《2019年高考數(shù)學一輪復習 第10章 計數(shù)原理、概率、隨機變量及其分布 第2節(jié) 排列與組合學案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019年高考數(shù)學一輪復習 第10章 計數(shù)原理、概率、隨機變量及其分布 第2節(jié) 排列與組合學案 理 北師大版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二節(jié) 排列與組合
[考綱傳真] (教師用書獨具)1.理解排列與組合的概念.2.理解排列數(shù)公式、組合數(shù)公式.3.能利用公式解決一些簡單的實際問題.
(對應學生用書第170頁)
[基礎知識填充]
1.排列、組合的定義
排列的定義
從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素
按照一定的順序排成一列
組合的定義
合成一組
2.排列數(shù)、組合數(shù)的定義、公式、性質
排列數(shù)
組合數(shù)
定
義
從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有排列的個數(shù)
從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有組合的個數(shù)
公
式
A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=
C
2、==
性
質
A=n!,
0?。?
C=C,
C+C=C
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)所有元素完全相同的兩個排列為相同排列.( )
(2)兩個組合相同的充要條件是其中的元素完全相同.( )
(3)若組合式C=C,則x=m成立.( )
(4)kC=nC.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√
2.(教材改編)某高三畢業(yè)班有40人,同學之間兩兩彼此給對方僅寫一條畢業(yè)留言,那么全班共寫了畢業(yè)留言( )
A.1 560條 B.780條 C.1 600條 D.800條
3、
A [由題意,得畢業(yè)留言共A=1 560條.]
3.(2017·全國卷Ⅱ)安排3名志愿者完成4項工作,每人至少完成1項,每項工作由1人完成,則不同的安排方式共有( )
A.12種 B.18種
C.24種 D.36種
D [由題意可得其中1人必須完成2項工作,其他2人各完成1項工作,可得安排方式為C·C·A=36(種),或列式為C·C·C=3××2=36(種).
故選D.]
4.某市委從組織機關10名科員中選3人擔任駐村第一書記,則甲、乙至少有1人入選,而丙沒有入選的不同選法的種數(shù)為( )
A.85 B.56
C.49 D.28
C [法一(直接法):甲、乙兩人均入選
4、,有CC種方法,
甲、乙兩人只有1人入選,有CC種方法,
由分類加法計數(shù)原理,共有CC+CC=49種選法.
法二(間接法):從9人中選3人有C種方法,
其中甲、乙均不入選有C種方法,
所以滿足條件的選排方法有C-C=84-35=49種.]
5.A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必須站在A的右邊(A,B可以不相鄰),那么不同的排法共有________種.
60 [5人的全排列,B站在A的右邊與A站在B的右邊各占一半,
所以滿足條件的不同排法共A=60種.]
(對應學生用書第171頁)
排列問題
有3名男生、4名女生,在下列不同條件下,求不同的排列方
5、法總數(shù).
(1)選5人排成一排;
(2)排成前后兩排,前排3人,后排4人;
(3)全體排成一排,甲不站排頭也不站排尾;
(4)全體排成一排,女生必須站在一起;
(5)全體排成一排,男生互不相鄰.
[解] (1)從7人中選5人排列,有A=7×6×5×4×3=2 520(種).
(2)分兩步完成,先選3人站前排,有A種方法,余下4人站后排,有A種方法,共有A·A=5 040(種).
(3)法一:(特殊元素優(yōu)先法)先排甲,有5種方法,其余6人有A種排列方法,共有5×A=3 600(種).
法二:(特殊位置優(yōu)先法)首尾位置可安排另6人中的兩人,有A種排法,其他有A種排法,共有AA=3
6、 600(種).
(4)(捆綁法)將女生看作一個整體與3名男生一起全排列,有A種方法,再將女生全排列,有A種方法,共有A·A=576(種).
(5)(插空法)先排女生,有A種方法,再在女生之間及首尾5個空位中任選3個空位安排男生,有A種方法,共有A·A=1 440(種).
