【高考一轮复习】高三数学 第42讲 排列,组合 学案(pdf版,学生版+教师版)

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【高考一轮复习】高三数学 第42讲 排列,组合 学案(pdf版,学生版+教师版)

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第 42 讲 排列、组合
【考试要求】
1.理解排列的概念及排列数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题.
2.理解组合的概念及组合数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题.
【知识梳理】
1.排列与组合的概念
名称 定义 区别
排列 从 n 个不同元素中取出 按照一定的顺序排成一列
排列有序,组合无序
组合 m(m≤n)个元素 合成一组
2.排列数与组合数
定义 计算公式 性质 联系
从 n 个不同元素中取出
m(m≤n)个元素的所有
排 Amn =n(n-1)(n-2)…(n-m+1)
不同排列的个数,叫做 (1)Ann=n!;
列 n!
从 n 个不同元素中取出 = (n,m∈N*,且 m≤n) (2)0!=1
数 n-m !
m 个元素的排列数.用符
号“Amn”表示
Cm An
m
n=
从 n 个不同元素中取出 m!
m(m n) C m n n-1 n-2 … n-m+1 ≤ 个元素的所有 n = (1)Cnn=C0n=1;
组 m!
不同组合的个数,叫做 (2)Cm Cn-n= n m;
合 n!
从 n 个不同元素中取出 = (n,m∈N*,且 m m
数 m! n-m !
(3)Cn+1=Cn +
m 个元素的组合数.用符 m-1m≤n) Cn
号“Cmn”表示
微思考
1.排列问题和组合问题的区别是什么?
提示 元素之间与顺序有关的为排列,与顺序无关的为组合.
2.排列数与组合数公式之间有何关系?它们的公式都有两种形式,如何选择使用?
提示 (1)排列数与组合数之间的联系为 CmnAmm=Anm.
(2)两种形式分别为:①连乘积形式;②阶乘形式.
前者多用于数字计算,后者多用于含有字母的排列数式子的变形与论证.
【基础自测】
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( × )
(2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( √ )
(3)若组合式 Cnx=Cmn,则 x=m 成立.( × )
(4)排列定义规定给出的 n 个元素各不相同,并且只研究被取出的元素也各不相同的情况.也
就是说,如果某个元素已被取出,则这个元素就不再取了.( √ )
题组二 教材改编
2.从 4本不同的课外读物中,买 3本送给 3名同学,每人各 1本,则不同的送法种数是( )
A.12 B.24 C.64 D.81
答案 B
解析 4本不同的课外读物选 3本分给 3位同学,每人一本,则不同的分配方法种数为 A43=
24.
3.6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )
A.144 B.120 C.72 D.24
答案 D
解析 “插空法”,先排 3个空位,形成 4个空隙供 3人选择就座,因此任何两人不相邻的
坐法种数为 A34=4×3×2=24.
4.C73+C47+C58+C 96的值为________.(用数字作答)
答案 210
解析 原式=C48+C58+C96=C59+C69=C160=C140=210.
题组三 易错自纠
5.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有
( )
A.192种 B.216种 C.240种 D.288种
答案 B
解析 第一类:甲在最左端,有 A55=5×4×3×2×1=120(种)排法;第二类:乙在最左端,
甲不在最右端,
有 4A44=4×4×3×2×1=96(种)排法.
所以共有 120+96=216(种)排法.
6.某校开设 A 类选修课 3门,B 类选修课 4门,一位同学从中共选 3门.若要求两类课程中
各至少选一门,则不同的选法种数为________.
答案 30
解析 分两种情况:(1)A 类选修课选 1门,B 类选修课选 2门,有 C13C 24种不同的选法;(2)A
类选修课选 2门,B 类选修课选 1门,有 C23C 14种不同的选法.
所以不同的选法共有 C13C24+C23C14=18+12=30(种).
【典型例题】
题型一 排列问题
1.用 1,2,3,4,5这五个数字,可以组成比 20 000大,并且百位数不是数字 3的没有重复数字
的五位数,共有( )
A.96个 B.78个 C.72个 D.64个
答案 B
解析 根据题意知,要求这个五位数比 20 000大,则万位数必须是 2,3,4,5这 4个数字中的一
个,当万位数是 3时,百位数不是数字 3,符合要求的五位数有 A44=24(个);当万位数是 2,4,5
时,由于百位数不能是数字 3,则符合要求的五位数有 3×(A44-A33)=54(个),因此共有 54+
24=78(个)这样的五位数符合要求.
