新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(组合)

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高中数学第一章计数原理1.2排列与组合1.2.2组合第1课时组合与组合数公式讲义新人教A版选修2_3

高中数学第一章计数原理1.2排列与组合1.2.2组合第1课时组合与组合数公式讲义新人教A版选修2_3

第1课时组合与组合数公式知识点组合的定义从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素□01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.知识点组合与组合数公式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 >n2时,通常不直接计算C mn 而改为C n -m n ,对于性质2,C m n +1=C m n +C m -1n 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C 23.( ) (2)从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C 24个积.( ) (3)1,2,3与3,2,1是同一个组合.( ) (4)C 35=5×4×3=60.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×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)C 1820=________. (3)C 399+C 299=________.答案 (1)20 (2)190 (3)161700解析 (1)由组合数公式知C 36=6×5×43×2×1=20.(2)C 1820=C 220=20×192×1=190. (3)C 399+C 299=C 3100=100×99×983×2×1=161700.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.(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:C 410-C 37·A 33; (2)已知1C m 5-1C m 6=710C m 7,求C m8;(3)求C 38-n3n +C 3n21+n 的值; (4)证明:m C m n =n C m -1n -1. [解] (1)原式=C 410-A 37=10×9×8×74×3×2×1-7×6×5=210-210=0.(2)原方程可化为m !(5-m )!5!-m !(6-m )!6!=7×(7-m )!m !10×7!,即m !(5-m )!5!-m !(6-m )(5-m )!6×5!=7×m !(7-m )(6-m )(5-m )!10×7×6×5!,∴1-6-m 6=(7-m )(6-m )60,即m 2-23m +42=0,解得m =2或21(不符合题意,舍去).∴C m 8=C 28=28.(3)∵⎩⎪⎨⎪⎧38-n ≤3n ,3n ≤21+n ,∴9.5≤n ≤10.5,∵n ∈N *,∴n =10, ∴C 38-n3n +C 3n21+n =C 2830+C 3031=30!28!·2!+31!30!·1!=466.(4)证明:m C mn =m ·n !m !(n -m )!=n ·(n -1)!(m -1)!(n -m )!=n ·(n -1)!(m -1)!(n -m )!=n C m -1n -1.拓展提升(1)像排列数公式一样,公式C mn=n (n -1)(n -2)…(n -m +1)m !一般用于计算;而公式C m n =n !m !(n -m )!及C mn =A mn A m m 一般用于证明、解方程(不等式)等.(2)在解决与组合数有关的问题时,要注意隐含条件“m ≤n 且m ,n ∈N *”的运用.如本例(3).(3)要注意公式Am n =C m n A m m 的逆向运用,如本例(1)中可利用“C 37A 33=A 37”简化计算过程. (4)本例(4)所推导的结论“m C m n =n C m -1n -1”以及它的变形公式是非常重要的公式,应熟练掌握.[跟踪训练2] (1)①求值:C 5-n n +C 9-nn +1;②求证:C mn =m +1n -mC m +1n . (2)计算:①C 58+C 98100·C 77; ②C 05+C 15+C 25+C 35+C 45+C 55; ③C n n +1·C n -1n .解 (1)①⎩⎪⎨⎪⎧5-n ≤n ,5-n ≥0,9-n ≤n +1,9-n ≥0,解得4≤n ≤5.又因为n ∈N *,所以n =4或n =5. 当n =4时,原式=C 14+C 55=5, 当n =5时,原式=C 05+C 46=16.②证明:因为C mn =n !m !(n -m )!,m +1n -m C m +1n =m +1(m +1)!·n !(n -m )(n -m -1)!=n !m !(n -m )!,所以C mn =m +1n -mC m +1n . (2)①原式=C 38+C 2100×1=8×7×63×2×1+100×992×1=56+4950=5006.②原式=2(C 05+C 15+C 25)=2(C 16+C 25)=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫6+5×42×1=32. ③原式=C 1n +1·C 1n =(n +1)n =n 2+n . 探究3 简单的组合问题例3 现有10名教师,其中男教师6名,女教师4名. (1)从中选2名去参加会议,有多少种不同的选法?(2)从中选出2名男教师或2名女教师去外地学习,有多少种不同的选法? (3)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] (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个元素的组合数,即有C 210=10×92×1=45种不同的选法. (2)可把问题分两类:第1类,选出2名男教师,有C 26种方法;第2类,选出2名女教师,有C 24种方法,即共有C 26+C 24=21种不同的选法.(3)从6名男教师中选2名的选法有C 26种,从4名女教师中选2名的选法有C 24种,根据分步乘法计数原理,共有C 26·C 24=6×52×1×4×32×1=90种不同的选法. 拓展提升解简单的组合应用题时,首先要判断它是不是组合问题,组合问题与排列问题的根本区别在于:排列问题与取出的元素之间的顺序有关,而组合问题与取出元素的顺序无关.其次要注意两个基本原理的运用,即分类与分步的灵活运用,在分类与分步时,一定要注意有无重复和遗漏.[跟踪训练3] 在一次数学竞赛中,某学校有12人通过了初试,学校要从中选出5人参加市级培训.在下列条件下,有多少种不同的选法?(1)任意选5人;(2)甲、乙、丙三人必须参加; (3)甲、乙、丙三人不能参加; (4)甲、乙、丙三人只能有1人参加.解 (1)从中任取5人是组合问题,共有C 512=792种不同的选法.(2)甲、乙、丙三人必须参加,则只需要从另外9人中选2人,是组合问题,共有C 29=36种不同的选法.(3)甲、乙、丙三人不能参加,则只需从另外的9人中选5人,共有C59=126种不同的选法.(4)甲、乙、丙三人只能有1人参加,可分两步:先从甲、乙、丙中选1人,有C13=3种选法;再从另外9人中选4人,有C49种选法.共有C13C49=378种不同的选法.1.下列问题不是组合问题的是 ( )A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次?B.平面上有2015个不同的点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段?C.集合{a1,a2,a3,…,a n}的含有三个元素的子集有多少个?D.从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法?答案 D解析组合问题与次序无关,排列问题与次序有关,D项中,选出的2名学生,如甲、乙,其中“甲参加独唱、乙参加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是两个不同的选法,因此是排列问题,不是组合问题,选D.2.若C 7n +1-C 7n =C 8n ,则n 等于( ) A .12 B .13 C .14 D .15 答案 C解析 C 7n +1=C 7n +C 8n =C 8n +1,∴n +1=7+8,n =14,故选C. 3.把三张游园票分给10个人中的3人,分法有 ( ) A .A 310种 B .C 310种 C .C 310A 310种 D .30种答案 B解析 三张票没区别,从10人中选3人即可,即C 310,故选B. 4.若C 4n >C 6n ,则n 的集合是________. 答案 {6,7,8,9} 解析 ∵C 4n >C 6n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧C 4n >C 6n ,n ≥6⇒⎩⎪⎨⎪⎧n !4!(n -4)!>n !6!(n -6)!,n ≥6⇒⎩⎪⎨⎪⎧n 2-9n -10<0,n ≥6⇒⎩⎪⎨⎪⎧-1<n <10,n ≥6.∵n ∈N *,∴n =6,7,8,9. ∴n 的集合为{6,7,8,9}.5.在6名内科医生和4名外科医生中,现要组成5人医疗小组送医下乡,依下列条件各有多少种选派方法?(1)有3名内科医生和2名外科医生; (2)既有内科医生,又有外科医生.解 (1)先选内科医生有C 36种选法,再选外科医生有C 24种选法,故有C 36C 24=120种选派方法.(2)既有内科医生,又有外科医生,正面思考应包括四种情况,内科医生去1人,2人,3人,4人,有C 16C 44+C 26C 34+C 36C 24+C 46C 14=246种选派方法.若从反面考虑,则有C 510-C 56=246种选派方法.。

