(讲义)第7章 7.3 第1课时 组合与组合数公式-【提分教练】2023-2024学年新教材高中数学选择性必修第二册(苏教版2019)
7.3 组合
第1课时 组合与组合数公式
1.理解组合与组合数的概念.(重点) 2.会推导组合数公式,并会应用公式求值.(重点) 3.理解组合数的两个性质,并会求值、化简和证明.(难点、易混点) | 1.通过学习组合与组合数的概念,体现了数学抽象的素养. 2.借助组合数公式及组合数的性质进行运算,培养数学运算的素养. |
“校园歌手大赛”是某校的特色文化活动之一,它为同学们紧张、忙碌的学习生活提供了休闲、放松的平台,同时也给同学们出了一道数学题.
问题:(1)高二(1)班有3名同学想参加比赛,但是学校只给了每个班2个名额,且其中一名参加流行组,一名参加民歌组,共有几种不同的报名结果?
(2)高二(1)班有3名同学想参加比赛,但是学校只给了每个班2个名额.那么,共有几种不同的报名结果?
知识点1 组合与组合数的概念
1.组合的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素并成一组,叫作从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
2.组合数的概念
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,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.
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1.怎样理解组合,它与排列有何区别?
[提示] (1)组合要求n个元素是不同的,被取的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)取出的m个元素不讲究顺序,也就是说元素没有位置的要求,无序性是组合的特点.
(3)辨别一个问题是排列问题还是组合问题,关键看选出的元素与顺序是否有关,若交换某一问题中某两个元素的位置对结果产生影响,则是排列问题,否则就是组合问题.
2.如何理解组合与组合数这两个概念?
[提示] 同“排列”与“排列数”是两个不同的概念一样,“组合”与“组合数”也是两个不同的概念,“组合”是指“从n个不同元素中取m(m≤n)个元素合成一组”,它不是一个数,而是具体的一件事;“组合数”是指“从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数”,它是一个数.例如,从3个不同元素a,b,c中每次取出两个元素的组合为ab,ac,bc,其中每一种都叫一个组合,这些组合共有3个,则组合数为3.
知识点2 组合数公式及其性质
(1)公式:C=
=
=
.
(2)性质:C=C
,C
+C
=C
.
(3)规定:C=1.
1.C
=________.
2 024 [C=C
=2 024.]
2.方程C
=C
的解为_______.
4或6 [由题意知Error!
或Error!解得x=4或6.]
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类型1 组合的概念
【例1】 (1)判断下列问题是组合问题还是排列问题:
①设集合A={a,b,c,d,e},则集合A的子集中含有3个元素的有多少个?
②某铁路线上有5个车站,则这条线上共需准备多少种车票?多少种票价?
③元旦期间,某班10名同学互送贺年卡,表示新年的祝福,贺年卡共有多少张?
(2)已知A,B,C,D,E五个元素,写出每次取出3个元素的所有组合.
[解] (1)①因为本问题与元素顺序无关,故是组合问题.
②因为甲站到乙站,与乙站到甲站车票是不同的,故是排列问题;但票价与顺序无关,甲站到乙站,与乙站到甲站是同一种票价,故是组合问题.
③甲写给乙贺卡,与乙写给甲贺卡是不同的,所以与顺序有关,是排列问题.
(2)可按AB→AC→AD→BC→BD→CD顺序写出,即
所以所有组合为ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE.
1.判断一个问题是组合问题还是排列问题的标准
区分排列与组合的办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.
2.写组合的技巧
写组合时,一般先将元素按一定的顺序排好,然后按照顺序用图示的方法逐
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