2019-2020学年数学人教A版选修2-3检测:1.2.2.1组合与组合数公式 联系客服

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1.2.2 组合

第一课时 组合与组合数公式

填一填

1.组合及组合数的定义 (1)组合:一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.

(2)组合数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号Cmn表示.

2.组合数公式及其性质 n?n-1??n-2?…?n-m+1?Amnm展开式 Cn=m= Amm!公式 n!阶乘式 Cm n=m!?n-m?!n-m性质1 Cm n=Cn性质 mm-1性质2 Cm n+1=Cn+Cn0=1 备注 ①n,m∈N*且m≤n;②规定:Cn 判一判 判断(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.从a1,a2,a3三个不同元素中任取两个元素组成一个组合,所有组合的个数为C23.(√)

2个积.(√) 2.从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C4

3.C35=5×4×3=60.(×)

14.C2 0162 017=C2 017=2 017.(√)

2封信.(×) 5.10个人相互写一封信,共写出了C10

6.10个人相互通一次电话,共通了A210电话.(×) 7.从10个人中选3人去开会,有C310种选法.(√) 8.从10个人中选出3人担任不同学科的科代表,有A310种选法.(√)

想一想 1.排列与组合之间的区别和联系是什么? 提示:从排列与组合的定义可以知道,两者都是从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,这是排列,组合的共同点;它们的不同点是:排列与元素的顺序有关,组合与元素的顺序无关.只有元素相同且顺序也相同的两个排列才是相同的;只要两个组合的元素相同,不论元素的顺序如何,都是相同的组合.

2.“abc”和“acb”是相同的排列还是相同的组合?

提示:由于“abc”与“acb”的元素相同,但排列的顺序不同,所以“abc”与“acb”是相同的组合,但不是相同的排列.

3.我们知道,“排列”与“排列数”是两个不同的概念,那么,“组合”与“组合数”是同一个概念吗?为什么?

提示:“组合”与“组合数”是两个不同的概念,“组合”是指“从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组”,它不是一个数,而是具体的一件事;“组合数”是指“从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数”,它是一个数.

4.两个组合是相同组合的充要条件是什么?

提示:只要两个组合中的元素安全相同,不管顺序如何,这两个组合就是相同的组合. 5.判断组合与排列的依据是什么?

提示: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.

思考感悟:

练一练 1.判断问题是排列问题还是组合问题: (1)把当日动物园的4张门票分给5个人,每人至多分一张,而且票必须分完,有多少种分配方法?

(2)从2,3,5,7,11这5个质数中,每次取2个数分别作为分子和分母构成一个分数,共能构成多少个不同的分数?

(3)从9名学生中选出4名参加一个联欢会,有多少种不同的选法?

解析:(1)是组合问题.由于4张票是相同的(都是当日动物园的门票),不同的分配方法取决于从5人中选择哪4人,这和顺序无关.

(2)是排列问题,选出的2个数作分子或分母,结果是不同的. (3)是组合问题,选出的4人无角色差异,不需要排列他们的顺序.

2

2.求值:3C38-2C5.

8×7×65×42

解析:3C3-2×=148. 8-2C5=3×3×2×12×1

333

3.求值:C34+C5+C6+…+C10.

mm-1

解析:利用组合数的性质Cm, n+1=Cn+Cn

333

则C34+C5+C6+…+C10

3334=C44+C4+C5+…+C10-C4 334

=C45+C5+…+C10-C4= … =C411-1=329.

-n9-n

4.求值:C5n+Cn+1.(提示:先求n的范围,再确立n的值进而求值)

??5-n≥0,解析:?9-n≤n+1,

??9-n≥0,

5-n≤n,

解得4≤n≤5.

又因为n∈N*,所以n=4或n=5.

5

当n=4时,原式=C14+C5=5.

4当n=5时,原式=C05+C6=16.

知识点一 1.给出下列问题:

(1)在北京、上海、广州三个民航站之间的直达航线上,有多少种不同的飞机票?