[規(guī)律方法] 求解排列應用問題的六種常用方法
直接法
把符合條件的排列數(shù)直接列式計算
優(yōu)先法
優(yōu)先安排特殊元素或特殊位置
捆綁法
相隔問題把相鄰元素看作一個整體與其他元素一起排列,同時注意捆綁元素的內部排列
插空法
對不相鄰問題,先考慮不受限制的元素的排列,再將不相鄰的元素插在前面元素排列的空當中
定
7、序問題
除法處理
對于定序問題,可先不考慮順序限制,排列后,再除以定序元素的全排列
間接法
正難則反、等價轉化的方法
[跟蹤訓練] (1)在航天員進行的一項太空試驗中,要先后實施6個程序,其中程序A只能出現(xiàn)在第一或最后一步,程序B和C在實施時必須相鄰,問試驗順序的編排方法共有( )
A.34種 B.48種
C.96種 D.144種
(2)(2017·北京西城區(qū)質檢)把5件不同產品擺成一排,若產品A與產品B相鄰,且產品A與產品C不相鄰,則不同的擺法有________種.
(1)C (2)36 [(1)程序A的順序有A=2種結果,將程序B和C看作一個元素與除A外
8、的元素排列有AA=48種結果,
由分步乘法計數(shù)原理,試驗編排共有2×48=96種方法.
(2)記其余兩種產品為D,E,A,B相鄰視為一個元素,先與D,E排列,有AA種方法.再將C插入,僅有3個空位可選,共有AAC=2×6×3=36種不同的擺法.]
組合問題
某課外活動小組共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名隊長.現(xiàn)從中選5人主持某種活動,依下列條件各有多少種選法?
(1)只有一名女生當選;
(2)兩隊長當選;
(3)至少有一名隊長當選;
(4)至多有兩名女生當選.
[解] (1)只有一名女生當選等價于有一名女生和四名男生當選.故共有C·C=35
9、0種.
(2)兩隊長當選,共有C·C=165種.
(3)至少有一名隊長當選含有兩類:只有一名隊長當選,有兩名隊長當選.故共有C·C+C·C=825種.(或采用排除法:C-C=825(種)).
(4)至多有兩名女生當選含有三類:有兩名女生當選,只有一名女生當選,沒有女生當選.故選法共有C·C+C·C+C=966種.
[規(guī)律方法] 組合問題的常見類型與處理方法
(1)“含有”或“不含有”某些元素的組合題型:“含”,則先將這些元素取出,再由另外元素補足;“不含”,則先將這些元素剔除,再從剩下的元素中選取.
(2)“至少”或“至多”含有幾個元素的題型:若直接法分類復雜時,逆向思維,間接求解
10、.
[跟蹤訓練] (1)(2018·銀川質檢)某地實行高考改革,考生除參加語文、數(shù)學、外語統(tǒng)一考試外,還需從物理、化學、生物、政治、歷史、地理六科中選考三科,要求物理、化學、生物三科至少選一科,政治、歷史、地理三科至少選一科,則考生選考方法種數(shù)共有( )
【導學號:79140342】
A.6 B.12
C.18 D.24
(2)若從1,2,3,…,9這9個整數(shù)中同時取4個不同的數(shù),其和為偶數(shù),則不同的取法共有( )
A.60種 B.63種
C.65種 D.66種
(1)C (2)D [(1)法一:所有選考方法可分兩類:第一類可分兩步,第一步,考生從物理、化學、生物三科中任
11、選一科有C種不同的選法,第二步,考生從政治、歷史、地理三科中任選二科有C種不同的選法,根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,共有CC種不同的選法;第二類可分兩步,第一步,考生從物理、化學、生物三科中任選二科有C種不同的選法,第二步,從政治、歷史、地理三科中任選一科有C種不同的選法,根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,共有CC種不同的選法.根據(jù)分類加法計數(shù)原理,考生共有CC+CC=18種不同的選考方法,故選C.
