内容正文:
第六章 计数原理
6.2.4 组合数
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学习目标
1.理解并掌握组合数的概念;
2.能利用组合的概念及组合数的公式解决相关问题.
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一 引入
从集合中
(1)取出3个元素组成一个集合,共有
哪些不同的子集?
(2)取出3个元素组成一个数列,共有
哪些不同的数列?
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二 讲授 新课
类比排列数,我们给出
组合数概念:从个不同元素中取出个元素的所有不同组合的个数,叫做从个不同元素中取出个元素的组合数,记作
如:从3个不同元素中取出2个元素的组合数表示为
从4个不同元素中取出3个元素的组合数表示为
问题:
从4个不同的元素中取出3个元素的排列数与组合数
有什么关系?
分析: 从这4个元素中取出3个元素的排列数是
从这4个元素中取出3个元素的组合数是
组合
排列
a b c
a b d
a c d
b c d
a b c b a c c a b
a c b b c a c b a
a b d b a d d a b
a d b b d a d b a
a d c d a c c a d
a c d d c a c d a
d b c b d c c d b
d c b b c d c b d
6
6
6
6
个组合
排列数是
.对=的理解:
从4个不同元素中取出3元素按照一定的顺序排在一起,有多少种不同的排法?
可以分两个步骤:
第1步:从4个元素中取出3个元素作为一组,共有种取法;
第2步:将取出的3个元素作全排列,共有种排法 根据分步乘法计数原理,有,即:
=4
同样地,
求“从个不同元素中任取个元素的排列数”,可以由以下两步得到:
第1步:
从个不同元素中任取个元素作为一组,有种不同的取法;
第2步:将取出的个元素作全排列,共有种不同的排法。
根据分步乘法计数原理,有,
因此
这里,
∴
即组合数公式还可以写成
规定:
例1
计算:(1) (2) (3) (4)
解留给学生,并提问:有(1)与(2);
(3)与(4)的结果,你有什么发现了什么?
回答: =; =
推广 (让学生证明等式成立)
例7 在100件产品中,有98件合格品,2件次品。从这100件产品中任意抽出3件。
(1)有多少种不同的抽法?
(2)抽出的3件中恰好有1件次品的抽法有多少种?
(3)抽出的3件中至少有1件次品的抽法有多少种?
分析:(1)从100个元素中取3个元素,不考虑顺序,是一个组合问题;
(2)抽出的3件中恰好有1件次品,也是一个组合问题,可以分两步完成;
(3)抽出的3件中至少有1件次品,是用分类完成的组合问题
解:(1)这是个从100个元素中取3个的组合问题,所以抽法的种数为:
从98件合格品中抽出2件有种抽法
因此抽出的3件中恰好有1件次品的抽法种数为
(3)方法1(直接法):3件产品中至少1件为次品,包括有1件次品和2件次品两种情况,
根据分类加法计数原理,抽出的3件中至少有1件次品的抽法种数为
方法2(间接法):至少有1件次品的反面是没有次品,即全是合格品。“至少1件次品”就是“任取3件”减去“3件都是合格品”即
三 课堂练习
一个口袋里有7个不同的白球和1个红球,从中取出5个球:
(1)共有多少种不同的取法?
(2)如果不取红球,共有多少种不同的取法?
解:(1)从8个球中取出5个,是一个组合问题,方法数为
。
(2)
方法1:问题转化为“从7个不同白球中取出5个白球”,
故有种取法。
方法2:“不取红球”的反面是取红球,
从“任意取出5个球”中,去掉“取红球”即可
共有种取法
三 课堂小结
1 组合数的公式?
2 组合数的性质?
四 作业
p25 2,3
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