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人教A版(2019)選擇性必修第三冊(cè)第一課時(shí)組合6.2排列與組合新知導(dǎo)入從甲、乙、丙3名同學(xué)中選出2名去參加某天的一項(xiàng)活動(dòng),其中1名同學(xué)參加上午的活動(dòng),1名同學(xué)參加下午的活動(dòng),有多少種不同的選法?解析:從三名學(xué)生中選出兩名學(xué)生,然后將選出的兩名學(xué)生按照一定的順序(上午和下午)進(jìn)行排列,共有種方法.
從甲、乙、丙3名同學(xué)中選出2名去參加某天一項(xiàng)活動(dòng),有多少種不同的選法?甲乙、甲丙、乙丙合作探究上面兩個(gè)問(wèn)題有什么區(qū)別?答:(1)第一個(gè)問(wèn)題是從已知的3個(gè)不同元素中每次取出2個(gè)元素,按照一定的順序排成一列。不僅要選出2個(gè)元素,而且要對(duì)所選出的元素進(jìn)行按照一定的順序排列。(2)第二個(gè)問(wèn)題是從已知的3個(gè)不同元素中取出2個(gè)元素,不需要按照一定的順序排列.新知講解組合一般地,從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素作為一組,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)組合.要點(diǎn)歸納:(1)組合的特點(diǎn):組合要求n個(gè)元素是不同的,取出的m個(gè)元素也是不同的,即從n個(gè)不同的元素中進(jìn)行m次不放回地取出.(2)組合的特性:元素的無(wú)序性.取出的m個(gè)元素不講究順序,即元素沒(méi)有位置的要求.新知講解相同點(diǎn):兩者都是從n個(gè)不同元素中任取m(m≤n)個(gè)元素.思考:排列與組合有什么異同點(diǎn)?不同點(diǎn):排列與元素的順序有關(guān),組合與元素的順序無(wú)關(guān).只有元素相同且順序也相同的兩個(gè)排列才是相同的;兩個(gè)組合只要元素相同,不論元素的順序如何,都是相同的.排列與順序有關(guān)組合與順序無(wú)關(guān)新知講解校門(mén)口停放著9輛共享單車(chē),其中黃色、紅色和綠色的各有3輛,則思考:下列問(wèn)題是排列問(wèn)題還是組合問(wèn)題?(1)從中選擇3輛,有多少種不同的方法?(2)從中選擇3輛給3位同學(xué),有多少種不同的方法?組合問(wèn)題排列問(wèn)題例題講解例1平面內(nèi)有A,B,C,D共4個(gè)點(diǎn).(1)以其中2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的有向線段共有多少條?解:一條有向線段的兩個(gè)端點(diǎn)要分起點(diǎn)和終點(diǎn),以平面內(nèi)4個(gè)點(diǎn)中的2個(gè)為端點(diǎn)的有向線段的條數(shù),就是從4個(gè)不同元素中取出2個(gè)元素的排列數(shù),即有向線段條數(shù)為:
(2)以其中2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的線段共有多少條?解:由于不考慮兩個(gè)端點(diǎn)的順序,因此將(1)中端點(diǎn)相同、方向不同的2條有向線段作為一條線段,就是以平面內(nèi)4個(gè)點(diǎn)中的2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的條數(shù),共有:AB、AC、AD、BC、BD、CD六條.例題講解例2五行學(xué)說(shuō)是華夏民族創(chuàng)造的哲學(xué)思想,是華夏文明的重要組成部分.古人認(rèn)為,天下萬(wàn)物皆由金、木、水、火、土五類(lèi)元素組成,如圖,分別是金、木、水、火、土彼此之間存在的相生相克的關(guān)系.若從5類(lèi)元素中任選2類(lèi)元素,則2類(lèi)元素相生的選取方案共有多少種?解:從5類(lèi)元素中任選2類(lèi)元素,它們相生的選取有:火土,土金,金水,水木,木火,共5種.例題講解例3從A、B、C、D、E這5名同學(xué)中選3人參加演講比賽,其中A同學(xué)必須參加,則有多少種不同的選法?解:由于A同學(xué)必須參加,所以需要再?gòu)腂、C、D、E四名同學(xué)中選取2人,則可能的選法有:BC、BD、BE、CD、CE、DE共六種選法.課堂練習(xí)
1.給出下列問(wèn)題:(1)從a,b,c,d四名學(xué)生中選2名學(xué)生完成一件工作,有多少種不同的選法?(2)從a,b,c,d四名學(xué)生中選2名學(xué)生完成兩件不同的工作,有多少種不同的選法?(3)a,b,c,d四支足球隊(duì)之間進(jìn)行單循環(huán)比賽,共需賽多少場(chǎng)?(4)a,b,c,d四支足球隊(duì)爭(zhēng)奪冠亞軍,有多少種不同的結(jié)果?(5)某人射擊8槍?zhuān)?槍?zhuān)颐械?槍均為2槍連中,不同的結(jié)果有多少種?(6)某人射擊8槍?zhuān)?槍?zhuān)颐械?槍中恰有3槍連中,不同的結(jié)果有多少種?
