内容正文:
7.3组合
课程标准
学习目标
(1)能通过实例,用自己的语言解释组合的定义;能用定义判断是不是组合问题,发展数学抽象素养.
(2)能从组合的定义出发,利用排列与组合的关系推导组合数公式,并能用组合数公式解决有关计数问题.
(3)能综合应用组合的概念和公式解决简单的实际问题.
(1)了解组合及组合数的概念.
(2)能利用计数原理推导组合数公式,并会应用公式解决简单的组合问题.
知识点01 组合
1、定义:
一般地,从个不同元素中取出个元素并成一组,叫做从个不同元素中取出个元素的一个组合.
知识点诠释:
(1)从排列与组合的定义可知,一是“取出元素”;二是“并成一组”,“并成一组”即表示与顺序无关.
排列与元素的顺序有关,而组合与元素的顺序无关,这是它们的根本区别.
(2)如果两个组合中的元素相同,那么不管元素的顺序怎样都是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合.因此组合问题的本质是分组问题,它主要涉及元素被取到或末被取到.
【即学即练1】(2024·新疆乌鲁木齐·高二乌鲁木齐市第六十八中学校考期末)下列四个问题属于组合问题的是( )
A.从名志愿者中选出人分别参加导游和翻译的工作
B.从、、、这个数字中选取个不同的数字排成一个三位数
C.从全班同学中选出名同学参加学校运动会开幕式
D.从全班同学中选出名同学分别担任班长、副班长
知识点02 组合数及其公式
1、组合数的定义:
从个不同元素中取出个元素的所有组合的个数,叫做从个不同元素中取出个元素的组合数.记作.
知识点诠释:
“组合”与“组合数”是两个不同的概念:
一个组合是指“从个不同的元素中取出个元素并成一组”,它不是一个数,而是具体的一件事;组合数是指“从个不同元素中取出个元素的所有组合的个数”,它是一个数.
2、组合数公式:
(1)(,且)
(2)(,且)
知识点诠释:
上面第一个公式一般用于计算,但当数值m、n较大时,利用第二个式子计算组合数较为方便,在对含有字母的组合数的式子进行变形和论证时,常用第二个公式.
【即学即练2】(2024·山东潍坊·高二统考期末)( )
A.5 B.10 C.15 D.20
知识点03 组合数的性质
性质1:(,且)
性质2:(,且)
知识点诠释:
规定:.
【即学即练3】(2024·福建宁德·高二统考期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
知识点04 组合问题常见题型
(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:
“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.
(2)“至少”或“最多”含有几个元素的题型:
解这类题必须十分重视“至少”与“最多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法和间接法都可以求解,但通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.
(3)分堆问题
①平均分堆,其分法数为:.
②分堆但不平均,其分法数为.
(4)定序问题.
对于某些元素的顺序固定的排列问题,可先全排,再除以定序元素的全排,或先在总位置中选出定序元素的位置而不参加排列,然后对其他元素进行排列.
(5)相同元素分组问题用“隔板法”
【即学即练4】(2024·江西萍乡·高二统考期末)将6名学生分配到甲、乙两个宿舍中,每个宿舍至少安排两名学生,不同的分配方案有 种.(用数字作答)
题型一:组合概念的理解
【典例1-1】(多选题)(2024·高二单元测试)下列是组合问题的是( )
A.平面上有5个点,其中任意三个点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?
B.10支球队以单循环进行比赛(每两队比赛一次),共进行多少场次?
C.从10个人中选出3个为代表去开会,有多少种选法?
D.从10个人中选出3个为不同学科的课代表,有多少种选法?
【典例1-2】(多选题)(2024·全国·高二专题练习)下面问题中,是组合问题的是( )
A.由1,2,3三个数字组成无重复数字的三位数
B.从40人中选5人组成篮球队
C.从100人中选2人抽样调查
D.从1,2,3,4,5中选5个数组成集合
【变式1-1】(多选题)(2024·高二课前预习)给出下面几个问题,其中是组合问题的有( )
A.由1,2,3,4构成的含有2个元素的集合个数
B.五个队进行单循环比赛的比赛场次数
C.由1,2,3组成两位数的不同方法数
D.由1,2,3组成的无重复数字的两位数的个数
【变式1-2】(2024·山西晋中·高二校考期末)下列问题中不是组合问题的是( )
A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次
B.平面上有9个不同点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条直线
C.集合的含有三个元素的子集有多少个
D.从高二(