内容正文:
3.1.3 组合与组合数
第1课时 组合与组合数及组合数公式
[教学方式:基本概念课——逐点理清式教学]
[课时目标]
1.理解组合的定义,正确认识组合与排列的区别与联系.
2.会用组合知识解决简单的组合问题.
逐点清(一) 组 合
[多维理解]
定义
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
相同
组合
两个组合只要对象相同,不论对象的顺序如何,都是相同的
|微|点|助|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.
[微点练明]
1.以下四个问题,属于组合问题的是 ( )
A.从3个不同的小球中,取出2个排成一列
B.老师在排座次时将甲、乙两位同学安排为同桌
C.在电视节目中,主持人从100位幸运观众中选出2名幸运之星
D.从13位司机中任选出两位开同一辆车往返甲、乙两地
解析:选C 只有从100位幸运观众中选出2名幸运之星,与顺序无关,是组合问题.
2.已知a,b,c,d这四个元素,则每次取出2个元素的所有组合为 .
答案:ab,ac,ad,bc,bd,cd
3.若已知集合P={1,2,3,4},则集合P的子集中含有2个元素的子集个数为 .
解析:由于集合中的元素具有无序性,因此含2个元素的子集个数与元素顺序无关,是组合问题,共有=6(个).
答案:6
4.写出从A,B,C,D,E5个元素中,依次取3个元素的所有组合.
解:含A的三个元素有ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,不含A含B的三个元素有BCD,BCE,BDE,不含A,B的三个元素有CDE,所以取3个元素的所有组合是ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE.
逐点清(二) 组合数及其性质
[多维理解]
1.组合数
从n个不同元素中取出m(m≤n,且m,n∈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(m≤n,且m,n∈N+)个元素的组合数,记作.
2.组合数公式
(1)===.
(2)=1,=n,=1.
3.组合数性质
(1)性质1:=;
(2)性质2:=+.
|微|点|助|解|
(1)m≤n,m,n∈N+;
(2)==常用于计算;
(3)=常用于证明.
[微点练明]
1.= ( )
A.25 B.30
C.35 D.40
解析:选B +=+=10+20=30.
2.5-8为 ( )
A. B.
C.0 D.
解析:选B 5-8=5×-8×=-===.
3.计算:+-.
解:原式=+-1=+-1=56+4 950-1=5 005.
4.求等式=中的n值.
解:原方程可变形为+1=,
=,
即
=×,
化简整理,得n2-3n-54=0.
解得n=9或n=-6(舍去),
所以n=9.
逐点清(三) 组合数公式的应用
[典例] (1)求值:+++…+;
(2)解不等式:2<3.
解:(1)+++…+
=+++…+
=+++…+
=++…+==
=5 985.
(2)因为2<3,所以2<3,
即<.
又因为所以x≥2.所以<.
所以2≤x<,且x∈N+,所以x=2,3,4,5.
所以不等式的解集为{2,3,4,5}.
|思|维|建|模|
关于组合数公式的选取技巧
(1)涉及具体数字的可以直接用=·==进行计算.
(2)涉及字母的可以用阶乘式=计算.
(3)计算时应注意利用组合数的性质=简化运算.
[针对训练]
1.已知=+(n∈N+),则n= ( )
A.14 B.15
C.13 D.12
解析:选A 由组合数性质知,=,所以=,所以7+8=n+1,得n=14.
2.若>,则n的取值集合是 ( )
A.{6,7,8,9} B.{6,7,8}
C.{n|n≥6,n∈N+} D.{7,8,9}
解析:选A ∵>,
∴
即解得6≤n<10.∵n∈N+,
∴n=6,7,8,9.∴n的取值集合为{6,7,8,9}.
3.证明下列各等式.
(1)=;
(2)+++…+=.
证明:(1)∵右边
=·
=·
===左边,∴原式成立.
(2)∵左边=(+)+++…+
=(+)++…+
=(+)+…+
=(+)+…+
=…=+
==右边,
∴原式成立.
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