高中数学人教A版高二选修2-3教学案:1.2.2_第一课时_组合与组合数公式_Word版含解析

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1.2.2组合第一课时组合与组合数公式预习课本P21~24,思考并完成以下问题1.组合的概念是什么?2.什么是组合数?组合数公式是怎样的?3.组合数有怎样的性质?[新知初探]1.组合的概念从n个不同的元素中取出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.组合数的概念、公式、性质[点睛]排列与组合的联系与区别联系:二者都是从n个不同的元素中取m(n≥m)个元素.区别: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排列.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.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(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C23.()(2)从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C24个积.()(3)1,2,3与3,2,1是同一个组合.()(4)C35=5×4×3=60.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)×2.C2n=10,则n的值为()A.10B.5C.3D.4答案:B3.从9名学生中选出3名参加“希望英语”口语比赛,不同选法有()A.504种B.729种C.84种D.27种答案:C4.计算C28+C38+C29=________.答案:120组合的概念[典例]判断下列问题是组合问题还是排列问题:(1)设集合A={a,b,c,d,e},则集合A的子集中含有3个元素的有多少个?(2)某铁路线上有5个车站,则这条线上共需准备多少种车票?多少种票价?(3)3人去干5种不同的工作,每人干一种,有多少种分工方法?(4)把3本相同的书分给5个学生,每人最多得1本,有几种分配方法?[解](1)因为本问题与元素顺序无关,故是组合问题.(2)因为甲站到乙站,与乙站到甲站车票是不同的,故是排列问题,但票价与顺序无关,甲站到乙站,与乙站到甲站是同一种票价,故是组合问题.(3)因为分工方法是从5种不同的工作中取出3种,按一定次序分给3个人去干,故是排列问题.(4)因为3本书是相同的,无论把3本书分给哪三人,都不需考虑他们的顺序,故是组合问题.区分排列与组合的方法区分排列与组合的办法是首先弄清楚事件是什么,区分的标志是有无顺序,而区分有无顺序的方法是:把问题的一个选择结果写出来,然后交换这个结果中任意两个元素的位置,看是否会产生新的变化,若有新变化,即说明有顺序,是排列问题;若无新变化,即说明无顺序,是组合问题.[活学活用]判断下列问题是组合问题还是排列问题:(1)把5本不同的书分给5个学生,每人一本;(2)从7本不同的书中取出5本给某个同学;(3)10个人相互写一封信,共写了几封信; (4)10个人互相通一次电话,共通了几次电话.解:(1)由于书不同,每人每次拿到的也不同,有顺序之分,故它是排列问题.(2)从7本不同的书中,取出5本给某个同学,在每种取法中取出的5本并不考虑书的顺序,故它是组合问题.(3)因为两人互写一封信与写信人与收信人的顺序有关,故它是排列问题. (4)因为互通电话一次没有顺序之分,故它是组合问题.有关组合数的计算与证明[典例] (1)计算C 410-C 37·A 33; (2)证明:m C m n =n C m -1n -1.[解] (1)原式=C 410-A 37=10×9×8×74×3×2×1-7×6×5=210-210=0.(2)证明:m C m n=m ·n !m !(n -m )! =n ·(n -1)!(m -1)!(n -m )!=n ·(n -1)!(m -1)!(n -m )!=n C m -1n -1.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n n -m C m n -1=nn -m ·(n -1)!m !(n -1-m )!=n !m !(n -m )!=C m n 进行计算. (2)涉及字母的可以用阶乘式C mn =n !m !(n -m )!计算.(3)计算时应注意利用组合数的性质C m n =C n -mn简化运算.[活学活用]1.计算:C 38-n 3n +C 3n n +21的值.解:∵⎩⎪⎨⎪⎧38-n ≤3n ,3n ≤21+n ,∴9.5≤n ≤10.5.∵n ∈N *,∴n =10.∴C 38-n 3n +C 3n 21+n =C 2830+C 3031=C 230+C 131=30×292×1+31=466. 2.求使3C x -7x -3=5A 2x -4成立的x 值.解:根据排列数和组合数公式,原方程可化为 3·(x -3)!(x -7)!4!=5·(x -4)!(x -6)!,即3(x -3)4!=5x -6,即为(x -3)(x -6)=40. ∴x 2-9x -22=0,解得x =11或x =-2. 经检验知x =11时原式成立. 3.证明下列各等式. (1)C m n =m +1n +1C m +1n +1; (2)C 0n +C 1n +1+C 2n +2…+C m -1n +m -1=C m -1n +m .解:(1)右边=m +1n +1·(n +1)!(m +1)![(n +1)-(m +1)]!=m +1n +1·(n +1)!(m +1)!(n -m )!=n !m !(n -m )!=C mn =左边,∴原式成立.(2)左边=(C 0n +1+C 1n +1)+C 2n +2+C 3n +3+…+C m -1n +m -1=(C 1n +2+C 2n +2)+C 3n +3+…+C m -1n +m -1=(C 2n +3+C 3n +3)+…+C m -1n +m -1=(C3n +4+C 4n +4)+…+C m -1n +m -1=…=C m -2n +m -1+C m -1n +m -1=C m -1n +m =右边,∴原式成立.简单的组合问题[典例] 在一次数学竞赛中,某学校有12人通过了初试,学校要从中选出5人去参加市级培训,在下列条件中,有多少种不同的选法?(1)任意选5人;(2)甲、乙、丙三人必须参加; (3)甲、乙、丙三人不能参加. [解] (1)C 512=792种不同的选法.(2)甲、乙、丙三人必须参加,只需从另外的9人中选2人,共有C 29=36种不同的选法. (3)甲、乙、丙三人不能参加,只需从另外的9人中选5人,共有C 59=126种不同的选法.解答简单的组合问题的思考方法(1)弄清要做的这件事是什么事;(2)选出的元素是否与顺序有关,也就是看看是不是组合问题; (3)结合两计数原理利用组合数公式求出结果. [活学活用]一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球. (1)从口袋内取出3个球,共有多少种取法?(2)从口袋内取出3个球,使其中含有1个黑球,有多少种取法? (3)从口袋内取出3个球,使其中不含黑球,有多少种取法? 解:(1)从口袋内的8个球中取出3个球,取法种数是C 38=8×7×63×2×1=56.(2)从口袋内取出3个球有1个是黑球,于是还要从7个白球中再取出2个,取法种数是C 27=7×62×1=21. (3)由于所取出的3个球中不含黑球,也就是要从7个白球中取出3个球,取法种数是C 37=7×6×53×2×1=35.层级一 学业水平达标1.C 58+C 68的值为( )A .36B .84C .88D .504解析:选A C 58+C 68=C 69=C 39=9×8×73×2×1=84. 2.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两辆车从甲地到乙地解析:选C 选项A 是排列问题,因为2个小球有顺序;选项B 是排列问题,因为甲、乙位置互换后是不同的排列方式;选项C 是组合问题,因为2位观众无顺序;选项D 是排列问题,因为两位司机开哪一辆车是不同的.选C .3.方程C x 14=C 2x -414的解集为( )A .4B .14C .4或6D .14或2解析:选C 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x =2x -4,2x -4≤14,x ≤14或⎩⎪⎨⎪⎧x =14-(2x -4),2x -4≤14,x ≤14,解得x =4或6.4.平面上有12个点,其中没有3个点在一条直线上,也没有4个点共圆,过这12个点中的每三个作圆,共可作圆( )A .220个B .210个C .200个D .1 320个解析:选A C 312=220,故选A .5.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种解析:选C 从5名志愿者中选派2人参加星期六的公益活动有C 25种方法,再从剩下的3人中选派2人参加星期日的公益活动有C 23种方法,由分步乘法计数原理可得不同的选派方法共有C 25·C 23=30种.故选C .6.C 03+C 14+C 25+…+C 1821的值等于________. 解析:原式=C 04+C 14+C 25+…+C 1821 =C 15+C 25+…+C 1821=C 1721+C 1821=C 1822=C 422=7 315.答案:7 3157.若已知集合P ={1,2,3,4,5,6},则集合P 的子集中含有3个元素的子集数为________.解析:由于集合中的元素具有无序性,因此含3个元素的子集个数与元素顺序无关,是组合问题,共有C 36=20种.答案:208.不等式C 2n -n <5的解集为________.解析:由C 2n -n <5,得n (n -1)2-n <5,∴n 2-3n -10<0.解得-2<n <5.由题设条件知n ≥2,且n ∈N *, ∴n =2,3,4.故原不等式的解集为{2,3,4}. 答案:{2,3,4}9.(1)解方程:A 3m =6C 4m ; (2)解不等式:C x -18>3C x 8.解:(1)原方程等价于m (m -1)(m -2)=6×m (m -1)(m -2)(m -3)4×3×2×1,∴4=m -3,m =7.(2)由已知得:⎩⎪⎨⎪⎧x -1≤8,x ≤8,∴x ≤8,且x ∈N *,∵C x -18>3C x8,∴8!(x -1)!(9-x )!>3×8!x !(8-x )!.即19-x>3x ,∴x >3(9-x ),解得x >274,∴x =7,8.∴原不等式的解集为{7,8}.10.某区有7条南北向街道,5条东西向街道.(如图)(1)图中有多少个矩形?(2)从A 点走向B 点最短的走法有多少种?解:(1)在7条南北向街道中任选2条,5条东西向街道中任选2条,这样4条线可组成一个矩形,故可组成矩形有C 27·C 25=210(个).(2)每条东西向的街道被分成6段,每条南北向街道被分成4段,从A 到B 最短的走法,无论怎样走,一定至少包括10段,其中6段方向相同,另4段方向也相同,每种走法,即是从10段中选出6段,这6段是走东西方向的(剩下4段即是走南北方向的),共有C 610=C 410=210(种)走法.层级二 应试能力达标1.若C 4n >C 6n ,则n 的集合是( )A .{6,7,8,9}B .{0,1,2,3}C .{n |n ≥6}D .{7,8,9}解析:选A∵C 4n >C 6n,∴⎩⎪⎨⎪⎧C 4n >C 6n ,n ≥6,⇒⎩⎪⎨⎪⎧n !4!(n -4)!>n !6!(n -6)!,n ≥6.⇒⎩⎪⎨⎪⎧ n 2-9n -10<0,n ≥6,⇒⎩⎪⎨⎪⎧-1<n <10,n ≥6. ∵n ∈N *,∴n =6,7,8,9. ∴n 的集合为{6,7,8,9}.2.将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中,若每个信封放2张卡片,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的放法共有( )A .12种B .18种C .36种D .54种解析:选B 由题意,不同的放法共有C 13C 24=3×4×32=18种. 3.若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有( ) A .60种 B .63种 C .65种D .66种解析:选D 和为偶数共有3种情况,取4个数均为偶数的取法有C 44=1种,取2奇数2偶数的取法有C 24·C 25=60种,取4个数均为奇数的取法有C 45=5种,故不同的取法共有1+60+5=66种.4.过三棱柱任意两个顶点的直线共15条,其中异面直线有( ) A .18对B .24对C .30对D .36对解析:选D 三棱柱共6个顶点,由此6个顶点可组成C 46-3=12个不同四面体,而每个四面体有三对异面直线则共有12×3=36对.5.方程C x 17-C x 16=C 2x +216的解集是________.解析:因为C x 17=C x 16+C x -116,所以C x -116=C 2x +216,由组合数公式的性质,得x -1=2x +2或x -1+2x+2=16,得x 1=-3(舍去),x 2=5.答案:{5}6.某书店有11种杂志,2元1本的有8种,1元1本的有3种.小张买杂志用去10元钱,则不同买法的种数为________(用数字作答).解析:由已知分两类情况: (1)买5本2元的买法种数为C 58.(2)买4本2元的、2本1元的买法种数为C 48·C 23.故不同买法种数为C 58+C 48·C 23=266. 答案:2667.已知C 4n ,C 5n ,C 6n 成等差数列,求C 12n 的值. 解:由已知得2C 5n =C 4n +C 6n ,所以2·n !5!(n -5)!=n !4!(n -4)!+n !6!(n -6)!,整理得n 2-21n +98=0, 解得n =7或n =14,要求C 12n 的值,故n ≥12,所以n =14,于是C 1214=C 214=14×132×1=91.8.已知集合A ={a 1,a 2,a 3,a 4},B ={0,1,2,3},f 是从A 到B 的映射. (1)若B 中每一元素都有原象,则不同的映射f 有多少个? (2)若B 中的元素0无原象,则不同的映射f 有多少个?(3)若f 满足f (a 1)+f (a 2)+f (a 3)+f (a 4)=4,则不同的映射f 又有多少个? 解:(1)显然映射f 是一一对应的,故不同的映射f 共有A 44=24个.(2)∵0无原象,而1,2,3是否有原象,不受限制,故A 中每一个元素的象都有3种可能,只有把A 中每一个元素都找出象,这件工作才算完成,∴不同的映射f 有34=81个.(3)∵1+1+1+1=4,0+1+1+2=4,0+0+1+3=4,0+0+2+2=4,∴不同的映射有:1+C 24A 22+C 24A 22+C 24=31个.。

