2024年4月15日发(作者:数学试卷排版免费下载高一)
计 数 问 题
教学目标
1.使学生正确理解排列、组合的意义;正确区分排列、组合问题;
2.了解排列、排列数和组合数的意义.能根据具体的问题.写出符合要求的排列或组合;
3.掌握排列组合的计算公式以及组合数与排列数之间的关系;
4.会、分析与数字有关的计数问题.以及与其他专题的综合运用.培养学生的抽象能力和逻辑思维能力;
通过本讲的学习.对排列组合的一些计数问题进行归纳总结.重点掌握排列与组合的联系和区别.并掌握一些
排列组合技巧.如捆绑法、挡板法等。
5.根据不同题目灵活运用计数方法进行计数。
知识点拨:
例题精讲:
一、 排 列 组 合 的 应 用
【例 1】 小新、阿呆等七个同学照像.分别求出在下列条件下有多少种站法?
(1)七个人排成一排;
(2)七个人排成一排.小新必须站在中间.
(3)七个人排成一排.小新、阿呆必须有一人站在中间.
(4)七个人排成一排.小新、阿呆必须都站在两边.
(5)七个人排成一排.小新、阿呆都没有站在边上.
(6)七个人战成两排.前排三人.后排四人.
(7)七个人战成两排.前排三人.后排四人. 小新、阿呆不在同一排。
【解析】 (1)
P
7
7
5040
(种)。
(2)只需排其余6个人站剩下的6个位置.
P
6
6
720
(种).
(3)先确定中间的位置站谁.冉排剩下的6个位置.2×
P
6
=1440(种).
(4)先排两边.再排剩下的5个位置.其中两边的小新和阿呆还可以互换位置.
2P
5
5
240
(种).
(5)先排两边.从除小新、阿呆之外的5个人中选2人.再排剩下的5个人.
P
5
2
P
5
5
2400
(种).
(6)七个人排成一排时.7个位置就是各不相同的.现在排成两排.不管前后排各有几个人.7个位置还
是各不相同的.所以本题实质就是7个元素的全排列.
P
7
7
5040
(种).
(7)可以分为两类情况:“小新在前.阿呆在后”和“小新在前.阿呆在后”.两种情况是对等的.所以只
要求出其中一种的排法数.再乘以2即可.4×3×
P
5
×2=2880(种).排队问题.一般先考虑特殊情况再
去全排列。
【例 2】 用1、2、3、4、5、6可以组成多少个没有重复数字的个位是5的三位数?
【解析】 个位数字已知.问题变成从从
5
个元素中取
2
个元素的排列问题.已知
n5
.
m2
.根据排列数公式.一
共可以组成
P
5
2
5420
(个)符合题意的三位数。
【巩固】 用1、2、3、4、5这五个数字可组成多少个比
20000
大且百位数字不是
3
的无重复数字的五位数?
【解析】 可以分两类来看:
⑴ 把3排在最高位上.其余4个数可以任意放到其余4个数位上.是4个元素全排列的问题.有
P
4
4
432124
(种)放法.对应24个不同的五位数;
5
6
⑵ 把2.4.5放在最高位上.有3种选择.百位上有除已确定的最高位数字和3之外的3个数字可以选择.
. .
有3种选择.其余的3个数字可以任意放到其余3个数位上.有
P
3
3
6
种选择.由乘法原理.可以组成
33654
(个)不同的五位数。
由加法原理.可以组成
245478
(个)不同的五位数。
【巩固】 用0到9十个数字组成没有重复数字的四位数;若将这些四位数按从小到大的顺序排列.则5687是第
几个数?
【解析】 从高位到低位逐层分类:
⑴ 千位上排
1
.
2
.
3
或
4
时.千位有
4
种选择.而百、十、个位可以从
0~9
中除千位已确定的数字之外的
9
个数字中选择.因为数字不重复.也就是从
9
个元素中取
3
个的排列问题.所以百、十、个位可有
P
9
3
987504
(种)排列方式.由乘法原理.有
45042016
(个).