2.(2020·惠州调研)七人并排站成一行,如果甲、乙两人必须不相邻,那么不同的排法种数是
( )
A.3 600 B.1 440 C.4 820 D.4 800
答案 A
解析 除甲、乙外,其余 5个人排列为 A 55种排法,再用甲乙去插 6个空位有 A 26种,不同的
排法种数是 A55A26=3 600(种).
3.受新冠肺炎疫情影响,某学校按上级文件指示,要求错峰放学,错峰有序吃饭.高三年级
一层楼六个班排队,甲班必须排在前三位,且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队吃
饭的不同安排方案共有( )
A.240种 B.120种 C.188种 D.156种
答案 B
解析 根据题意,按甲班位置分 3种情况讨论:
(1)甲班排在第一位,丙班和丁班排在一起的情况有 4A22=8(种),将剩余的三个班全排列,安
排到剩下的 3个位置,有 A33=6(种)情况,此时有 8×6=48(种)安排方案;
(2)甲班排在第二位,丙班和丁班在一起的情况有 3A22=6(种),将剩下的三个班全排列,安排
到剩下的三个位置,有 A33=6(种)情况,此时有 6×6=36(种)安排方案;
(3)甲班排在第三位,丙班和丁班排在一起的情况有 3A22=6(种),将剩下的三个班全排列,安
排到剩下的三个位置,有 A33=6(种)情况,此时有 6×6=36(种)安排方案.
由分类加法计数原理可知共有 48+36+36=120(种)方案.
思维升华 (1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法和元素分析法,在实际
进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,
对于分类过多的问题可以采用间接法.
(2)常见排列数的求法为:①相邻问题采用“捆绑法”.②不相邻问题采用“插空法”.③有
限制元素采用“优先法”.④特殊顺序问题,先让所有元素全排列,然后除以有限制元素的
全排列数.
题型二 组合问题
1.(2020·新高考全国Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去 1个场馆,
甲场馆安排 1名,乙场馆安排 2名,丙场馆安排 3名,则不同的安排方法共有( )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
答案 C
解析 先从 6名同学中选 1名安排到甲场馆,有 C 16种选法,再从剩余的 5名同学中选 2名安
排到乙场馆,有 C 25种选法,最后将剩下的 3名同学安排到丙场馆,有 C 33种选法,由分步乘
法计数原理知,共有 C16·C25·C33=60(种)不同的安排方法.
2.为了应对美欧等国的经济制裁,俄罗斯天然气公司决定从 10名办公室工作人员中裁去 4
人,要求甲、乙二人不能全部裁去,则不同的裁员方案的种数为________.
答案 182
解析 甲、乙中裁一人的方案有 C12C 38种,甲、乙都不裁的方案有 C 48种,故不同的裁员方案
共有 C12C38+C48=182(种).
3.从 2位女生,4位男生中选 3人参加科技比赛,且至少有 1位女生入选,则不同的选法共
有______种.(用数字填写答案)
答案 16
解析 方法一 按参加的女生人数可分两类:只有 1位女生参加有 C12C 24种,有 2位女生参加
有 C22C 14种.故所求选法共有 C12C24+C22C14=2×6+4=16(种).
方法二 间接法:从 2位女生,4位男生中选 3人,共有 C 63种情况,没有女生参加的情况有
C 34种,故所求选法共有 C36-C34=20-4=16(种).
思维升华 (1)解排列、组合问题要遵循的两个原则
①按元素(位置)的性质进行分类.
②按事情发生的过程进行分步.
具体地说,解排列、组合问题常以元素(位置)为主体,即先满足特殊元素(位置),再考虑其他
元素(位置).
(2)两类含有附加条件的组合问题的方法
①“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:若“含”,则先将这些元素取出,再由另外
元素补足;若“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中选取.
②“至少”或“最多”含有几个元素的组合题型:解这类题目必须十分重视“至少”与“最
多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法或间接法都可以求解,用直接法分类
复杂时,可用间接法求解.
