(共43张PPT)
6.2.1 排列
1. 通过实例,理解排列的概念(数学抽象).
2. 能应用排列知识解决简单的实际问题(数学建模、数学运算).
课标要求
在上节课中我们看到,用分步乘法计数原理解决问题时,因做了一些重复
性工作而显得烦琐.能否对这类计数问题给出一种简捷的方法呢?
情境导入
知识点一 排列的有关概念
01
知识点二 画树状图写排列
02
知识点三 简单的排列问题
03
课时作业
04
目录
知识点一 排列的有关概念
01
PART
问题 (1)从3个不同的元素a,b,c中任意取出2个,并按一定的顺序
排成一列,共有多少种不同的排列方法?
提示:所有不同的排列是ab,ac,ba,bc,ca,cb,不同的排列方法种
数为3×2=6.
(2)从4个不同的元素a,b,c,d中任意取出3个,并按照一定的顺序
排成一列,共有多少种不同的排列方法?
提示:所有不同的排列是
abc,abd,acb,acd,adb,adc,
bac,bad,bca,bcd,bda,bdc,
cab,cad,cba,cbd,cda,cdb,
dab,dac,dba,dbc,dca,dcb.
不同的排列方法种数为4×3×2=24.
(3)上述问题(1)(2)的共同特点是什么?
提示:问题(1)和问题(2)都是研究从一些不同元素中取出部分元素,
并按照一定的顺序排成一列的方法数.
【知识梳理】
定义:一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并按照
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.
提醒:排列定义中两层含义:一是“取出元素”,二是“按照一定的
顺序排成一列”.
一
定的顺序
【例1】 判断下列问题是否为排列问题:
(1)北京、上海、天津3个民航站之间的直达航线的飞机票的价格(假设
往返的票价相同);
解: 票价只有三种,虽然往返的机票是不同的,但票价是一样的,
不存在顺序问题,所以不是排列问题.
(2)选2个小组分别去植树和种菜;
解: 植树和种菜是不同的,存在顺序问题,属于排列问题.
(3)选2个小组去种菜;
(4)选10个人组成一个学习小组;
解:(3)(4)不存在顺序问题,不属于排列问题.
(5)选3个人分别担任班长、学习委员、生活委员.
解: 每个人的职务不同,例如甲当班长或当学习委员是不同的,存
在顺序问题,属于排列问题.
所以在上述问题中,(2)(5)是排列问题,(1)(3)(4)不是排列
问题.
【规律方法】
判断一个具体问题是否为排列问题的方法
训练1 从4个数字3,5,7,9中每次取出两个:①相减;②相乘;③相
除;④一个为被开方数,一个为根指数,其中为排列问题的是
(填序号).
解析:从4个不同的数字中,每次取出两个相乘的时候,两个数字交换顺
序不影响运算结果,即与元素的顺序无关,所以②不是排列问题;相减,
相除,一个为被开方数、一个为根指数,进行上述三种操作,两个数字一
旦交换顺序,产生的结果就会不同,即与顺序有关.所以①③④属于排列
问题.
①③
④
知识点二 画树状图写排列
02
PART
【例2】 (1)从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成没有重复数字
的两位数,一共可以组成多少个?
解: 由题意作出树状图如图:
故组成的所有没有重复数字的两位数为12,13,14,21,23,24,31,32,34,41,42,43,一共可以组成12个.
(2)在编号为1,2,3,4的四块土地上分别试种编号为1,2,3,4的四
个品种的小麦,但1号地不能种1号小麦,2号地不能种2号小麦,3号地不
能种3号小麦,一共有多少种不同的试种方案?
解: 画出树状图,如图所示,
由树状图可知,共有11种不同的试种方案.
【规律方法】
利用“树状图”法解决简单排列问题的适用范围及策略
(1)适用范围:“树状图”在解决排列元素个数不多的问题时,是一种
比较有效的表示方式;
(2)策略:在操作中先将元素按一定顺序排出,然后以先安排哪个元素
为分类标准进行分类,再安排第二个元素,并按此元素分类,依次进行,
直到完成一个排列,这样能做到不重不漏,然后再按树状图写出排列.
训练2 写出A,B,C,D四名同学站成一排照相,A不站在两端的所有
可能站法.
解:由题意作“树状图”,如图:
故所有可能的站法是BACD,BADC,BCAD,BDAC,CABD,CADB,
CBAD,CDAB,DABC,DACB,DBAC,DCAB.
