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排列與排列數(shù)第1課時(shí)排列與排列數(shù)必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)1.排列:從n個(gè)不同對(duì)象中,任取m(m≤n)個(gè)對(duì)象,按照_________排成一列,稱(chēng)為從n個(gè)不同對(duì)象中取出m個(gè)對(duì)象的一個(gè)排列.2.相同排列的兩個(gè)條件(1)____相同.(2)____相同.導(dǎo)思什么是排列?所有對(duì)象有沒(méi)有順序關(guān)系?一定的順序?qū)ο箜樞颉舅伎肌?1)排列中“一定順序”的含義是什么?提示:一定順序就是指排列中的對(duì)象與位置有關(guān),當(dāng)位置不同時(shí)排列也就不同.(2)排列定義中的兩個(gè)要素是什么?提示:一是“取出不同的對(duì)象”,二是“將對(duì)象按一定順序排列”.3.排列中對(duì)象所滿足的兩個(gè)特性(1)無(wú)重復(fù)性:從n個(gè)不同對(duì)象中取出m(m≤n)個(gè)不同的對(duì)象,否則不是排列問(wèn)題.(2)有序性:安排這m個(gè)對(duì)象時(shí)是有順序的,有序的就是排列,無(wú)序的不是排列.檢驗(yàn)它是否有順序的依據(jù)是變換對(duì)象的位置,看結(jié)果是否發(fā)生變化,有變化就是有順序,無(wú)變化就是無(wú)順序.【思考】(1)每一個(gè)排列中對(duì)象的位置是確定的嗎?提示:是,對(duì)象在排列中的位置不同排列也就不同.(2)同一個(gè)排列中,同一個(gè)對(duì)象能重復(fù)出現(xiàn)嗎?提示:由排列的定義知,在同一個(gè)排列中不能重復(fù)出現(xiàn)同一個(gè)對(duì)象.排列
n(n-1)(n-2)·…·(n-m+1)n!1
【思考】(1)“得到從n個(gè)不同的對(duì)象中取出m個(gè)對(duì)象的一個(gè)排列”的含義是什么?提示:“得到從n個(gè)不同對(duì)象中取出m個(gè)對(duì)象的一個(gè)排列”,包含兩個(gè)方面:①?gòu)膎個(gè)不同對(duì)象中取出m個(gè)對(duì)象;②按照一定順序排列.(2)排列與排列數(shù)有何不同?【基礎(chǔ)小測(cè)】1.辨析記憶(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)(1)由于排列數(shù)的階乘式是一個(gè)分式,所以其化簡(jiǎn)的結(jié)果不一定是整數(shù).(
)提示:排列數(shù)是從若干個(gè)對(duì)象中取出若干個(gè)對(duì)象的排列的個(gè)數(shù),所以排列數(shù)一定是整數(shù).(2)在排列的問(wèn)題中,總體中的對(duì)象可以有重復(fù).(
)提示:在排列問(wèn)題中總體內(nèi)對(duì)象不能重復(fù).××(3)用1,2,3這三個(gè)數(shù)字組成無(wú)重復(fù)數(shù)字的三位數(shù).123與321是不相同的排列.(
)提示:根據(jù)排列的定義可以判斷123與321是不同的排列.×√關(guān)鍵能力·合作學(xué)習(xí)類(lèi)型一排列的有關(guān)概念(數(shù)學(xué)抽象)【題組訓(xùn)練】1.判斷下列問(wèn)題是否是排列問(wèn)題:(1)從1到10十個(gè)自然數(shù)中任取兩個(gè)數(shù)組成直角坐標(biāo)平面內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo),可得多少個(gè)不同的點(diǎn)的坐標(biāo)?(2)從10名同學(xué)中任抽兩名同學(xué)去學(xué)校開(kāi)座談會(huì),有多少種不同的抽取方法?(3)某商場(chǎng)有四個(gè)大門(mén),若從一個(gè)門(mén)進(jìn)去,購(gòu)買(mǎi)物品后再?gòu)牧硪粋€(gè)門(mén)出來(lái),不同的出入方式共有多少種?2.判斷下列問(wèn)題是否為排列問(wèn)題:(1)北京、上海、重慶三個(gè)民航站之間直達(dá)航線的飛機(jī)票價(jià)格(假設(shè)來(lái)回的票價(jià)相同);(2)選2個(gè)小組分別去植樹(shù)和種菜;(3)選2個(gè)小組去種菜;(4)選10人組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組;(5)選3個(gè)人分別擔(dān)任班長(zhǎng)、學(xué)習(xí)委員、生活委員;(6)某班40名學(xué)生在假期相互寫(xiě)信.