⑵ 千位上排
5
.百位上排
0~4
时.千位有
1
种选择.百位有
5
种选择.十、个位可以从剩下的八个数字中
2
选择.也就是从
8
个元素中取
2
个的排列问题.即
P
8
8756
.由乘法原理.有
1556280
(个).
⑶ 千位上排
5
.百位上排
6
.十位上排
0
.
1
.
2
.
3
.
4
.
7
时.个位也从剩下的七个数字中选择.有
116742
(个).
⑷ 千位上排
5
.百位上排
6
.十位上排
8
时.比
5687
小的数的个位可以选择
0
.
1
.
2
.
3
.
4
共
5
个.
综上所述.比
5687
小的四位数有
20162804252343
(个).故比
5687
小是第
2344
个四位数.
【例 3】 用
1
、
2
、
3
、
4
、
5
这五个数字.不许重复.位数不限.能写出多少个3的倍数?
【解析】 按位数来分类考虑:
⑴ 一位数只有
1
个
3
;
⑵ 两位数:由
1
与
2
.
1
与
5
.
2
与
4
.
4
与
5
四组数字组成.每一组可以组成
P
2
2
212
(个)不同的两位
数.共可组成
248
(个)不同的两位数;
⑶ 三位数:由
1
.
2
与
3
;
1
.
3
与
5
;
2
.
3
与
4
;
3
.
4
与
5
四组数字组成.每一组可以组成
P
3
3
3216
(个)不同的三位数.共可组成
6424
(个)不同的三位数;
⑷ 四位数:可由
1
.
2
.
4
.
5
这四个数字组成.有
P
4
4
432124
(个)不同的四位数;
⑸ 五位数:可由
1
.
2
.
3
.
4
.
5
组成.共有
P
5
5
54321120
(个)不同的五位数.
由加法原理.一共有
182424120177
(个)能被
3
整除的数.即
3
的倍数.
【巩固】 用1、2、3、4、5、6六张数字卡片.每次取三张卡片组成三位数.一共可以组成多少个不同的偶数?
【解析】 由于组成偶数.个位上的数应从
2
.
4
.
6
中选一张.有
3
种选法;十位和百位上的数可以从剩下的
5
张中
选二张.有
P
5
2
5420
(种)选法.由乘法原理.一共可以组成
32060
(个)不同的偶数.
【例 4】 某管理员忘记了自己小保险柜的密码数字.只记得是由四个非
0
数码组成.且四个数码之和是
9
.那么
确保打开保险柜至少要试几次?
【解析】 四个非
0
数码之和等于9的组合有1.1.1.6;1.1.2.5;1.1.3.4;1.2.2.4;1.2.3.3;2.2.2.3六种。
第一种中.可以组成多少个密码呢?只要考虑
6
的位置就可以了.
6
可以任意选择
4
个位置中的一个.其
余位置放
1
.共有
4
种选择;
第二种中.先考虑放
2
.有
4
种选择.再考虑
5
的位置.可以有
3
种选择.剩下的位置放
1
.共有
4312
(种)
选择同样的方法.可以得出第三、四、五种都各有
12
种选择.最后一种.与第一种的情形相似.
3
的位置
有
4
种选择.其余位置放
2
.共有
4
种选择.
综上所述.由加法原理.一共可以组成
412121212456
(个)不同的四位数.即确保能打开保险
柜至少要试
56
次.
【例 5】 两对三胞胎喜相逢.他们围坐在桌子旁.要求每个人都不与自己的同胞兄妹相邻.(同一位置上坐不同
的人算不同的坐法).那么共有多少种不同的坐法?
1
6
(种)选法.第二个位置在另一胞胎的
3
人中任选一个.有
【解析】 第一个位置在
6
个人中任选一个.有
C
6
1
C
3
3
(种)选法.同理.第
3
.
4
.
5
.
6
个位置依次有
2
.
2
.
1
.
1
种选法.由乘法原理.不同的坐法有
11
P
6
1
P
3
1
P
2
1
P
2
1
P
1
P
1
63221172
(种)。
. .
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