二、讲解新课

在上面问题的答案中,张王赵是一个排列,所有不同的排列总数是 24, 我们把 24 这个数叫做从 4 个不同元素中任取 3 个元素的排列数,记做 P34 即P34=24。

本节课,我们给出排列数的一般的定义,并推导出无重复元素的排列数公式。

(一)排列数公式1.排列数定义:

从 n 个不同元素中任取 m(m≤n)个元素的所有排列的个数叫做从 n 个不同元素中任取 m 个元素的排列数,记做 Pmn。

“排列”的第一个字母

m,n 所满足的条件是:①m∈N,n∈N;②m≤n。如:对于 P5n 必有①n∈N;②n≥5。

2.无重复元素的排列数公式的推导。

在解决提问中的不同选法的计算时,我们所用的方法叫做占位法,这是解决排列问题的最基本的方法,但求解过程较繁,下面我们来推导 Pmn 的计算公式,以使今后的解题过程简化。

一般地,从 n 个不同元素中任取 m 个不同元素的排列数可用占位法计算如下:

解:分 m 个步骤完成:

第一步确定第一个位置上的元素:有 n 种方法。

第二步确定第二个位置上的元素:有(n-1)种方法。第三步确定第三个位置上的元素:有(n-2)种方法。

⋯⋯第 m 步确定第 m 个位置上的元素:有[n-(m-1)]=(n-m+1)种方法。

由乘法原理得出:

Pmn=n(n-1)(n-2)⋯(n-m+1) 公式的特点:

1.m 个连续自然数的连乘积;

  1. 最大因数为 n,以下依次减 1,最小的因数是(n-m+1)。由公式很容易计算出:P34=4×3×2=24。

  2. 排列数公式的阶乘形式。

  1. 全排列:从 n 个不同元素中每次取出 n 个不同元素的排列称为 n 个元素的全排列,显然全排列

Pnn=n(n-1)(n-2)⋯2·1

  1. 阶乘:自然数 1 到 n 的连乘积 1×2×3×⋯×n 称为 n 的阶乘,记做n!规定 0!=1。

即:1×2×3×⋯×n=n!,显然 Pnn=n! 3)无重复元素的排列数公式的阶乘形式。

∵Pmn=[n(-1)(n-2)⋯(n-m+1)]

[(n-m)(n-m-1)⋯2·1]

/(n-m)(n-m-1)⋯ 2·1

  1. 无重复元素的排列数公式两种不同形式的应用。