知识点三 简单的排列问题
03
PART
【例3】 (链接教材P16例1、例2)用具体数字表示下列问题:
(1)从100个两两互质的数中取出2个数,其商的个数;
解:从100个两两互质的数中取出2个数,分别作为商的分子和分母,
其商共有100×99=9 900(个).
(2)由0,1,2,3组成的能被5整除且没有重复数字的四位数的个数;
解: 因为组成的没有重复数字的四位数能被5整除,
所以这个四位数的个位数字一定是“0”.
故确定此四位数,只需确定千位数字、百位数字、十位数字.
因此共有3×2×1=6(个).
(3)有4名大学生可以到5家单位实习,若每家单位至多招1名实习生,每
名大学生至多到1家单位实习,且这4名大学生全部被分配完毕,其分配方
案的个数.
解: 可以理解为从5家单位中选出4家单位,分别把4名大学生安排到
4家单位.
故共有5×4×3×2=120(个)分配方案.
【规律方法】
解决简单的排列实际应用问题的策略
(1)首先明确要研究的元素是什么,有无顺序;
(2)在处理该问题时是需要分类完成还是分步完成.
训练3 (1)沪宁高铁线上有六个大站:上海、苏州、无锡、常州、镇
江、南京,铁路部门应为沪宁线上的六个大站(这六个大站之间)准备不
同的火车票的种数为( B )
A. 15 B. 30
C. 12 D. 36
解析: 对于两个大站A和B,从A到B的火车票与从B到A的火车票
不同,因为每张车票对应一个起点站和一个终点站,因此,每张火车票对
应从6个不同元素(大站)中取出2个不同元素(起点站和终点站)的一种
排列,故不同的火车票有6×5=30(种).
B
(2)已知某工艺品的加工需要先由普通技师完成粗加工,再由高级技师
完成精加工,其中粗加工要完成A,B,C,D四道工序且不分顺序,精
加工要完成E,F,G三道工序且E为F的前一道工序,则完成该工艺品
加工不同的方法有( C )
A. 144种 B. 96种
C. 48种 D. 112种
解析: 由题意可知,粗加工工序的排法种数为4×3×2×1=24.将
E,F进行捆绑,且E为F的前一道工序,精加工工序的排法种数为2.由分
步乘法计数原理可知,完成该工艺品加工不同的方法有24×2=48(种).
故选C.
C
1. 〔多选〕下列问题是排列问题的是( )
A. 从甲、乙、丙3名同学中选出2名分别参加数学和物理学习小组
B. 从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加一项活动
C. 从a,b,c,d这4个字母中取出2个
D. 从1,2,3,4这4个数字中取出2个组成一个两位数
解析: A中,选出的2名参加数学和物理小组,与顺序有关,是排列
问题;D中,两位数与位置顺序有关,是排列问题;B和C中与顺序无关.
√
√
2. 李老师要给4个同学轮流进行心理辅导,每个同学1次,则轮流次序共有
( )
A. 6种 B. 12种
C. 24种 D. 48种
解析: 从4个同学中任选1个同学有4种,再从剩下的3个同学中任选1个
同学有3种,再从剩下的2个同学中任选1个同学有2种,最后剩下1个同学.
按分步乘法计数原理,不同的选法有4×3×2×1=24(种).
√
3. 甲、乙、丙三人排成一排去照相,甲不站在排头的所有排列种数
为 .
解析:列“树状图”如图,故共有乙甲丙,乙丙甲,丙甲乙,丙乙甲4种
排列方法.
4.12名选手参加校园歌手大赛,比赛设一等奖、二等奖、三等奖各一名,
每人最多获得一种奖项,共有 种不同的获奖情况.
解析:共有12×11×10=1 320(种)不同的获奖情况.
4
解析:列“树状图”如图,故共有乙甲丙,乙丙甲,丙甲乙,丙乙甲4种
排列方法.
1 320
课堂小结
1. 理清单
(1)排列的有关概念;
(2)画树状图写排列;
(3)简单的排列问题.
2. 应体会
对于排列问题要注意树状图法的应用.
3. 避易错
在一个排列中同一个元素不能重复出现.
课时作业
04
PART
1. 下列问题是排列问题的是( )
A. 10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次
B. 平面上有2 025个不同的点,且任意三点不共线,连接任意两点可以构
成多少条线段
C. 集合{a1,a2,a3,…,an}的含有三个元素的子集有多少个
D. 从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、
独舞节目,有多少种选法
1
2
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√
解析: A中握手次数的计算与次序无关,B中线段的条数计算与点的次
序无关,C中子集的个数与该集合中元素的次序无关,故这三个问题都不
是排列问题.D中,选出的2名学生,如甲、乙,其中“甲参加独唱、乙参
加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是2种不同的选法,因此是排列
问题.故选D.
