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1、,排列应用题,2023年5月7日星期日7时39分50秒,问题1:什么叫做排列?,问题2:什么叫做排列数?排列数的公式是怎样的?,规定:0!=1,例1 某足球联赛共有12支球队参加,每队都要与其余各队在主、客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?,解:由于任何2队间进行一次主场比赛和一次客场比赛,所 以一场比赛对应于从12个元素中任取2个元素的一个排列,因此总共进行的比赛场数等于排列数,点评:在解排列应用题时,先要认真审题,看这个问题能不能归结为排列问题来解,(1)n个不同元素是指什么?(2)m个元素是指什么?(3)从n个不同元素中取出m个元素的每一种排列,对应着什么事情?,例2(l)有5本不同的书
2、,从中选3本送给3名同学,每人1本,共有多少种不同送法?(2)有5种不同的书,每种有若干本.要买3本送给3名同学,每人1本,共有多少种不同的送法?,解:(l)从5本不同的书中选出3本分别送给3名同学,对应于从5个元素中任取3个元素的一个排列,因此不同的送法种数是,(2)由于有5种不同的书,送给每个同学的书都有5种不同的方法,因此送给3名同学每人1本书的不同方法的种数是,555125,注意体会这两小题的区别,例3 用0到9这10个数字能组成多少个没有重复数字的三位数?,分析:这道题不能完全用排列数 来解,因为数字0不能在首位.从不同的角度来考虑问题,就能设计出不同的解决方案,解法一:,答:一共可
3、以组成648个没有重复数字的三位数.,注:设计好解决方法,运用好两个基本计数原理,使用好排列数公式.,解法三:,解法二:,思考:上面的648个数中,有多少个是奇数?,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
4、也称为“去杂法”在去杂时,特别注意要不重复,不遗漏.,14辆不同公交车,有4位司机,4位售票员,每辆车上配一位司机和一位售票员,问有多少种不同的搭配方案?2由数字1,2,3,4,5,6可以组成多少个没有重复数字的正整数?,例4 七个家庭一起外出旅游,其中四个家庭是一个男孩,三个家庭是一个女孩.先将这七个小孩站成一排照相留念.,(1)若三个女孩要站在一起,则有多少种不同的排法?,解:将三个女孩看作一人与四个男孩排队,有 种排法,而三个女孩之间有 种排法,所以共有:(种).,捆绑法,(2)若三个女孩要站在一起,四个男孩也要站在一起,则有多少种不同的排法?,不同的排法有:,说一 说,相邻,例4 七个
5、家庭一起外出旅游,其中四个家庭是一个男孩,三 个家庭是一个女孩.先将这七个小孩站成一排照相留念.,(3)若三个女孩互不相邻,则有多少种不同的排法?,解:先把四个男孩排成一排有 种排法,在每一排列中有五个空档(包括两端),再把三个女孩插入空档中有 种方法,所以共有:(种)排法.,例4 七个家庭一起外出旅游,其中四个家庭是一个男孩,三 个家庭是一个女孩.先将这七个小孩站成一排照相留念.,插空法,(4)若三个女孩互不相邻,四个男孩也互不相邻,则有多少种不同的排法?,例4 七个家庭一起外出旅游,其中四个家庭是一个男孩,三个家庭是一个女孩.先将这七个小孩站成一排照相留念.,不同的排法共有:,(种),说一
6、 说,不相邻,例4 七个家庭一起外出旅游,其中四个家庭是一个男孩,三个家庭是一个女孩.先将这七个小孩站成一排照相留念.,思考:若女孩甲不在排头,男孩乙不站排尾,则有多少种不同的排法?,解:七个小孩总的排法是,其中不符合要求的可分为:,(I)女孩甲站在排头,有,(II)男孩乙站在排尾,有,但这两种排法,都包括女孩甲站排头且男孩乙站排尾,图(III),有,所以符合要求的排法为:,1.相邻问题一般用“捆绑法”解决;,2.不相邻问题一般用“插空法”解决.,1.某一天的课程表要排入语文、数学、英语、物理、体育、音乐六节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,一共有多少种不同的排法?,2、在100名选手
7、之间进行单循环淘汰赛(即一场比赛失败要退出比赛),最后产生一名冠军,问要举行几场比赛?,99,3.7人坐两排座位,第一排坐3人,第二排坐4人,不同的坐法有多少种?,把两排看作一排来处理,4、一条铁路原有n个车站,为适应客运需要,新增加了m(m1)个车站,客运 车票增加了62种,问原有多少个车站,现有多少个车站?,5:5个人站成一排.(l)共有多少种不同的排法?(2)其中甲必须站在中间有多少种不同排法?(3)其中甲、乙两人必须相邻有多少种不同的排法?(4)其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?,解:(1)由于没有条件限制,5个人可作全排列,有,(2)由于甲的位置已确定,其余4人可任意排列,有,
8、(3)因为甲、乙两人必须相邻,可视甲、乙在一起为一个元素与其他3人排列有,而甲、乙又有,根据分步计数原理共有,(捆绑法),(4)甲、乙两人外的其余3人先排有,要使甲、乙不相邻只有排在他们的空档位置,有,所以共有 种排法,或用(1)(3)(间接法),(插空法),5:5个人站成一排.(5)其中甲、乙两人不站排头和排尾有多少种不同的排法?(6)其中甲不站排头,乙不站排尾有多少种不同的排法?,(5)甲、乙两人不站排头和排尾,则这两个位置可从其余3人中选2人来站有,剩下的人有,共有,(特殊位置),或:甲、乙两人不站排头和排尾,则这两人可从中间3个位置中选2个来站有,剩下的人有,共有,(特殊元素),(6)
9、甲站排头有 种排法,乙站排尾有 种排法,但两种情况都包含了“甲站排头,乙站排尾”的情况,有 种排法,故共有,(间接法),思考:用直接法如何解?,6在 7名运动员中选出 4名组成接力队,参加4100米接力赛,那么甲、乙两人都不跑中间两棒的安排方法有多少种?,可将接力队分为“甲、乙两人都不在内”“甲、乙两人只有一人在内”,“甲、乙两人都在内”三种情况:,“甲、乙两人都不在内”有 种方法,“甲、乙两人只有一人在内”有 种方法,“甲、乙两人都在内”有 种方法,所以共有400种排法,1.带有限制的排列题,既可以从元素出发分析,也可以从位置出发分析,还可以使用排除法.,2.对于相邻问题用“捆绑法”解决;而不相邻问题则用“插空法”.,1、受限元素先选择,2、相邻元素要捆绑,3、不相邻的来插空,4、重复排列要去除,