改写的内容:
排列组合,是高中数学中十分重要的一个章节,因为它有助于提升学生的逻辑思维与优化处理能力。
这一章节的学习对于大脑的锻炼至关重要,基础扎实者可轻松驾驭,基础薄弱者则容易出错。
排列组合的基础原则是计数原理。
对于一种事件的完成,若有 n 种不同的方案,每种方案下有 q 种不同的方法,且任何一种方案和方法的组合都可以独立完成事件,则我们运用加法计数原理计算:
答案:(1)50+60+55=165;(2)30+30+20=80。
对于一种事件的完成,若需要经过 n 个步骤,每个步骤有 q 种不同的选择,且必须依次经过所有步骤才能完成事件,则我们运用乘法计数原理计算:
解析:如果从东边上山,则有 2 种上山选择和 10 种下山选择,共有 210=20 种组合;
如果从西边、南边上山,则有 3 种上山选择和 9 种下山选择,共有 39=27 种组合;
如果从北边上山,则有 4 种上山选择和 8 种下山选择,共有 48=32 种组合。
答案选择 C。
从 n 个不同的元素中任取 m 个元素(m≤n),按照特定顺序排列,称为 n 个不同元素中取 m 个元素的一个排列。
从 n 个不同的元素中任取 m 个元素(m≤n),不考虑元素顺序,称为 n 个不同元素中取 m 个元素的一个组合。
排列和组合最大的区别在于顺序对结果的影响:受顺序影响的是排列,不受顺序影响的是组合。
举个例子:初中学过的经典问题:
我给你签了名,你是否也要给我签名?
我们之间是否需要相互签名?
相互表示有顺序,因此这是一个排列问题。
答案是:5049=2450。
举另一个例子:我拥抱你一下,你是否也要拥抱我一下?
如果你拥抱我,我再拥抱你,我们可能一直在拥抱,无法回家了,甚至直接去民政局吧。
两人之间只需拥抱一次,这是一个组合问题。
答案是:5049/2=1225。
再举一个例子:
中超采用主客场制,也就是两支球队每年要踢两场比赛,去对方的场地各踢一场,这涉及相互顺序,因此这是一个排列问题。
所以第(1)问答案为:1615=240。
世界杯则是所有球队聚集在一起,无需使用彼此的场地,而是使用第三方场地,这就不用考虑主客场顺序了,两支球队之间只需踢一场,因此这是一个组合问题。
所以第(2)问答案为:43/28=48。
最后一个例子:
票价根据里程计算,两座车站之间走的是同一条铁路线,因此来回票价相同,这是个组合问题。
因此票价答案为:54/2=10。
但是车票就是个排列问题了,你用从北京到南京的车票绝对无法乘坐从南京到北京的车。
因此车票答案为:54=20。
好了,这节课的目标就是帮助大家弄清:什么时候运用加法计数原理;什么时候运用乘法计数原理;什么时候运用排列;什么时候运用组合。
下节课,我们将详细讲解排列组合的运算及其基础题型。
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