高中數(shù)學(xué)重要知識點(diǎn)排列組合公式解析

時(shí)間：2023-09-06 22:00:07 興亮簡單學(xué)習(xí) 我要投稿

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　　上學(xué)期間，看到知識點(diǎn)，都是先收藏再說吧！知識點(diǎn)就是一些常考的內(nèi)容，或者考試經(jīng)常出題的地方。還在苦惱沒有知識點(diǎn)總結(jié)嗎？下面是小編整理的高中數(shù)學(xué)重要知識點(diǎn)排列組合公式解析，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

高中數(shù)學(xué)重要知識點(diǎn)排列組合公式解析

　　排列組合公式

　　排列組合公式/排列組合計(jì)算公式

　　排列P------和順序有關(guān)

　　組合C-------不牽涉到順序的問題

　　排列分順序，組合不分

　　例如把5本不同的書分給3個(gè)人，有幾種分法。“排列”

　　把5本書分給3個(gè)人，有幾種分法“組合”

　　1.排列及計(jì)算公式

　　從n個(gè)不同元素中，任取m(m≤n)個(gè)元素按照一定的順序排成一列，叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)排列；從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有排列的個(gè)數(shù)，叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù)，用符號p(n,m)表示。

　　p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)!(規(guī)定0!=1)

　　2.組合及計(jì)算公式

　　從n個(gè)不同元素中，任取m(m≤n)個(gè)元素并成一組，叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)組合；從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有組合的個(gè)數(shù)，叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù)。用符號

　　c(n,m)表示。

　　c(n,m)=p(n,m)/m!=n!/((n-m)!xm!)；c(n,m)=c(n,n-m)；

　　3.其他排列與組合公式

　　從n個(gè)元素中取出r個(gè)元素的循環(huán)排列數(shù)=p(n,r)/r=n!/r(n-r).

　　n個(gè)元素被分成k類，每類的個(gè)數(shù)分別是n1，n2，……nk這n個(gè)元素的全排列數(shù)為

　　n!/(n1!xn2!x……xnk!).

　　k類元素，每類的個(gè)數(shù)無限，從中取出m個(gè)元素的組合數(shù)為c(m+k-1，m)

　　排列(Pnm(n為下標(biāo)，m為上標(biāo)))

　　Pnm=nx(n-1)……(n-m+1)；Pnm=n!/(n-m)!(注：!是階乘符號)；Pnn(兩個(gè)n分別為上標(biāo)和下標(biāo))=n!；0!=1；Pn1(n為下標(biāo)1為上標(biāo))=n

　　組合(Cnm(n為下標(biāo)，m為上標(biāo)))

　　Cnm=Pnm/Pmm；Cnm=n!/m!(n-m)!；Cnn(兩個(gè)n分別為上標(biāo)和下標(biāo))=1；Cn1(n為下標(biāo)1為上標(biāo))=n；Cnm=Cnn-m

　　2008-07-0813：30

　　公式P是指排列，從N個(gè)元素取R個(gè)進(jìn)行排列。公式C是指組合，從N個(gè)元素取R個(gè)，不進(jìn)行排列。N-元素的總個(gè)數(shù)R參與選擇的元素個(gè)數(shù)!-階乘，如9!=9x8x7x6x5x4x3x2x1

　　從N倒數(shù)r個(gè)，表達(dá)式應(yīng)該為nx(n-1)x(n-2).(n-r+1)；

　　因?yàn)閺膎到(n-r+1)個(gè)數(shù)為n-(n-r+1)=r

　　舉例：

　　Q1：有從1到9共計(jì)9個(gè)號碼球，請問，可以組成多少個(gè)三位數(shù)？

　　A1：123和213是兩個(gè)不同的排列數(shù)。即對排列順序有要求的，既屬于“排列P”計(jì)算范疇。

　　上問題中，任何一個(gè)號碼只能用一次，顯然不會(huì)出現(xiàn)988，997之類的組合，我們可以這么看，百位數(shù)有9種可能，十位數(shù)則應(yīng)該有9-1種可能，個(gè)位數(shù)則應(yīng)該只有9-1-1種可能，最終共有9x8x7個(gè)三位數(shù)。計(jì)算公式=P(3，9)=9x8x7，(從9倒數(shù)3個(gè)的乘積)

　　Q2：有從1到9共計(jì)9個(gè)號碼球，請問，如果三個(gè)一組，代表“三國聯(lián)盟”，可以組合成多少個(gè)“三國聯(lián)盟”？

　　A2：213組合和312組合，代表同一個(gè)組合，只要有三個(gè)號碼球在一起即可。即不要求順序的，屬于“組合C”計(jì)算范疇。

　　上問題中，將所有的包括排列數(shù)的個(gè)數(shù)去除掉屬于重復(fù)的個(gè)數(shù)即為最終組合數(shù)C(3，9)=9x8x7/3x2x1