在上述問(wèn)題中,哪些是組合問(wèn)題?哪些是排列問(wèn)題?解:(2)(4)(6)是排列問(wèn)題;(1)(3)(5)是組合問(wèn)題.課堂練習(xí)2.以下四個(gè)問(wèn)題中,屬于組合問(wèn)題的是()A.從3個(gè)不同的小球中,取出2個(gè)小球排成一列B.老師在排座次時(shí)將甲?乙兩位同學(xué)安排為同桌C.在電視節(jié)目中,主持人從100名幸運(yùn)觀眾中選出2名幸運(yùn)之星D.從13位司機(jī)中任選出兩位分別去往甲?乙兩地C課堂練習(xí)3.已知平面內(nèi)A、B、C、D這4個(gè)點(diǎn)中任何3點(diǎn)不共線,則由其中每3點(diǎn)為頂點(diǎn)的所有三角形的個(gè)數(shù)為()
A.3個(gè)
B.4個(gè)C.12個(gè)
D.24個(gè)B
拓展提高4.某班級(jí)要從4名男生、2名女生中選派4人參加運(yùn)動(dòng)會(huì),如果要求至少有1名女生,那么不同的選擇方案種數(shù)為(
)A.14
B.24C.28 D.48A
解析:由于至少有1名女生,所以包含兩種方法:(1)有1名女生:
則在2名女生中選1名,有2種方法,再在4名男生中選擇3名同學(xué),假設(shè)4名男生分別為A、B、C、D,則有:ABC、ABD、ACD、BCD4種方法,故共有2x4=8種方法;(2)有2名女生:則在2名女生中選2名,有1種方法,再在4名男生中選擇2名同學(xué),假設(shè)4名男生分別為A、B、C、D,則有:AB、AC、AD、BC、BD、CD共6種方法.所以共有8+6=14種方法.課堂總結(jié)2、組合問(wèn)題的判斷1、組合板書(shū)設(shè)計(jì)6.2.3組合一、新知導(dǎo)入二、新知講解組合三、例題講解四、課堂練習(xí)五、拓展提高六、課堂總結(jié)七、作業(yè)布置作業(yè)布置課本P22~P23練習(xí)
第1~3題《第一課時(shí)組合》課后作業(yè)6.2排列與組合知識(shí)點(diǎn)一組合及組合數(shù)的定義1.組合一般地,從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素
,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)組合.2.組合數(shù)從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的
,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù),用符號(hào)
表示.作為一組所有不同組合的個(gè)數(shù)知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)二排列與組合的關(guān)系相同點(diǎn)兩者都是從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素不同點(diǎn)排列問(wèn)題中元素有序,組合問(wèn)題中元素?zé)o序關(guān)系組合數(shù)
與排列數(shù)
間存在的關(guān)系
=______1.從a1,a2,a3三個(gè)不同元素中任取兩個(gè)元素作為一組是組合問(wèn)題.(
)2.“abc”“acb”與“bac”是三種不同的組合.(
)思考辨析判斷正誤×√√4.兩個(gè)組合相同,則其對(duì)應(yīng)的元素一定相同.(
)√例1
