邻的元素插入到其他元素的空位或两端例2:七人并排站成一行,如果甲乙丙两两不相邻,那么不同的排法种数是_____解析:先将其它4人全排列,共44A 种情况,再将甲乙丙插入到其他4人的空位或两端,共35A 种情况,所以答案为44A ×35A =14403.定序问题用除法:若要求某几个元素必须保持一定的顺序,可用除法例3:A ,B ,C ,D ,E 五人站成一列,如果A 必须在B 前面,则不同的排法种数有_____解析:先将5人全排列,共55A 种情况,考虑A ,B 的顺序有22A 种,符合题意的只有一种,所以答案为602255=A A 4.特殊元素优先考虑例4:8名男生排成一排,其中甲不站最左边,乙不站最右边,有种排法解析:①甲在最右边时,其他的可全排,有77A 种不同排法②甲不在最右边时,可从余下6个位置中任选一个,有16A 种,再排乙,有16A 种排法,其余人全排列,共有77A +16A ×16A ×66A =30960种不同排法5.特殊位置优先考虑例5:从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,若其中甲、乙两名志愿者都不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有种解析:翻译工作是特殊位置,先选择一人参加翻译工作,14C 种情况,再从其他5人中选择5人参加导游、导购、保洁工作,有35A 种情况,答案为14C ×35A =2406.分组、分配问题:先分组后分配,如果是整体平均分组或部分平均分组,最后计算组数时要除以n n A (n 为均分的组数),避免重复计数例6:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,其中一人得1本,一人得2本,一人得3本,则有________种不同的分法解析:第一步把书按数量1,2,3分成三组,不是平均分组,有332516C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故共有3606033=⨯A 种情况A BC DE变式1:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,其中有两人各得1本,一人得4本,则有________种不同的分法解析:第一步把书按数量1,1,4分成三组,为部分平均分组,有1522441516=A C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故有901533=⨯A 种情况变式2:将6本不同的书分给甲、乙、丙3名学生,每人得2本,则有_______种不同的分法解析:第一步把书按数量2,2,2分成三组,为整体平均分组,有1533222426=A C C C 种情况,第二步将分好的3组分到3名学生,有33A 种方法,故有901533=⨯A 种情况变式3:某学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有_____种解析:①按照人数2,2,1分成3组;②按照人数3,1,1分成3组答案为15033221112353322112325=⨯+⨯A A C C C A A C C C 7.正难则反,考虑反面:例7:从10名大学毕业生中选3个人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数为解析:493739=-C C 此法适用于至多、至少、有、没有这类问题8.分类法(含多个限制条件的排列组合问题、多元问题)例8:甲、乙、丙、丁四位同学高考之后计划去A ,B ,C 三个不同社区进行帮扶活动,每人只能去一个社区,每个社区至少一人.