　　排列、組合的概念和公式典型例題分析

　　例1設(shè)有3名學(xué)生和4個(gè)課外小組。

　　(1)每名學(xué)生都只參加一個(gè)課外小組；

　　(2)每名學(xué)生都只參加一個(gè)課外小組，而且每個(gè)小組至多有一名學(xué)生參加。各有多少種不同方法？

　　解(1)由于每名學(xué)生都可以參加4個(gè)課外小組中的任何一個(gè)，而不限制每個(gè)課外小組的人數(shù)，因此共有種不同方法。

　　(2)由于每名學(xué)生都只參加一個(gè)課外小組，而且每個(gè)小組至多有一名學(xué)生參加，因此共有種不同方法。

　　點(diǎn)評由于要讓3名學(xué)生逐個(gè)選擇課外小組，故兩問都用乘法原理進(jìn)行計(jì)算。

　　例2排成一行，其中不排第一，不排第二，不排第三，不排第四的不同排法共有多少種？

　　解依題意，符合要求的排法可分為第一個(gè)排、、中的某一個(gè)，共3類，每一類中不同排法可采用畫“樹圖”的方式逐一排出：

　　∴符合題意的不同排法共有9種。

　　點(diǎn)評按照分“類”的思路，本題應(yīng)用了加法原理。為把握不同排法的規(guī)律，“樹圖”是一種具有直觀形象的有效做法，也是解決計(jì)數(shù)問題的一種數(shù)學(xué)模型。

　　例3判斷下列問題是排列問題還是組合問題？并計(jì)算出結(jié)果。

　　(1)高三年級學(xué)生會(huì)有11人：

　�、倜績扇嘶ネㄒ环庑牛餐硕嗌俜庑�？

　　②每兩人互握了一次手，共握了多少次手？

　　(2)高二年級數(shù)學(xué)課外小組共10人：

　�、購闹羞x一名正組長和一名副組長，共有多少種不同的選法？

　　②從中選2名參加省數(shù)學(xué)競賽，有多少種不同的選法？

　　(3)有2，3，5，7，11，13，17，19八個(gè)質(zhì)數(shù)：

　�、購闹腥稳蓚€(gè)數(shù)求它們的商可以有多少種不同的商？

　�、趶闹腥稳蓚€(gè)求它的積，可以得到多少個(gè)不同的積？

　　(4)有8盆花：

　�、購闹羞x出2盆分別給甲乙兩人每人一盆，有多少種不同的選法？

　�、趶闹羞x出2盆放在教室有多少種不同的選法？

　　分析(1)

　�、儆捎诿咳嘶ネㄒ环庑牛捉o乙的信與乙給甲的信是不同的兩封信，所以與順序有關(guān)是排列；

　�、谟捎诿績扇嘶ノ找淮问�，甲與乙握手，乙與甲握手是同一次握手，與順序無關(guān)，所以是組合問題。其他類似分析。

　　(1)①是排列問題，共用了封信；

　�、谑墙M合問題，共需握手(次).

　　(2)①是排列問題，共有(種)不同的選法；

　�、谑墙M合問題，共有種不同的選法。

　　(3)①是排列問題，共有種不同的商；

　�、谑墙M合問題，共有種不同的積。

　　(4)①是排列問題，共有種不同的選法；

　�、谑墙M合問題，共有種不同的選法。

　　例4證明。

　　證明左式

　　右式。

　　∴等式成立。

　　點(diǎn)評這是一個(gè)排列數(shù)等式的證明問題，選用階乘之商的形式，并利用階乘的性質(zhì)，可使變形過程得以簡化。

　　例5化簡。

　　解法一原式

　　解法二原式

　　點(diǎn)評解法一選用了組合數(shù)公式的階乘形式，并利用階乘的性質(zhì)；解法二選用了組合數(shù)的兩個(gè)性質(zhì)，都使變形過程得以簡化。

　　例6解方程：(1)；(2).

　　解(1)原方程

　　解得。

　　(2)原方程可變?yōu)?/p>

　　∵，

　　∴原方程可化為。

　　即，解得

　　排列組合定義

　　從n個(gè)不同元素中，任取m(m≤n,m與n均為自然數(shù))個(gè)不同的元素按照一定的順序排成一列，叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)排列;從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有排列的個(gè)數(shù)，叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù)，用符號 A(n,m)表示。

　　排列組合公式

　　A(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)!

　　C-Combination 組合數(shù)

　　A-Arrangement 排列數(shù)

　　n-元素的總個(gè)數(shù)

　　m-參與選擇的元素個(gè)數(shù)

　　i-階乘

　　排列組合基本計(jì)數(shù)原理

　　加法原理與分布計(jì)數(shù)法

　　1、加法原理：做一件事，完成它可以有n類辦法，在第一類辦法中有m1種不同的方法，在第二類辦法中有m2種不同的方法，……，在第n類辦法中有mn種不同的方法，那么完成這件事共有N=m1+m2+m3+…+mn種不同方法。

　　2、第一類辦法的方法屬于集合A1，第二類辦法的方法屬于集合A2，……，第n類辦法的方法屬于集合An，那么完成這件事的方法屬于集合A1UA2U…UAn。

　　3、分類的要求：每一類中的每一種方法都可以獨(dú)立地完成此任務(wù);兩類不同辦法中的具體方法，互不相同(即分類不重);完成此任務(wù)的任何一種方法，都屬于某一類(即分類不漏)。