高三数学排列、组合知识精讲一.本周教学内容:排列、组合[基本知识点]1°两个基本原理加法原理:做完一件事,完成它可以有n类办法,第一类办法中有m1种方法,第二类办法中有m2种方法,……,在第n类办法中有mn种方法,那么完成这件事共有:Nmmmmn123种不同方法。乘法原理:做完一件事,完成它分n个步骤,做第一步有m1种方法,做第二步有m2种方法,……,做第n步有mn种方法,那么完成这件事共有:Nmmmmn123种不同方法。加法原理与乘法原理的共同点与区别:共同点:都是完成一件事(注意对完成的理解)。区别:加:重在“分类”、“类别”之间可以彼此独立存在,如并联关系,每一类方法都可以独立完成这件事,互不影响。乘法原理:重在“步”,步骤之间则彼此依附,缺一不可,如“串联”关系,互相制约。2°排列、组合的概念和性质排列:从n个不同元素里,任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素里取出m个元素的一个排列。排列数:从n个不同元素里取出m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,记为Pnm()()()()!()!1121Pnnnnmnnmnm(若,则称为全排列)nmPPnnmnn!()!2123Pnnnn()!301组合:从n个不同元素里,任取m(m≤n)个元素组成一组,叫做从n个不同元素里取出m个元素的一个组合。组合数:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,不管怎样的顺序并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合数。()!!!()!1CPmnmnmnmnm()210Cn()3CCnmnnm()411CCCnmnmnm*()512221PPPPPmmmmmmmmmm*()61211CCCCCmmmmmmmnmmnm排列与组合的区别:是否有序。3°排列与组合的应用用心爱心专心115号编辑无限制条件的排列组合问题:分清是否有序即可。有序:排列;无序:组合。有限制条件的排列组合问题。排列:(在不在、邻不邻)如组字、排队、选举等。组合(含不含、至少含、至多含)如抽样、分组、分配、几何元素的组合问题等。基本方法:恰当分类(不重不漏)合理分步特殊元素、特殊位置优先(优先法),插空法、捆绑法、隔板法、先组后排(先选后排),总体上有直接、间接两种思路。二.重点、难点:基本原理和排列组合的有关概念性质的理解、辩析和运用。【例题分析】例1.同室四个人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有()A.6种B.9种C.11种D.23种解法一:记四人为甲乙丙丁,则甲送出的贺卡有3种分配方式,以乙拿到为例,其他人拿到卡片的情况,可分为两类:一类是甲拿到乙的卡片,这时丙丁互换卡片1种方式,另一类甲拿的不是乙的卡片,而是丙或丁的卡片,对于这种情形中任何一种,丙丁拿到的卡片的方式都只有一种,因此共有3(1+2)=9种,选B。解法2:将四人编号为甲乙丙丁,四张贺卡编号为A、B、C、D,甲(A),乙(B),丙(C),丁(D)甲可拿B、C、D三卡中的一卡,则甲有3种拿法,以甲拿B卡为例,进行图排共3种不同分配方法,所以不同的分配方式有3×3=9种。解法3:将四人编号为1、2、3、4,将四张贺卡编号为1、2、3、4,问题转化为将1、2、3、4四个数填入1、2、3、4四个方格且所填数字与方格编号不同的填法种数:1234首先在1号填2、3、4中的任意数,有3种填法,其次当第1号方格填数i(2≤i≤4),在第i号方格中填上合要求的数有3种填法,最后,将剩下的两个数填到空格中只有1种填法,由乘法原理有:3×3×1=9种方法。小结:本题主要考察分类的思想与两个原理的应用,对这类问题若能恰当地转化,会使解题较简洁,也便于理解,如解法2、解法3等。例2.若a、b∈N,且a+b<6,则点(a,b)有多少个?解法1:abNab,,且6故当时,、、、ab11234abab2123312时时,、、,,、a=4时,b=1,共有点的个数为N=4+3+2+1=10个点。用心爱心专心115号编辑解法2:满足a、b∈N,且a+b<6的点P(a,b)必是由x轴、y轴,x+y=6所围成的区域内的整数点共10个,如图所示。6yO6x小结:本题主要考察分析问题的能力和分类讨论的思想...