1.2-第二课时-排列的应用-课件(北师大选修2-3)

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返回返回返回返回[例1]由数字1,2,3,4可组成多少个无重复数字的正整数?[思路点拨]可分别求出一位数、二位数、三位数、四位数的个数,再求和.[精解详析]第一类:组成一位数有A=4个;第二类:组成二位数有A=12个;第三类:组成三位数有A=24个;第四类:组成四位数有A=24个.根据加法原理,一共可以组成4+12+24+24=64个正整数.14243444返回[一点通]对于无限制条件的排列问题,可直接根据排列的定义及排列数公式列式求解.若解决问题时需要分类或分步,则要结合两个计数原理求解.返回1.从4种蔬菜品种中选3种,分别种植在不同土质的3块土地上进行试验,有多少种不同的种植方法?解:从4种蔬菜品种中选3种,分别种在3块不同土质上,对应于从4个元素中取出3个元素的排列数.因此不同的种植方法数为A=4×3×2=24.故共有24种不同的种植方法.34返回2.将4位司机和4位售票员分配到四辆不同班次的公共汽车上,每一辆汽车分别有一位司机和一位售票员,共有多少种不同的分配方案?解:分两步考虑:第一步:把4位司机分配到四辆不同班次的公共汽车上,即从4个不同元素中取出4个元素排成一列,有A44种方法;第二步:把4位售票员分配到四辆不同班次的公共汽车上,也有A44种方法.由分步乘法计数原理知,不同的分配方案共有N=A44A44=576(种).返回[例2]7名同学站成一排.(1)其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?(2)甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?(3)甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?[思路点拨]这是一个有限制条件的排列问题,每一问均应优先考虑限制条件,遵循特殊元素或位置优先安排的原则.返回[精解详析](1)先考虑甲站在中间有1种方法,再在余下的6个位置排另外6名同学,共有A66=6×5×4×3×2×1=720种排法.(2)先考虑甲、乙站在两端的排法有A22种,再在余下的5个位置排另外5名同学的排法有A55种,共有A22A55=2×1×5×4×3×2=240种排法.返回(3)法一:先考虑在除两端外的5个位置选2个安排甲、乙有A25种,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有A55种,共有A25A55=5×4×5×4×3×2×1=2400种排法.法二:考虑特殊位置优先法,即两端的排法有A25种,中间5个位置有A55种,共有A25A55=2400种排法.返回[一点通](1)“在”与“不在”的有限制条件的排列问题,既可以从元素入手,也可以从位置入手,原则是谁“特殊”谁优先.(2)从元素入手时,先给特殊元素安排位置,再把其他元素安排在剩余位置上;从位置入手时,先安排特殊位置,再安排其他位置.注意:无论从元素考虑还是从位置考虑,都要贯彻到底,不能既考虑元素又考虑位置.返回3.电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的产品广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,则不同的播放方式有()A.48种B.24种C.720种D.120种解析:分两步:第一步先排首尾,第二步再排中间4个位置,则N=A22A44=2×24=48.答案:A返回4.用0,1,2这3个数字,可以排成________个无重复数字的3位数.解析:组成3位数,相当于将3个元素排在三个位置,但0不能在首位,首位的排法有A12,而其余两位排法有A22,由分步乘法原理知,共有A12A22=4种排法.答案:4返回5.老师与课外活动小组的四位成员站成一排照相,(1)要求老师站在中间有多少排法?(2)要求老师不站在两端有多少排法?解:(1)中间位置的排法为A11种,其余位置的排法为A44种,共有排法为A11A44=24种.(2)两端的排法为A24种,中间三位置的排法为A33种,共有排法为A24A33=72种.返回[例3](8分)喜羊羊家族的四位成员,与灰太狼、红太狼进行谈判,通过谈判他们握手言和,准备一起照张合影.(排成一排)(1)要求喜羊羊的四位成员必须相邻,有多少排法?(2)要求灰太狼、红太狼不相邻,有多少排法?[思路点拨]相邻元素可看作一个集团利用捆绑法,不相邻元素利用插空法.返回[精解详析](1)把喜羊羊家族的四位成员看成一个元素,与灰太狼、红太狼排队共有A33种排法,又因四位成员交换顺序产生不同排列,所以共有A33A44=144种排法.分)(2)第一步将喜羊羊家族的四位成员排好,有A44种排法,第二步让灰太狼、红太狼插四位成员形成的空(包括两端),有A25种排法,共有A44A25=480种排法.(8分)返回[一点通](1)相邻问题用捆绑法解决,即把相邻元素看成一个整体作为一个元素与其他元素排列.但不要忘记再对这些元素“松绑”,即对这些元素内部全排列.(2)不相邻问题用插空法,即先把其余元素排好,再把要求不相邻的元素插入空中排列.返回6.在数字1,2,3与符号+、-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是()A.6B.12C.18D.24解析:符号+、-只能在两个数之间,这是间隔排列,排法有A33A22=12种.答案:B返回7.4名男同学和3名女同学站成一排.(1)3名女同学必须排在一起,有多少种不同的排法?(2)任何两个女同学彼此不相邻,有多少种不同的排法?(3)男生与女生相间排列的方法有多少种?解:(1)3名女同学是特殊元素,优先安排,共有A33种排法;由于3名女同学必须排在一起,我们可视排好的女同学为一整体,再与男同学排队,这时是5个元素的全排列,应有A55种排法.由分步乘法计数原理,共有A33A55=720种不同的排法.返回(2)先将男生排好,共有A44种排法;再在这4名男生的中间及两头的5个空当中插入3名女生,有A35种排法.故符合条件的排法共有A44A35=1440种.(3)不妨先排男生,有A44种排法,在4名男生形成的3个间隔共有3个位置安排3名女生,有A33种,因此共有A44A33种排法,故4名男生3名女生相间的排法共有A44A33=144种.返回解有限制条件的排列问题的基本思路1.含有特殊元素或特殊位置的排列,通常优先安排特殊元素或特殊位置;2.当限制条件超过两个(包括两个),若互不影响,则直接按分步解决,若相互影响,则首先分类,在每个分类中再分步解决;3.某些元素要求必须相邻时,可以先将这些元素看作一个整体,与其他元素排列后,再考虑相邻元素的内部排序,即用“捆绑法”;4.某些元素要求不相邻时,可以先安排其他元素,再将这些不相邻元素插入空位,即用“插空法”.

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