高中数学人教A版选修2-3课件1.2.2 组合ppt版本

高中数学人教A版选修2-3课件1.2.2 组合ppt版本
= C119 + C118 + ⋯ + C112 = 124. (3)原式 = C44 + C43 + C53 + ⋯ + C130
= C54 + C53 + C63 + ⋯ + C130 = C64 + C63 + ⋯ + C130 = C74 + C73 + C83 + C93 + C130 = C84 + C83 + C93 + C130
(4)规定每两人相互通话一次,5人共通了多少次电话? (5)5个人相互各写一封信,共写了多少封信?
典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
解:(1)取出3个数字后,如果改变3个数字的顺序,会得到不同的三 位数,此问题不但与取出元素有关,而且与元素的安排顺序有关,是 排列问题.
(2)取出3个数字之后,无论怎样改变这3个数字之间的顺序,其和 均不变,此问题只与取出元素有关,而与元素的安排顺序无关,是组 合问题.
活动,则至多有2名男运动员的选法有
.
解析:(1)第一步选男运动员有C41种选法,第二步选女运动员有C61
种选法.所以共有C41C61 = 24 种选法. (2)“至多有 2 名”包括“没有”“有 1 名”“有 2 名”三种情况.
①没有男运动员时,有C63种选法; ②有 1 名男运动员时,有C41C62种选法; ③有 2 名男运动员时,有C42C61种选法.
所以共有C63 + C41C62 + C42C61 = 20 + 60 + 36 = 116 种选法.
答案:(1)D (2)116种

新人教A版选修2-31.2排列与组合课件二

新人教A版选修2-31.2排列与组合课件二

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mm 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 .例如 ab 与 ba 是两个 不同的排列 , 但它们却是同一个组合 . , 我们引进如下概念 : 类比排列问题 C是英文com bination 组合的 从n个不同元素中取出m m n个 第一个字母 , 组合 元素的所有不同组合的个数 ,叫做 数还可用符号 从n个不同元素中取出m个元素的
上述解释可以推广到一 般情形. 求从n个不同元素中取出 m个元素的排列数 , 可看作由以下 2个步骤得到的: 第1步, 从这n个不同元素中取出 m个元素,共
有C 种不同的取法 ; 第 2 步, 将取出的m个元素做全排列 ,共有A m m 种不同的排法 . m m 根据分步乘法计数原理 ,有 Am C A n n m.
1.2 排列与组合
1.2.2 组合
探究 从甲、乙、丙 3名同学中选出 2名去参加 一项活动 , 有多少种不同的选法 ? 这一问题与上 一节开头提出的问题 1有什么联系与区别 ? 从3名同学中选出 2名的可能选法可以列举 如下 : 甲、乙; 甲、丙; 乙、丙 .
上一节开头的问题 1 :" 从甲、乙、丙 3名同学中 选出 2 名去参加一活动 , 其中1 名参加上午的活 动,1 名参加下午活动 " , 由于 "甲上午,乙下午" 与 "乙上午,甲下午" 是 两种不同的选法,因此解决 这个问题时 ,不仅要从 3 名同学中选出2名, 而且 还要将他们按照 " 上午在前 , 下午在后" 的顺序排 列.这是上一节研究的排列 问题.

人教A版高中数学选修2-3课件1.2.2组合(2)

人教A版高中数学选修2-3课件1.2.2组合(2)
们中以前没有一人参加过比赛,按照中足球比赛规 则,比赛是一个足球队上场队员是 11 人,问: ⑵如果在选出 11 名上场队员时,还要确定其中的守 门员,那么教练员有多少种方式做这件事情.
第二问有没有第二种方法
⑵法二:C117
C 10 16
点评
证明猜想
补充思考:
一个口袋内装有大小相同的 7 个白球和 1 个黑球.
解:(1)C1300

100 99 98 3 21
161700(种)
答:共有161700种抽法.
(2)(3)(4)答案
小结
(
2)C
1 2

C
2 98

2
98 97 21

9506(种)
答 : 共有9506种抽法.
(3)解法一:C21 C928 C22 C918 9506 98 9604(种)
注:分步取是有顺序的,分析问题时要小心.
学习小结:
1.组合数的两个重要性质:
C
m n

C nm n
Cm n1

Cnm

C m1 n
2.解组合应用题的一般有两种思路:
直接解法与间接解法
选做作业:
1.有13名医生,其中男医生7人,女医生
6人,现抽出5人前往灾区,若至少2名男医生,
至多3名女医生,则不同的选法总数为
7.若Cn71
Cn7

C
8 n
,

n=
_1_4__.
8. C23+C42+C52+ +C1200 _1_6_6_6_4__9.
9.计算C04+C15+C62+ +C193 2_0_0__2__ .

新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(排列)ppt课件

新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(排列)ppt课件

例2.解方程
A
3 2x
100Ax
2
解:原方程可化为2x(2x-1)(2x-2)=100x(x-1) ∵x≠0,x≠1 ∴ 2x-1=25 解得x=13 经检验x=13 是原方程的根。 例3.证明:A m
=A +mA n+1
。 。
m n
m-1 n
n! n! 证明:右边 m (n m )! (n m 1)! n ! (n m 1) n ! m (n 1)n ! (n m 1)! (n m 1)! (n 1)! Anm1 左 [(n 1) m ]!
一列,共有多少种不同的排法?
解决这个问题,需分3个步骤: 第1步,先确定左边的字母,在4个字母中任取1个,有4种方法; 第2步,确定中间的字母,从余下的3个字母中去取,有3种方法; 第3步,确定右边的字母,只能从余下的2个字母中去取,有2种方法. 根据分步计数原理,共有4×3×2=24
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一 定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一 个排列. 注意: 1.我们所研究的排列问题,是不同元素的排列,这里既没有 重复元素,也没有重复抽取相同的元素. 2.排列的定义中包含两个基本内容:一是“取出元素”;二是 “按照一定顺序排列”.“一定顺序”就是与位置有关,这也 是判断一个问题是不是排列问题的重要标志. 3.根据排列的定义,两个排列相同,当且仅当这两个排列的元 素完全相同,而且元素的排列顺序也完全相同.也就是说,如 果两个排列所含的元素不完全一样,那么就可以肯定是不同的 排列;如果两个排列所含的元素完全一样,但摆的顺序不同, 那么也是不同的排列. 4.如果m<n,这样的排列(也就是只选一部分元素作排列), 叫做选排列;如果m=n,这样的排列(也就是取出所有元素 作排列),叫做全排列.

