4.3 课时2 组合数的应用 课件-2025-2026学年高二上学期数学湘教版选择性必修第一册
2025-10-13
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦组合数的应用,以组合数公式及性质为知识支架,通过课外活动小组选人、分书等实例,衔接有限制条件、分组分配等问题,构建从基础到综合应用的学习脉络。
其亮点在于以真实情境问题驱动,如分小球的隔板法、选队长的分类讨论,培养数学眼光与逻辑推理能力。通过归纳“含与不含”“至多至少”等解题策略,帮助学生用数学语言表达思路,既提升学生实际应用能力,也为教师提供系统教学范例。
内容正文:
4.3 课时2
组合数的应用
第4章
作者编号:32200
作者编号:32200
1.能应用组合知识解决有关组合的简单实际问题.
2.能解决有限制条件的组合问题.
学习目标
作者编号:32200
组合数的性质
组合数公式:
知识回顾
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作者编号:32200
例1 课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名队长,现从中选5人主持某项活动,依下列条件各有多少种选法?
(1)至少有一名队长当选;
(2)至多有两名女生当选;
(3)既要有队长,又要有女生当选.
解:(1)选5人主持某项活动共有种选法,没有选中队长有种选法,
∴至少有一名队长当选有-=825(种).
(2)至多有2名女生当选含有三类:有2名女生当选;只有1名女生当选;没有女生当选,∴共有++=966(种)选法.
有限制条件的组合问题
新知探究
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作者编号:32200
例1 课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名队长,现从中选5人主持某项活动,依下列条件各有多少种选法?
(3)既要有队长,又要有女生当选.
(3)分两类:第一类,女队长当选,有=495(种)选法,
第二类,女队长没当选,剩余女生4人分别有1人,2人,3人,4人当选,
有+++=295(种)选法,
∴共有495+295=790(种)选法.
有限制条件的组合问题
新知探究
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作者编号:32200
有限制条件的抽(选)取问题,主要有两类:
归纳总结
(1)“含”与“不含”问题,其解法常用直接分步法,即“含”的先取出,“不含”的可把所指元素去掉再取,分步计数.
(2)“至多”“至少”问题,常有两种解决思路:一是直接分类法,但要注意分类要不重不漏;二是间接法,注意找准对立面,确保不重不漏.
作者编号:32200
例2 已知有6本不同的书.
(1)分成三堆,每堆2本,有多少种不同的分堆方法?
(2)分成三堆,一堆1本,一堆2本,一堆3本,有多少种不同的分堆方法?
(3)分给甲、乙、丙三人,一人一本,一人两本,一人三本,有多少种不同的方法?
解:(1)6本书平均分成3堆,∴不同的分堆方法的种数为==15.
(2)不同的分堆方法的种数为=20×3=60.
(3)在(2)的基础上再进行全排列,所以一共有=360(种)方法.
分组与分配问题
平均分组问题
不平均分组问题
分配问题
新知探究
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作者编号:32200
归纳总结
(1)分组问题属于“组合”问题,常见的分组问题有三种:
①完全均匀分组,每组的元素个数均相等;
②部分均匀分组,应注意不要重复,有n组均匀,最后必须除以n!;
③完全非均匀分组,这种分组不考虑重复现象.
(2)分配问题属于“排列”问题,分配问题可以按要求逐个分配,也可以分组后再分配.
作者编号:32200
例3 把6个相同的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中,求下列方法的种数.
(1)每个盒子都不空;(2)恰有一个空盒子;(3)恰有两个空盒子.
相同元素分配问题
解:(1)先把6个相同的小球排成一行,在首尾两球外侧放置一块隔板,
然后在小球之间5个空隙中任选3个空隙各插一块隔板,
共有(种)方法.
隔板法
新知探究
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作者编号:32200
(2)恰有一个空盒子;(3)恰有两个空盒子.
(2)恰有一个空盒子,插板分两步进行.
先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选2个空隙各插一块隔板,有种插法;
然后将剩下的一块隔板与前面任意一块并放形成空盒,有种插法,
故共有(种)方法.
作者编号:32200
(3)恰有两个空盒子.
(2)恰有两个空盒子,插板分两步进行.
先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选1个空隙插一块隔板,有种插法;
然后将剩下的两块隔板插入形成空盒,分两种情况.
①这两块板与前面三块板形成不相邻的两个盒子,有种插法.
②将两块板与前面三块板之一并放,有种插法.
故共有(种)方法.
作者编号:32200
归纳总结
(1)隔板法:如果将放有小球的盒子紧挨着成一行放置,便可看作排成一行的小球的空隙中插入了若干隔板,相邻两块隔板形成一个“盒”.每一种插入隔板的方法对应着小球放入盒子的一种方法,此法称之为隔板法.隔板法专门解决相同元素的分配问题.
(2)将n个相同的元素分给m个不同的对象(n≥m),有种方法.可描述为n-1个空中插入m-1块板.
相同元素分配问题的处理策略
作者编号:32200
例4 现要从A,B,C,D,E,F这6人中选出4人安排在甲、乙、丙、丁4个岗位上,如果A不能安排在甲岗位上,那么一共有多少种不同的安排方法?
排列与组合的综合应用
方法1: 从特殊元素“A”入手,可按照4个岗位中是否含A,分成两类:
第一类,4个岗位中含A,分成两步完成:
第一步:A的位置:
由分步乘法计数原理,含A的方法共有
第二步:再确定其他岗位人选,共 种方法.
新知探究
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作者编号:32200
第二类,4个岗位中不含A:
综上,根据分类加法计数原理,共有 种方法.
从剩余5人中选4人排到4个岗位中,有 种方法.
例4 现要从A,B,C,D,E,F这6人中选出4人安排在甲、乙、丙、丁4个岗位上,如果A不能安排在甲岗位上,那么一共有多少种不同的安排方法?
新知探究
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作者编号:32200
方法2:从特殊位置“甲”入手,分成两步完成:
根据分步乘法计数原理,共有: 种方法.
甲
乙
丙
丁
非A:
新知探究
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作者编号:32200
方法3:排除法.
共 种方法.
先忽略题目中的限制要求:
先“从6人中任意选4人安排到这4个岗位”,
再从中去掉“A在甲岗位上”,剩余的就是“A不在甲岗位上”.
新知探究
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作者编号:32200
组合数的应用
无限制条件的组合问题
有限制条件的组合问题
排列组合的综合问题
课堂总结
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作者编号:32200
1.若5名代表分4张同样的参观券,每人最多分一张,且全部分完,那么分法一共有( )
A.种 B.45种
C.54种 D.种
2.从5名志愿者中选派4人在星期六和星期日参加公益活动,每人一天,每天两人,则不同的选派方法共有( )
A.60种 B.48种
C.30种 D.10种
D
C
当堂检测
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作者编号:32200
3.为调查某商品当前的市场价格,国家统计局将5位调查员分成三组,其中两组各2人,另一组1人,分赴三个不同的地区进行商品价格调查,则不同的分配方案有( )
A.90种 B.180种
C.30种 D.15种
4.把7个相同的小球放到10个不同的盒子中,每个盒子中放球不超过1个,则有______种不同放法.
120
A
当堂检测
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作者编号:32200
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