题型三 排列与组合的综合问题
命题点 1 相邻问题
例 1 北京 APEC峰会期间,有 2位女性和 3位男性共 5位领导人站成一排照相,则女性领导
人甲不在两端,3位男性领导人中有且只有 2位相邻的站法有( )
A.12种 B.24种 C.48种 D.96种
答案 C
解析 从 3位男性领导人中任取 2人“捆”在一起记作 A,A 共有 C23A22=6(种)不同排法,剩
下 1 位男性领导人记作 B,2 位女性分别记作甲、乙;则女领导人甲必须在 A,B 之间,此时
共有 6×2=12(种)排法(A 左 B 右和 A 右 B 左),最后再在排好的三个元素中选出四个位置插
入乙,∴共有 12×4=48(种)不同排法.
命题点 2 相间问题
例 2 某次联欢会要安排 3个歌舞类节目,2个小品类节目和 1个相声类节目的演出顺序,则
同类节目不相邻的排法种数是( )
A.72 B.120 C.144 D.168
答案 B
解析 安排小品节目和相声节目的顺序有三种:“小品 1,小品 2,相声”“小品 1,相声,
小品 2”和“相声,小品 1,小品 2”.对于第一种情况,形式为“□小品 1歌舞 1小品 2□
相声□”,有 A22C13A23=36(种)安排方法;同理,第三种情况也有 36种安排方法,对于第二种
情况,三个节目形成 4个空,其形式为“□小品 1□相声□小品 2□”,有 A22A34=48(种)安
排方法,故共有 36+36+48=120(种)安排方法.
命题点 3 特殊元素(位置)问题
例 3 大数据时代出现了滴滴打车服务,二胎政策的放开使得家庭中有两个孩子的现象普遍存
在.某城市关系要好的 A,B,C,D 四个家庭各有两个孩子共 8人,他们准备使用滴滴打车
软件,分乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐 4名(乘同一辆车的 4个孩子不考虑位置),
其中 A 家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的 4个孩子恰有 2个来自于同一个家庭的
乘坐方式共有( )
A.18种 B.24种 C.36种 D.48种
答案 B
解析 根据题意,分两种情况讨论:
①A 家庭的孪生姐妹在甲车上,甲车上另外的两个孩子要来自不同的家庭,可以在剩下的三
个家庭中任选 2个,再从每个家庭的 2个孩子中任选一个来乘坐甲车,
有 C23×C12×C12=12(种)乘坐方式;
②A 家庭的孪生姐妹不在甲车上,需要在剩下的三个家庭中任选 1个,让其 2个孩子都在甲
车上,对于剩余的两个家庭,从每个家庭的 2个孩子中任选一个来乘坐甲车,有 C13×C12×C12
=12(种)乘坐方式.
故共有 12+12=24(种)乘坐方式,故选 B.
思维升华 解排列、组合问题要遵循的两个原则
(1)按元素(位置)的性质进行分类.
(2)按事情发生的过程进行分步.
具体地说,解排列、组合问题常以元素(位置)为主体,即先满足特殊元素(位置),再考虑其他
元素(位置).
跟踪训练 (1)把 5件不同的产品摆成一排,若产品 A 与产品 B 相邻,且产品 A 与产品 C 不相
邻,则不同的摆法有________种.
答案 36
解析 将产品 A 与 B 捆绑在一起,然后与其他三种产品进行全排列,共有 A22A 44种方法,将
产品 A,B,C 捆绑在一起,且 A 在中间,然后与其他两种产品进行全排列,共有 A22A 33种方
法.于是符合题意的摆法共有 A22A44-A22A33=36(种).
(2)数学活动小组由 12名同学组成,现将这 12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,
且每组只研究一个课题,并要求每组选出 1名组长,则不同的分配方案有( )
A.C1
32C39C36A 443 种 B.C
312C93C6334种
A3
C312C39C3C. 643种 D.C312C93C6343种
A44
答案 B
C132C3C3解析 方法一 首先将 12名同学平均分成四组,有 9 6种分法,然后将这四组同学分配
A44
到四个不同的课题组,有 A 44种分法,并在各组中选出 1名组长,有 34种选法,根据分步乘
C132C39C3法计数原理,满足条件的不同分配方案有 6·A44·34=C132C39C3634(种),故选 B.
A44
方法二 根据题意可知,第一组分 3名同学有 C 312种分法,第二组分 3名同学有 C 39种分法,
第三组分 3名同学有 C 36种分法,第四组分 3名同学有 C 33种分法.第一组选 1名组长有 3种选
法,第二组选 1名组长有 3种选法,第三组选 1名组长有 3种选法,第四组选 1名组长有 3种
选法.根据分步乘法计数原理可知,满足条件的不同分配方案有 C312C39C36C3334种,故选 B.
