内容正文:
第一章 计数原理
| 数学 | 选修2-3(BSD)
菜 单
§3 组合
第一章 计数原理
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菜 单
课前预习案·素养养成
●趣味导入
某国际会议中心有A,B,C,D和E,共5种不同功能的会议室,且每种功能的会议室又有大、中、小和特小,共4种型号,总共20个会议室.现在有一个国际学术会议需要选择3种不同功能的6个会议室,并且每种功能的会议室选2个型号.
试问:会议中心的工作人员安排会议的方法有多少种?
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任取出m(m≤n)个元
素为一组
组合问题
有关
无关
●学案导引
知识点一
组合的定义
理解
一般地,从n个不同的元素中,____________________ __________,叫作从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.把有关求组合的个数问题叫作__________.排列和组合都是从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,但排列与元素的顺序______,而组合与元素的顺序_______.
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●思考探究
1.组合与排列的相同点和不同点是什么?
提示 相同点:都是要从“n个不同元素中取出m个元素”;
不同点:组合是“不管顺序合成一组”,而排列是“按照一定顺序排成一列”.例如,火车票是排列问题,而票价是组合问题.
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2.如何根据定义区分排列问题与组合问题?
提示 根据排列与组合的定义,排列是从n个不同元素中选取m个不同元素后,还要按照一定的顺序排成一列,而组合只要从n个不同元素中选取m个不同元素合成一组,所以区分某一问题是排列还是组合问题,关键看选出的元素与顺序是否有关.若交换某两个元素的位置对结果产生影响,则是排列问题,而交换任意两个元素的位置对结果没有影响,则是组合问题.
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所有组合的个数
一一对应
1
知识点二
组合数与组合数公式
掌握
1.组合数的定义:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的__________________,叫作从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号____表示.若m,n∈N+,且m≤n,则Ceq \o\al(m,n)=eq \f(n(n-1)(n-2)…(n-m+1),m!)=eq \f(n!,m!(n-m)!).
2.从n个不同元素中取出m个元素后,剩下n-m个元素.因为从n个不同元素中取出m个元素的每一个组合,与剩下的n-m个元素的每一个组合___________,所以从n个不同元素中取出m个元素的组合数,等于从这n个元素中取出n-m个元素的组合数,即_____________.规定Ceq \o\al(0,n)=_____.
Ceq \o\al(m,n)
Ceq \o\al(m,n)=Ceq \o\al(n-m,n)
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●思考探究
1.组合与组合数有何区别?
提示 同“排列”与“排列数”是两个不同的概念一样,“组合”与“组合数”也是两个不同的概念.“组合”是指“从n个不同元素中取m(m≤n)个元素合成一组”,它不是一个数,而是具体的一件事;“组合数”是指“从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数”,它是一个数.例如,从3个不同元素a,b,c中每次取出2个元素的组合为ab,ac,bc,其中每一种都叫一个组合,这些组合共有3个,则组合数为3.
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2.你能解释Ceq \o\al(m,n+1)与Ceq \o\al(m,n)+Ceq \o\al(m-1,n)为什么相等吗?
提示 在确定从n+1个不同元素中取m个元素的方法时,对于某一元素,只存在着取与不取两种可能.如果取这一元素,则需从剩下的n个元素中再取出m-1个元素,所以共有Ceq \o\al(m-1,n)种;如果不取这一元素,则需从剩下的n个元素中取出m个元素,所以共有Ceq \o\al(m,n)种.由分类加法计数原理得Ceq \o\al(m,n+1)=Ceq \o\al(m,n)+Ceq \o\al(m-1,n).
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课堂探究案·素养提升
类型一 组合定义及应用
[例1] 判断下列各事件是排列问题,还是组合问题,并求出相应的排列数或组合数.
(1)10个人相互各写一封信,共写了多少封信?
(2)10个人规定相互通一次电话,共通了多少次电话?
(3)10支球