人教新课标A版 选修2-3 1

人教新课标A版 选修2-3 1

人教新课标A版选修2-3 1.2排列与组合一、单选题(共12题;共24分)1.(2分)甲、乙等7人排成一排,甲在最中间,且与乙不相邻,那么不同的排法种数是()A.96B.120C.360D.4802.(2分)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A.120种B.90种C.60种D.30种3.(2分)袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,则至少有一个红球的取法种数是()A.B.C.D.4.(2分)为做好社区新冠疫情防控工作,需将四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者,则不同的分配方案共有()种A.36B.48C.60D.165.(2分)某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有()A.12种B.18种C.36种D.54种6.(2分)元宵节灯展后,悬挂有8盏不同的花灯需要取下,如图所示,每次取1盏,则不同的取法共有().A.32种B.70种C.90种D.280种7.(2分)在正方体的8个顶点中,以任意4个顶点为顶点的三棱锥,共有()A.52个B.54个C.58个D.62个8.(2分)2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为()A.72B.84C.96D.1209.(2分)为抗战新冠病毒,社会各界积极捐赠医疗物资.爱心人士向某市捐赠了6箱相同规格的医用外科口罩,现需将这6箱口罩分配给4家医院,每家医院至少1箱,则不同的分法共有()A.10种B.40种C.80种D.240种10.(2分)已知字母x,y,z各有两个,现将这6个字母排成一排,若有且仅有一组字母相邻(如),则不同的排法共有()种A.36B.30C.24D.1611.(2分)由这十个数字组成的无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为()A.180B.196C.210D.22412.(2分)在明代珠算发明之前,我们的先祖从春秋开始多是用算筹为工具来记数、列式和计算.算筹实际上是一根根相同长度的小木棍,算筹有纵式和横式两种,如图是利用算筹表示的数字,表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,例如,137可以用根小木棍表示“ ”,则用6根小木棍(要求用完6根)能表示不含“ ”且没有重复数字的三位数的个数是()A.12B.18C.24D.27二、多选题(共2题;共6分)13.(3分)在100件产品中,有98件合格品,2件不合格品,从这100件产品中任意抽出3件,则下列结论正确的有()A.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有种B.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有种C.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种D.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种14.(3分)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周.则()A.某学生从中选3门,共有30种选法B.课程“射”“御”排在不相邻两周,共有240种排法C.课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有144种排法D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法三、填空题(共4题;共4分)15.(1分)某校开设A类选修课5门,B类选修课4门,一位同学从中供选3门,若要求两类课程中至少选一门,则不同的选法共有.种16.(1分)五位同学排成一排,其中甲、乙必须在一起,而丙、丁不能在一起的排法有种17.(1分)若,则.18.(1分)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有种.四、解答题(共6题;共80分)19.(15分)已知4名学生和2名教师站在一排照相,求:(1)(5分)中间二个位置排教师,有多少种排法?(2)(5分)两名教师不能相邻的排法有多少种?(3)(5分)两名教师不站在两端,且必须相邻,有多少种排法?20.(15分)将7名应届师范大学毕业生分配到3所中学任教.(最后结果用数字表示)(1)(5分)4个人分到甲学校,2个人分到乙学校,1个人分到丙学校,有多少种不同的分配方案?(2)(5分)一所学校安排4个人,一所学校安排2个人,一所学校1个人,有多少种不同的分配方案?(3)(5分)其中有两所学校都各安排3个人,另一所学校安排1个人,有多少种不同的分配方案?21.(10分)有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子内.(1)(5分)共有几种放法?(2)(5分)恰有2个盒子不放球,有几种放法?22.(10分)(1)(5分)由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,十位数字与千位数字之差的绝对值等于7的四位数的个数共有几种?(2)(5分)我校高三学习雷锋志愿小组共有16人,其中一班、二班、三班、四班各4人,现在从中任选3人,要求这三人不能是同一个班级的学生,且在三班至多选1人,求不同的选取法的种数. 23.(15分)盒子内有3个不同的黑球,5个不同的白球.(1)(5分)全部取出排成一列,3个黑球两两不相邻的排法有多少种?(2)(5分)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有多少种?(3)(5分)若取一个白球记2分,取一个黑球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?24.(15分)江夏一中高二年级计划假期开展历史类班级研学活动,共有6个名额,分配到历史类5个班级(每个班至少0个名额,所有名额全部分完).(1)(5分)共有多少种分配方案?(2)(5分)6名学生确定后,分成A、B、C、D四个小组,每小组至少一人,共有多少种方法?(3)(5分)6名学生来到武汉火车站.火车站共设有3个“安检”入口,每个入口每次只能进1个旅客,求6人进站的不同方案种数.答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】解:甲的位置在中间已经固定,甲与乙不相邻,因此甲的左右相邻两个位置应从除甲乙之外的5人中选2人进行排列,剩下的人在其余位置上全排列,故有种,故答案为:D.【分析】从出甲乙之外的5人中选2人排在甲的两边并和甲相邻,剩下的全排列,利用排列数公式和乘法计数原理得到..2.【答案】C【解析】【解答】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有;然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有;最后剩下的3名同学去丙场馆.故不同的安排方法共有种.故答案为:C【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.3.【答案】C【解析】【解答】由题意,袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,至少有一个红球的取法有:①直接法:种不同的取法;②间接法:.故答案为:C.【分析】根据题意,可分别利用直接法和间接法求解,得到答案.4.【答案】A【解析】【解答】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,因此有种方式,所以四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者共有种方式.故答案为:A【分析】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,结合排列数的定义进行求解即可.5.【答案】B【解析】【解答】由于节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,则节目乙可放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,由分步计数原理可知,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有种,故答案为:B.【分析】固定节目甲、丙的位置,将节目乙放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,利用分步计数原理可得出结果.6.【答案】B【解析】【解答】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,即每串灯取下的顺序确定,取下的方法有种.故答案为:B【分析】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,由定序问题可求解.7.【答案】C【解析】【解答】从正方体的8个顶点中任取四个顶点,共有种,其中有6个表面和6个对角面中的四个顶点共面,不能构成三棱锥,所以共有个三棱锥.故答案为:C.【分析】利用间接法可得结果:从正方体的个顶点中任取四个顶点的取法减去四点共面的情形即可得到结果.8.【答案】B【解析】【解答】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有种,其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,考虑1和0相邻时,且1在0的左边,和剩余数字共有4!=24种排法,其中一半是重复的,故此时有12种重复.故共有种.故答案为:B.【分析】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有种,其中1和0排在一起有重复,共有12种,即可得答案.9.【答案】A【解析】【解答】由题意, 因为6箱医用外科口罩的规格相同,故四家医院分配到的口罩箱数有1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,则分配的方法有:①1,1,2,2:从4家医院中选择两家,分别分配1箱,共种.②1,1,1,3:从4家医院选出1家,分配给3箱,共种.共种.故答案为:A【分析】分四家医院分配到的口罩箱数分别为1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,分别计算再求和即可. 10.【答案】A【解析】【解答】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况:.当相邻的这组字母为时,将6个位置编成1-6号,若在1号和2号,则3号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;若在2号和3号,则1号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;若在3号和4号,则1号和2号字母不相同,5号和6号字母不相同,有种排法;若在4号和5号,则2号和6号字母相同,1号和3号字母相同,有2种排法;若在5号和6号,则1号和3号字母相同,2号和4号字母相同,有2种排法,即相邻的字母为时,共有种排法.同理,相邻的字母为时,也都有12种排法,故共有种排法.故答案为:A.【分析】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况:,利用位置分析法,可得出当相邻的字母为时,共有12种排法,进而可知不同的排法共有有种.11.【答案】C【解析】【解答】分两种情况:⑴个位与百位填入0与8,则有个;⑵个位与百位填入1与9,则有个.则共有个.故答案为:C【分析】首先分析可得,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的情况有2种,即:①当个位与百位数字为0,8时,②当个位与百位为1,9时,分别求出所有的情况,由加法原理计算可得答案.12.【答案】C【解析】【解答】数字7、2、1组成6个,数字7、6、1组成6个,数字6、3、1组成6个,数字3、2、1组成6个,共24个符合要求的三位数.故答案为:C.【分析】6根小木棍可能组成数字7、2、1,7、6、1,6、3、1,3、2、1,分别对其进行全排列即可得出结果.13.【答案】A,C,D【解析】【解答】解:根据题意,若抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品,即抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,则合格品的取法有种,不合格品的取法有种,则恰好有1件是不合格品的取法有种取法;则正确,错误;若抽出的3件中至少有1件是不合格品,有2种情况,①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,有种取法,②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,有种取法,则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种,正确;也可以使用间接法:在100件产品中任选3件,有种取法,其中全部为合格品的取法有种,则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有种取法,正确;故答案为:ACD.【分析】根据题意,依次分析选项,对于,由分步计数原理计算可得合格品的取法以及不合格品的取法,由分步计数原理可得正确,错误;对于,分2种情况讨论:①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,由加法原理可得;对于,由间接法分析:先计算在100件产品中任选3件的取法数目,再计算其中全部为合格品的取法,据此分析可得正确;综合即可得答案.14.【答案】C,D【解析】【解答】6门中选3门共有种,A不符合题意;课程“射”“御”排在不相邻两周,共有种排法,B不符合题意;课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有种排法,C符合题意;课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有种排法,D符合题意.故答案为:CD【分析】根据排列组合的相邻关系和不相邻关系,以及有限制排列的关系,逐个分析选项即可. 15.【答案】70【解析】【解答】由条件可知3门课程可以分成以下两种情况:类2门,类1门,共有种,或类1门,类2门,共有,所以不同的选法共有种方法.故答案为:70【分析】根据分类计数原理,3门功课可分成2种情况,分别求方法种数.16.【答案】24【解析】【解答】根据题意,先将甲乙看成一个“元素”,有2种不同的排法,将丙、丁单独排列,也有2种不同的排法,若甲、乙与第5个元素只有一个在丙丁之间,则有种情况,若甲、乙与第5个元素都在丙丁之间,有2种不同的排法,则不同的排法共有种情况.故答案为:24.【分析】根据题意,先使用捆绑法,将甲乙看成一个“元素”,再将丙、丁单独排列,进而将若甲、乙与第5个元素分类讨论,分析丙丁之间的不同情况,由乘法原理,计算可得答案.17.【答案】3【解析】【解答】因为,所以,化简得,解得.故答案为:3.【分析】用排列数和组合数的定义把已知等式化为乘积形式,然后可解方程.18.【答案】36【解析】【解答】4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学先取2名同学看作一组,选法有:现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:根据分步乘法原理,可得不同的安排方法种故答案为:36.【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.19.【答案】(1)解:;(2)解:;(3)解:.【解析】【分析】(1)先排教师有种方法,再排学生有种方法,再根据分步计数原理即可得到答案;(2)先排4名学生有种方法,再把老师插入4个学生形成的5个空位中,有种方法,根据分步计数原理即可得到答案;(3)先将2名老师看成一个整体,有种方法,再从4名学生种选2名排两端,有种方法,最后将剩下的2名学生和老师这个整体全排列,有种方法,由乘法原理即可得到答案.20.【答案】(1)解:(种)(2)解:(种)(3)解:(种)【解析】【分析】(1)利用组合的知识求解;(2)先不均匀分组,再分配到学校即可求解;(3)先不均匀分组,再分配即可.21.【答案】(1)解:每一个球有4种放法,故共有44=256(种)(2)解:恰有2个盒子不放球,也就是把4个不同的小球只放入2个盒子中,有两类放法;第一类,1个盒子放3个小球,1个盒子放1个小球,先把小球分组,有种,再放到2个小盒中有种放法,共有种方法;第二类,2个盒子中各放2个小球有种放法,故恰有2个盒子不放球的方法共有种放法.【解析】【分析】(1)明确共有4个球,每个球都有4种放法,盒子可以不放球,根据分步计数原理求解.(2)首先明确有两个盒子不放球的含义是将4个球放入2个盒子中,放球分为两类,一类是1个盒子放3个另一个放1个,二类是两个盒子各放2个,分别求出每一类的放法,再用加法计数原理求解.22.【答案】(1)解:十位数字与千位数字之差的绝对值等于7,可得千位数字和十位数字的组合有五种,每种组合中百位和个位的数共有种组合,所以符合条件的四位数共有种.(2)解:情形一:不选三班的同学,从12个人中选出3人,有种选取方法,其中来自同一个班级的情况有种,则此时有种选取方法;情形二:选三班的一位同学,三班的这一位同学的选取方法有4种,剩下的两位同学从剩下的12人中任选2人,有种选取方法,则此时有种选取方法.根据分类计数原理,共有种选取方法.【解析】【分析】(1)千位数字和十位数字的组合有五种,百位和个位的数共有种组合,计算得到答案.(2)考虑不选三班的同学和选三班的一位同学两种情况,利用排除法和分步分类计数原理得到答案.23.【答案】(1)解:首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有种;(2)解:从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球,共有种(3)解:从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球,共有种.【解析】【分析】(1)首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有;(2)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球;(3)从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球.24.【答案】(1)解:由题意得:问题转化为不定方程的非负整数解的个数,∴方程又等价于不定方程的正整数解的个数,利用隔板原理得:方程正整数解的个数为,∴共有多少种分配方案.(2)解:将问题转化为不定方程的正整数解个数,分组后再进行排列,∵不定方程的正整数解个数为,∴共有种方法.(3)解:设6名学生在3个安检的人数分别为,∵方程非负整数解的个数等价于方程的正整数解的个数,∴6人进站的不同方案种数为.【解析】【分析】(1)将问题转化为不定方程的非负整数解问题,再利用隔板原理进行求解;(2)将问题转化为不定方程的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解;(3)将问题转化为不定方程方程的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解.。

