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21.排列(3)
从n个不同元素中,任取m( )个元素(m个元素不可重复取)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.
排列
温故知新
例1. 用0~9这10个数字能组成多少个没有重复数字的三位数
数学应用
648
变1:在上面的648个数字中,奇数有多少个
320
变2:在上面的648个数字中,十位比个位大的有多少个
变式:(1)用0~9这10个数字能组成多少个没有重复数字的三位偶数.
(2)用0~9这10个数字能组成多少个没有重复数字的能被5整除的三位数.
(3)由数字1,2,3,4,5,6组成没有重复数字的五位数,
其中小于50000的共有多少个
数学应用
328
136
480
一般地对于有限制条件的排列应用题,可以有两种不同的计算方法:
(l)直接计算法
排列问题的限制条件一般表现为:某些元素不能在某个(或某些)位置、某个(或某些)位置只能放某些元素,因此进行算法设计时,常优先处理这些特殊要求.便有了:先处理特殊元素或先处理特殊位置的方法.这些统称为“特殊元素(位置)优先考虑法”.
(2)间接计算法
先不考虑限制条件,把所有的排列种数算出,再从中减去全部不符合条件的排列数,间接得出符合条件的排列种数.这种方法也称为“去杂法”.在去杂时,特别注意要不重复,不遗漏(去尽).
例1. 6名同学并排站成一排.
(1)甲不站两端的排法有多少种
(2)甲不站左端且乙不站右端, 共有多少种排法
(3)甲、乙两人必须相邻的排法有多少种
(4)甲、乙两人不相邻的排法有多少种
(5)甲必须站在乙左边的排法有多少种 (不一定相邻)
第二部分:几种重要的解题方法
捆绑法:
插空法:
数学应用
变式. (1)3男3女站成一排, 要求男女相间排列, 共有多少种不同站法
(2)3男3女站成一排, 要求3女互不相邻, 共有多少种不同站法
(3)3男3女站成一排, 要求3名女生在一起, 共有多少种不同站法.
数学应用
例2.由1,2,3,4,5,6 ,7排成无重复数字的七位数, 按下列要求各有多少个这样的七位数
(1)偶数不相邻;
(2)偶数一定在奇数位上;
(3)个位数字小于十位数字。
数学应用
某次文艺晚会上, 共演出8个节目, 其中2个唱歌、3个舞蹈、3个曲艺节目, 求分别满足下列条件的排节目单的方法种数:
(1)一个唱歌节目开头, 另一个压台;
(2)两个唱歌节目的不相邻;
(3)两个唱歌节目相邻且3个舞蹈节目不相邻.
学生活动
小结:
1.对有约束条件的排列问题,应注意如下类型:
⑴某些元素不能在或必须排列在某一位置;
⑵某些元素要求连排(即必须相邻);
⑶某些元素要求分离(即不能相邻);
2.基本的解题方法:
(1)有特殊元素或特殊位置的排列问题,通常是先排特殊元素或特殊位置,称为优先处理特殊元素(位置)法(优先法);
特殊元素,特殊位置优先安排策略
(2)某些元素要求必须相邻时,可以先将这些元素看作一个元素,与其他元素排列后,再考虑相邻元素的内部排列,这种方法称为“捆绑法”;相邻问题捆绑处理的策略
(3)某些元素不相邻排列时,可以先排其他元素,再将这些不相邻元素插入空挡,这种方法称为“插空法”;
不相邻问题插空处理的策略
(2)0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字的五位奇数?
变式:0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字的五位偶数?
个位数为零:
个位数为2或4:
〈2〉合理分类,准确分步
数学应用
注意:〈1〉“特殊”元素,应优先安排
(1)0,1,2,3,4,5这六个数字可组成多少个无重复数字的五位数?
(3)0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字且能被5整除的五位数?
分类:个位数为零:
变式:0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字且能被25整除的五位数?
个位数为五:
后两位数字为25:
分类:后两位数字为50:
数学应用
(4)0,1,2,3,4,5可组成多少个无重复数字且大于31250的五位数?
分类:
变式:31250是由0,1,2,3,4,5组成的无重复数字的五位数中从小到大第几个数?
方法一:(排除法)
方法二:(直接法)
分类讨论的思想
数学应用
例3:由1,2,3,4,5,6可组成多少个无重复的六位数?
(1)奇数必须相邻,
捆绑法:
(2)2,5不能相邻,
插空法:
数学应用
(6)1不在个位3不在千位
(4)3在6的左边,
(3)所有六位数之和,
(5)2不在第一位,
找位置:
找位置:
例6:6个人站成前后两排照相,要求前排2人,后排4人,那么不同的排法共有( )
A.30种 B. 360种 C. 720种 D. 1440种
C
数学应用
例7:有4个男生和3个女生排成一排,按下列要求各有多少种不同排法:
(1)男甲排在正中间;
(2)男甲不在排头,女乙不在排尾;
(3)三个女生排在一起;
(4)三个女生两两都不相邻;
(5)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右顺序不变;
(6)若甲必须在乙的右边(可以相邻,也可以不相邻),有多少种站法?
数学应用
例8:一天要排语、数、英、体、班会六节课,要求上午的四节课中,第一节不排体育课,数学排在上午;下午两节中有一节排班会课,问共有多少种不同的排法?
数学应用