第2课时 排列的综合应用
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.进一步理解排列的概念,掌握一些排列问题的常用解决方法.(重点)
2.能应用排列知识解决简单的实际问题.(难点)
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通过排列知识解决实际问题,提升逻辑推理和数学运算的素养.
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无限制条件的排列问题
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【例1】 (1)有5本不同的书,从中选3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?
(2)有5种不同的书(每种不少于3本),要买3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?
[思路点拨] (1)从5本不同的书中选出3本分别送给3名同学,各人得到的书不同,属于求排列数问题;(2)给每人的书均可以从5种不同的书中任选1本,各人得到哪本书相互之间没有联系,要用分步乘法计数原理进行计算.
[解] (1)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个不同元素中任取3个元素的一个排列,因此不同送法的种数是A=5×4×3=60,所以共有60种不同的送法.
(2)由于有5种不同的书,送给每个同学的每本书都有5种不同的选购方法,因此送给3名同学,每人各1本书的不同方法种数是5×5×5=125,所以共有125种不同的送法.
1.没有限制的排列问题,即对所排列的元素或所排列的位置没有特别的限制,这一类问题相对简单,分清元素和位置即可.
2.对于不属于排列的计数问题,注意利用计数原理求解.
1.将3张电影票分给10人中的3人,每人1张,共有________种不同的分法.
720 [问题相当于从10个人中选出3个人,然后进行全排列,这是一个排列问题.故不同分法的种数为A=10×9×8=720.]
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元素“相邻”与“不相邻”问题
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【例2】 3名男生、4名女生按照不同的要求排队,求不同的排队方法的种数.
(1)全体站成一排,男、女各站在一起;
(2)全体站成一排,男生必须站在一起;
(3)全体站成一排,男生不能站在一起;
(4)全体站成一排,男、女各不相邻.
[思路点拨] 相邻捆绑,不相邻插空.
[解] (1)男生必须站在一起是男生的全排列,有A种排法;
女生必须站在一起是女生的全排列,有A种排法;
全体男生、女生各视为一个元素,有A种排法.
由分步乘法计数原理知,共有A·A·A=288种排队方法.
(2)三个男生全排列有A种方法,把所有男生视为一个元素,与4名女生组成5个元素全排列,有A种排法.故有A·A=720种排队方法.
(3)先安排女生,共有A种排法;男生在4个女生隔成的五个空中安排,共有A种排法,故共有A·A=1 440种排法.
(4)排好男生后让女生插空,
共有A·A=144种排法.
“相邻”与“不相邻”问题的解决方法
处理元素“相邻”“不相邻”问题应遵循“先整体,后局部”的原则.元素相邻问题,一般用“捆绑法”,先把相邻的若干个元素“捆绑”为一个大元素与其余元素全排列,然后再松绑,将这若干个元素内部全排列.元素不相邻问题,一般用“插空法”,先将不相邻元素以外的“普通”元素全排列,然后在“普通”元素之间及两端插入不相邻元素.