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第2讲 排列及排列数
【考点梳理】
知识点一 排列的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并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.
知识点二 排列相同的条件
两个排列相同的充要条件:
(1)两个排列的元素完全相同.
(2)元素的排列顺序也相同.
知识点三 排列数的定义
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号An (m)表示.
知识点四 排列数公式及全排列
1.排列数公式的两种形式
(1)An (m)=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),其中m,n∈N*,并且m≤n.
(2)An (m)=()n-m! (n!).
2.全排列:把n个不同的元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,全排列数为An (n)=n!(叫做n的阶乘).规定:0!=1.
【题型归纳】
考点一 排列定义
【例1】(2021·全国·高二课时练习)下列问题属于排列问题的是( )
①从10个人中选2人分别去种树和扫地;
②从10个人中选2人去扫地;
③从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队;
④从数字5,6,7,8中任取两个不同的数作幂运算.
A.①④ B.①②
C.④ D.①③④
【考点精练】
1.(2021·全国·高二课时练习)已知下列问题:
①从甲 乙 丙三名同学中选出两名分别参加数学 物理兴趣小组;
②从甲 乙 丙三名同学中选出两人参加一项活动;
③从a,b,c,d中选出3个字母;
④从1,2,3,4,5这五个数字中取出2个数字组成一个两位数.
其中是排列问题的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2021·全国·高二课时练习)下列问题是排列问题的是( )
①从2,3,5,7,9中任取两数分别作对数的底数和真数,有多少个不同的对数值?
②从1到10十个自然数中任取两个数组成点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
③某班50名同学,每两人握手一次,共需握手多少次?
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
3.(2021·浙江丽水·高二课时练习)已知下列问题:
①从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组;
②从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动;
③从a,b,c,d四个字母中取出2个字母;
④从1,2,3,4四个数字中取出2个数字组成一个两位数.
其中是排列问题的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
考点二 排列数、方程及不等式
【例2】(2021·全国·高二课时练习)(1)用排列数表示 (n∈N*且n<55);
(2)计算;
(3)求证:.
(4)解方程:;
(5)解不等式:.
【考点精练】
1.(2021·全国·高二课时练习)( )
A. B. C. D.
2.(2021·全国·高二课时练习)设m∈N*,且m<15,则=( )
A.(20-m)(21-m)(22-m)(23-m)(24-m)(25-m)
B.(20-m)(19-m)(18-m)(17-m)(16-m)
C.(20-m)(19-m)(18-m)(17-m)(16-m)(15-m)
D.(19-m)(18-m)(17-m)(16-m)(15-m)
3.(2021·全国·高二课时练习)=________.
4.(2021·全国·高二课时练习)计算:______.
5.(2021·全国·高二课时练习)(1)解不等式:;
(2)解方程:
(3)求证;
(4)求证
考点三 排列运用之排队
【例3】(2021·全国·高二单元测试)有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.
(1)选5人排成一排;
(2)排成前后两排,前排3人,后排4人;
(3)全体排成一排,女生必须站在一起;
(4)全体排成一排,男生互不相邻;
(5)(一题多解)全体排成一排,其中甲不站最左边,也不站最右边;
(6)(一题多解)全体排成一排,其中甲不站最左边,乙不站最右边.
【考点精练】
1.(2021·全国·高二课时练习)7名师生站成一排照相留念,其中老师1名,男同学4名,女同学2名,在下列情况下,各有多少种不同的站法?
(1)2名女同学必须相邻而站;
(2)4名男同学互不相邻;
(3)若4名男同学身高都不相等,按从高到低或从低到高的顺序站;
(4)老师不站正中间,女同学不站两端.
2(2021·全国·高二单元测试)8人围圆桌开会,其中正、副组长各1人,记录员1人.
(1)若正、副组长相邻而坐,有多少种坐法?
(2)若记录员坐于正、副组长之间(三者相邻),有多少种坐法?
3.(2021·全国·高二单元测试)一场小型晚会有个唱歌节目和个相声节目,要求排出一个节目单.
(1)个相声节目要排在一起,有多少种排法?
(2)第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有多少种排法?
(3)前个节目中要有相声节目,有多少种排法?
考点四 排列运用之数字
【例4-1】(2021·浙江·效实中学高二期中)由0,1,2,3,4这五个数字.
(1)能组成多少个无重复数字的五位数?
(2)能组成多少个无重复数字,且数字1与3相邻的五位数?
(3)组成无重复数字的五位数中比21034大的数有多少个?
【例4-2】(2021·全国·高二课时练习)用,,,,,,组成无重复数字七位数,满足下述条件的七位数各有多少个?
(1)偶数不相邻;
(2)偶数一定在奇数位上;
(3)和之间恰有一个奇数,没有偶数;
(4)三个偶数从左到右按从小到大的顺序排列.
【考点精练】
1.(2021·重庆巴蜀中学高二月考)用0 1 2 3 4这五个数字组数.(本题最后结果必须写成数字)
(1)可以组成多少个允许数字重复的三位数?
(2)可以组成多少个无重复数字的三位数?
(3)可以组成多少个无重复数字的三位偶数?
2.(2021·全国·高二课时练习)用0,1,2,3,4,5这六个数字可以组成多少个无重复数字的
(1)能被5整除的五位数;
(2)能被3整除的五位数;
(3)若所有的六位数按从小到大的顺序组成一个数列{an},则240 135是第几项.
3.(2021·全国·高二课时练习)用0,1,2,3,4,5可组成多少个:
(1)没有重复数字的四位数?
(2)没有重复数字且被5整除的四位数?
(3)比2000大且没有重复数字的自然数
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