1
2
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2.3个学生在4本不同的参考书中各挑选1本,不同的选法种数为( )
A. 3 B. 24
C. 34 D. 43
解析: 3个学生在4本不同的参考书中各挑选1本,相当于从4个不同元
素中选3个的排列,其选法种数为4×3×2=24.
√
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3
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12
3. 四张卡片上分别标有数字“2”“0”“2”“6”,则由这四张卡片可组
成的不同的四位数的个数为( )
A. 6 B. 9
C. 12 D. 24
解析:B 组成的四位数列举如下:2026,2062,2206,2260,2602,
2620,6022,6202,6220,共9个.
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4. 由1,2,3,4这四个数字组成的首位数字是1,且恰有三个相同数字的
四位数有( )
A. 9个 B. 12个
C. 15个 D. 18个
解析: 本题要求首位数字是1,且恰有三个相
同的数字,用树状图表示为:
由此可知共有12个.
√
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5. 世界华商大会的某分会场有A,B,C三个展台,将甲,乙,丙,丁4名
双语志愿者分配到这三个展台,每个展台至少1人,其中甲、乙两人被分
配到同一展台的不同分法的种数为( )
A. 12 B. 10
C. 8 D. 6
解析: 因为甲、乙两人被分配到同一展台,所以甲与乙捆在一起,看
成一个人,然后将3个人分到3个展台进行排列,即有3×2×1=6(种),
所以甲、乙两人被分配到同一展台的不同分法的种数为6.
√
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6. 〔多选〕已知甲、乙等5人站一横排,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙站两端有14种站法
B. 甲、乙站两端有12种站法
C. 甲、乙不站两端有108种站法
D. 甲、乙不站两端有36种站法
解析: 甲、乙两人站两端有2×3×2×1=12(种).甲、乙两人不站
两端分两步进行:第1步,甲、乙站中间3个位置中的2个位置有3×2=6
(种)站法;第2步,其余3个人任意排列有3×2×1=6(种),所以共有
6×6=36(种)站法,D正确.故选B、D.
√
√
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6
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7.2025北京车展期间,某调研机构准备从6人中选2人去调查E3馆、E4馆
的参观人数,则不同的安排方法种数为 .
解析:由题意可知,问题为从6个元素中选2个元素的排列问题,所以安排
方法有6×5=30(种).
30
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8. 某高三毕业班有40人,同学之间彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全
班共写了 条毕业留言(用数字作答).
解析:根据题意,得40×39=1 560,故全班共写了1 560条毕业留言.
1 560
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12
9. 有A,B,C,D四名同学排成一排照相,要求自左向右,A不排第
一,B不排第四,共有多少种不同的排列方法?试写出所有的排列.
解:因为A不排第一,排第一位的情
况有3类(可从B,C,D中任选一
人排),而此时兼顾分析B的排法,
列树状图如图.
所以符合题意的所有排列是BADC,BACD,BCAD,BCDA,BDAC,
BDCA,CABD,CBAD,CBDA,CDBA,DABC,DBAC,DBCA,
DCBA,共14种.
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10. 将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相
同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( )
A. 12种 B. 18种 C. 24种 D. 36种
解析: 先排第一列,因为每列的字母互不相同,因此共有3×2×1=6
(种)不同的排法;再排第二列,其中第二列第一行的字母共有2种不同
的排法,第二列第二、三行的字母只有1种排法,因此共有2×1×1=2
(种)不同的排法.综上共有6×2=12(种)不同的排法.故选A.
√
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11. 在1,2,3,4的排列a1a2a3a4中,满足a1>a2,a3>a2,a3>a4的排列
个数是 .
解析:首先注意a1位置的数比a2
位置的数大,可以借助树状图进
行筛选.满足a1>a2的树状图是其中满足a3>a2的树状图是再满足a3>a4的排列有2143,3142,3241,4132,4231,共5个.
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12. 用一颗骰子连掷三次,投掷出的数字顺序排成一个三位数,此时:
(1)各位数字互不相同的三位数有多少个?
解: 三位数的每位上数字均为1,2,3,4,5,6之一.
第一步,得首位数字,有6种不同结果,
第二步,得十位数字,有5种不同结果,
第三步,得个位数字,有4种不同结果,
故可得各位数字互不相同的三位数有6×5×4=120(个).
(2)可以排出多少个不同的三位数?
解: 三位数,每位上数字均可从1,2,3,4,5,6六个数字中得一
个,共有这样的三位数6×6×6=216(个).
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演示完毕 感谢观看