其中甲必须去A 社区,乙不去B 社区,则不同的安排方法种数为解析:分2种情况,①乙去A 社区,再将丙丁二人安排到B ,C 社区,有22A 种情况,②乙不去A 社区,则乙必须去C 社区,若丙丁都去B 社区,有1种情况,若丙丁中有1人去B 社区,则先在丙丁中选出1人,安排到B 社区,剩下1人安排到A 或C 社区,有2×2=4种情况,所以答案为2+1+4=7变式1: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个解析:元素多,取出的情况多种,个位数字可能是0、1、2、3和4共5种情况,分别有55A 、113433A A A 、113333A A A 、113233A A A 和1333A A 个数,合计为300个变式2:在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种解析:只需考虑三张奖券的归属情况,①有三人各得一张奖券,情况数为34A ;②一人获两张奖券一人获一张奖券,情况数为362423=A C ,故答案为609.可重复的排列求幂法例9:把6名实习生分配到7个车间实习,每个车间人数不限,共有种不同方法解析:每名实习生有7种分配方法,答案为7×7×7×7×7×7×7=76种不同的分法10.多排问题单排法例10:6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解析:先排前排,36A 种情况,再排后排,33A 种情况,答案为720663336==⨯A A A如果没有条件限制,把元素排成几排和排成一排情况一样多变式1:8个人排成前后两排,每排4人,其中甲乙要排在前排,丙要排在后排,有种排法解析:先排甲乙和丙,还剩5个位置,让5个人做全排列,答案为5760551424=⨯⨯A A A 11.相同元素的分配问题隔板法(名额分配问题也可用隔板法)例11:将7个相同的小球放入四个不同的盒子,每个盒子都不空,放法有种解析:可以在7个小球的6个空位中插入3块木板,每一种插法对应一种放法,故放法有3620C =种变式1:把20个相同的球全放入编号分别为1,2,3的三个盒子中,要求每个盒子中的球数不少于其编号数,则有种放法解析:先向1,2,3号三个盒子中分别放入0,1,2个球后还余下17个球,然后再把这17个球分成3份,每份至少一球,运用隔板法,共有216120C =种放法12.选排问题先取后排例12:10名同学合影,站成了前排3人,后排7人,现摄影师要从后排7人中抽2人站前排,其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数为解析:首先从后排的7人中抽2人,有27C 方法;再将这2人安排在前排,第一人有4种放法,第二人有5种放法,答案为2745420C ⨯⨯=变式1:摄像师要对已坐定一排照像的6位小朋友的座位顺序进行调整,要求其中恰有3人座位不调整,则不同的调整方案的种数为______解析:从6人中任选3人有36C 种情况,将这3人位置全部进行调整,有1112112C C C ⨯⨯=种情况,答案为36240C ⨯=13.部分合条件问题排除法例13:以正方体的顶点为顶点的四面体共有个解析:正方体8个顶点从中每次取四点,理论上可构成48C 个四面体,但6个表面和6个对角面的四个顶点共面都不能构成四面体,所以答案为481258C -=变式1:四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有种A、150种B、147种C、144种D、141种解析:从10个点中任取4个的组合数为410210C =,其中4点共面的分三类:①4点在同一侧面或底面的共4组,即46460C ⨯=种②每条棱上的三点和它的对棱的中点共面,这样的共6种③所有棱的6个中点中,4点构成平行四边形共面的有3种答案为210-(60+6+3)=14114.构造模型,等价转化例14:马路上有编号为1,2,3…9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?解析:此问题相当于一个排对模型,在6盏亮灯的5个空隙中插入3盏不亮的灯种方法。

