人教新课标A版选修2-3第一章 计数原理1.2.1 排列（31张PPT）

课件31张PPT。1.2　排列与组合1.2.1　排列1.通过实例正确理解排列的意义,能利用树形图写出简单问题的所有排列.
2.理解和掌握排列和排列数公式,能应用排列及排列数公式解决某些实际问题.
3.掌握几种具有限制条件的题型,如团体排列,插空问题等,掌握解决有关排列问题的一些方法,如直(间)接法,捆绑法,优先考虑特殊位置(元素)等.121.排列的相关概念
(1)定义:一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)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.
(2)相同排列:两个排列相同,当且仅当两个排列的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同.
名师点拨1.排列的定义包括两个基本内容:一是“取出元素”;二是“按照一定的顺序排成一列”.研究的n个元素是互不相同的,取出的m个元素也是不同的.
2.由相同排列的定义知,元素完全不同或元素部分相同或元素完全相同而顺序不同的排列都不是同一个排列.12【做一做1】 下列问题中,是排列问题的是(　　)
A.由1,2,3三个数字组成无重复数字的三位数
B.从40人中选5人组成篮球队
C.从100人中选2人抽样调查
D.从1,2,3,4,5中选2个数组成集合
解析:选项A中组成的三位数与数字的排列顺序有关,选项B,C,D只需取出元素即可,与元素的排列顺序无关.
答案:A12121212【做一做2-1】 从1,2,3,4中任取两个数字组成平面直角坐标系中一个点的坐标,则组成不同点的个数为(　　)
A.2 B.4 C.12 D.24
解析:本题相当于从4个元素中取2个元素的排列,
答案:C
【做一做2-2】 若 =9×10×11×12,则m的值为 (　　)
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:9到12共4个数,由排列数公式得m=4.
答案:B12?122.“排列数”与“一个排列”是否为同一个概念
剖析不是同一个概念.“一个排列”是指“从n个不同元素中取出m个元素,按照一定的顺序排成一列”,它不是一个数;“排列数”是指“从n个不同元素中取出m个元素的所有排列的个数”,它是一个数.例如,从a,b,c中任取2个元素的排列有ab,ba,ac,ca,bc,cb,共6个,6就是从a,b,c中任取2个元素的排列数.
归纳总结解简单的排列实际问题,首先必须认真分析理解题意,看能否把问题归结为排列问题,即是否有顺序.如果是的话,再进一步分析,这里“n个不同的元素”指的是什么,以及“从n个不同的元素中任取m个元素”的每一种排列对应的是什么情况,然后才能运用排列数公式求解.题型一题型二题型三题型四【例1】 从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,可以组成哪些两位数?一共可以组成多少个?
分析解答时按顺序分步解决,然后利用树形图列出所有排列.
解:由题意作树形图,如下.
故组成的所有两位数为12,13,14,21,23,24,31,32,34,41,42,43,共有12个.
反思在“树形图”的操作中,先将元素按一定顺序排出,然后以安排哪个元素在首位为分类标准进行分类,在每类中再在余下元素中确定第二位并按顺序分类,依次一直进行到完成一个排列,这样就能不重不漏地依照“树形图”写出所有的排列.题型一题型二题型三题型四【变式训练1】 写出从五个元素a,b,c,d,e中任取3个元素的所有排列.
解:由题意作树形图,如下.题型一题型二题型三题型四故所有排列为abc,abd,abe,acb,acd,ace,adb,adc,ade,aeb,aec,aed,bac,bad,bae,bca,bcd,bce,bda,bdc,bde,bea,bec,bed,cab,cad,cae,cba,cbd,cbe,cda,cdb,cde,cea,ceb,ced,dab,dac,dae,dba,dbc,dbe,dca,dcb,dce,dea,deb,dec,eab,eac,ead,eba,ebc,ebd,eca,ecb,ecd,eda,edb,edc.题型一题型二题型三题型四分析(1)(2)两题直接运用排列数的公式计算.(3)用排列数的公式展开得方程求解.要注意x的取值范围,并检验根是否合理.题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四【例3】 用0,1,2,3,4这五个数字组成五位数:
(1)可组成多少个五位数?
(2)可组成多少个无重复数字的五位数?
(3)可组成多少个无重复数字的五位奇数?
(4)若1和3相邻,则可组成多少个无重复数字的五位数?
(5)若1和3不相邻,则可组成多少个无重复数字的五位数?
(6)若1不在万位,2不在个位,则可组成多少个无重复数字的五位数?
分析该题目中的特殊元素为0,它不能放在首位.(1)首位不为0,数字可以重复;(2)限制首位不为0,且数字不可以重复;(3)限制末位是奇数,首位不是0;(4)把1,3看成整体进行排列;(5)可间接求,也可用插空法直接求;(6)可从特殊位置或元素入手分析.题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四反思涉及有约束条件的排列问题,首先考虑特殊元素的排法或特殊位置上元素的选法,再考虑其他元素的位置(这种方法称为特殊元素法或特殊位置法);或者,先求出无约束条件的排列数,再减去不符合条件的排列数(也叫做间接法或排除法),这是解排列题的基本策略.
所谓“捆绑法”与“插空法”,实际上都是特殊元素(位置)特殊考虑的结果.要求相邻的两个元素是特殊元素,先把这两个元素“捆绑”起来处理;要求不相邻的元素是特殊元素,一般考虑用“插空法”.题型一题型二题型三题型四【变式训练3】 3名男生,4名女生按照不同的要求排队拍照,求不同的排队方案的方法种数.
(1)全体站成一排,其中甲只能在中间或两端;
(2)全体站成一排,其中甲、乙必须在两端;
(3)全体站成一排,其中甲不在最左端,乙不在最右端;
(4)全体站成一排,男、女生各站在一起;
(5)全体站成一排,男生必须排在一起;
(6)全体站成一排,男生不能排在一起;
(7)全体站成一排,男、女生各不相邻;
(8)全体站成一排,甲、乙中间必须有2人;
(9)全体站成一排,甲必须在乙的左边(不一定相邻);
(10)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右的顺序不变(不一定相邻);
(11)排成前后两排,前排3人,后排4人.题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四题型一题型二题型三题型四