人教新课标A版高二数学《选修2-3》1.2.2 组合

人教新课标A版高二数学《选修2-3》1.2.2 组合

19 21 ,∴ ≤n≤ . 2 2
-n 3n 28 30 2 1 ∴C38 3n +C21+n=C30+C31=C30+C31=466.
课堂练习 2.把6个学生分到一个工厂的三个车间实习,每个车间2人,若甲必须分
到一车间,乙和丙不能分到二车间,则不同的分法有 9 种 . 3.从6位同学中选出4位参加一个座谈会,要求张、王两人中至多有
排列 bac bca bad bda cad cda
cbd cdb
cab cba dab dba dac dca dbc dcb
不写出所有组合,怎样才能知道组合的种数?
概念讲解
组合数公式:
C
m n
Am n(n 1)(n 2) (n m 1) n Am m! m
Cm n
n! m !(n m)!
n ! m Cn m !(n m) !

典例分析 等分组与不等分组问题 例1.6本不同的书,按下列条件各有多少种不同的分法; (1)分给甲、乙、丙三人,每人两本; (2)分成三份,每份两本;
(3)分成三份,一份1本,一份2本,一份3本;
(4)分给甲、乙、丙3人,一人1本,一人2本,一人3本; (5)分给甲、乙、丙3人,每人至少一本.
第一章 计数原理
1.2.2 组合
问题引入 问题1:枣庄——蚌埠的高铁即将开通请思
考一下需要设定几种计费方案呢?
枣庄西站记为——a号站 徐州东站记为——b号站 宿州东站记为——c号站
蚌埠南站记为——d号站
列举出所有的计费方案:
a b c d b b c d caBiblioteka ad问题归纳
从4个不同的元素a,b,c,d中任取2个元素合成一组有多少种不同的组? 只“取”不排

2019-2020年人教A版高中数学选修2-3:1.2排列与组合1.2.1排列课件 (共29张PPT)

2019-2020年人教A版高中数学选修2-3:1.2排列与组合1.2.1排列课件 (共29张PPT)
课时作业
[自主梳理] 1.排列的有关概念 (1)定义:一般地,从 n 个 不同 元素中取出 m(m≤n)个元素,按照一定的顺序 排成一列,叫作从 n 个 不同 元素中取出 m 个元素的一个排列. (2)相同排列:两个排列相同,当且仅当两个排列的元素 完全相同 ,且元素的 排列顺序 也相同.
2.排列数与排列数公式
后面,则他可选的密码个数共有( )
A.A66
B.A68
C.A35+A33
D.A35·A33
解析:分两步.第一步选 3 个数字安排在后三位,有 A35种方法,第二步把 3 个字母
安排在前三位,有 A33种方法,故共有 A35·A33个密码.
答案:D
探究三 “在”与“不在”的问题 [典例 3] 7 位同学站成一排. (1)若甲站在中间的位置,则共有多少种不同的排法? (2)甲、乙只能站在两端的排法共有多少种? (3)甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种? (4)甲不能站排头、乙不能站排尾的排法共有多少种? [解析] (1)先考虑甲站在中间,有 1 种排法,再在余下的 6 个位置排另外 6 位同学, 共 A66=720 种排法. (2)先考虑甲、乙站在两端,有 A22种排法,再在余下的 5 个位置排另外 5 位同学,有 A55种排法,共 A22A55=240 种排法.
1.2 排列与组合 1.2.1 排 列重点:排列的概念;排列数公
2.了解排列数的概念.
式;用排列知识解决简单的实
3.掌握排列数公式的推导方法.
际问题.
4.能用排列知识解决简单的实际问题. 难点:排列数公式的推导方法.
01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究 03 课后 巩固提升
排列问题的实质是“元素”占“位子”问题,有限制条件的排列问题的限制条件主要 表现在某元素不排在某个位子上或某个位子不排某些元素,解决该类排列问题的方法 主要是按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先满足特殊位子.

高中数学 1.2 2排列与组合教案 新人教A版选修选修2-3

高中数学 1.2 2排列与组合教案 新人教A版选修选修2-3

2013年高中数学 1.2 2排列与组合教案新人教A版选修选修2-3
教学内容背景材料:
义务教育课程标准实验教科书(人教版)二年级上册第八单元的排列与组合
教学目标:
1、通过观察、猜测、操作等活动,找出最简单的事物的排列数和组合数。

2、经历探索简单事物排列与组合规律的过程。

3、培养学生有顺序地全面地思考问题的意识。

4、感受数学与生活的紧密联系,激发学生学好数学的信心。

教学重点:经历探索简单事物排列与组合规律的过程
教学难点:初步理解简单事物排列与组合的不同
教具准备:教学课件
学具准备:每生准备3张数字卡片,学具袋
教学过程:
能写出几个两位数?问题刚说完小
个,小狗说
学生活动教师巡视。

同学写出的个数不同,怎样
力、情感。

2
小熊、小猪一共握几次手?怎样握?
的同与不同,师:刚才我们帮森林学校的小动物们
直夸同学们聪明呢!通过解决这两个

计一下共有多少种穿法。

如果需要的。

高中数学1.2排列与组合课件新人教A版选修2-3

高中数学1.2排列与组合课件新人教A版选修2-3

二、问题展示、合作探究
Ⅱ 辨析讨论—深化概念
辨析
有无 顺序
判断下列各事件是排列问题,还是组合问题. (1)从50个人中选3个人去参加同一种劳动,有多 少种不同的选法? (2)从50个人中选3个人到三个学校参加毕业典礼, 有多少种选法? (3)从1,2,3,…,9九个数字中任取3个,组成一个三 位数,这样的三位数共有多少个? (4)从1,2,3,…,9九个数字中任取3个,然后把这三 个数字相加得到一个和,这样的和共有多少个?
3 4
可分为哪两步?
二、问题展示、合作探究
概念讲解
一般地,求从 n 个不同元素中取出m 个元素的排 列数,可以分为以下2步: 第1步,先求出从这 n 个不同元素中取出m 个元素 m 的组合数 Cn . m m 第2步,求每一个组合中m 个元素的全排列数An . n m m m 根据分步计数原理,得到: An Cn Am
排列与组合的 概念有什么共 同点与不同点?
二、问题展示、合作探究
概念讲解
排列定义: 一般地,从n个不同元素中取出m (m≤n) 个 元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从 n 个不同元素 中取出 m 个元素的一个排列.
组合定义: 一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个 元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一 个组合.
排列 有无顺序 组合
排列是 选择后 再排序 的结果
转 化 组合数公式
组合是 选择的 结 果
五、预习指导 新课链接
学习目标: 1.通过课后练习进一步熟练组合数公式. 2.通过探究理解并掌握组合数的性质. 3.通过实例练习,能够运用组合数公式及两 个性质解决有关问题
三、达标检测、巩固提升
梯度三:定义公式的灵活应用 C1(2012年· 山东卷)现有16张不同的卡片,其中 红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张,从中任取3 张,要求这卡片不能是同一种颜色,且红色卡片 C 至多1张,不同取法的种数为( ) A.232 B.252 C.472 D.484

高二数学人教A版选修2-3课件:1.2.2 组合

高二数学人教A版选修2-3课件:1.2.2 组合

=
C������������ =左边,
故原式成立.
迁移应用
一 二三四
知识精要
典题例解
迁移应用
三、简单组合问题 解简单的组合应用题时,要先判断它是不是组合问题,取出元素只是组成一组,与顺序无关则是组合问题;取出 元素排成一列,与顺序有关则是排列问题.只有当该问题能构成组合模型时,才能运用组合数公式求出其种数. 在解题时还应注意两个计数原理的运用,在分类和分步时,注意有无重复或遗漏.
种,从4名C女62教师中选2名的选法有 种,根据分步乘法计数C原42理,共有选法
C62
×
C42
=
6×5 ×
2×1
42××31=90(种).
一 二三四
知识精要
典题例解
迁移应用
1.若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有( )
A.60种
B.63种
C.65种
D.66种
同时参加,则他们发言时不能相邻,那么不同的发言顺序的种数为( )
A.360
B.520
C.600
D.720
答案:C
解析:分两类:第1类,甲、乙中只有一人参加,则有
=2×10×24=480(种)选法.
C21 × C53 × A44
一 二三四
知识精要
典题例解
【例1】 判断下列问题是排列问题还是组合问题,并分别求出对应的方法数.
迁移应用
(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?
答)

高中数学人教A版选修2-3教案-1.2 排列与组合_教学设计_教案_2

高中数学人教A版选修2-3教案-1.2 排列与组合_教学设计_教案_2

教学准备1. 教学目标组合概念的理解及应用2. 教学重点/难点组合概念的理解及应用3. 教学用具4. 标签教学过程一、内容归纳1、知识精讲(1)组合从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并组成一组,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,用符合C表示。