高中数学排列组合定序问题陪缩法

高中数学排列组合定序问题陪缩法

高中数学排列组合定序问题陪缩法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高中数学中,排列组合是一个重要的概念,它涉及到了数学中的定序问题和组合问题。

在解决这类问题时,我们常常会用到陪缩法,这是一种简便有效的解题方法。

本文将详细介绍高中数学中排列组合定序问题和陪缩法的相关知识。

我们来了解一下排列和组合的概念。

在数学中,排列是指从一组元素中取出一部分元素按照一定的顺序排列在一起的方式。

而组合则是指从一组元素中取出一部分元素没有顺序地排列在一起的方式。

在排列中,每个元素只能使用一次,而在组合中,每个元素可以被多次使用。

在解决排列问题时,我们常常要面对的就是定序问题,即考虑元素之间的顺序关系。

比如说,有4个不同的元素,要求从中选取3个元素按照一定的顺序排列在一起,那么共有多少种排列方式呢?这时我们就可以使用排列的公式来计算:P(n,m) = n!/(n-m)!,其中n代表元素的个数,m代表选取的元素个数。

以上述例子为例,我们可以计算排列的数量为P(4,3) = 4!/(4-3)! = 4×3×2 = 24。

即从4个不同的元素中选取3个元素按照一定顺序排列在一起,共有24种排列方式。

在实际解题过程中,我们常常会遇到需要同时考虑排列和组合问题的情况,这时就要运用到陪缩法。

陪缩法是一种将排列问题转化为组合问题来解决的方法。

它的基本思想是将待排列的元素拉成一队,然后再按照一定的规则来进行组合,最后再乘以适当的倍数,就可以得到排列的数量。

举例而言,假设有4个不同的元素,要求从中选取2个元素按照一定的顺序排列在一起,那么使用陪缩法可以将问题转化为组合问题。

首先我们将4个元素排成一列,然后从中选取2个元素。

这样就得到了一个组合,而实际上这个组合就包含了一组排列。

然后计算组合数量C(4,2) = 4!/[2!(4-2)!] = 6,再乘以2!,得到排列的数量为2×6 = 12。

通过陪缩法的应用,我们可以将原本复杂的排列问题转化为简单的组合问题,从而更容易地解决。

如何进行高中数学排列组合计算

如何进行高中数学排列组合计算

如何进行高中数学排列组合计算高中数学排列组合计算是高中数学的重要内容之一。

在这一领域,需要掌握一些基本的知识和技巧,才能在考试中获得好成绩。

本文将介绍如何进行高中数学排列组合计算,帮助考生提高成绩。

一、排列组合的基本概念排列组合是高中数学中的一个重要概念,属于离散数学的范畴。

排列指的是从 n 个不同元素中取出 m 个元素排成一列的可能性,记作 P(n,m)。

组合指的是从 n 个不同元素中取出 m 个元素不考虑顺序的可能性,记作 C(n,m)。

其中,n 和 m 必须满足n≥m。

二、排列组合的计算方法1. 排列的计算方法在计算排列 P(n,m) 时,需要使用基本原理。

基本原理指的是将不同的步骤列出来,然后计算各个步骤的可能性,最后将各个步骤的可能性相乘。

对于 P(n,m) 的计算,步骤就是选择 m 个元素然后进行排列,因此有:P(n,m) = n(n-1)(n-2)...(n-m+1)例如,从 5 个元素中取出 3 个元素进行排列,有:P(5,3) = 5×4×3 = 602. 组合的计算方法在计算组合 C(n,m) 时,同样需要使用基本原理。

但是,组合需要注意的是,不考虑顺序的情况下,有些排列是等价的,例如ABC 和 BAC。

因此,在计算组合 C(n,m) 时,还需要除以重复的排列数。

具体来说,有:C(n,m) = P(n,m)/m!例如,从 5 个元素中取出 3 个元素进行组合,有:C(5,3) = P(5,3)/3! = 60/6 = 10三、排列组合的应用排列组合是高中数学中的一个广泛应用领域,涉及到许多实际问题。

例如,在一个小区有 5 栋楼房,每栋楼房有 10 个住户,在进行调查时,需要任选3 栋楼房,然后再随机选取一户进行调查。

这个问题涉及到从 5 个不同元素中取出 3 个元素进行组合,然后又需要从每个组合中选择一个元素进行排列,最后得到的结果就是总的调查可能性。

根据排列组合的原理,可得:C(5,3)×P(10,1) = 10×1 = 10因此,总的调查可能性为 10 种。

高中数学中的排列组合问题解析

高中数学中的排列组合问题解析

高中数学中的排列组合问题解析在高中数学中,排列组合是一个重要的概念和工具,用于解决各种实际问题和数学题目。

排列组合问题涉及到对一组元素进行选择、排列或组合的方式和方法。

在本文中,我们将对排列组合问题进行详细解析,包括排列、组合、二项式定理等内容。

一、排列排列是指从一组元素中选取一部分元素按照一定的顺序进行排列的方式。

排列问题可以分为有放回排列和无放回排列两种情况。

有放回排列是指从一组元素中选取若干个元素进行排列,选取的元素在排列过程中可以重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行排列,可以得到以下六种排列:12、21、13、31、23、32。

无放回排列是指从一组元素中选取若干个元素进行排列,选取的元素在排列过程中不可重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行排列,可以得到以下两种排列:12、21。

二、组合组合是指从一组元素中选取一部分元素按照任意的顺序进行组合的方式。

组合问题也可以分为有放回组合和无放回组合两种情况。

有放回组合是指从一组元素中选取若干个元素进行组合,选取的元素在组合过程中可以重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行组合,可以得到以下三种组合:11、12、22。

