(共39张PPT)
第六章 计数原理
6.2 排列与组合
6.2.3 组 合
6.2.4 组合数
必备知识 探新知
关键能力 攻重难
课堂检测 固双基
素养目标 定方向
素养作业 提技能
素养目标 定方向
课程标准 学法解读
1.理解组合与组合数的概念. 2.会推导组合数公式,并会应用公式求值. 3.理解组合数的两个性质,并会求值、化简和证明. 1.通过学习组合与组合数的概念,培养数学抽象的素养.
2.借助组合数公式及组合数的性质进行运算,培养数学运算的素养.
必备知识 探新知
组合的定义
从n个不同元素中取出m(n≥m)个元素并成一组,称为从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
思考1:组合概念中的两个要点是什么?
提示:(1)取出的元素是不同的.
(2)“只取不排”,即取出的m个元素与顺序无关,无序性是组合的特征性质.
知识点1
组合数的概念、公式、性质
知识点2
不同组合
思考2:组合数的两个性质在计算组合数时有何作用?
关键能力 攻重难
题型探究
题型一 组合的概念
下列问题不是组合问题的是 ( )
A.从甲、乙、丙、丁四位老师中选取两位去参加学习交流会,有多少种选法?
B.平面上有2016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,…,an}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?
典例 1
D
[分析] 区分某一问题是组合问题还是排列问题,关键是看取出的元素是否有顺序,有顺序就是排列问题,无顺序就是组合问题.
[解析] 组合问题与顺序无关,排列问题与顺序有关,D选项中,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.
[规律方法] 判断一个问题是否为组合问题的方法
区分排列与组合的方法是首先弄清楚事件是什么,区分的标准是有无顺序,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.
【对点训练】 已知A,B,C,D,E五个元素,写出每次取出3个元素的所有组合.
[解析] 解法一:可按AB→AC→AD→BC→BD→CD的顺序写出,即
∴所有组合为ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE.
解法二:画出树形图,如图所示.
∴所有组合为ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE.
题型二 组合数公式的应用
[分析] 根据题目的特点,选择适当的组合数公式进行求值或证明.
典例 2
D
题型三 组合数性质的应用
[分析] 恰当选择组合数的性质进行求值、证明与解不等式.
典例 3
C
2或4
易错警示
混淆“排列”与“组合”的概念致错
某单位需派人同时参加甲、乙、丙三个会议,甲需2人参加,乙、丙各需1人参加,从10人中选派4人参加这三个会议,不同的安排方法共有__________种(用数字作答).
2 520
典例 4
[辨析] 计数问题中,首先要分清楚是排列问题还是组合问题,即看取出的对象是“合成一组”还是“排成一列”,不能将二者混淆.若将排列问题误认为是组合问题,会导致遗漏计数,反之,会导致重复计数.
课堂检测 固双基
C
A
C
C
n=3,4,5,6,7
素养作业 提技能第六章 6.2 6.2.3 、4
请同学们认真完成练案[4]
A 组·素养自测
一、选择题
1.(多选题)下列问题是组合问题的是( AD )
A.从1,3,5,7,9中任取两个数相乘
B.从1,3,5,7,9中任取两个数相除
C.从甲、乙、丙三人中选两人分别参加两项不同活动
D.从甲、乙、丙三人中选两人参加同一项活动
[解析] 由乘法交换律可知,选项A正确;由除法不满足交换律可知,任取两个数相除是个排列问题,故选项B错误;对于C,由于两项活动不同,是个排列问题,故选项C错误;对于D,由于两人参加的是同一项活动,是组合问题,故选项D正确,故选AD.
2.集合M={x|x=C,n≥0且n∈N},集合Q={1,2,3,4},则下列结论正确的是( D )
A.M∪Q={0,1,2,3,4} B.Q M
C.M Q D.M∩Q={1,4}
[解析] 由C知n=0,1,2,3,4,因为C=1,C=4,C==6,C=C=4,C=1,所以M={1,4,6}.故M∩Q={1,4}.
