第1课时 组合与组合数公式
知识点 组合的定义
01合成一组,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素□叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
知识点 组合与组合数公式
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组合的定义包含两个基本内容:一是“取出元素”;二是“合成一组”,表示与元素的顺序无关,排列与组合的相同点是从n个不同元素中任取m个元素,不同点是组合是“不管元素的顺序合成一组”,而排列是要求元素按照一定的顺序排成一列.因此区分某一问题是组合还是排列,关键是看取出的元素有无顺序.
组合数的两个性质,性质1反映了组合数的对称性,在m>时,通常不直接计算Cn而改为
2Cn,对于性质2,Cn+1=Cn+Cn要会正用、逆用、变形用.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)从a,b,c三个不同的元素中任取两个元素的一个组合是C3.( ) (2)从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C4个积.( ) (3)1,2,3与3,2,1是同一个组合.( ) (4)C5=5×4×3=60.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
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3
2
2
nmn-mmmm-1
2.做一做
(1)从6名学生中选出3名学生参加数学竞赛的不同选法种数是________. (2)C20=________. (3)C99+C99=________.
答案 (1)20 (2)190 (3)161700
6×5×43
解析 (1)由组合数公式知C6==20.
3×2×1(2)C20=C20=
18
2
3
2
18
20×19
=190. 2×1
100×99×98323
(3)C99+C99=C100==161700.
3×2×1
探究1 组合的有关概念 例1 给出下列问题:
(1)从a,b,c,d四名学生中选2名学生完成一件工作,有多少种不同的选法? (2)从a,b,c,d四名学生中选2名学生完成两件不同的工作,有多少种不同的选法? (3)a,b,c,d四支足球队之间进行单循环比赛,共需赛多少场? (4)a,b,c,d四支足球队争夺冠亚军,有多少种不同的结果?
(5)某人射击8枪,命中4枪,且命中的4枪均为2枪连中,不同的结果有多少种? (6)某人射击8枪,命中4枪,且命中的4枪中恰有3枪连中,不同的结果有多少种? 在上述问题中,哪些是组合问题?哪些是排列问题?
[解] (1)2名学生完成的是同一件工作,没有顺序,是组合问题. (2)2名学生完成两件不同的工作,有顺序,是排列问题.
(3)单循环比赛要求每两支球队之间只打一场比赛,没有顺序,是组合问题. (4)冠亚军是有顺序的,是排列问题.
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(5)命中的4枪均为2枪连中,为相同的元素,没有顺序,是组合问题. (6)命中的4枪中恰有3枪连中,即连中3枪和单中1枪,有顺序,是排列问题. 拓展提升
判断是否为组合问题,关键是判断问题是否与顺序有关,可以结合条件理解,也可以选择一个结果,交换这个结果中两个元素先后顺序,看是否对结果产生影响,若无新变化,则是组合问题.总之,与顺序有关是排列问题,若与顺序无关,则是组合问题.
[跟踪训练1] 判断下列问题是排列问题,还是组合问题.
(1)从集合A={-1,1,10,8,6,4}中任取两个数相加,得到的和共有多少个? (2)从集合A={-1,1,10,8,6,4}中任取两个数相除,得到的商共有多少个?
(3)从a,b,c,d这四名同学中任取两名同学去参加某一活动,共有多少种不同的选法? (4)四个人互发一个电子邮件,共写了多少个电子邮件?
解 (1)从集合A中取出两个数后,改变两个数的顺序,其和不变.因此此问题,只与取出的元素有关,与元素的顺序无关,故是组合问题.
(2)从集合A中取出两个数相除,若改变其分子、分母的位置,其结果就不同,因此其商的值与元素的顺序有关,是排列问题.
(3)由于从4名同学中取出的两名同学参加的同一项活动,没有顺序,因此是组合问题. (4)四人互发电子邮件,由于发信人与收信人是有区别的,与顺序有关,是排列问题. 探究2 组合数及组合数性质的运用 例2 (1)计算:C10-C7·A3; 117m(2)已知m-m=m,求C8;
C5C610C7(3)求C3n+C21+n的值; (4)证明:mCn=nCn-1. [解] (1)原式=C10-A7=(2)原方程可化为=即=
4
3
38-n3n4
3
3
mm-1
10×9×8×7
-7×6×5=210-210=0.
4×3×2×1-
6!
m!?5-m?!m!?6-m?!
5!
7×?7-m?!m!
,
10×7!
m!?5-m?!m!?6-m??5-m?!
5!
-
6×5!
7×m!?7-m??6-m??5-m?!
,
10×7×6×5!
6-m?7-m??6-m?∴1-=,
660
即m-23m+42=0,解得m=2或21(不符合题意,舍去).
- 4 -
2

