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奥数-排列组合讲义-第二讲

IT圈 admin 26浏览 0评论

2024年6月6日发(作者:佛志业)

排列与组合

经典精讲

1.排列的定义: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,叫做从n个不同

元素中取出m个元素的一个排列.

2.组合的定义:从n个不同元素中,任取m个元素,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.

m

3.排列数公式:

A

n

n(n1)(n2)L(nm1)

n!

(nm)!

m

4.组合数公式:

C

m

A

n

n(n1)(n2)L(nm1)

n

m

m!

A

m

n!

m!(nm)!

5.组合数的两个性质

mnm0

C

n

C

n

规定:

C

n

1

mmm1

C

n

1

C

n

C

n

排列与组合的区别与联系:与顺序有关的为排列问题,与顺序无关的为组合问题.

例1. 从分别写有1、3、5、7、9的五张卡片中任取两张,作成一道两个一位数的乘法

题,问:

①有多少个不同的乘积?

②有多少个不同的乘法算式?

解: ①要考虑有多少个不同乘积.由于只要从5张卡片中取两张,就可以得到一个乘积,

因为乘法的交换率,有多少个乘积只与所取的卡片有关,而与卡片取出的顺序无关,所以这

是一个组合问题.

由组合数公式得到,共有 个不同的乘积.

②要考虑有多少个不同的乘法算式,它不仅与两张卡片上的数字有关,而且与取到两张

卡片的顺序有关,所以这是一个排列问题.

2

由排列数公式,共有P5= 5×4=20种不同的乘法算式.

点评:看准是排列还是组合,剩下的就是简单计算了。

例2. 如下图,问:①下左图中,共有多少条线段?②下右图中,共有多少个角?

解:①在线段AB上共有7个点(包括端点A、B).注意到,只要在这七个点中选出两个

点,就有一条以这两个点为端点的线段,而与选这两个端点的顺序无关,所以,这是一个组

合问题

由组合数公式知,共有

条不同的线段;

23

②从O点出发的射线一共有11条,它们是OA, OP1,OP,OP,…,OP9,OB.注意到每

两条射线可以形成一个角,所以,只要看从11条射线中取两条射线有多少种取法,就有多

22

少个角.显然,是组合问题,共有C11种不同的取法,所以,可组成C11个角.

由组合数公式知,共有

点评:在几何计数当中也用到了很多排列组合的方法。

此题可拓展常用的数线段,数三角形,数正方形、数长方形的公式和方法

例3. 国家举行足球赛,共15个队参加.比赛时,先分成两个组,第一组8个队,第二

组7个队.各组都进行单循环赛(即每个队要同本组的其他各队比赛一场).然后再由

各组的前两名共4个队进行单循环赛,决出冠亚军.问:①共需比赛多少场?②如果实

行主客场制(即A、B两个队比赛时,既要在A队所在的城市比赛一场,也要在B队所

在的城市比赛一场),共需比赛多少场?

解:①实行单循环赛,比赛的所有场次包括三类:第一组中比赛的场次,第二组中比赛

的场次,决赛时比赛的场次.总 的场次计算要用加法原理。

第一组中8个队,每两队比赛一场,8个队里边选2两个队,是组合问题,所以共比赛

22

C8场;第二组中7个队,每两队比赛一场,所以共比赛C7场;决赛中4个队,每两队比

2

赛一场,所以共比赛C4场.

实行单循环赛共比赛

②由于是实行主客场制,每两个队之间要比赛两场,比赛场次是①中的2倍.

另外,还可以用排列的知识来解决.由于主客场制不仅与参赛的队有关,而且与比赛所

22

在的城市(即与顺序)有关.所以,第一组共比赛P8场,第二组共比赛P7场,决赛时共比

2

赛P4场.

222

实行主客场制,共需比赛2×(C8+C7+C4)=110(场).

222

或解为:P8+P7+P4=8×7+7×6+4×3=56+42+12=110(场).

