数学排列与组合课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,问题一：,从甲、乙、丙,3,名同学中选出,2,名去参加某天的一项活动，其中,1,名同学参加上午的活动，,1,名同学参加下午的活动，有多少种不同的选法？,问题二：,从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某天一项活动，有多少种不同的选法？,甲、乙；甲、丙；乙、丙,3,情境创设,问题一：从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某天的一项活动，,1,从已知的,3,个不同元素中每次取出,2,个元素 ,并成一组,问题2,从已知的,3,个不同元素中每次取出,2,个元素 ,按照一定的顺序排成一列.,问题1,排列,组合,有,顺,序,无,顺,序,从已知的3个不同元素中每次取出2个元素 ,并成一组问题2从,2,一般地，从,n,个不同元素中取出,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,排列与组合的概念有什么共同点与不同点？,概念讲解,组合定义:,一般地，从n个不同元素中取出m（mn）个元素并成一,3,组合定义:,一般地，从,n,个不同元素中取出,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,排列定义:,一般地，从n个不同元素中取出,m(mn),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,.,共同点:,都要“从,n,个不同元素中任取,m,个元素”,不同点:,排列,与元素的顺序有关，,而组合,则与元素的顺序无关.,概念讲解,组合定义:一般地，从n个不同元素中取出m（mn）个元素并,4,思考一:,a,b与b,a,是相同的排列还是相同的组合?为什么?,思考二:,两个相同的排列有什么特点?两个相同的组合呢?,）元素相同；,）元素排列顺序相同.,元素相同,概念理解,构造排列分成两步完成，先取后排；而构造组合就是其中一个步骤.,思考三:,组合与排列有联系吗?,思考一:ab与ba是相同的排列还是相同的组合?为什么?思考二,5,判断下列问题是组合问题还是排列问题?,(1)设集合,A=,a,b,c,d,e,，则集合,A,的含有3个元素的子集有多少个?,(2)某铁路线上有5个车站，则这条铁路线上共需准备多少种车票?,有多少种不同的火车票价？,组合问题,排列问题,(3)10名同学分成人数相同的数学和英语两个学习小组,共有多少种分法?,组合问题,(4)10人聚会，见面后每两人之间要握手相互问候,共需握手多少次?,组合问题,(5)从4个风景点中选出2个游览,有多少种不同的方法?,组合问题,(6)从4个风景点中选出2个,并确定这2个风景点的游览顺序,有多少种不同的方法?,排列问题,组合问题,组合是选择的结果，排列,是选择后再排序的结果.,判断下列问题是组合问题还是排列问题?(1)设集合A=a,6,1.从,a,b,c,三个不同的元素中取出两个元素的所有组合分别是:,ab,ac,bc,2.已知4个元素,a,b,c,d,写出每次取出两个元素的所有组合.,a,b c d,b,c d,c,d,ab,ac,ad,bc,bd,cd,(3个),(6个),概念理解,1.从 a,b,c三个不同的元素中取出两个元素的所有,7,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,，用符号 表示.,如:从,a,b,c,三个不同的元素中取出两个元素的所有组合个数是:,如:已知4个元素,a、b、c、d,写出每次取出两个,元素的所有组合个数是：,概念讲解,组合数:,注意：,是一个数，应该把它与“组合”区别开来,从n个不同元素中取出m（mn）个元素的所有组合的个数，叫,8,1.写出从,a,b,c,d,四个元素中任取三个元素的所有组合。,abc，abd，acd，bcd.,b,c,d,d,c,b,a,c,d,练一练,1.写出从a,b,c,d 四个元素中任取三个元素的所有组合。,9,组合,排列,abc,abd,acd,bcd,abc bac cab,acb bca cba,abd bad dab,adb bda dba,acd cad dac,adc cda dca,bcd cbd dbc,bdc cdb dcb,不写出所有组合，怎样才能知道组合的种数？