组合数公式为2、重点难点:组合概念的理解及应用3、思维方式:与排列问题进行类比思考4、特别注意:分类时标准应统一,否则易出现遗漏和重复二、问题讨论例4(优化设计P176例3)、从1,2,…,30这前30个自然数中,每次取不同的三个数,使这三个数的和是3的倍数的取法有多少种?解:令A={1,4,7,10,…,28},B={2,5,8,11,…29},C={3,6,9,…,30}组成四位数的方式有以下四类符合题意:①A,B,C中各取一个数,有种;②仅在A中取3个数,有种;③仅在B中取3个数,有种;④仅在C中取3个数,有种,故由加法原理得:=1360种.【评述】按元素的性质分类是处理带限制条件的组合问题的常用方法,对于某几个数的和能被某数整除一类的问题,通常是将整数分类,凡余数相同者归同一类.例5、马路上有编号为1,2,3,…,10的十只路灯,为节约用电又看清路面,可以把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,在两端的灯也不能关掉的情况下,求满足条件的关灯方法有多少种?解:问题等价于在七只亮着的路灯产生的六个空档中放入三只熄掉的路灯,因此,所求的方法种数为C=20【思维点拔】注意插空法的应用。

解决一些不相邻问题时,可以先排一些元素然后插入其余元素,使问题得以解决。

例6(优化设计P176例4)、如图, 从一个3×4的方格中的一个顶点A到对顶顶点B的最短路线有几条?解:把质点沿网格线从点A到点的最短路径分为七步,其中四步向右,三步向上,不同走法的区别在于哪三步向上,因此,本题的结论是:.【深化拓展】(优化设计P176)1、某城市由n条东西方向的街道和m条南北方向的街道组成一个矩形街道网,如图所示,要从A处走到B处,使所走的路程最短,有多少种不同的走法?解:将相邻两个交点之间的街道称为一段,那么从A到B需要走(n+m-2)段,而这些段中必须有东西方向的(n—1)段,其余的为南北方向的(m-1)段,所以共有=种走法。

数学人教A版选修2-3教材梳理:1.2排列与组合 含解析 精品

数学人教A版选修2-3教材梳理:1.2排列与组合 含解析 精品

庖丁巧解牛知识·巧学一、排列、排列数公式1.排列一般地,从n个不同的元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.(1)“一定的顺序”说明如果两个排列相同,那么不但所有元素相同,而且排列的顺序也要相同.如三个数的排列123与132虽然元素完全相同,但元素的排列顺序不同,它们也是不同的排列.(2)“n个不同的元素”,所给的n个元素不同,所取出的元素也就各不相同,也就是说如果某个元素被取出,就不能再取了,即无重复的排列.深化升华 判断一个具体问题是不是排列问题,就看从n个不同元素中取出m个元素后,再安排这m个元素时是有序还是无序,有序就是排列,无序就不是排列.也就是说,排列问题与元素的顺序有关,与顺序无关的不是排列.如取出两个数做乘法就与顺序无关,就不是排列,做除法就与顺序有关,就是排列.2.排列数从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号A m n 表示.排列数概念可以从集合的角度进行解释.例如:从a、b、c这三个不同的元素中任取两个元素的排列数的问题,就是集合A={ab,bc,ca,ba,cb,ac}的元素个数问题,显然card(A)=6.这里,由排列的定义知,集合A 中的元素ab与ba应视为不同的元素.辨析比较 “排列”与“排列数”是两个不同的概念,排列是一个具体的排法,不是数;排列数是所有排列的个数.它是一个数.在写具体排列时,要按一定规律写,以免造成重复或遗漏.3.排列数公式(1)排列数公式:①连乘表示式:m n A =n(n-1)(n-2)…(n -m+1).其中,n ,m ∈N *,且m≤n;②阶乘表示式:)!(!m n n A m n -=,其中n,m ∈N *,且m≤n. (2)全排列:n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个不同元素的一个全排列.(3)阶乘:n个不同元素全部取出的排列数,等于正整数1到n的连乘积,叫做n的阶乘,用n!表示,即n n A =n!.规定0!=1.(4)排列数性质:①m n A =n 11--m n A ;②m n A =m n m n A A 111---+.记忆要诀 排列数的连乘表示式的右边是m个数的连乘积,其特点是:第一个因数是n,后面的每一个因数都比它前面的因数少1;最后一个因数是n-m+1,一共有m个连续自然数的连乘积.方法归纳 对于排列数的两个形式的公式,连乘表示式常用于计算具体的含有数字的排列数的值;阶乘表示式则常用于含字母的排列数的变形和证明有关等式.二、组合、组合数公式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.组合定义中包含了两点:一是“取出元素”,二是“并成一组”.即与元素的顺序无关.如果两个组合中的元素完全相同,不管它们的顺序如何都是相同的组合.当两个组合中的元素不完全相同,即使只有一个元素不相同,就不是相同的组合.疑点突破 组合与排列的共同点是都要“从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素”.不同点是前者是“不管顺序并成一组”,而后者要“按照一定顺序排成一列”.区分某一个问题是排列问题还是组合问题,关键看选出的元素与顺序是否有关,若交换某两个元素的位置对结果产生影响,则是排列问题;若交换任意两个元素的位置对结果没有影响,则是组合问题,也就是说排列问题与选取元素的顺序有关,组合问题与选取元素的顺序无关.在写出某个排列问题的所有排列时,采用“树形图”的写法较好;在写出某个组合问题的所有组合时,设计好程序,一般采用递进式的写法比较好,在书写时,要做到不重不漏.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m n C 表示.“组合”与“组合数”是两个不同的概念,组合是一个具体的事件,不是一个数;而“组合数”是符合条件的所有组合的个数,它是一个数.方法归纳 处理排列组合应用题常用的方法有:①相邻元素归并法(捆绑法);②相离元素插空法;③定位元素优先安排法;④有序分配依次分组法;⑤多元素不相容情况分类法;⑥交叉问题集合法;⑦混合问题先组合后排列法;⑧“至少”“至多”问题间接排除法.3.组合数公式(1)组合数的连乘表示式:由于m mm n m n A C A ∙=,因此, !)1()2)(1(m m n n n n A A C m m m n m n+---== ,这里,n,m ∈N *,并且m≤n. (2)组合数的阶乘表示式:)!(!!m n m n C m n -=,这里,n,m ∈N *,并且m≤n.可得1=n n C ,10=n C . (3)组合数的两个性质:①m n n m n C C -=;②11-+=m nm n m n C C C 深化升华 利用排列数公式和组合数公式进行计算、证明时,要正确地选用公式,同时注意m nm n C A ,中m≤n这个隐含条件.在利用组合数公式计算、化简时,要灵活运用组合数的性质,一般地,计算m n C 时,若m比较大,可利用性质①,不计算m n C 而改为计算m n n C -,在计算组合数之和时,常利用性质②.问题·探究问题1 某年中国足球超级联赛共有12个队参加,每队都要与其他各队在主客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?思路:将参加比赛的12个队看作12个元素,每一场比赛即为从12个不同元素中任取2个元素的一个排列,其中设排在前面的队为主场比赛.总共比赛的场次,就是从12个不同元素中任取2个元素的排列数,则212A =12×11=132场.探究:在解排列、组合应用问题时,要注意三点:①仔细审题,判断是排列问题还是组合问题,或者是二者的混合;要按元素的性质分类,按事件发生的过程分步;②深入分析,严密周详,注意分清是乘还是加,不重不漏,要多角度分析,分类考虑;③对于有限制条件的比较复杂的排列组合问题,要通过分析设计出合理的方案,把复杂问题分解成若干简单问题后运用分类加法或分步乘法计数原理来解决.问题2A 、B 、C 三地之间都有直达的汽车,某客运公司独家经营三地之间的客运直达业务,三地之间距离各不相同,而车票价格取决与路程的远近,并且任意两地之间的来回票价相同,问客运公司需要准备多少种票价的车票?需要准备多少种车票?思路:汽车票的种数与起点站、终点站有关,从A 地到B 地和从B 地到A 地是不同的,所以车票也不相同,也就是票的种数与顺序有关.而无论从哪儿到哪儿,票价不变,如从A 地到B 地和从B 地到A 地的票价相同,也就是票价与顺序无关.所以多少票价的车票,是从三个不同的元素A 、B 、C 中任取两个,不管怎样的顺序并成一组,是一个组合问题,种数为22323⨯=C =3种.而车票的种数相当于从三个元素中任取两个,然后按一定顺序排列,即23A =3×2=6种.探究:对于有附加条件的排列组合问题应遵循两个原则:一是按元素的性质分类,二是按事件发生的过程进行分步.解决此类的实际应用题,通常从三个途径考虑:一是以元素为主考虑,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素.二是以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置.三是先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不合要求的排列或组合数.典题·热题例1(2005辽宁高考)用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有________个(用数字作答)思路分析:组成这样的八位数可以分成三步:第一步是把1与2、3与4、5与6捆绑看作三个整体排成一列,共有33A 种排法;第二步是把7与8插入第一步中的三个整体之间,共有24A 种排法;第三步是第一步当中的1与2、3与4、5与6之间的位置可以交换,共有222222A A A ∙∙种排法.所以组成这样的八位数共有2222222433A A A A A ∙∙∙∙=576个. 答案:576方法归纳 元素相邻问题,一般用“捆绑法”,先把相邻的若干个元素“捆绑”为一个大元素与其余元素全排列,然后再松绑,将这若干个元素内部全排列,而元素不相邻问题,一般用“插空法”,先将不相邻元素以外的元素的普通元素全排列,然后在普通元素之间及两端插入不相邻元素.上述方法可归纳为:元素要相邻,看成一整体;元素不相邻,见缝插进去.例2(2005浙江高考)从集合{P ,Q ,R ,S}与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任限2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母Q 和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是_________________.(用数字作答)思路分析:本题若直接求解,则“每排中字母Q 和数字0至多只能出现一个”要分“每排中字母Q 和数字0都不出现、只出现字母Q 、只出现数字0”三类考虑;若间接求解,则只须将总数4421024A C C ∙∙减去字母Q 和数字0都出现的排法种数441913A C C ,即不同的排法种数是4419134421024A C C A C C -∙∙=5 832答案:5 832拓展延伸 (2005福建高考)从6人中选4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,则不同的选择方案共有( )A.300种B.240种C.144种D.96种思路分析:若直接求解,则“6人中甲、乙两人不去巴黎游览”要分为“甲、乙没有被选中;被选中一人但是去其他三个城市游览;被选中2人但是去其他三个城市游览”三类来考虑,显然较为复杂.若间接求解,则只须将总数46A 中减去甲、乙中有1人去巴黎游览的方案种数352A ,即不同的选择方案共有46A -235A =240种. 答案:B方法归纳 对排列问题或组合问题,当正面考虑较繁或难以下手时,不妨从反面入手,即用间接法.用间接法求解的常见题型有:至少型、至多型、否定型、重复型等.例3判断下列各事件是排列问题,还是组合问题,并求出相应的排列数或组合数.(1)10个人相互各写一封信,共写多少封信?(2)10个人规定相互通一次电话,共通了多少次电话?(3)10支球队以单循环进行比赛(每两队比赛一次),这次比赛需要进行多少场次?(4)从10个人里选3个代表去开会,有多少种选法?(5)从10个人里选出3个不同学科的科代表,有多少种选法?思路分析:根据排列与组合的定义进行判断,问题的关键是看这一事件有没有顺序.解:(1)是排列问题.因为发信人与收信人是有区别的.排列数为210A =90种.(2)是组合问题.因为甲与乙通了一次电话,也就是乙与甲通了一次电话,没有顺序的区别.组合数为210C =45种.(3)是组合问题.因为每两个队比赛一次,并不需要考虑谁先谁后,没有顺序的区别.组合数为210C =45种.(4)是组合问题.因为三个代表之间没有顺序的区别.组合数为310C =120种.(5)是排列问题.因为三个人中,担任哪一科的课代表是有顺序区别的.排列数为310A =720种.方法归纳 区别排列与组合问题,先确定完成的是什么事件,然后看问题是否与顺序有关,与顺序有关的是排列,与顺序无关的是组合.例4用0,1,2,3,4,5这六个数字:(1)能组成多少个无重复数字的四位偶数?(2)能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数?(3)能组成多少个比1 325大的四位数?思路分析:该例中的每一个小题都是有限制条件的排列问题,除了应注意题目中要求的明显条件外,还应注意隐含条件“0不能排在首位”.我们采取先特殊后一般的原则,将问题分解为几个易求解的简单问题.解:(1)符合条件的四位偶数可以分为三类:第一类:0在个位时有35A 个;第二类:2在个位时,首位从1,3,4,5中选定1个,有14A 种.十位和百位从余下的数字中选,有24A 种,于是共有14A ·24A 个.第三类:4在个位时,与第二类同理,也有14A ·24A 个.由分类加法计数原理知,共有四位偶数的个数为35A +14A ·24A +14A ·24A =156个.(2)五位数中5的倍数可分为两类:个位数上的数字是0的五位数有54A 个;个位数上的数字是5的五位数有3414A A ∙个.故满足条件的五位数的个数共有54A +3414A A ∙=216个. (3)比1 325大的四位数可分为三类:第一类:形如2□□□,3□□□,4□□□,5□□□,共3514A A ∙个; 第二类:形如14□□,15□□,共有2412A A ∙个;第三类:形如134□,135□,共有2312A A ∙个.由分类加法计数原理知,比1 325大的四位数共有:3514A A ∙+2412A A ∙+2312A A ∙=270个. 深化升华 不同数字的无重复排列是排列问题中的一类典型问题,其常见的附加条件有:奇偶数、位数关系、大小关系等,也可以有相邻问题、插空问题,也可以与数列等知识相联系等.解决这类问题的关键是搞清事件是什么,元素是什么,位置是什么,给出了什么样的附加条件;然后按特殊元素(位置)的性质分类(每一类的各种方法都能保证事件的完成),按事件发生的连续过程合理分步来解决.例5有4名男生、5名女生,全体排成一行,问下列情形各有多少种不同的排法?(1)甲不在中间也不在两端;(2)甲、乙两人必须排在两端;(3)男、女生分别排在一起;(4)男女相间;(5)甲、乙、丙三人从左到右顺序保持一定.思路分析:本例集排列组合多种类型于一题,应充分利用元素分析法(优先考虑特殊元素)、位置分析法(优先考虑特殊位置)、直接法、间接法、捆绑法、插空法、等机会法等常见的解题思路.解:(1)方法一:元素分析法先排甲有6种,其余有88A 种.故共有6×88A =241 920种排法.方法二:位置分析法中间和两端有38A 种排法,包括甲在内的其余6人有66A 种排法,故共有38A ·66A =336×720=241 920种排法.方法三:等机会法9个人的全排列有99A 种,甲排在每一个位置的机会都是均等的,依题意,甲不在中间及两端的排法总数是99A ×96=241 920种.方法四:间接法99A -3×88A =688A =241 920种.(2)先排甲、乙,再排其余7人,共有7722A A ∙=10 080种排法. (3)捆绑法:554422A A A ∙∙=5 760种. (4)插空法:先排4名男生有44A 种方法,再将5名女生插空,有55A 种方法,故共有44A ·55A =5 760种.(5)方法一:9人共有99A 种排法,其中甲、乙、丙三人有33A 种排法,因而在99A 种排法中每33A 种对应一种符合条件的排法,故共有3399A A =60 480种排法. 方法二:6639A C ∙=60 480种. 深化升华 解决排列、组合综合问题要遵循两个原则:(1)按事情发生的过程进行分步;(2)按元素的性质进行分类,具体地说,解排列组合的应用题,通常有以下途径: ①以元素为主体,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;②以位置为主体,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置;③先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列或组合数.例6求证:!111321443322n A n A A A n n-=-++++ 思路分析:等式左边是n-1项的和,右边是两项的差,联想数列求和,与数列求和类似,考虑把它的一般项)!1(+m m 进行拆项,使中间的很多项相消,以求得它们的和. 解:!1!43!32!211321443322n n A n A A A n n-++++=-++++ ∵)!1(1!1)!1(1)1()!1(+-=+-+=+m m m m m m .所以左边=!11]!1)!1(1[)!41!31()!31!21()!211(n n n -=--++-+-+- 方法归纳 关于排列数的恒等式证明,一般都要选用排列数的阶乘表示式n n A =n!和)!(!m n n A m n -=.。

