排列与组合

排列与组合

                            预备知识

     在概率的计算中经常要用到一些排列组合知识,也常常用到牛顿二项式定理。

    这里罗列一些同学们在中学里已学过的有关公式,并适当作一点推广。    

一. 两个原理

1. 乘法原理: 完成一项工作有m个步骤,第一步有种方法,第二步有种方法,...,       第m步有种方法,且完成该项工作必须依次通过这m个步骤,       则完成该项工作一共有

                                ...

         种方法,这一原理称为乘法原理。

   2. 加法原理:    完成一项工作有m种方式,第一种方式有种方法,第二种

         方式有种方法,...,第m种方式有种方法,且完成该项工作只需         选择这m种方式中的一种,则完成这项工作一共有

                          ++...+

      种方法,这一原理称为加法原理。

       

二. 排列:

    从n个元素里每次取出r个元素,按一定顺序排成一列,称为

从n个元素里每次取r个元素的排列,这里n和Z。均为正整数(以

下同)。

    当这n个元素全不相同时,上述的排列称为无重复排列,我

们关心的是可以做成多少个排列,即排列数。

    对于无重复排列,要求当      时   称为选排列,而当

r=n时称为全排列。我们记排列数分别为

即将全排列看成选排列的特例。

利用乘法原理不难得到

        

由阶乘的定义

由阶乘的定义

          

         

    将上面的n个不同的元素改为n类不同的元素,每一类元素

都有无数多个。今从这n类元素中取出r个元素,这r个元素可

以有从同一类元素中的两个或两个以上,将取出的这r个元素dl

成一列,称为从n类元素中取出r个元素的可重复排列,排列数记

作,由乘法原理得 

                    

    显然,此处r可以大于n

    例3  将三封信投入4个信箱,问在下列两种情形下各有几

种投法? 

 1)每个信箱至多只许投入一封信;

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