,你发现了什么?,组合排列abcabdacdbcdabc bac,10,如何计算:,如何计算:,11,组合数公式,排列与组合是有区别的，但它们又有联系,根据分步计数原理，得到：,因此：,一般地，求从 个不同元素中取出 个元素的排列数，可以分为以下,2,步：,第,1,步，先求出从这 个不同元素中取出 个元素的组合数 ,第,2,步，求每一个组合中 个元素的全排列数,这里 ，且 ，这个公式叫做,组合数公式,概念讲解,组合数公式 排列与组合是有区别的，但它们又有联系根据,12,组合数公式:,从 n 个不同元中取出m个元素的排列数,概念讲解,组合数公式:从 n 个不同元中取出m个元素的排列数,13,例1计算：,例2.甲、乙、丙、丁4支足球队举行单循环赛，,(1)列出所有各场比赛的双方；,（2)列出所有冠亚军的可能情况.,（2）甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁,乙甲,、,丙甲,、,丁甲,、,丙乙,、,丁乙,、,丁丙,(1)甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁,解：,例题分析,(4),求,例1计算：例2.甲、乙、丙、丁4支足球队举行单循环赛,14,例3,例3,15,例1：一位教练的足球队共有17名初级学员，他们中以前没有一人参加过比赛。按照足球比赛规则，比赛时一个足球队的上场队员是11人。问：,（1）这位教练从这17名学员中可以形成多少种学员上场方案？,（2）如果在选出11名上场队员时，还要确定其中的守门员，那么教练员有多少种方式做这件事情？,例1：一位教练的足球队共有17名初级学员，他们中以前没有一人,16,例3.(1)凸五边形有多少条对角线？,(2)凸n（n3）边形有多少条对角线？,例2.(1)平面内有10个点，以其中每2个点为端点的线段共有多少条？,(2)平面内有10个点，以其中每2个点为端点的有向线段共有多少条？,例3.(1)凸五边形有多少条对角线？(2)凸n（n3）边,17,例4：在100件产品中有98件合格品，2件次品。产品检验时,从100件产品中任意抽出3件。,(1)一共有多少种不同的抽法?,(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?,(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?,(4)抽出的3件中至多有一件是次品的抽法有多少种？,说明：,“至少”“至多”的问题，通常用分类法或间接法求解。,例4：在100件产品中有98件合格品，2件次品。产品检验时,18,变式练习,按下列条件，从12人中选出5人，有多少种不同选法？,（1）甲、乙、丙三人必须当选；,（2）甲、乙、丙三人不能当选；,（3）甲必须当选，乙、丙不能当选；,（4）甲、乙、丙三人只有一人当选；,（5）甲、乙、丙三人至多2人当选；,（6）甲、乙、丙三人至少1人当选；,变式练习按下列条件，从12人中选出5人，有多少种不同选法？,19,例5、某医院有内科医生12名，外科医生8名，现要派5人参加支边医疗队，至少要有1名内科医生和1名外科医生参加，有多少种选法？,例6：,（1）平面内有9个点，其中4个点在一条直线上，此外没有3个点在一条直线上，过这9个点可确定多少条直线？可以作多少个三角形？,（2）空间12个点，其中5个点共面，此外无任何4个点共面，这12个点可确定多少个不同的平面？,例5、某医院有内科医生12名，外科医生8名，现要派5人参加支,20,例7、有翻译人员11名，其中5名仅通英语、4名仅通法语，还有2名英、法语皆通。现欲从中选出8名，其中4名译英语，另外4名译法语，一共可列多少张不同的名单？,例8、8双互不相同的鞋子混装在一只口袋中，从中任意取出4只，试求满足如下条件各有多少种情况：,（1）4只鞋子恰有两双；,（2）4只鞋子没有成双的；,（3）4只鞋子只有一双。,例7、有翻译人员11名，其中5名仅通英语、4名仅通法语，还有,21,课堂练习：,2、从6位同学中选出4位参加一个座谈会，要求张、王两人中至多有一个人参加，则有不同的选法种数为,。,3、要从8名男医生和7名女医生中选5人组成一个医疗队，如果其中至少有2名男医生和至少有2名女医生，则不同的选法种数为（）,4、从7人中选出3人分别担任学习委员、宣传委员、体育委员，则甲、乙两人不都入选的不同选法种数共有（）,1、把6个学生分到一个工厂的三个车间实习，每个车间2人，若甲必须分到一车间，乙和丙不能分到二车间，则不同的分法有,种。,9,9,C,D,课堂练习：2、从6位同学中选出4位参加一个座谈会，要求张、王,22,5、在如图7x4的方格纸上（每小方格均为正方形）,（1）其中有多少个矩形？,（2）其中有多少个正方形？