教学过程
例1.(课本例2).某年全国足球甲级(A组)联赛共有14个队参加,每队要与其余各队在主、客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?
解 任意两队间进行1次主场比赛与 1 次客场比赛,对应于从14个元素中任取2个元素的一个排列.因此,比赛的总场次是=14×13=182.
例2.(课本例3).(1)从5本不同的书中选 3 本送给 3 名同学,每人各 1 本,共有多少种不同的送法?
(2)从5种不同的书中买3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法?
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=5×4×3=60.
(2)由于有5种不同的书,送给每个同学的1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.
例 8 中两个问题的区别在于 ( 1 )是从 5 本不同的书中选出 3 本分送 3 名同学,各人得到的书不同,属于求排列数问题;而( 2 )中,由于不同的人得到的书可能相同,因此不符合使用排列数公式的条件,只能用分步乘法计数原理进行计算.
例3.(课本例4).用0到9这10个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?分析 在本问题的。到 9 这 10 个数字中,因为。不能排在百位上,而其他数可以排在任意位置上,因此。是一个特殊的元素.一般的,我们可以从特殊元素的排列位置人手 考虑问题
解法 1 由于在没有重复数字的三位数中,百位上的数字不能是O,因此可以分两步完成排列.第1步,排百位上的数字,可以从1到9 这九个数字中任选 1 个,有种选法;第2步,排十位和个位上的数字,可以从余下的9个数字中任选2个,有种选法(图1.2一 5).根据分步乘法计数原理,所求的三位数有
=9×9×8=648(个) .
解法 2 如图1.2 一6 所示,符合条件的三位数可分成 3 类.每一位数字都不是位数有 A 母个,个位数字是 O 的三位数有揭个,十位数字是 0 的三位数有揭个.根据分类加法计数原理,符合条件的三位数有
=648个.
解法 3 从0到9这10个数字中任取3个数字的排列数为,其中 O 在百位上的排列数是,它们的差就是用这10个数字组成的没有重复数字的三位数的个数,即所求的三位数的个数是
-=10×9×8-9×8=648.
对于例9这类计数问题,可用适当的方法将问题分解,而且思考的角度不同,就可以有不同的解题方法.解法 1 根据百位数字不能是。的要求,分步完成选 3 个数组成没有重复数字的三位数这件事,依据的是分步乘法计数原理;解法 2 以 O 是否出现以及出现的位置为标准,分类完成这件事情,依据的是分类加法计数原理;解法 3 是一种逆向思考方法 先求出从10个不同数字中选3个不重复数字的排列数,然后从中减去百位是。的排列数(即不是三位数的个数),就得到没有重复数字的三位数的个数.从上述问题的解答过程可以看到,引进排列的概念,以及推导求排列数的公式,可以更加简便、快捷地求解"从n个不同元素中取出 m (m≤n)个元素的所有排列的个数"这类特殊的计数问题.
1.1节中的例 9 是否也是这类计数问题?你能用排列的知识解决它吗?
四、课堂练习
1.若,则 ( )
2.与不等的是 ( )
3.若,则的值为 ( )
4.计算 ; .
5.若,则的解集是 .
6.(1)已知,那么 ; (2)已知,那么= ;
(3)已知,那么 ; (4)已知,那么 .[ 学 ]
7.一个火车站有8股岔道,停放4列不同的火车,有多少种不同的停放方法(假定每股岔道只能停放1列火车)?
8.一部纪录影片在4个单位轮映,每一单位放映1场,有多少种轮映次序? [ ]
答案 1. B 2. B 3. A 4. 1,1 5. [ 学 ]
6. (1) 6 (2) 181440 (3) 8 (4) 5 7. 1680 8. 24
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