法二:依題意,考生共有C-2C=18種不同的選考方法,故選C.
(2)共有4個不同的偶數(shù)和5個不同的奇數(shù),要使和為偶數(shù),則4個數(shù)全為奇數(shù),或全為偶數(shù),或2個奇數(shù)和2個偶數(shù),
所以不同的取法共有C+C+CC=66
12、種.]
排列與組合的綜合應用
(1)從0,1,2,3,4,5這六個數(shù)字中任取兩個奇數(shù)和兩個偶數(shù),組成沒有重復數(shù)字的四位數(shù)的個數(shù)為( )
A.300 B.216
C.180 D.162
(2)(2017·江南名校聯(lián)考)將甲、乙等5位同學分別保送到北京大學,上海交通大學,浙江大學三所大學就讀,則每所大學至少保送一人的不同保送的方法有( )
A.240種 B.180種
C.150種 D.540種
(1)C (2)C [(1)分兩類:第1類,不取0,即從1,2,3,4,5中任取兩個奇數(shù)和兩個偶數(shù),組成沒有重復數(shù)字的四位數(shù),根據(jù)分步乘法計數(shù)原理可知,共有CCA=72個沒
13、有重復數(shù)字的四位數(shù);第2類,取0,此時2和4只能取一個,再取兩個奇數(shù),組成沒有重復數(shù)字的四位數(shù),根據(jù)分步乘法計數(shù)原理可知,共有CC(A-A)=108個沒有重復數(shù)字的四位數(shù).
根據(jù)分類加法計數(shù)原理可知,滿足題意的四位數(shù)共有72+108=180(個).
(2)5名學生可分為2,2,1和3,1,1兩組方式.
當5名學生分成2,2,1時,共有CCA=90種方法;當5名學生分成3,1,1時,共有CA=60種方法.
由分類加法計數(shù)原理知共有90+60=150種保送方法.]
[規(guī)律方法] 1.排列組合綜合題思路,先選后排,先組合后排列.
當有多個限制條件時,應以其中一個限制條件為標準分類,限制條
14、件多時,多考慮用間接法,但需確定一個總數(shù).
2.(1)不同元素的分配問題,往往是先分組再分配.在分組時,通常有三種類型:①不均勻分組;②均勻分組;③部分均勻分組,注意各種分組類型中,不同分組方法的求法.
(2)對于相同元素的“分配”問題,常用的方法是采用“隔板法”.
[跟蹤訓練] (1)(東北三省四市模擬(一))哈市某公司有五個不同部門,現(xiàn)有4名在校大學生來該公司實習.要求安排到該公司的兩個部門,且每部門安排兩名,則不同的安排方案種數(shù)為( )
【導學號:79140343】
A.40 B.60
C.120 D.240
(2)(2017·浙江高考)從6男2女共8名學生中選出隊長1
15、人,副隊長1人,普通隊員2人組成4人服務隊,要求服務隊中至少有1名女生,共有________種不同的選法.(用數(shù)字作答)
(1)B (2)660 [從五個不同部門選取兩個部門有C種選法,將4名大學生分別安排在這兩個部門有CC種方法,所以不同的安排方案有CCC=60種,故選B.
(2)法一:只有1名女生時,先選1名女生,有C種方法;再選3名男生,有C種方法;然后排隊長、副隊長位置,有A種方法.由分步乘法計數(shù)原理,知共有CCA=480(種)選法.
有2名女生時,再選2名男生,有C種方法;然后排隊長、副隊長位置,有A種方法.由分步乘法計數(shù)原理,知共有CA=180(種)選法.所以依據(jù)分類加法計數(shù)原理知共有480+180=660(種)不同的選法.
法二:不考慮限制條件,共有AC種不同的選法,
而沒有女生的選法有AC種,
故至少有1名女生的選法有AC-AC=840-180=660(種).]
6