(2)在北京、上海、广州三个民航站之间的直达航线上,有多少种不同的飞机票价?(往返票价相同)

(3)从全班40人中选出3人分别担任班长、副班长、学习委员三个职务,有多少种不同的选法?

(4)从全班40人中选出3人参加某项劳动,有多少种不同的选法? 在上述问题中,哪些是组合问题?哪些是排列问题?

解析:(1)飞机票与起点、终点有关,有顺序,是排列问题. (2)票价与起点、终点无关,没有顺序,是组合问题. (3)3人分别担任三个不同职务、有顺序,是排列问题. (4)3人参加某项相同劳动,没有顺序,是组合问题. 知识点二 组合数公式 5+C98·72.计算:C8100C7. 8×7×6100×993+C2×1=解析:原式=C8+=56+4 950=5 006. 100

3×2×12×1

3.下列计算结果为21的是( )

23

A.A24+C6 B.C7

2

C.A27 D.C7

7×6

解析:C2==21. 7

2×1

答案:D

知识点三 组合数性质 123454.C05+C5+C5+C5+C5+C5. 12

解析:原式=2(C05+C5+C5)

?5×4?=32. 2

=2(C1?6+C5)=2×?6+

?2×1?+1-1m+1

5.证明:Cm+Cm+2Cmnnn=Cn+2.

n!n!2n!

解析:法一:左边=++

?m+1?!?n-m-1?!?m-1?!?n-m+1?!m!?n-m?!

n!

=[(n-m)(n-m+1)+m(m+1)+2(m+1)(n-m+1)] ?m+1?!?n-m+1?!

n!

=(n+2)(n+1) ?m+1?!?n-m+1?!

?n+2?!

= ?m+1?!?n-m+1?!+1

=Cmn+2

=右边,原结论得证.

mm-1

法二:利用公式Cmn=Cn-1+Cn-1推得

+1+1mm-1mm+1

左边=(Cm+Cm)=Cmnn)+(Cn+Cnn+1+Cn+1=Cn+2=右边. 知识点四 6.6个朋友聚会,每两人握手1次,一共握手________次. 解析:每两人握手1次,无顺序之分,是组合问题,故一共握手C26=15次.

组合的概念

答案:15

7.现有10名教师,其中男教师6名,女教师4名. (1)现要从中选2名去参加会议有多少种不同的选法?

(2)选出2名男教师或2名女教师参加会议,有多少种不同的选法? (3)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议,有多少种不同的选法?

解析:(1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数,就是从10个不同元素中取出2

10×9

个元素的组合数,即C2=45种. 10=2×1

(2)可把问题分两类情况:

第1类,选出的2名是男教师有C26种方法; 第2类,选出的2名是女教师有C24种方法.

2

根据分类加法计数原理,共有C26+C4=15+6=21种不同选法.

2

(3)从6名男教师中选2名的选法有C26种,从4名女教师中选2名的选法有C4种,根据分

6×54×32

步乘法计数原理,共有不同的选法C2×=90种. 6×C4=2×12×1

基础达标

一、选择题

1.以下四个命题,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从甲地到乙地

解析:只有从100位幸运观众选出2位幸运之星,与顺序无关,是组合问题. 答案:C

2+C3+C2等于( ) 2.计算C889

A.120 B.240 C.60 D.480

-1m

解析:∵Cm+Cmnn=Cn+1,

3+C2=C3=120. ∴原式=C9910

答案:A

2=28,则n的值为( ) 3.如果Cn

A.9 B.8 C.7 D.6

n?n-1?2=解析:∵Cn, 2

n?n-1?∴=28,即n2-n-56=0,解得n=8.

2答案:B

97

4.(C2A3100+C100)÷101的值为( ) A.6 B.101 11C. D. 6101

11972333解析:(C2A3A3(C3100+C100)÷101=(C100+C100)÷101=C101÷101A3)=3=. A36