复习提问:
1、分类计数原理和分步计数原理及其区别;
2、用分步计数原理计算下面问题:
例:求乘积(a1+a2+a3)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4+c5)展开后共有多少项?
分析:分三步完成,依次为3×3×5=45,所以共有45种方法。
例2、北京、上海、广州三个民航站之间的直达航线,需要准备多少种不同的飞机票?
分析:先确定起点站,终点站,从而确定不同的飞机票。
如图所示: 飞机票
上海 北京——上海
北京
广州 北京——广州
北京 上海——北京
上海
广州 上海——广州
北京 广州——北京
广州
上海 广州——上海
由此得,机票有3×2=6种。
2、讲授新课
(1)排列(概念)
一般地,以n个不同元素中,任取m(m≤0)个元素,按照,一定的顺序排成一列,叫从n个不同元素中取出m个元素的排列。
(2)排列数
从n个不同元素中取出m(m≤n)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,用Pnm表示。
注:①排列定义中包括:a、取出元素;b按一定顺序排列。因此,两个排列相同,必须它们的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同。
②排列与排列数是两个既有联系又有区别的两个概念;
③排列数用Pnm表示。
(3)排列数公式的推导
提问:从n个不同元素中取出2个元素的排列数Pn2是多少?Pn3呢?
求Pn2化归为从n个元素中任取2个填入排好顺序的2个空位,分两步:
第一步,填写第1个位置的元素,有n种方法;
第二步,填第2个位置,有(n–1)种方法,由分步计数原理有种方法,从而Pn2= n(n–1)
求Pn3(仿求Pn2的方法)得Pn3= n(n–1)(n–2)
求出Pn2 ,Pn3用同样方法,求Pnm分为m步:第一步,填第1个位置的元素,有n种方法;第二步,填第2个位置有(n–1)种方法……填第m个位置的元素有(n–m–1)种方法,由分步计数原理共有n(n–1)(n–2)……(n–m–1)种方法,所以
Pnm= n(n–1)(n–2)……(n–m–1)
注:①公式中n、m∈N*,且m≤n;
②公式特点:左边第一个因数是n,后面的每个因数都比它前面一个因数少1,最后一个因数为n–m–1,共有m个因数相乘,如:P52=5×4=20,P83=8×7×6=336。
③“分步”思想在解决排列问题中的应用。
课堂练习:
①如果Pnm=口17×16×……×5×4,求n= m= (17,14)
②若n∈N,求(55–n)(56–n)(57–n)……(68–n)(69–n)用排列数符号表示 (P6915–n)
③若P2n3 = 10Pn3,求n= (8)
④若 求n= (15)
三、作业
1、写出从4个元素a、b、c、d中任取2个元素的所有排列;
(ab,ac,ad,ba,bc,bd,ca,cb,cd,da,db,dc)
2、计算 (5)