内容正文:
第2课时 组合数的性质
学习目标 1.掌握组合数公式和组合数的性质.2.能运用组合数的性质进行计算.3.会用组合数公式解决一些简单的组合问题.
一、组合数的性质1
问题1 假如我们年级将在月底进行一场篮球比赛.包括体育委员在内,班上篮球运动员有8人,按照篮球比赛规则,比赛时一个球队的上场队员是5人.我们可以形成多少种队员上场方案?我们又可以形成多少种队员不上场方案?这两种方案有什么关系?
提示 上场的方案有C,不上场的方案有C;C=C=56.
知识梳理
组合数的性质1:C=C.
注意点:
(1)“互补性”;
(2)等式两边下标相同,上标的和等于下标.
例1 (1)计算:C=________,C·C=__________.
答案 2 022
解析 C=C=2 022,C·C=C·C=.
(2)(多选)若C=C(n∈N+),则n等于( )
A.4 B.5
C.6 D.7
答案 BD
解析 由题意得,2n-3=n+2或2n-3+n+2=20,即n=5或7.
反思感悟 性质“C=C”的意义及作用
跟踪训练1 (1)若C=C,则C等于( )
A.1 B.10
C.11 D.55
答案 C
解析 由C=C,得n=6+5=11,
C=C=C=11.
(2)若C=C,则C=____________.
答案 28
解析 由C=C,
得3n+6=4n-2或3n+6+4n-2=18,
解得n=2或n=8(舍去),故C=28.
二、组合数的性质2
问题2 从问题1中的这8名篮球运动员中选择5人的时候,可以按照体育委员是否入选进行分类:当体育委员入选时,有C种选法;当体育委员未入选时,有C种选法.这与直接选5人参加的选法一样吗?你能得出什么结论?
提示 一样,C=C+C.
知识梳理
组合数的性质2:C+C=C.
注意点:
(1)下标相同而上标差1的两个组合数之和,等于下标比原下标多1而上标与大的相同的一个组合数;
(2)体现了“含”与“不含”的分类思想.
例2 (1)已知m≥4,C-C+C等于( )
A.1 B.m
C.m+1 D.0
答案 D
解析 C-C+C=C+C-C=C-C=0.
(2)C+C+C+C+…+C等于( )
A.C B.C
C.C D.C
答案 D
解析 原式=C+C+C+C+…+C
=C+C+C+…+C
=C+C+…+C
=…
=C+C
=C=C.
延伸探究 若将式子换成“C+C+C+…+C”,则其值为多少?
解 C+C+C+…+C
=C+C+C+…+C-C
=C+C+…+C-1
…
=C+C-1=C-1.
反思感悟 性质2常用于有关组合数式子的化简或组合数恒等式的证明.应用时要注意公式的正用、逆用和变形用.正用是将一个组合数拆成两个,逆用则是“合二为一”,使用变形C=C-C,为某些项前后抵消提供了方便,在解题中要注意灵活应用.
跟踪训练2 (1)若C-C=C,则n等于( )
A.12 B.13 C.14 D.15
答案 C
解析 C=C+C=C,
∴n+1=7+8,n=14.
(2)C+C+C+…+C等于( )
A.C B.C
C.C-1 D.C-1
答案 B
解析 C+C+C+…+C=C+C+C+…+C=C+C+…+C=C+C+…+C=…=C.
三、组合数公式的应用
例3 在6名内科医生和4名外科医生中,现要组成5人医疗小组送医下乡,依下列条件各有多少种选派方法?
(1)有3名内科医生和2名外科医生;
(2)既有内科医生,又有外科医生.
解 (1)先选内科医生有C种选法,再选外科医生有C种选法,故有CC=120(种)选派方法.
(2)既有内科医生,又有外科医生,正面思考应包括四种情况,内科医生去1人、2人、3人、4人,有CC+CC+CC+CC=246(种)选派方法.
若从反面考虑,则有C-C=246(种)选派方法.
反思感悟 在求与两个基本原理的应用有关的问题时,即分类与分步的运用,在分类与分步时,一定要注意有无重复和遗漏.
跟踪训练3 某市工商局对35种商品进行抽样检查,鉴定结果有15种假货,现从35种商品中选取3种.
(1)恰有2种假货在内的不同取法有多少种?
(2)至少有2种假货在内的不同取法有多少种?
(3)至多有2种假货在内的不同取法有多少种?
解 (1)从20种真货中选取1件,从15种假货中选取2件,有CC=2 100(种).
所以恰有2种假货在内的不同取法有2 100种.
(2)选取2件假货有CC种,选取3件假货有C种,共有选取方法CC+C=2 555(种).
(3)选取3件的种数有C,因此有选取方法
C-C=6 090(种).
所以至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.
1.知识清单:
(1)组合数的两个性质及性质的理解;
(2)组合数在实际问题中