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排列组合|排列组合公式及恒等式推导、证明(word版)


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一、排列数公式: !(1)(2)(1)()!mnnAnnnnmnm=-+=-L (1)(1)321nnAnnn=-创L 推导:把n个不同的元素任选m个排次序或n个全排序 , 按计数原理分步进行: 第一步 , 排第一位: 有 n 种选法; 第二步 , 排第二位: 有(n-1) 种选法; 第三步 ,。

【排列组合|排列组合公式及恒等式推导、证明(word版)】2、排第三位: 有(n-2) 种选法; 第m步 , 排第m位: 有(n-m+1)种选法; 最后一步 , 排最后一位:有 1 种选法 。
根据分步乘法原理 , 得出上述公式 。
二、组合数公式: (1)(2)(1)!()!mmnnmmAnnnnmnCAmmnm-+=-L 1nnC= 推导:把n个不同的元素任选m个不排序 , 按计数原理分步进行: 第一步 , 取第一个: 有 n 种取法; 第二步 , 取第二个: 有(n-1) 种取法; 第三步 , 取第三个: 有(n-2) 种取法; 第m步 , 取第m个: 有(n-m+1)种取法; 最后一步 , 取最后一个:有 1 种取法 。
上述各步的取法相乘是排序的方法数 , 由于选m个 , 就有m!种排排法 , 选 。

3、n个就有n!种排法 。
故取m个的取法应当除以m!,取n个的取法应当除以n! 。
遂得出上述公式 。
证明:利用排列和组合之间的关系以及排列的公式来推导证明 。
将部分排列问题mnA分解为两个步骤: 第一步 , 就是从n个球中抽m个出来 , 先不排序 , 此即定义的组合数问题mnC; 第二步 , 则是把这m个被抽出来的球全部排序 , 即全排列mmA 。
根据乘法原理 , mmmnnmACA= 即: (1)(2)(1)!()!mmnnmmAnnnnmnCAmmnm-+=-L 组合公式也适用于全组合的情况 , 即求 C(n, n)的问题 。
根据上述公式 ,C(n, n) = n!/n!(n-n)! = n! / n!0! = 1 。
这一结果 。

4、是完全合理的 , 因为从n个球中抽取所有n个出来 , 当然只有1种方法 。
三、重复组合数公式: 重复组合定义:从n个不同的元素中每次取一个 , 放回后再取下一个 , 如此连续m次所得的组合 。
重复组合数公式:1mmnnmRC+-= (m可小于、大于、等于n,n1) 推导:可以把该过程看作是一个“放球模型”: n个不同的元素看作是n个格子 , 其间一共有(n-1)块相同的隔板 , 用m个相同的小球代表取m次;则原问题可以简化为将m个不加区别的小球放进n个格子里面 , 问有多少种放法;这相当 于m个相同的小球和(n-1)块相同的隔板先进行全排列:一共有(m+n-1)!种排法 , 再由于m个小球和(n-1)块隔板是分别不加以区分的 。

5、 , 所以除以重复的情况:m!*(n-1)! 于是答案就是:1(1)!(1)!mmnnmmnRCmn+-+-=- 四、不全相异的全排列 在不全相异的n个物体中 , 假设有n1个物体是相同的 , n2个题是相同的 , 个物体是相同的个物体中不相同的物体类数一共种 。
那么 , 这些物体的全排列数n!/(!可以想成个物体直接全排列 , 排列完了以后 , 去重 , 第种物体种 , 第二种物体种 , 以此类推 。
例:有3个红球 , 2个白球 , 把这五个球排成一行 , 问有多少种排法?红球和红球没有区别 , 白球和白球没有区别 。
答:一共有10种 ,aaabb,aabab,aabba,abaab,ababa,baaab,baaba,abbaa,babaa,bb 。

6、aaa 。
五、排列恒等式的证明: 1(1)mmnnAnmA-=-+ 证明:右边=!(1)(1)!()!mnnnnmAnmnm-+= = -+- 左边=右边 1mmnnnAAnm-=- 证明:右边=(1)!(1)!()!mnnnnAnmnmnm-?=- 左边=右边 11mmnnAnA-= 证明:右边=(1)!()!()!mnnnnAnmnm-=- 左边=右边 11nnnnnnnAAA+=- 证明:右边=11(1)!(1)!nnnnnnAAnnnnnnnnA+-=+-=+-=gg 右边=左边 11mmmnnnAAmA-+=+ 证明:右边 =1!(1)!(1)!()!(1)!(1)!(1)!mnnn 。

7、nmnmnnmAnmnmnmnm+-+-+=-+-+-+g 1!22!33!(1)!1nnn+?+?+-L 证明:左边=(2-1)1!+(3-1)2!+(4-1)3!+(n+1-1)n! =2!-1!+3!-2!+4!-3!(n+1)!-n! =(n+1)!-1! =右边 六、组合恒等式的证明 首先明弄清组合的两个性质公式: 互补性质:取出有多少种 , 剩下就有多少种 mnmnnCC-=11mmmnnnCCC-+=+ 分类计数原 根据分类计数原理:要么含有新加元素要么不含新加元素 1111mmmnnnmnmCCCnmm+-+-+=-证明:111(1)!()(1)!(1)!()!11!(1)!(1) 。

8、!()!mmnnmmnnmmnnCCnmnmmnmmnmnmnmnnCCmmmnmmnm+-+=-+-+-+=-+-g 证明:右边= 1(1)!(1)!()!mmnnnnnnCCnmnmmnmmnm-=-g 证明: 右边= (1)!(1)!()!()!mnnnnCmmnmmnm-=-g =左边 证明:根据组合性质 , 左边各式可写成: 1mmnnnCCnm-=- 11mmnnnCCm-= 1121rrrrrrrrnnCCCCC+=L111112111232113431111111rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrnnnrrrnnnCCCCCCCCCCCCCCCCC+-+=-=-=- 。


来源:(未知)

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标题:排列组合|排列组合公式及恒等式推导、证明(word版)


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