排列數公式

排列數公式

數理科學公式
排列數公式就是從n個不同元素中,任取m(m≤n)個元素(被取出的元素各不相同),按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列。排列與元素的順序有關,組合與順序無關。加法原理和乘法原理是排列和組合的基礎。[1]
    中文名:排列數公式 外文名:Arrangement 表達式:Cn/rCr/m=Cn/mCn-m/r-m 應用學科:數學

排列數

從n個不同的元素中任取m(m≤n)個元素的所有排列的個數,叫做從n個不同的元素中取出m(m≤n)個元素的排列數。記作符号 。A是英文arrangement(排列)的第一個大寫字母。

例如,從7個不同的元素中任取5個元素的排列數為 ,從10個不同的元素中任取7個元素的排列數為 。

排列數公式

排列

公式P是排列公式,從N個元素取M個進行排列(即排序)。(P是舊用法,現在教材上多用A,即Arrangement)

公式

首項加末項乘項數除以二。排列及計算公式從n個不同元素中,任取m(m≤n)個元素按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列;從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有排列的個數,叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數,用符号p(n,m)表示。p(n,m)=n(n-1)(n-2)……(n-m+1)=n!/(n-m)!(規定0!=1)

符号

1、C-組合數

A-排列數(在舊教材為P)

N-元素的總個數

R-參與選擇的元素個數

!-階乘,如5!=5×4×3×2×1=120

C-Combination組合

P-Permutation排列(現在教材為A-Arrangement)

2、排列組合常見公式

kCn/k=nCn-1/k-1(a/b,a在下,b在上)

Cn/rCr/m=Cn/mCn-m/r-m

推導過程

 求排列數 可以按依次填m個空位來考慮:假定有排好順序的m個空位,從n個不同元素a1,a2,a3,…,an中任意取m個去填空,一個空位填1個元素,每一種填法就對應1個排列,因此,所有不同填法的種數就是排列數。

填空可分為m個步驟:

第1步,第1位可以從n個元素中任選一個填上,共有n種填法;

第2步,第2位隻能從餘下的n-1個元素中任選一個填上,共有n-1種填法;

第3步,第3位隻能從餘下的n-2個元素中任選一個填上,共有n-2種填法;

……

第m步,當前面的m-1個空位都填上後,第m位隻能從餘下的n-(m-1)個元素中任選一個填上,共有n-m+1種填法。

根據分步計數原理,全部填滿m個空位共有n(n-1)(n-2)…(n-m+1)種填法。所以得到公式:

這裡n,m∈N*,并且m≤n這個公式叫做排列數公式其中,公式右邊第一個因數是n,後面的每個因數都比它前面一個因數少1,最後個因數為n-m+1,共有m個因數相乘。

基本理論和公式

排列與元素的順序有關,組合與順序無關。如231與213是兩個排列,2+3+1的和與2+1+3的和是一個組合。

(一)兩個基本原理是排列和組合的基礎

(1)加法原理:做一件事,完成它可以有n類辦法,在第一類辦法中有m1種不同的方法,在第二類辦法中有m2種不同的方法,……,在第n類辦法中有mn種不同的方法,那麼完成這件事共有N=m1+m2+m3+…+mn種不同方法.

(2)乘法原理:做一件事,完成它需要分成n個步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法,那麼完成這件事共有N=m1×m2×m3×…×mn種不同的方法.這裡要注意區分兩個原理,要做一件事,完成它若是有n類辦法,是分類問題,第一類中的方法都是獨立的,因此用加法原理;做一件事,需要分n個步驟,步與步之間是連續的,隻有将分成的若幹個互相聯系的步驟,依次相繼完成,這件事才算完成,因此用乘法原理.這樣完成一件事的分“類”和“步”是有本質區别的,因此也将兩個原理區分開來.

(二)排列和排列數

(1)排列:從n個不同元素中,任取m(m≤n)個元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列.

從排列的意義可知,如果兩個排列相同,不僅這兩個排列的元素必須完全相同,而且排列的順序必須完全相同,這就告訴了我們如何判斷兩個排列是否相同的方法.

(2)排列數公式:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有排列

當m=n時,為全排列Pnn=n(n-1)(n-2)…3·2·1=n!

特點

排列數公式有以下一些特點:

1.該公式共有m項乘積。

2.在這m項乘積中第一個因數是n,以後各項均比前一項少1,最後一項是n-m+1。引入階乘n!以後,排列數公式變形如下:

因此排列數公式還可以寫成:

注意:為了保證公式在n=m時成立,特規定0! =1。

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