无放回组合是指从一组元素中选取若干个元素进行组合,选取的元素在组合过程中不可重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行组合,可以得到以下三种组合:12、13、23。

三、二项式定理二项式定理是排列组合问题中的一个重要定理,它描述了两个数的幂次展开的规律。

二项式定理可以用于计算排列组合问题中的各种情况。

二项式定理的公式为:(a + b)^n = C(n, 0)a^n + C(n, 1)a^(n-1)b + C(n, 2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n, n-1)ab^(n-1) + C(n, n)b^n其中,C(n, k)表示从n个元素中选取k个元素进行组合的方式数,也称为组合数。

高中数学排列组合

高中数学排列组合

高中数学排列组合一、基本概念排列组合是数学中比较重要的一个分支,它是研究对象按照一定的规则,从有限个数中选出若干个数进行排列和组合的方法和样式。

1、排列排列是由一些元素按照一定顺序排列而成的整体。

排列是从n个不同元素中取出m个元素按一定顺序排列的方法数,用符号$A^m_n$表示。

例如:n个不同的元素依次排成m列,第一列有n种取法,第二列有(n-1)种取法,第三列有(n-2)种取法,依此类推,第m列有(n-m+1)种取法,则这n个元素排成m列有式子:$$ A_n^m=n(n-1)(n-2)...(n-m+1) $$2、组合组合是由一些元素按照任意排列组成的新整体。

组合是从n个不同元素中取出m个元素的不同组合数,用符号$C^m_n$表示。

例如:从4个球员中选出3人组成篮球队,有如下四种选法:$$ ABC,ABD,ACD,BCD $$将三个球员组成的篮球队作为一个整体,不考虑其顺序,则这4种选法仅算一种,所以这四种球员的组合方式有:$$ C_4^3=4 $$二、排列按顺序选择元素的方式叫做排列。

排列的计算方法是:从n个元素中取m个元素进行排列的方法有:$$ A_n^m=n(n-1)(n-2)...(n-m+1) $$特别地,当m=n时,有:$$ A_n^n=n! $$其中,n!表示n的阶乘,$n!=n(n-1)(n-2)...1$。

例1:从一组大小为6的数字中,任取4个数进行排列,求排列个数。

设全集为{1,2,3,4,5,6},任取其中4个元素进行排列。

$$ A_6^4=6\times 5\times 4\times 3=360 $$例2:一共有5位弟子,要从其中选出3位去参加武术比赛,求有多少种不同的组合方式。

设全集为{A,B,C,D,E},要从其中任选3个弟子参加武术比赛。

$$ C_5^3=10 $$三、组合组合是指从一组元素中任选m个元素,并将其看作一个整体。

组合的计算方法是:从n个元素中取m个元素进行组合的方法有:$$ C_n^m=\frac{A_n^m}{A_m^m}=\frac{n(n-1)(n-2)...(n-m+1)}{m!} $$特别地,当m=n时,有:$$ C_n^n=\frac{n!}{n!}=1 $$如果m>n,则组合数为0。

高中数学排列组合典型题大全含答案

高中数学排列组合典型题大全含答案

排列组合典型题大全一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数【例1】(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)43(2)34(3)34【例2】把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?【解析】:完成此事共分6步,第一步;将第一名实习生分配到车间有7种不同方案,第二步:将第二名实习生分配到车间也有7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同方案.【例3】8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有()A 、38 B、83 C、38A D 、38C 【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种不同的结果。