3.方程Cx2-x16=C的解集为( A )
A.{1,3} B.{3,5}
C.(1,3) D.{1,3,5,-7}
[解析] 因为Cx2-x16=C,
所以x2-x=5x-5 ①,
或(x2-x)+(5x-5)=16 ②,
解①可得x=1或x=5(舍去),解②可得x=3或x=
-7(舍),所以该方程的解集是{1,3}.
4.若C-C=C,则n等于( C )
A.12 B.13
C.14 D.15
[解析] 因为C-C=C,即C=C+C=C,所以n+1=7+8,即n=14.
5.若n∈N+,且n<20,则(27-n)(28-n)…(34-n)等于( D )
A.A B.A
C.A D.A
[解析] 由排列数公式知,原式=A,故选D.
二、填空题
6.若C+C+C+…+C=363,则正整数n=__13__.
[解析] 由C+C+C+…+C=363,
得1+C+C+C+…+C=364,
即C+C+C+C+…+C=364.
又C+C=C,则C+C+C+C+…+C=C+C+C+…+C=C+C+C+…+C=C,所以C=364,
化简可得=364,
又n是正整数,解得n=13.
7.计算:C+C+…+C=__220__.(用数字作答)
[解析] C+C+…+C=C+C+…+C=C+C+…+C=C=220.
8.已知5C=(n+7)C+3A,则n=__2__.
[解析] ∵5C=(n+7)C+3A,
∴5×=(n+7)×
+3×(n+3)(n+2),
∴5×=(n+7)×+3×(n+3)(n+2),
∴=+3,∴n∈N*,解得n=2.
三、解答题
9.解不等式C>C+2C+C.
[解析] 因为C=C,所以原不等式可化为C>(C+C)+(C+C),
即C>C+C,也就是C>C,
所以>,
即(n-3)(n-4)>20,
解得n>8或n<-1.
又n∈N*,n≥5.
所以n≥9且n∈N*.
10.(1)解方程:C=C;
(2)求值C+C.
[解析] (1)由题意知
或
解得x=4或6.
(2)由组合数的定义知所以7≤r≤9.又r∈N*,所以r=7,8,9,
当r=7时,原式=C+C=46;
当r=8时,原式=C+C=20;
当r=9时,原式=C+C=46.
B 组·素养提升
一、选择题
1.(C+C)÷A的值为( C )
A.6 B.101
C. D.
[解析] (C+C)÷A=(C+C)÷A=C÷A=÷A==.
2.若C-C=C(n∈N*),则n等于( B )
A.11 B.12
C.13 D.14
[解析] 根据题意,C-C=C变形可得,C=C+C;
由组合数的性质可得,C+C=C,
即C=C,
则可得到n+1=6+7 n=12.
3.(多选题)C+C等于( BD )
A.C B.C
C.C D.C
[解析] 由组合数的性质得:C+C=C=C.
4.(多选)若1A.C B.C
C.C D.C
[解析] C=,
A中,C=
=,
B中,C==,
C中,C=
=,
D中,C=
=,故不相等.
二、填空题
5.若C=C,则C=__190__.
[解析] 由C=C可知n=20.
∴C=C==190.
6.C+C=__466__.
[解析] 依题意得即
解得≤n≤,又n∈N*,所以n=10.
故C+C=C+C=C+C=466.
7.已知C=C+C+C,则x=__3或4__.
[解析] 因为C=C+C+C,
所以C=C+C,
所以C-C=C,
所以C=C,
所以x=2x-3,或x+2x-3=9,
解得x=3,或x=4.
三、解答题
8.求20C=4(n+4)C+15A中n的值.
[解析] 原方程可化为20×
=4(n+4)×+15(n+3)(n+2),
即
=+15(n+3)(n+2),
所以(n+5)(n+4)(n+1)-(n+4)(n+1)n=90,
即5(n+4)(n+1)=90,
所以n2+5n-14=0,即n=2或n=-7.
注意到n≥1且n∈N*,所以n=2.
9.证明:
(1)C=C=C;
(2)m!+++…+=m!C.
[解析] (1)C=·==C,C
=·==C,
故C=C=C.
(2)左边
=m!
=m!(1+C+C+…+C)
=m!(C+C+C+…+C)①
=m!(C+C+…+C)②
=…
=m!C
=右边,
故等式成立.