内容正文:
6.2.3 组合
目标素养
课程目标
核心素养
1. 理解并掌握组合、组合数的概念,掌握组合与排列之间的联系与区别.
3.能够运用组合概念及计数原理解决一些简单的应用问题,提高学生的数学应用能力与分析问题、解决问题的能力.
1.数学抽象:组合的概念
2.数学运算:组合的简单例举
3.数学建模:运用组合解决计数问题
概念梳理
1.组合的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
2.排列与组合的相同点和不同点
名称
排列
组合
相同点
都是从n个不同元素中取m(m≤n)个元素,元素无重复
不同点
1.排列与顺序有关;
2.两个排列相同,当且仅当这两个排列的元素及其排列顺序完全相同
1.组合与顺序无关;
2.两个组合相同,当且仅当这两个组合的元素完全相同
【概念辨析】
1.组合要求n个元素是不同的,被取出的m个元素也是不同的。
2.无序性是组合的特点,取出的m个元素是不讲顺序的,也就是说元素没有位置的要求。
3.两个组合只要元素相同,无论元素的顺序如何,都是相同的。只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合。
4. 组合是是无放回抽取。
正误辨析
判断下列说法是是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
1. 从3,5,7,11中任取两个数相除属于组合问题.( × )
【解析】错误,由于两个数相除与顺序有关,所以是排列问题。
2. 区别组合与排列的关键是看问题元素是否与顺序有关.( √ )
【解析】正确,组合与排列不同之处是组合选出的元素没有顺序而排列有顺序。
3. “10人相互通一次电话,共通多少次电话”是组合问题. ( √ )
【解析】正确,没有顺序,是组合问题。
4. 从a,b,c三个不同的元素中任取两个元素的组合有6个. ( × )
【解析】错误,从a,b,c三个不同的元素中任取两个元素的组合有{a,b},{a,c},{b,c}3个。
初试身手
1. 从10个不同的数中任取2个数,求其和、差、积、商。这四个问题中,属于组合的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】因为减法和除法运算中交换两个数的位置对计算结果有影响,所以属于组合的有2个。故选B。
2. 集合A={a1,a2,a3,a4},B⊆A,且a1∈B,则集合B的可能情形有________个。
【解析】集合B可能有以下8种情况:{a1},{a1,a2},{a1,a3},{a1,a4},{a1,a2,a3},{a1,a2,a4},{a1,a3,a4},{a1,a2,a3,a4}。故集合的可能情况有8个。
3. (多选)下列问题中属于组合问题的是( )
A.从甲、乙、丙3名同学中选出2名分别去参加两个乡镇的社会调查,有多少种不同的选法
B.有4张电影票,要在7人中确定4人去观看,有多少种不同的选法
C.某人射击8枪,击中4枪,且命中的4枪均为2枪连中,则不同的结果有多少种
D.从0~9的自然数中选3个数组成没有重复数字的三位数
【解析】A,D与顺序有关,是排列问题;B,C均与顺序无关,是组合问题。故选BC。
4. 从集合{3,5,7,9,11}中任取两个元素。
(1)相加可得多少个不同的和?
(2)相除可得多少个不同的商?
【解析】(1)3+5=8,3+7=10,3+9=12,3+11=14,5+7=12,5+9=14,5+11=16,7+9=16,7+11=18,9+11=20,共有7个不同的和。
(2)A=20个不同的商。
题型讲解
探究(一)组合的概念
【典例1】判断下列问题是组合问题还是排列问题:
(1)某铁路线上有4个车站,则这条铁路线上共需准备多少种车票?
(2)把5本不同的书分给5个学生,每人一本;
(3)从7本不同的书中取出5本给某个学生.
【解析】(1)因为一种火车票与起点、终点顺序有关,如甲→乙和乙→甲的车票是不同的,所以它是排列问题.
(2)由于书不同,每人每次拿到的书也不同,有顺序之分,因此它是排列问题.
(3)从7本不同的书中,取出5本给某个学生,在每种取法中取出的5本并不考虑书的顺序,故它是组合问题.
【补充训练1】下列四个问题中,属于组合问题的是( )
A.从3个不同小球中,取出2个排成一列
B.老师在排座次时将甲、乙两位同学安排为同桌
C.在电视节目中,主持人从100位幸运观众中选出2名幸运之星
D.将3张不同的电影票分给10人中的3人,每人1张
【解析】A,B,D与顺序有关,是排列问题,而C与顺序无关,是组合问题,故选C.
【补充训练2】下列问题中是组合问题的是 (填序号)
①10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次
②平面上有2 022个不同点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成