所以选A1、4封信投到3个信箱当中,有多少种投法?2、4个人争夺3项冠军,要求冠军不能并列,每个人可以夺得多项冠军也可以空手而还,问最后有多少种情况?3、4个同学参加3项不同的比赛(1)每位同学必须参加一项比赛,有多少种不同的结果?(2)每项竞赛只许一名同学参加,有多少种不同的结果?4、5名学生报名参加4项比赛,每人限报1项,报名方法的种数有多少?又他们争夺这4项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少?5、甲乙丙分10瓶汽水的方法有多少种?6、(全国II 文)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共(A)10种(B) 20种(C) 25种(D) 32种7、5位同学报名参加并负责两个课外活动小组,每个兴趣小组只能有一个人来负责,负责人可以兼职,则不同的负责方法有多少种?8、4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,不同的分法有多少种?思考:4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,每班至少一个人的不同的分法有多少种?二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.【例1】,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有【解析】:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A种例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. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

高中数学排列组合总结及例题解析

高中数学排列组合总结及例题解析

高中数学排列组合总结及例题解析内容总结:一.基本原理1.加法原理:做一件事有n 类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。

2.乘法原理:做一件事分n 步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。

注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。

二.排列:从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个元素,按照一定的顺序排成一.m n mn A 有排列的个数记为个元素的一个排列,所个不同元素中取出列,叫做从1.公式:1.()()()()!!121m n n m n n n n A mn -=+---=…… 2. 规定:0!1= (1)!(1)!,(1)!(1)!n n n n n n =⨯-+⨯=+(2) ![(1)1]!(1)!!(1)!!n n n n n n n n n ⨯=+-⨯=+⨯-=+-; (3)111111(1)!(1)!(1)!(1)!!(1)!n n n n n n n n n +-+==-=-+++++ 三.组合:从n 个不同元素中任取m (m ≤n )个元素并组成一组,叫做从n 个不同的m 元素中任取 m 个元素的组合数,记作 Cn 。

1. 公式: ()()()C A A n n n m m n m n m n mn m m m==--+=-11……!!!! 10=n C 规定:组合数性质:.2 nn n n n m n m n m n m n n m n C C C C C C C C 21011=+++=+=+--……,,①;②;③;④11112111212211r r r r r r r r r r r rr r r r r r n n r r r n n r r n n n C C C C C C C C C C C C C C C +++++-+++-++-+++++=++++=+++=注:若12m m 1212m =m m +m n nn C C ==则或 四、二项式定理.1. ⑴二项式定理:n n n r r n r n n n n nn b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- . 展开式具有以下特点:① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n n C C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开.⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b aC T rr n r n r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等; ②二项展开式的中间项二项式系数.....最大. I. 当n是偶数时,中间项是第12+n项,它的二项式系数2nn C 最大; II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,它们的二项式系数2121+-=n nn n C C 最大.③系数和:1314201022-=++=+++=+++n n n n n n n n n n n C C C C C C C C典例分类讲解:一、合理分类与准确分步法(利用计数原理)解含有约束条件的排列组合问题,应按元素性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,保证每步独立,达到分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。

高中数学第十章-排列组合

高中数学第十章-排列组合

高三数学总复习................................................................高考复习科目:数学 高中数学总复习(九)复习内容:高中数学第十章-排列组合 复习范围:第十章 编写时间:2004-7修订时间:总计第三次 2005-4 一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理.2. 可.以有..重复..元素..的排列. 从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = m n .. 例如:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:nm 种) 二、排列.1. ⑪对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......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. ⑫相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同. ⑬排列数.从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号m n A 表示.⑭排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m ∈≤-=+--=注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m n m n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C 2. 含有可重元素......的排列问题. 对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n=.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n 又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑪组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )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.⑫组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m n mmmn m n -=+--==⑬两个公式:①;m n n m n C C -= ②mn m n m n C C C 11+-=+①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有m n C )②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C 1-m n ,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C m n 种,依分类原理有mn m n m n C C C 11+-=+.⑭排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系. ⑮①几个常用组合数公式n n n n n n C C C 2210=+++ 11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n kn m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nCkC C C C C C C C C C C C②常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-) ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用m n m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C .vi. 构造二项式. 如:n nn n n n C C C C 222120)()()(=+++ 证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中nx 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅-- ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有m m m n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而mm A 则是“局部排列”.又例如①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-.②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A nn ⋅--. ③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A . 注:①③区别在于①是确定的座位,有22A 种;而③的商品地位相同,是从n 件不同商品任取的2个,有不确定性.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?mm n m n m n A A 1+---⋅(插空法),当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则. ⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m 个元素的全排列有m m A 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法? 解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n !/ m !;解法二:(比例分配法)mm n n A A /.⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k knnn n k n kn A C C C )1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?有3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)又例如将200名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少? (!2/102022818C C C P =)注意:分组与插空综合. 例如:n 个元素全排列,其中某m 个元素互不相邻且顺序不变,共有多少种排法?有mmm m n m n m n A A A /1+---⋅,当n – m+1 ≥m, 即m≤21+n 时有意义. ⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式(如图所示)故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用n a a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11...21321,进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n n A C .⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某rx 1x 2x 3x 4个指定位置则有rk r n r r A A --.例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A (一类是不取出特殊元素a ,有m n A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后再从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的)⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。

