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🔢 计数原理

交互式动画教学 - 掌握排列组合与计数方法

🎬 动画演示区

N = N₁ + N₂ + ... + Nₖ
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📖 公式详解

1️⃣ 加法原理

N = N₁ + N₂ + ... + Nₖ
完成一件事有 k类 不同方案。
第i类有Nᵢ种方法,总共有 N₁+N₂+...+Nₖ 种方法。
例:从北京到上海,飞机3班,高铁5班 ⇒ 共8种

2️⃣ 乘法原理

N = N₁ × N₂ × ... × Nₖ
完成一件事需要 k步
第i步有Nᵢ种方法,总共有 N₁×N₂×...×Nₖ 种方法。
例:3件上衣,4条裤子 ⇒ 共3×4=12种搭配

3️⃣ 排列公式

P(n,r) = n! / (n-r)!
n个不同元素 中取 r个 按顺序排成一列。
P(n,r) = n×(n-1)×...×(n-r+1)
例:P(5,3) = 5×4×3 = 60

4️⃣ 组合公式

C(n,r) = n! / [r!(n-r)!]
n个不同元素 中取 r个 组成一组(不计顺序)。
C(n,r) = C(n,n-r)
例:C(5,3) = 5!/(3!2!) = 10

5️⃣ 二项式定理

(a+b)ⁿ = Σ C(n,k)·aⁿ⁻ᵏ·bᵏ
(a+b)ⁿ 的展开式。
第k+1项为 C(n,k)·aⁿ⁻ᵏ·bᵏ

📝 更多重要公式

6️⃣ 容斥原理(两个集合)

|A∪B| = |A| + |B| - |A∩B|
计算两个集合的并集元素个数。
需要减去重复计算的交集部分。

7️⃣ 容斥原理(三个集合)

|A∪B∪C| = |A|+|B|+|C| - |A∩B| - |A∩C| - |B∩C| + |A∩B∩C|
计算三个集合的并集元素个数。
加奇数个集合的交集,减偶数个集合的交集。

8️⃣ 圆排列

P(n,r) / r
n个不同元素圆排列 数。
旋转后相同的排列视为同一种。

✍️ 互动练习

题目 1: 3件上衣,4条裤子,共有多少种搭配?

题目 2: P(5,3) = ?

题目 3: C(5,3) = ?

题目 4: 从北京到上海,飞机3班,高铁5班,共有多少种选择?