【课后作业】
A 组
1.“中国梦”的英文翻译为“China Dream”,其中China又可以简写为CN,从“CN Dream”
中取 6个不同的字母排成一排,含有“ea”字母组合(顺序不变)的不同排列共有( )
A.360种 B.480种 C.600种 D.720种
答案 C
解析 从其他 5个字母中任取 4个,然后与“ea”进行全排列,共有 C45A55=600(种),故选 C.
2.用数字 1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为( )
A.8 B.24 C.48 D.120
答案 C
解析 末位数字排法有 A 12种,其他位置排法有 A 43种,共有 A12A34=48(种).
3.有七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学要站在
一起,则不同的站法有( )
A.240种 B.192种 C.96种 D.48种
答案 B
解析 当丙和乙在甲的左侧时,共有 A22C41A22A33=96(种)排列方法,同理,当丙和乙在甲的右
侧时也有 96种排列方法,所以共有 192种排列方法.
4 -.不等式 Ax8<6×A x8 2的解集为( )
A.{2,8} B.{2,6} C.{7,12} D.{8}
答案 D
8!
解析 <6 8!× ,
8-x ! 10-x !
∴x2-19x+84<0,解得 7又 x≤8,x-2≥0,
∴75.(2020·昆明质检)互不相同的 5盆菊花,其中 2盆为白色,2盆为黄色,1盆为红色,现要
摆成一排,要求红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,共有摆放方
法( )
A.A 55种 B.A 22种
C.A24A 22种 D.C12C12A22A 22种
答案 D
解析 红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,即红色菊花两边各一
盆白色菊花,一盆黄色菊花,共有 C21C21A22A 22种摆放方法.
6.(2021·山东临沂重点中学模拟)马路上有七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯
不相邻,则不同的开灯方案共有( )
A.60种 B.20种 C.10种 D.8种
答案 C
解析 根据题意,可分为两步:
第一步,先安排四盏不亮的路灯,有 1种情况;
第二步,四盏不亮的路灯排好后,有 5个空位,在 5个空位中任意选 3个,插入三盏亮的路
灯,有 C35=10(种)情况.
故不同的开灯方案共有 10×1=10(种).
7.有 5列火车分别准备停在某车站并行的 5条轨道上,若快车 A 不能停在第 3道上,货车 B
不能停在第 1道上, 则 5列火车不同的停靠方法数为( )
A.56 B.63 C.72 D.78
答案 D
解析 若没有限制,5列火车可以随便停,则有 A 55种不同的停靠方法;快车 A 停在第 3道上,
则 5 列火车不同的停靠方法为 A 44种;货车 B 停在第 1 道上,则 5 列火车不同的停靠方法为
A 44种;快车 A 停在第 3道上,且货车 B 停在第 1道上,则 5列火车不同的停靠方法为 A 33种,
故符合要求的 5列火车不同的停靠方法数为 A55-2A44+A33=120-48+6=78.
8.(多选)(2021·苏州质检)现有 4个小球和 4个小盒子,下面的结论正确的是( )
A.若 4个不同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,则共有 24种放法
B.若 4个相同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒的放法共有 18种
C.若 4个不同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒的放法共有 144种
D.若编号为 1,2,3,4的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,没有一个空盒但小球的编号和盒子的
编号全不相同的放法共有 9种
答案 BCD
解析 若 4 个不同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子中,共有 44=256(种)放法,故 A错误;
若 4个相同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒,则一个盒子放 3个小球,另
一个盒子放 1个小球或两个盒子均放 2个小球,共有 C24(A22+1)=18(种)放法,故 B正确;若
4个不同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒,则两个盒子中各放 1个小球,
C1·C1·C
另一个盒子中放 2个小球,共有 C1· 4 3 2
2·A33
4 =144(种)放法,故 C正确;若编号为 1,2,3,4
A22
的小球放入编号为 1,2,3,4 的盒子,没有一个空盒但小球的编号和盒子的编号全不相同,若
(2,1,4,3)代表编号为 1,2,3,4的盒子放入的小球编号分别为 2,1,4,3,列出所有符合要求的情况:
(2,1,4,3),(4,1,2,3),(3,1,4,2),(2,4,1,3),(3,4,1,2),(4,3,1,2),(2,3,4,1),(3,4,2,1),(4,3,2,1)共 9
种放法,故 D正确.故选 BCD.