新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(组合)

新人教A版高中数学(选修2-3)1.2《排列与组合》(组合)

例6.甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至
周五的5天中参加某项志愿者活动,要求
每人参加一天且每天至多安排一人,并要
求甲安排在另外两位前面。不同的安排方
法共有( )
种方法,
所以,一共有90+360+90=540种方法.
元素相同问题隔板策略
例.有10个运动员名额,再分给7个班,每 班至少一个,有多少种分配方案?
解:因为10个名额没有差别,把它们排成 一排。相邻名额之间形成9个空隙。
在9个空档中选6个位置插个隔板, 可把名额分成7份,对应地分给7个 班级,每一种插板方法对应一种分法 将n个相同共的有元__素__分__成__m__份_种(分n,法m。为正整数),每 份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n个元素 排成一排的n-1个空隙中,所有分法数为
组合数性质1: 2:
特别地:
练习一
(1) (2)
(3) (4) (5)求
0 7
1,或5
的值 511
例题解读
求证: 证明:因为
左边= =左边,所以等式成立
评注: 注意阶乘的变形形式:
练习精选: 证明下列等式 : (1)
(2)
例题解读:
例1.6本不同的书,按下列要求各有多少种 不同的选法: (1)分给甲、乙、丙三人,每人2本;
你发现ad了b bda dba
acd
什么ac?d cad dac
adc cda dca
bcd cbd dbc
bcd
bdc cdb dcb
(三个元素的)1个组合,对应着6个排列
对于 ,我们可以按照以下步骤进行
概念讲解
组合数公式
排列与组合是有区别的,但它们又有联系. 一般地,求从n个不同元素中取出m个元素的

高中数学选修2-3(人教A版)第一章计数原理1.2知识点总结含同步练习及答案

高中数学选修2-3(人教A版)第一章计数原理1.2知识点总结含同步练习及答案

1 6 7 12 C0 12 < C12 < ⋯ < C12 > C12 > ⋯ > C12 ,所以 2x − 3 ⩾ 5 且 2x ⩽ 12 解得 4 ⩽ x ⩽ 6.
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− A5 9
= =
8 × 7 × 6 × 5 × (8 + 7) 8 × 7 × 6 × 5 × (24 − 9) = 1.
2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×5 8×7×6×5×4×3×2×1−9×8×7×6×5
(3)根据原方程,可得
3x(x − 1)(x − 2) = 2(x + 1)x + 6x(x − 1).
0 10 (1)计算:C5 10 ⋅ C10 − C10 ; m−1 (2)证明:mCm n = nCn−1 .
解:(1)原式= (2)证明:因为
10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 1 − 1 = 252 − 1 = 251 ; 5×4×3×2×1
Cm n =
n! , m!(n − m)! (n − 1)! n(n − 1)! n m−1 n n! ⋅ = = . Cn−1 = m m (m − 1)!(n − m)! m ⋅ (m − 1)!(n − m)! m!(n − m)!
正整数 1 到 n 的连乘积,叫做 n 的阶乘,用 n! 表示.另外,我们规定 0! = 1 .所以排列数公 式还可以写成
Am n =
(n − m)!
n!
.
组合的定义 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(combination). 组合数及组合数的公式 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 Cm n 表示.