,课堂练习：,5、在如图7x4的方格纸上（每小方格均为正方形）课堂练习：,23,排列,组合,组合的概念,组合数的概念,组合是选择的,结果，排列是,选择后再排序,的结果,联系,小结,排列组合组合的概念组合数的概念组合是选择的联系小结,24,一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球,从口袋内取出,3,个球，共有多少种取法？,从口袋内取出,3,个球，使其中含有1个黑球，有多少种取法？,从口袋内取出,3,个球，使其中不含黑球，有多少种取法？,解：,（1）,性质2,一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球 ,25,我们可以这样解释：,从口袋内的,8,个球中所取出的,3,个球，可以分为两类：一类,含有1个,黑球，一类不含有黑球因此根据分类计数原理，上述等式成立,我们发现：,为什么呢,我们发现：为什么呢,26,性质2,性质2,27,注:1,公式特征：下标相同而上标差1的两个组合数之和，等于下标比原下标多1而上标与原组合数上标较大的相同的一个组合数,2,此性质的作用：恒等变形，简化运算在今后学习“二项式定理”时，我们会看到它的主要应用,28,例计算：,例计算：,29,例2 求证:,例2 求证:,30,一、等分组与不等分组问题,例3、6本不同的书，按下列条件，各有多少种不同的分法；,（1）分给甲、乙、丙三人，每人两本；,（2）分成三份，每份两本；,（3）分成三份，一份1本，一份2本，一份3本；,（4）分给甲、乙、丙3人，一人1本，一人2本，一人3本；,（5）分给甲、乙、丙3人，每人至少一本；,（6）分给5个人，每人至少一本；,（7）6本相同的书，分给甲乙丙三人，每人至少一本。,一、等分组与不等分组问题例3、6本不同的书，按下列条件，各有,31,练习：,(1)今有10件不同奖品,从中选6件分成三份,二份各1件,另一份4件,有多少种分法?,(2)今有10件不同奖品,从中选6件分给甲乙丙三人,每人二件有多少种分法?,解:,(1),(2),练习：解:(1)(2),32,例4、某城新建的一条道路上有12只路灯，为了节省用电而不影响正常的照明，可以熄灭其中三盏灯，但两端的灯不能熄灭，也不能熄灭相邻的两盏灯，可以熄灭的方法共有（）,（A）种（B）种（C）种 （D）种,二、不相邻问题插空法,例4、某城新建的一条道路上有12只路灯，为了节省用电而不影响,33,三、混合问题，先“组”后“排”,例5 对某种产品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一进行测试，至区分出所有次品为止，若所有次品恰好在第5次测试时全部发现,则这样的测试方法有种可能？,解：由题意知前5次测试恰有4次测到次品，且第5次测试是次品。故有：种可能。,三、混合问题，先“组”后“排”例5 对某种产品的6件不同的正,34,练习：1、某学习小组有5个男生3个女生，从中选3名男生和1名女生参加三项竞赛活动，每项活动至少有1人参加，则有不同参赛方法_种.,解：采用先组后排方法:,2、3 名医生和 6 名护士被分配到 3 所学校为学生体检,每校分配 1 名医生和 2 名护士,不同的分配方法共有多少种?,解法一：先组队后分校（先分堆后分配）,解法二：依次确定到第一、第二、第三所学校去的医生和护士.,练习：1、某学习小组有5个男生3个女生，从中选3名男生和1名,35,四、分类组合,隔板处理,例6、从6个学校中选出30名学生参加数学竞赛,每校至少有1人,这样有几种选法?,分析:问题相当于把个30相同球放入6个不同盒子(盒子不能空的)有几种放法?这类问可用“隔板法”处理.,解:采用“隔板法”得:,四、分类组合,隔板处理例6、从6个学校中选出30名学生参,36,练习：,1、将8个学生干部的培训指标分配给5个不同的班级，每班至少分到1个名额，共有多少种不同的分配方法？,2、从一楼到二楼的楼梯有17级，上楼时可以一步走一级，也可以一步走两级，若要求11步走完，则有多少种不同的走法？,练习：2、从一楼到二楼的楼梯有17级，上楼时可以一步走一级，,37,课堂练习：,2、从6位同学中选出4位参加一个座谈会，要求张、王两人中至多有一个人参加，则有不同的选法种数为,。,3、要从8名男医生和7名女医生中选5人组成一个医疗队，如果其中至少有2名男医生和至少有2名女医生，则不同的选法种数为（）,4、从7人中选出3人分别担任学习委员、宣传委员、体育委员，则甲、乙两人不都入选的不同选法种数共有（）,1、把6个学生分到一个工厂的三个车间实习，每个车间2人，若甲必须分到一车间，乙和丙不能分到二车间，则不同的分法有,种。,9,9,C,D,课堂练习：2、从6位同学中选出4位参加一个座谈会，要求张、王,38,