2024年6月6日发(作者:佛志业)

排列与组合

经典精讲

1.排列的定义: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,叫做从n个不同

元素中取出m个元素的一个排列.

2.组合的定义:从n个不同元素中,任取m个元素,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.

m

3.排列数公式:

A

n

n(n1)(n2)L(nm1)

n!

(nm)!

m

4.组合数公式:

C

m

A

n

n(n1)(n2)L(nm1)

n

m

m!

A

m

n!

m!(nm)!

5.组合数的两个性质

mnm0

C

n

C

n

规定:

C

n

1

mmm1

C

n

1

C

n

C

n

排列与组合的区别与联系:与顺序有关的为排列问题,与顺序无关的为组合问题.

例1. 从分别写有1、3、5、7、9的五张卡片中任取两张,作成一道两个一位数的乘法

题,问:

①有多少个不同的乘积?

②有多少个不同的乘法算式?

解: ①要考虑有多少个不同乘积.由于只要从5张卡片中取两张,就可以得到一个乘积,

因为乘法的交换率,有多少个乘积只与所取的卡片有关,而与卡片取出的顺序无关,所以这

是一个组合问题.

由组合数公式得到,共有 个不同的乘积.

②要考虑有多少个不同的乘法算式,它不仅与两张卡片上的数字有关,而且与取到两张

卡片的顺序有关,所以这是一个排列问题.

2

由排列数公式,共有P5= 5×4=20种不同的乘法算式.

点评:看准是排列还是组合,剩下的就是简单计算了。

例2. 如下图,问:①下左图中,共有多少条线段?②下右图中,共有多少个角?

解:①在线段AB上共有7个点(包括端点A、B).注意到,只要在这七个点中选出两个

点,就有一条以这两个点为端点的线段,而与选这两个端点的顺序无关,所以,这是一个组

合问题

由组合数公式知,共有

条不同的线段;

23

②从O点出发的射线一共有11条,它们是OA, OP1,OP,OP,…,OP9,OB.注意到每

两条射线可以形成一个角,所以,只要看从11条射线中取两条射线有多少种取法,就有多

22

少个角.显然,是组合问题,共有C11种不同的取法,所以,可组成C11个角.

由组合数公式知,共有

点评:在几何计数当中也用到了很多排列组合的方法。

此题可拓展常用的数线段,数三角形,数正方形、数长方形的公式和方法

例3. 国家举行足球赛,共15个队参加.比赛时,先分成两个组,第一组8个队,第二

组7个队.各组都进行单循环赛(即每个队要同本组的其他各队比赛一场).然后再由

各组的前两名共4个队进行单循环赛,决出冠亚军.问:①共需比赛多少场?②如果实

行主客场制(即A、B两个队比赛时,既要在A队所在的城市比赛一场,也要在B队所

在的城市比赛一场),共需比赛多少场?

解:①实行单循环赛,比赛的所有场次包括三类:第一组中比赛的场次,第二组中比赛

的场次,决赛时比赛的场次.总 的场次计算要用加法原理。

第一组中8个队,每两队比赛一场,8个队里边选2两个队,是组合问题,所以共比赛

22

C8场;第二组中7个队,每两队比赛一场,所以共比赛C7场;决赛中4个队,每两队比

2

赛一场,所以共比赛C4场.

实行单循环赛共比赛

②由于是实行主客场制,每两个队之间要比赛两场,比赛场次是①中的2倍.

另外,还可以用排列的知识来解决.由于主客场制不仅与参赛的队有关,而且与比赛所

22

在的城市(即与顺序)有关.所以,第一组共比赛P8场,第二组共比赛P7场,决赛时共比

2

赛P4场.

222

实行主客场制,共需比赛2×(C8+C7+C4)=110(场).

222

或解为:P8+P7+P4=8×7+7×6+4×3=56+42+12=110(场).

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