内容正文:
3.1.3 组合与组合数
第1课时 组合与组合数
课程标准
核心素养目标
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.
1.理解组合与组合数概念.(数学抽象)
2.能用树状图等写出简单组合问题的所有组合.(逻辑推理、逻辑推理)
3.能利用组合数的性质进行简单的数学运算.(数学运算)
1.组合与组合数
(1)组合及组合数的概念
①组合:一般地,从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象并成一组,称为从n个不同对象中取出m个对象的一个组合.
②组合数:从n个不同对象中取出m个对象的所有组合的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的组合数,用符号C表示.
注意:①所谓并成一组是指与顺序无关.②同符号A一样,在符号C中,总是要求n和m都是正整数,且m≤n,以后也不再声明.
(2)组合数公式
C===.
对组合概念的三点说明
(1)组合的特点
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,亦即元素没有位置的要求.
(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.
[微练1]判断正误
(1)两个组合相同的充要条件是组成组合的元素完全相同.( )
(2)从a1,a2,a3三个不同元素中任取两个元素组成一个组合,所有组合的个数为C.( )
(3)从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某两个乡镇的社会调查,有多少种不同的选法是组合题.( )
(4)从甲、乙、丙3名同学中选出2名,有3种不同的选法.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√
[微练2]C=________,C=________.
15 18 解析:C==15,C=C=18.
[微练3]从3,5,7,11这四个数中任取两个相乘,可以得到不相等的积的个数为________.
6 解析:从四个数中任取两个数的取法为C=6种.
2.组合数的性质
性质
性质1
C=C
性质2
C=C+C
规定
C=1
[微练4]从6名学生中选出3名学生参加数学竞赛的不同选法种数是________.
20 解析:由组合数公式知C==20.
[微练5]C=________.
190 解析:C=C==190.
[微练6]C+C=________.
161 700 解析:C+C=C==161 700.
知识点一 组合的概念
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乘得到一个积,这样的积共有多少个?
(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,其积均不变,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.
区分排列与组合的方法
区分排列与组合的方法是看事件是否有顺序,而区分事件有无顺序的方法是: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,若对结果产生影响,即说明有顺序,是排列问题;若对结果没有影响,即说明无顺序,是组合问题.
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.
知识点二 简单的组合问题
现有10名教师,其中男教师6名,女教师4名.
(1)现要从中选2名去参加会议,有多少种不同的选法?
(2)选出2名男教师或2名女教师参加会议,有多少种不同的选法?
(3)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议,有多少种不同的选法?
解:(1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数,就是从10个不同元素中取出2个元素的组合数,即C==45.
(2)可把问题分两类情况:
第1类,选出的2名是男教师有C种方法;
第2类,选出的2名是女教师有C种方法.
根据分类加