6.2.3 组合(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第三册(人教A版)
6.2.3 组 合
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高考不分文理科后,思想政治、历史、地理、物理、化学、生物这6大科目是选考的,考生可以从中任选3科作为自己的高考科目,如果用{思想政治,历史,地理}表示其中一种选考的组合,那么选考的组合方式一共有多少种可能的情况呢?为了准确回答这个问题,今天我们就要学习与此有关的知识. | 1.理解组合的定义,正确认识组合与排列的区别与联系. 2.会用组合知识解决一些简单的组合问题. |
一 组合的概念
甲、乙、丙、丁4支篮球队进行单循环赛(即任意两支球队都要比赛一场).
思考1 冠亚军共有多少种可能的情况?并列出所有的情况.
提示:这是一个排列问题,即从4支球队中任意选取2支,按照冠军和亚军顺序排列,共有12种可能的情况.
用(甲,乙)表示“甲是冠军,乙是亚军”,则所有的情况如下:
(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(乙,丙),(乙,丁),(丙,丁),(乙,甲),(丙,甲),(丁,甲),(丙,乙),(丁,乙),(丁,丙).
思考2 每场比赛的两支球队有多少种安排方案?
提示:因为任意两支球队都要比赛一场,所以从4支球队中任选2支球队,分别为甲乙,甲丙,甲丁,乙丙,乙丁,丙丁,共6种安排方案.
思考3 上述两个问题有何异同?
提示:相同点都是从4支球队中选2支球队;不同点是选出的2支球队前者与顺序有关,后者与顺序无关.
[知识梳理]
定义:一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
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提醒 (1)组合中取出的m个元素不讲究顺序,即元素没有位置的要求.
(2)两个组合相同的充要条件是组成组合的元素完全相同.
[例1] (多选)下列四个问题中,属于组合问题的是( )
A.若集合A={a,b,c,d},则集合A的含有3个元素的子集有多少个
B.某铁路线上有4个车站,则这条铁路线上需准备多少种车票
C.从7本不同的书中取出5本给某位同学,有多少种取法
D.把3本相同的书分给5个学生,每人最多得一本,有多少种分配方法
【解析】 对于A,因为集合中的元素有无序性的特征,所以它是组合问题;
对于B,因为车票与起点、终点有关,例如“甲→乙”与“乙→甲”的车票不同,所以它是排列问题;
对于C,因为从7本不同的书中取出5本给某位同学,取出的5本书并不考虑书的顺序,所以它是组合问题;
对于D,因为3本书是相同的,把这3本书无论分给哪3个人都不需要考虑顺序,所以它是组合问题.
【答案】 ACD
组合与排列的特点与区分策略
(1)特点:组合的特点是只选不排,排列的特点是先选后排;
(2)区分策略:判断组合与排列的依据是看是否与顺序有关,与顺序有关的是排列问题,与顺序无关的是组合问题.
[跟踪训练1] (多选)给出下列问题,其中是组合问题的是( )
A.由1,2,3,4构成的含3个元素的集合
B.从7名班委中选2人担任班长和团支书
C.从数学组的8名教师中选3人去参加市里的新课程研讨会
D.由1,2,3,4组成无重复数字的两位数
解析:选AC.A中,选出的元素构成集合,是组合问题;B中,2人担任班长和团支书,有两种不同的分工,是排列问题;C中,选出的3人去参加研讨会,
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是组合问题;D中,2个数字组成两位数,有十位和个位的位置区分,是排列问题.
二 组合的列举问题
[例2] (对接教材例5)平面内有A,B,C,D四个不同的点,其中任意3个点不共线.
(1)试写出以其中任意三点为顶点的三角形;
(2)若AC与BD的交点为O,试写出以A,B,C,D,O中任意两个点为端点的线段.
【解】 (1)以其中任意三点为顶点的三角形是一个组合问题,共有△ABC,△ABD,△BCD,△ACD.
(2)以其中任意两个点为端点的线段为一个组合问题,共有线段:AB,AC,AD,AO,BC,BD,BO,CD,CO,DO.
由问题情景列出组合的常用方法
(1)枚举法:依据一定的规则和方法,把符合题意的组合一一列举,必要时要进行分类.
(2)图表法:根据问题情景,选用树状图、表格或其他形式直观地找出符合题意的组合.
[跟踪训练2] 从6个不同的元素,a,b,c,d,e,f中取出2个,写出所有不同的组合.
解:要想列出所有组合,就要先将元素按照一定顺序排好,然后按顺序用图示的方法将各个组合逐个标出来,如图所示.
由此可得所有的组合为ab,ac,ad,ae,af,bc,bd,be,bf,cd,ce,cf,de,df,ef,共15个.
三 简单的组合问题
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