9.若把英语单词“good”的字母顺序写错,则可能出现的错误方法共有________种(用数字
作答).
答案 11
解析 把 g,o,o,d,4个字母排一列,可分两步进行,第一步:排 g和 d,共有 A 24种排法;
第二步:排两个 o,共 1种排法,所以总的排法种数为 A24=12.其中正确的有一种,所以错误
的共有 A24-1=12-1=11(种).
10.某运输公司有 7个车队,每个车队的车辆均多于 4辆.现从这个公司中抽调 10辆车,并
且每个车队至少抽调 1辆,那么共有________种不同的抽调方法.
答案 84
解析 方法一 在每个车队抽调 1辆车的基础上,还需抽调 3辆车.可分为三类:一类是从
某 1个车队抽调 3辆,有 C 17种方法;一类是从 2个车队中抽调,其中 1个车队抽调 1辆,另
1个车队抽调 2辆,有 A 27种方法;一类是从 3个车队中各抽调 1辆,有 C 37种方法.故共有
C17+A27+C37=84(种)抽调方法.
方法二 由于每个车队的车辆均多于 4辆,只需将 10个份额分成 7份.可看作将 10个小球
排成一排,在相互之间的 9个空当中插入 6个隔板,即可将小球分成 7份,故共有 C69=84(种)
抽调方法.
11.(2020·梅州质检)某省高考实行 3+3模式,即语文、数学、英语必选,物理、化学、政治、
历史、生物、地理六选三,今年高一的小明与小芳进行选科,假若他们对六科没有偏好,则
他们至少有两科相同的选法有________种.
答案 200
解析 根据题意,分 2种情况讨论:
①两人选择的科目全部相同,有 C36=20(种)选法,
②两人选择的科目有且只有 2科相同,有 C26C14C13=180(种)选法,
则两人至少有两科相同的选法有 20+180=200(种).
12.(2020·全国Ⅱ)4 名同学到 3 个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去 1个小区,每
个小区至少安排 1名同学,则不同的安排方法共有________种.
答案 36
解析 将 4名同学分成人数为 2,1,1的 3组,有 C24=6(种)分法,再将 3组同学分到 3个小区,
共有 A33=6(种)分法,由分步乘法计数原理可得不同的安排方法共有 6×6=36(种).
B 组
13.某宾馆安排 A,B,C,D,E 五人入住 3个房间,每个房间至少住 1人,且 A,B 不能住
同一房间,则不同的安排方法有( )
A.114 B.90 C.108 D.60
答案 A
解析 5个人住 3个房间,每个房间至少住 1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,当为(3,1,1)时,
有 C35·A33=60(种),A,B 住同一房间有 C13·A33=18(种),故有 60-18=42(种),当为(2,2,1)时,
C2
有 5
·C23·A33=90(种),A,B 住同一房间有 C32·A33=18(种),故有 90-18=72(种),根据分类加
A22
法计数原理可知,共有 42+72=114(种).
14.(2021·湖北八市重点高中联考)从 4名男生和 3名女生中选出 4名去参加一项活动,要求
男生甲和乙不能同时参加,女生中的丙和丁至少有一名参加,则不同的选法种数为
________.(用数字作答)
答案 23
解析 ①设甲参加,乙不参加,由女生中的丙和丁至少有一名参加,可得不同的选法种数为
C35-C33=9;
②设乙参加,甲不参加,由女生中的丙和丁至少有一名参加,可得不同的选法种数为 C35-C33
=9;
③设甲、乙都不参加,由女生中的丙和丁至少有一名参加,可得不同的选法种数为 C45=5.
综合①②③得,不同的选法种数为 9+9+5=23.
C 组
15.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,
主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,
数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座
排课有如下要求:“数”必须排在前三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”
课程讲座不同排课顺序共有( )
A.120种 B.156种 C.188种 D.240种
答案 A
解析 当“数”排在第一节时有 A22·A44=48(种)排法;
当“数”排在第二节时有 A13·A22·A33=36(种)排法;
当“数”排在第三节时,当“射”和“御”两门课程排在第一、二节时有 A22·A33=12(种)排法,
当“射”和“御”两门课程排在后三节的时候有 A12·A22·A33=24(种)排法,
所以满足条件的共有 48+36+12+24=120(种)排法,故选 A.