【解析】(1)中票價(jià)只有三種,雖然機(jī)票是不同的,但票價(jià)是一樣的,不存在順序問(wèn)題,所以不是排列問(wèn)題.(2)植樹(shù)和種菜是不同的,存在順序問(wèn)題,屬于排列問(wèn)題.(3)(4)不存在順序問(wèn)題,不屬于排列問(wèn)題.(5)中每個(gè)人的職務(wù)不同,例如甲當(dāng)班長(zhǎng)或當(dāng)學(xué)習(xí)委員是不同的,存在順序問(wèn)題,屬于排列問(wèn)題.(6)A給B寫(xiě)信與B給A寫(xiě)信是不同的,所以存在著順序問(wèn)題,屬于排列問(wèn)題.所以在上述各題中(2)(5)(6)屬于排列問(wèn)題,(1)(3)(4)不是排列問(wèn)題.類(lèi)型二“樹(shù)形圖”解決排列問(wèn)題(邏輯推理)【典例】四個(gè)人A,B,C,D坐成一排照相有多少種坐法?將它們列舉出來(lái).【思路導(dǎo)引】運(yùn)用樹(shù)形圖一一列舉出來(lái).【解析】先安排A有4種坐法,安排B有3種坐法,安排C有2種坐法,安排D有1種坐法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理,有4×3×2×1=24種.畫(huà)出樹(shù)形圖:由“樹(shù)形圖”可知,所有坐法為ABCD,ABDC,ACBD,ACDB,ADBC,ADCB,BACD,BADC,BCAD,BCDA,BDAC,BDCA,CABD,CADB,CBAD,CBDA,CDAB,CDBA,DACB,DABC,DBAC,DBCA,DCAB,DCBA.1.若直線Ax+By=0的系數(shù)A,B可以從2,3,5,7中取不同的數(shù)值,可以構(gòu)成的不同直線的條數(shù)是(
)A.12條B.9條C.8條D.4條【解析】選A.畫(huà)樹(shù)形圖如下:故共有12條.2.寫(xiě)出下列問(wèn)題的所有排列:(1)從1,2,3,4四個(gè)數(shù)字中任取兩個(gè)數(shù)字組成兩位數(shù),共有多少個(gè)不同的兩位數(shù).(2)由1,2,3,4四個(gè)數(shù)字能組成多少個(gè)沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的四位數(shù),試全部列出.【解析】(1)所有兩位數(shù)是12,21,13,31,14,41,23,32,24,42,34,43,共有12個(gè)不同的兩位數(shù).(2)畫(huà)出樹(shù)形圖,如圖所示.由上面的樹(shù)形圖可知,所有的四位數(shù)為:1234,1243,1324,1342,1423,1432,2134,2143,2314,2341,2413,2431,3124,3142,3214,3241,3412,3421,4123,4132,4213,4231,4312,4321,共24個(gè)四位數(shù).課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.已知下列問(wèn)題:(1)從甲、乙、丙三名同學(xué)中選出兩名分別參加數(shù)學(xué)和物理學(xué)習(xí)小組.(2)從甲、乙、丙三名同學(xué)中選出兩名同學(xué)參加一項(xiàng)活動(dòng).(3)從a,b,c,d四個(gè)字母中取出2個(gè)字母.(4)從1,2,3,4四個(gè)數(shù)字中取出2個(gè)數(shù)字組成一個(gè)兩位數(shù).其中是排列問(wèn)題的有(
)A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)【解析】選B.(1)是排列問(wèn)題,因?yàn)閮擅瑢W(xué)參加的學(xué)習(xí)小組與順序有關(guān).(2)不是排列問(wèn)題,因?yàn)閮擅瑢W(xué)參加的活動(dòng)與順序無(wú)關(guān).(3)不是排列問(wèn)題,因?yàn)槿〕龅膬蓚€(gè)字母與順序無(wú)關(guān).(4)是排列問(wèn)題,因?yàn)槿〕龅膬蓚€(gè)數(shù)字還需要按順序排成一列.2.
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