人教A版高中数学选修2-3课件1.2.2排列与组合综合.pptx

人教A版高中数学选修2-3课件1.2.2排列与组合综合.pptx

(4)在1、2、3……30这三十个数中,每取 两两不等的三个数,使它们的和是3的倍数, 共有多少种不同的取法?
约数:(5)数2160共有多少个正约数(包 括1和本身在内)?其中共有多少个正的偶 约数?
十、分配、分组问题:解题时要注意“均匀”与 “非均匀”的区别、分配与分组(分堆)的区别。
例10.(1)将12本不同的书 Ⅰ、分给甲、乙、丙三人,每人各得4本有种
例6(1)有4名学生和3位老师排成一排照相,规定两 端不排老师且老师顺序固定不变,那么不同的排法 有种。
(2)由0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位 数,其中个位数字小于十位数字,十位数字小于百 位数字,则这样的数共有个。
(3)书架上放有5本书(1~5册),现在要再插入3本 书,保持原有的相对顺序不变,有种放法。
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例4.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共 有个。 (2)由0、1、2、3、4、可以组成个无重复数 字的三位数。 (3)从6名短跑运动员中选4人参加4×100米 的接力赛,如果其中甲不能跑第一棒,乙不能 跑第四棒,共有多少种参赛方案?
五、先组后排:排列、组合综合题,通常 都是先考虑组合后考虑排列。
三、插空法:有要求元素不相邻(即间隔排)的排 列问题,可以制造空档插空。
例3.(1)五种不同的收音机和四种不同的电视机陈 列一排,任两台电视机不靠在一起,有___种陈列方法。 (2)6名男生6名女生排成一排,要求男女相间的排法 有种。
四、排除法(即逆向思考):先算暂时不考虑 限制条件的排列或组合种数,然后再从中减 去所有不符合条件的排列或组合数。
空白演示
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解“排列、组合应用问题”的 思维方法
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一、优限法:对有特殊元素(被限制的元素)或特殊位 置(被限制的位置)的排列,通常是优先排特殊元素 或特殊位置,再考虑其它的元素或其它的位置。
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(1)
(2)
作业P27 习题1.2 2、 9
【练习】
组合应用
1.用m、n表示
2.从8名乒乓球选手中选出3名打团体赛,共 有 种
不同的选法;如果这三个选手又按照不同顺序安排,

种方法.
3.10名学生,7人扫地,3人推车,那么不同 的分工方 法有 种;
例1. 在产品检验中,常从产品中抽出一部分 进行检查.现有100件产品,其中3件次品,97件 正品.要抽出5件进行检查,根据下列各种要求, 各有多少种不同的抽法?
如:已知4个元素a 、b 、 c 、 d ,写出每次取出
两个元素的所有组合个数是:
练一练
1.写出从a,b,c,d 四个元素中任取三个元素的所有 组合
c bd ac d b cd
abc , abd , acd ,bcd .
组合 abc
排列
abc bac cab acb bca cba
abd
abd bad dab
﹒C4 ﹒C5 ﹒C6
﹒﹒﹒ ﹒
A D1 D2 D3 D4
B
(1)
组合数的性质
(2)
练习(1)求
的值 161700
(2)求满足
(3)求证:① ②
(4)求
的x值 5或2 的值 511
●思悟小结
1. 排列与组合之间的区别在于有无顺序。组合 中常见的问题有:选派问题、抽样问题、图形问 题、集合问题、分组问题,解答组合问题的关键 是用好组合的定义和两个基本原理,只选不排, 合理分类、分步.
1)元素相同; 2)元素排列顺序相同.
元素相同
思考三:组合与排列有联系吗?
构造排列分成两步完成,先取后排; 而构造组合就是其中一个步骤.
判断下列问题是组合问题还是排列问题?
(1)设集合A={a,b,c,d,e},则集合A的含有3个元素的
子集有多少个?
组合问题
(2)某铁路线上有5个车站,则这条铁路线上共需准备
你发现ad了b bda dba
acd
什么ac?d cad dac
adc cda dca
bcd cbd dbc
bcd
bdc cdb dcb
(三个元素的)1个组合,对应着6个排列
对于 ,我们可以按照以下步骤进行
概念讲解
组合数公式
排列与组合是有区别的,但它们又有联系. 一般地,求从n个不同元素中取出m个元素的
既有 种方法。按照第一个隔板前的指标数为1班的
指标,第一个隔板与第二个隔板之间的指标数为2班的指
标,以此类推,因此共有
种分法.
例题解读:
(2)先拿3个指标分给二班1个,三班2个,
然后,问题转化为7个优秀指标分给三个班,
每班至少一个.由(1)可知共有
种分法
注:第一小题也可以先给每个班一个指标,
然后,将剩余的4个指标按分给一个班、两
例3 在∠MON的边OM上有5个异于O点的点,
ON上有4个异于O点的点,以这十个点(含O)为
顶点,可以得到多少个三角形?
EN
A ·B·C· D· ·
O F· G· H· I· M
例4 有12名划船运动员,其中3人只会划左舷, 4人只会划右舷, 其它5人既会划左舷, 又会划 右舷, 现要从这12名运动员中选出6人平均分 在左右舷参加划船比赛,有多少种不同的选法?
A32 6
问题二:从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参 加某天一项活动,有多少种不同的选法?
甲、乙;甲、丙;乙、丙 3
问题一
从已知的3 个不同元素 中每次取出 2个元素,按 照一定的顺 序排成一列.



排列
问题二
从已知的3个 不同元素中 每次取出2个 元素,并成一 组


组合

概念讲解
组合定义:
种方法.
(4)在(3)的基础上再进行全排列,所以一共有
种方法.
例题解读:
例1.6本不同的书,按下列要求各有多少种不同 的选法: (5)分给甲、乙、丙三人,每人至少1本
解:(5)可以分为三类情况:
①“2、2、2型” 的分配情况,有 种方法;
②“1、2、3型” 的分配情况,有
种方法;
③“1、1、4型”,有
2.理解组合数的性质 3.解受条件限制的组合题,通常有直接法(合 理分类)和间接法(排除法).
P27 习题1.2 10、 11
组合与组合数
通过前面的学习,我们已经知道了组合的定义, 组合数及其一些性质和组合与排列的关系。今天我 们将在此基础上,继续学习它们的一些应用
(一)组合数的 公式及其性质:
个班、三个班、四个班进行分类,共有
种分法.
例题解读
例3.(1)四个不同的小球放入四个不同的盒中,一共 有多少种不同的放法? (2)四个不同的小球放入四个不同的盒中且恰有一个空 盒的放法有多少种?
解:(1)根据分步计数原理:一共有
种方法;
(2)(捆绑法)第一步:从四个不同的小球中任取两个
“捆绑”在一起看成一个元素有 种方法;第二步:从
素的所有组合.
a
b
c
b cd
cd
ab , ac , ad , bc , bd , cd
d
(6个)
概念讲解
组合数
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所 有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号 表示.
注意:
是一个数,应该把它与“组合”区别开来.
如:从 a , b , c三个不同的元素中取出两个元素 的所有组合个数是:
(1)无任何限制条件; (2)全是正品;
(3)只有2件正品;
(4)至少有1件次品;
(5)至多有2件次品; (6)次品最多.
解答:(1)
(2)
(3)
(4)
,或
(5)
(6)
练习:
1.有10道试题,从中选答8道,共有 种选法、
又若其中6道必答,共有
不同的种选法.
2.某班有54位同学,正、副班长各1名,现选派6名同学 参加某科课外小组,在下列各种情况中 ,各有多少种 不同的选法? (1)无任何限制条件; (2)正、副班长必须入选; (3)正、副班长只有一人入选; (4)正、副班长都不入选; (5)正、副班长至少有一人入选; (5)正、副班长至多有一人入选;
练习 如图,在以AB为直径的半圆周上有异于
A,B的六个点C1, C2 ,C3 , C4 ,C5 ,C6 , AB上有异 于A, B的四个点D1 , D2 , D3 , D4,问
(1)以这10个点中的3个点为顶点可作多少
个三角形?
(2)以图中12个点(包括A,B)中的四个为顶
点,可作多少个四边形?
﹒ C3 ﹒ C2 ﹒ C1
多少种车票?
排列问题
有多少种不同的火车票价? 组合问题
(3)10人聚会,见面后每两人之间要握手相互问候,共
需握手多少次?
组合问题
组合是选择的结果,排列 是选择后再排序的结果.
概念理解
1.从 a , b , c三个不同的元素中取出两个元素的所 有组合分别是: ab , ac , bc (3个)
2.已知4个元素a , b , c , d ,写出每次取出两个元
排列数,可以分为以下2步:
第1步,先求出从这n个不同元素中取出m个 元素的组合数 .
第2步,求每一个组合中m个元素的全排列数 .
根据分步计数原理,得到:
因此:
这里m,n是自然数,且 mn ,这个公式叫做组合 数公式.
从 n个不同元中取出m个元素的排列数 组合数公式:
例题分析
例1、计算:⑴

(3)已知:
组合定义: 一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n) 个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元 素的一个组合.
共同点: 都要“从n个不同元素中任取m个元素”
不同点: 排列与元素的顺序有关, 而组合Fra bibliotek与元素的顺序无关.
概念理解 思考一:aB与Ba是相同的排列 还
是相同的组合?为什么?
思考二:两个相同的排列有什么特点?两个相同 的组合呢?
种方法,
所以,一共有90+360+90=540种方法.
元素相同问题隔板策略
例.有10个运动员名额,再分给7个班,每 班至少一个,有多少种分配方案?
解:因为10个名额没有差别,把它们排成 一排。相邻名额之间形成9个空隙。
在9个空档中选6个位置插个隔板, 可把名额分成7份,对应地分给7个 班级,每一种插板方法对应一种分法 将n个相同共的有元__素__分__成__m__份_种(分n,法m。为正整数),每 份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n个元素 排成一排的n-1个空隙中,所有分法数为
四个不同的盒中任取三个将球放入有 种方法,所以,
一共有
=144种方法
例题解读:
例4.马路上有编号为1,2,3,…,10的十盏路 灯,为节约用电又不影响照明,可以把其中3盏灯 关掉,但不可以同时关掉相邻的两盏或三盏,在 两端的灯都不能关掉的情况下,有多少种不同的 关灯方法?
解:(插空法)本题等价于在7只亮着的路灯之间
⑴ 35
,求n的值
(2) 120
例2.甲、乙、丙、丁4支足球队举行单循环赛,
(1)列出所有各场比赛的双方; (2)列出所有冠亚军的可能情况. 解:(1) 甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁
(2)甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁 乙甲、丙甲、丁甲、丙乙、丁乙、丁丙
例3
●思悟小结
1.理解组合的定义,区别排列与组合之间的关系. (1)有序与无序的区别 (2)同是从n个元素中取m个元素,但是组合 一旦取完就结束,而排列还要继续进行排序 2.理解组合数的的定义与公式
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