16.用数字 0,1,2,3,4,5,6组成没有重复数字的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为
偶数的四位数共有________个.(用数字作答)
答案 324
解析 当个位、十位和百位上的数字为三个偶数时,若选出的三个偶数含有 0,则千位上把
剩余数字中任意一个放上即可,方法数是 C23A33C14=72;若选出的三个偶数不含 0,则千位上
只能从剩余的非 0数字中选一个放上,方法数是 A33C13=18,故这种情况下符合要求的四位数
共有 72+18=90(个).
当个位、十位和百位上的数字为一个偶数、两个奇数时,若选出的偶数是 0,则再选出两个
奇数,千位上只要在剩余数字中选一个放上即可,方法数为 C23A33C14=72;若选出的偶数不是
0,则再选出两个奇数后,千位上只能从剩余的非 0数字中选一个放上,方法数是 C13C23A33C13=
162,故这种情况下符合要求的四位数共有 72+162=234(个).
根据分类加法计数原理,可得符合要求的四位数共有 90+234=324(个).第 42 讲 排列、组合
【考试要求】
1.理解排列的概念及排列数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题.
2.理解组合的概念及组合数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题.
【知识梳理】
1.排列与组合的概念
名称 定义 区别
排列 从 n 个不同元素中取出 按照 排成一列
排列有序,组合无序
组合 m(m≤n)个元素 合成一组
2.排列数与组合数
定义 计算公式 性质 联系
从 n 个不同元素中取出
m(m≤n)个元素的所有
排 Amn=
的个数,叫 (1)Ann= ;

做从 n 个不同元素中取 (2)0!=
数 = (n,m∈N*,且 m≤n)
出m个元素的排列数.用
符号“Anm”表示 m
Cm Ann=
从 n 个不同元素中取出 m!
m(m≤n)个元素的所有 Cmn= (1)Cnn=Cn0= ;

的个数,叫 (2)Cmn= ;

做从 n 个不同元素中取 = (n,m∈N*, (3)Cnm+1= +

出m个元素的组合数.用 且 m≤n)
符号“Cnm”表示
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( )
(2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( )
(3)若组合式 Cnx=Cnm,则 x=m 成立.( )
(4)排列定义规定给出的 n 个元素各不相同,并且只研究被取出的元素也各不相同的情况.也
就是说,如果某个元素已被取出,则这个元素就不再取了.( )
1
2.从 4本不同的课外读物中,买 3本送给 3名同学,每人各 1本,则不同的送法种数是( )
A.12 B.24 C.64 D.81
3.6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )
A.144 B.120 C.72 D.24
4.C73+C74+C58+C 96的值为________.(用数字作答)
5.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有
( )
A.192种 B.216种 C.240种 D.288种
6.某校开设 A 类选修课 3门,B 类选修课 4门,一位同学从中共选 3门.若要求两类课程中
各至少选一门,则不同的选法种数为________.
【典型例题】
题型一 排列问题
1.用 1,2,3,4,5这五个数字,可以组成比 20 000大,并且百位数不是数字 3的没有重复数字
的五位数,共有( )
A.96个 B.78个 C.72个 D.64个
2
2.(2020·惠州调研)七人并排站成一行,如果甲、乙两人必须不相邻,那么不同的排法种数是
( )
A.3 600 B.1 440 C.4 820 D.4 800
3.受新冠肺炎疫情影响,某学校按上级文件指示,要求错峰放学,错峰有序吃饭.高三年级
一层楼六个班排队,甲班必须排在前三位,且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队吃
饭的不同安排方案共有( )
A.240种 B.120种 C.188种 D.156种
题型二 组合问题
1.(2020·新高考全国Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去 1个场馆,
甲场馆安排 1名,乙场馆安排 2名,丙场馆安排 3名,则不同的安排方法共有( )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
2.为了应对美欧等国的经济制裁,俄罗斯天然气公司决定从 10名办公室工作人员中裁去 4
人,要求甲、乙二人不能全部裁去,则不同的裁员方案的种数为________.
