内容正文:
4.3 组 合
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.通过实例,理解组合的概念.
2.能利用计数原理推导组合数公式并能解决简单的实际问题.
重点
难点
重点:用组合数的计算公式解决一些简单的应用问题.
难点:掌握常见组合问题的求解方法.
第1课时 组合的概念及组合数公式
1.组合
一般地,从n个不同的元素中取出m(m≤n)个不同的元素,不论次序地构成一组,叫作从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
对组合概念的理解
(1)组合的特点是只取不排
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,即从n个不同的元素中进行m次不放回地取出.
(2)组合的特性
元素的无序性,即取出的m个元素不讲究顺序,没有位置的要求.
(3)相同的组合
根据组合的定义,只要两个组合中的元素完全相同(不管顺序如何),就是相同的组合.
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2.排列、组合的相同点与不同点
相同点
都是关于从n个不同元素中取出m(m≤n,且m,n∈N+)个元素的计数问题
不同点
排列需考虑元素顺序,组合不需考虑元素顺序
1.判断正误
(1)1,2,3与3,2,1是同一个组合.( )
(2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( )
答案:(1)√ (2)√
2.下列四个问题属于组合问题的是( )
A.从4名志愿者中选出2人分别参加导游和翻译的工作
B.从0,1,2,3,4这5个数字中选取3个不同的数字,组成一个三位数
C.从全班同学中选出3名同学出席学校运动会开幕式
D.从全班同学中选出3名同学分别担任班长、副班长和学习委员
解析:选C A、B、D项均为排列问题,只有C项是组合问题.
1.组合数
从n个不同元素中取出m(m≤n)个不同的元素,所有不同组合的个数叫作从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号C表示.
2.组合数有关公式
(1)C==.
(2)C=,其中n,m∈N+,并且m≤n.
3.组合数的性质
(1)C=C.
(2)如果C=C,则m=k或者m=n-k.
(3)C=C+C.
1.从9名学生中选出3名参加“希望英语”口语比赛,不同选法有( )
A.504种 B.729种
C.84种 D.27种
答案:C
2.计算C+C+C+C=________.
答案:210
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组合的概念
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[典例] 判断下列问题是排列问题,还是组合问题.
(1)从1,2,3,…,9九个数字中任取3个,组成一个三位数,这样的三位数共有多少个?
(2)从1,2,3,…,9九个数字中任取3个,然后把这三个数字相加得到一个和,这样的和共有多少个?
(3)从a,b,c,d四名学生中选两名去完成同一份工作,有多少种不同的选法?
[解] (1)当取出3个数字后,如果改变3个数字的顺序,会得到不同的三位数,此问题不但与取出元素有关,而且与元素的安排顺序有关,是排列问题.
(2)取出3个数字之后,无论怎样改变这3个数字的顺序,其和均不变,此问题只与取出元素有关,而与元素的安排顺序无关,是组合问题.
(3)两名学生完成的是同一份工作,没有顺序,是组合问题.
[方法技巧]
区分排列与组合的方法
区分排列与组合的方法是首先弄清楚事件是什么,区分的标志是有无顺序,而区分有无顺序的方法是:把问题的一个选择结果写出来,然后交换这个结果中任意两个元素的位置,看是否会产生新的变化,若有新变化,即说明有顺序,是排列问题;若无新变化,即说明无顺序,是组合问题.
[对点训练]
判断下列问题是组合问题还是排列问题:
(1)把5本不同的书分给5个学生,每人一本;
(2)从7本不同的书中取出5本给某个同学;
(3)10个人相互写一封信,共写了几封信;
(4)10个人互相通一次电话,共通了几次电话.
解:(1)由于书不同,每人每次拿到的也不同,有顺序之分,故它是排列问题.
(2)从7本不同的书中,取出5本给某个同学,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.
(3)因为两人互写一封信与写信人与收信人的顺序有关,故它是排列问题.
(4)因为互通电话一次没有顺序之分,故它是组合问题.
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组合数公式及性质的应用
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[典例] (1)求值:C+C+C+…+C;
(2)解方程:-=;
(3)解不等式:2C<3C.
[解] (1)C+C+C+…+C
=C+C+C+…+C
=C+C+C+…