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重复的排列组合
一. 有重复排列–––分步计数原理
例1. 4个同学争夺3项竞赛冠军,冠军获得者共有几种可能情况?
解:完成这件事情可分三步:(1)第一项冠军有4种可能;(2)第二项冠军有4种可能;(3)第三项冠军有4种可能。

所以可能情况有:4×4×4=64(种)。

一般地,从n个不同元素里取出允许重复的m个元素,按一定顺序排成一列,那么,第1、第2、…、第m个位置上选取元素的方法都有n种。

由分步计数原理得每次从n个不同元素里取出允许重复的m个元素的排列数为:
相关练习:
用0,1,2,…,9这10个数字可组成多少个8位数字的电话号码?(108)
二. 不尽相异元素的排列–––组合法
例2. 小麦、大麦品种各1种,种在5种不同土质的试验田里,3块种小麦,2块种大麦,有多少种种法?
解:这5个不尽相异的元素有3个相同,另2个相同,所以共有:(种)种法。

一般地,在n个不尽相异的元素里,如果有m1个元素相同,又有m2个元素相同,并且m1+m2=n,那么这n个元素的不同排列种数。

三. 相同元素分组––––隔板法
例3. 5个相同小球放到4个不同盒子里,每盒至少有1个,共有多少种放法?
解法1:每盒先放入1球,剩下1球任选1盒,共有:(种)放法。

解法2:(第一隔板法)
5个小球可形成6个空隙,由于每盒至少放1个小球,所以除去两边空隙还剩4个空,只要在这4个位置上隔进3个板,即可满足要求。

所以有:(种)放法。

例4. 将5个相同小球放到4个不同盒子里(盒子可空),共有多少种放法?
解法1:(分类法)
第一类:全部放入1个盒子里,有:(种)放法;
第二类:放入2个盒子里,有:(种)放法;
第三类:放入3个盒子里,有:(种)放法;
第四类:放入4个盒子里,有4种放法。

所以,共有:4+24+24+4=56(种)放法。

解法2:(第二隔板法)
将4个盒子与5个小球看成9个相同元素,除去两边形成8个空隙,将这8个空隙隔进3个板,即有:(种)放法。

一般地,相同元素分组,可用隔板法。

如果每组至少一个元素可用第一隔板法,如果没有要求可用第二隔板法。

相关练习:
1. 某校准备参加2006年全国数学联赛,把10个名额分给高三8个班,每班至少1人,
不同的分配方案有几种?()
2. 某校准备参加2006年全国数学联赛,把10个名额分给高三8个班,不同的分配方案有几种?()
四. 平均分组问题––––平均分给几组,除以几的阶乘
例5. 将6个同学平均分成3组有多少种分法?
错解:分法有:(种)
分析:若将6个同学编号,假如分组情况如下:1、2;3、4;5、6。

先挑出1、2与后挑出1、2是同一情况,没有先后顺序差别,上面的解法产生了重复。

正解:分法有:(种)
一般地,把不同的元素平均分成几组,就除以几的阶乘。

相关练习:
将5个不同礼品分成3组,则有几种分法?。

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