3.从 2位女生,4位男生中选 3人参加科技比赛,且至少有 1位女生入选,则不同的选法共
有______种.(用数字填写答案)
3
题型三 排列与组合的综合问题
例 1 北京 APEC峰会期间,有 2位女性和 3位男性共 5位领导人站成一排照相,则女性领导
人甲不在两端,3位男性领导人中有且只有 2位相邻的站法有( )
A.12种 B.24种 C.48种 D.96种
例 2 某次联欢会要安排 3个歌舞类节目,2个小品类节目和 1个相声类节目的演出顺序,则
同类节目不相邻的排法种数是( )
A.72 B.120 C.144 D.168
例 3 大数据时代出现了滴滴打车服务,二胎政策的放开使得家庭中有两个孩子的现象普遍存
在.某城市关系要好的 A,B,C,D 四个家庭各有两个孩子共 8人,他们准备使用滴滴打车
软件,分乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐 4名(乘同一辆车的 4个孩子不考虑位置),
其中 A 家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的 4个孩子恰有 2个来自于同一个家庭的
乘坐方式共有( )
A.18种 B.24种 C.36种 D.48种
跟踪训练 (1)把 5件不同的产品摆成一排,若产品 A 与产品 B 相邻,且产品 A 与产品 C 不相
邻,则不同的摆法有________种.
(2)数学活动小组由 12名同学组成,现将这 12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,
且每组只研究一个课题,并要求每组选出 1名组长,则不同的分配方案有( )
A.C
312C39C63A 44种 B.C312C93C3634种
A33
C132C39C3C. 643种 D.C3 C3C343种
A44
12 9 6
4
【课后作业】
A 组
1.“中国梦”的英文翻译为“China Dream”,其中China又可以简写为CN,从“CN Dream”
中取 6个不同的字母排成一排,含有“ea”字母组合(顺序不变)的不同排列共有( )
A.360种 B.480种 C.600种 D.720种
2.用数字 1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为( )
A.8 B.24 C.48 D.120
3.有七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学要站在
一起,则不同的站法有( )
A.240种 B.192种 C.96种 D.48种
4.不等式 Ax8<6×A x-8 2的解集为( )
A.{2,8} B.{2,6} C.{7,12} D.{8}
5.(2020·昆明质检)互不相同的 5盆菊花,其中 2盆为白色,2盆为黄色,1盆为红色,现要
摆成一排,要求红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,共有摆放方
法( )
A.A 55种 B.A 22种
C.A24A 22种 D.C12C12A22A 22种
6.(2021·山东临沂重点中学模拟)马路上有七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯
不相邻,则不同的开灯方案共有( )
A.60种 B.20种 C.10种 D.8种
7.有 5列火车分别准备停在某车站并行的 5条轨道上,若快车 A 不能停在第 3道上,货车 B
不能停在第 1道上, 则 5列火车不同的停靠方法数为( )
A.56 B.63 C.72 D.78
8.(多选)(2021·苏州质检)现有 4个小球和 4个小盒子,下面的结论正确的是( )
A.若 4个不同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,则共有 24种放法
B.若 4个相同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒的放法共有 18种
C.若 4个不同的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒的放法共有 144种
D.若编号为 1,2,3,4的小球放入编号为 1,2,3,4的盒子,没有一个空盒但小球的编号和盒子的
编号全不相同的放法共有 9种
9.若把英语单词“good”的字母顺序写错,则可能出现的错误方法共有________种(用数字
作答).
10.某运输公司有 7个车队,每个车队的车辆均多于 4辆.现从这个公司中抽调 10辆车,并
且每个车队至少抽调 1辆,那么共有________种不同的抽调方法.
5
11.(2020·梅州质检)某省高考实行 3+3模式,即语文、数学、英语必选,物理、化学、政治、
历史、生物、地理六选三,今年高一的小明与小芳进行选科,假若他们对六科没有偏好,则
他们至少有两科相同的选法有________种.
12.(2020·全国Ⅱ)4 名同学到 3 个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去 1个小区,每
个小区至少安排 1名同学,则不同的安排方法共有________种.
B 组
13.某宾馆安排 A,B,C,D,E 五人入住 3个房间,每个房间至少住 1人,且 A,B 不能住
同一房间,则不同的安排方法有( )
A.114 B.90 C.108 D.60
14.(2021·湖北八市重点高中联考)从 4名男生和 3名女生中选出 4名去参加一项活动,要求
男生甲和乙不能同时参加,女生中的丙和丁至少有一名参加,则不同的选法种数为
________.(用数字作答)
C 组
15.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,
主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,
数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座
排课有如下要求:“数”必须排在前三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”
课程讲座不同排课顺序共有( )
A.120种 B.156种 C.188种 D.240种
16.用数字 0,1,2,3,4,5,6组成没有重复数字的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为
偶数的四位数共有________个.(用数字作答)
6

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