1、分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1 种不同的方法,在第2类办法中有m2 种不同的方法,在第n 类办法中有mn 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法12nN=m+m+m分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有m1 种不同的方法,做第2步有m2 种不同的方法,做第n步有mn 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法12nN=m mm分类计数原理与“分类”有关,各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事;分步计数原理与“分步”有关,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成问题1 从甲、乙、丙3名同学中
2、选出2名参加某天的一项活动,其中1名同学参加上午的活动,1名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?我们把上面问题中被取的对象叫做元素于是所提出的问题就是从3个不同的元素中任取2个,按照一定的顺序排成一列,求一共有多少种不同的排法问题2 从a、b、c、d这四个字母中,取出3个按照顺序排成一列,共有多少种不同的排法?解决这个问题,需分3个步骤:第1步,先确定左边的字母,在4个字母中任取1个,有4种方法;第2步,确定中间的字母,从余下的3个字母中去取,有3种方法;第3步,确定右边的字母,只能从余下的2个字母中去取,有2种方法根据分步计数原理,共有43224 一般地,从n个不同元素中取出m(mn)个
3、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个元素的一个排列注意:1.我们所研究的排列问题,是不同元素的排列,这里既没有重复元素,也没有重复抽取相同的元素2.排列的定义中包含两个基本内容:一是“取出元素”;二是“按照一定顺序排列”“一定顺序”就是与位置有关,这也是判断一个问题是不是排列问题的重要标志3.根据排列的定义,两个排列相同,当且仅当这两个排列的元素完全相同,而且元素的排列顺序也完全相同也就是说,如果两个排列所含的元素不完全一样,那么就可以肯定是不同的排列;如果两个排列所含的元素完全一样,但摆的顺序不同,那么也是不同的排列4.如果mn,这样的排列(也就是只选一部分元素作排列)
4、,叫做选排列;如果mn,这样的排列(也就是取出所有元素作排列),叫做全排列【总结提炼】排列问题,是取出m个元素后,还要按一定的顺序排成一列,取出同样的m个元素,只要排列顺序不同,就视为完成这件事的两种不同的方法(两个不同的排列)由排列的定义可知,排列与元素的顺序有关,也就是说与位置有关的问题才能归结为排列问题当元素较少时,可以根据排列的意义写出所有的排列练习2.写出从5个元素a,b,c,d,e中任取2个元素的所有排列解决办法是先画“树形图”,再由此写出所有的排列,共20个 若把这题改为:写出从5个元素a,b,c,d,e中任取4个元素的所有排列,结果如何呢?方法仍然照用,但数字将更大,写起来更“
5、啰嗦”练习1.在A、B、C、D四位候选人中,选举正、副班长各一人,共有几种不同的选法?写出所有可能的选举结果AB AC AD BC BD CD BA CA DA CB DB DC研究一个排列问题,往往只需知道所有排列的个数而无需一一写出所有的排列,那么能否不通过一一写出所有的排列而直接“得”出所有排列的个数呢?这一节课我们将来共同探讨这个问题:排列数及其公式 1排列数的定义 从n个不同元素中取出m(mn)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记作mnA注意区别“一个排列”与“排列数”的不同:“一个排列”是指“从n个不同元素中,任取m个元素按照一定的顺序排成一列”,不
6、是数;“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”,是一个数因此符号只代表排列数,而不表示具体的排列2排列数公式mnA=n(n-1)(n-2)(n-m+1)*N这里m、n且mn,这个公式叫做排列数公式它有以下三个特点:(1)第一个因数是n,后面每一个因数比它前面一个因数少1(2)最后一个因数是nm1(3)共有m个因数正整数1到n的连乘积,叫做n的阶乘,用n!表示。nnA=n(n-1)(n-2)321当m=n时!nnAn316A66A46A例1.计算 (1)(2)(3)3161615143360A666!720A466543360A 解:(1)(2)(3)mn=n(n-1)(n
7、-2)(n)A-m+1规定0!1n(n-1)(n-2)(n-m+1)(n-m)21=(n-m)21mnn!A=(n-m)!例2解方程322100 xxAA。解:原方程可化为2x(2x-1)(2x-2)=100 x(x-1)x0,x1 2x-1=25 解得x=13 经检验x=13 是原方程的根。例3证明:mmm-1n+1nnA=A+mA。证明:右边!()!(1)!nnmnmnm!(1)!(1)!nnmnmnm(1)!(1)!nnnm(1)!(1)!nnm1mnA 左mnn!A=(n-m)!1全排列数(阶乘)2阶乘变形1!1,2!2,3!6,4!24,5!120,6!720,7!5040(1)2 1!=2!,3 2!=3!(n+1)n!=(n+1)!(2)1!+1 1!=2!,2!+2 2n!+n n!=3!=(n+1)!2!3!(3)=1!,=2(n+1)!=n!n!+123(4)2!-1!=1!,3!-2!=2(n+1)!-n!=2!n n!111112(5)-=,-=,11n-=n!(n+11!2!2!2!3!3!)!(n+1)!例3:求证:1!22!+33!+nn!=(n+1)!-1分析:nn!=(n+1)!-n!2左(!1!)(3!2!)(4!3!)(n1)!-n!练习与作业