判斷下列問(wèn)題是組合問(wèn)題還是排列問(wèn)題:(1)a,b,c,d四支足球隊(duì)之間進(jìn)行單循環(huán)比賽,共需比賽多少場(chǎng)?(2)a,b,c,d四支足球隊(duì)爭(zhēng)奪冠、亞軍,有多少種不同的結(jié)果?一、組合概念的理解解單循環(huán)比賽要求兩支球隊(duì)之間只打一場(chǎng)比賽,沒(méi)有順序,是組合問(wèn)題.解冠、亞軍是有順序的,是排列問(wèn)題.題型探究(3)從全班40人中選出3人分別擔(dān)任班長(zhǎng)、副班長(zhǎng)、學(xué)習(xí)委員三個(gè)職務(wù),有多少種不同的選法?(4)從全班40人中選出3人參加某項(xiàng)活動(dòng),有多少種不同的選法?解3人分別擔(dān)任三個(gè)不同職務(wù),有順序,是排列問(wèn)題.解3人參加某項(xiàng)活動(dòng),沒(méi)有順序,是組合問(wèn)題.反思感悟排列、組合辨析切入點(diǎn)(1)組合的特點(diǎn)是只選不排,即組合只是從n個(gè)不同的元素中取出m(m≤n)個(gè)不同的元素即可.(2)只要兩個(gè)組合中的元素完全相同,不管順序如何,這兩個(gè)組合就是相同的組合.(3)判斷組合與排列的依據(jù)是看是否與順序有關(guān),與順序有關(guān)的是排列問(wèn)題,與順序無(wú)關(guān)的是組合問(wèn)題.跟蹤訓(xùn)練1
判斷下列問(wèn)題是組合問(wèn)題還是排列問(wèn)題:(1)某鐵路線上有4個(gè)車(chē)站,則這條鐵路線上共需準(zhǔn)備多少種車(chē)票?解因?yàn)橐环N火車(chē)票與起點(diǎn)、終點(diǎn)順序有關(guān),如甲→乙和乙→甲的車(chē)票是不同的,所以它是排列問(wèn)題.(2)把5本不同的書(shū)分給5個(gè)學(xué)生,每人一本;(3)從7本不同的書(shū)中取出5本給某個(gè)學(xué)生.解由于書(shū)不同,每人每次拿到的書(shū)也不同,有順序之分,因此它是排列問(wèn)題.解從7本不同的書(shū)中,取出5本給某個(gè)學(xué)生,在每種取法中取出的5本并不考慮書(shū)的順序,故它是組合問(wèn)題.二、組合的個(gè)數(shù)問(wèn)題例2
在A,B,C,D四位候選人中.(1)如果選舉正、副班長(zhǎng)各一人,共有幾種選法?寫(xiě)出所有可能的選舉結(jié)果;(2)如果選舉兩人負(fù)責(zé)班級(jí)工作,共有幾種選法?寫(xiě)出所有可能的選舉結(jié)果;反思感悟組合個(gè)數(shù)的求解策略(1)枚舉法:書(shū)寫(xiě)時(shí)常以首字母為切入點(diǎn),相同元素的不必重復(fù)列舉,如本例中,先枚舉以字母A開(kāi)頭的組合,再枚舉以字母B開(kāi)頭的組合,直到全部枚舉完畢.跟蹤訓(xùn)練2從5個(gè)不同元素a,b,c,d,e中取出2個(gè),共有多少種不同的組合?請(qǐng)寫(xiě)出所有組合.解先將元素按照一定順序排好,然后按順序用圖示的方法將各個(gè)組合逐個(gè)寫(xiě)出來(lái),如圖所示:由此可得所有的組合:ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,cd,ce,de,共有10種.三、簡(jiǎn)單的組合問(wèn)題例3
有10名教師,其中6名男教師,4名女教師.(1)現(xiàn)要從中選2名去參加會(huì)議,有____種不同的選法;45解析從10名教師中選2名去參加會(huì)議的選法種數(shù),就是從10個(gè)不同元素中取出2個(gè)元素的組合數(shù),(2)選出2名男教師或2名女教師參加會(huì)議,有____種不同的選法;21解析可把問(wèn)題分兩類(lèi)情況:(3)現(xiàn)要從中選出男、女教師各2名去參加會(huì)議,有____種不同的選法.90反思感悟利用排列與組合之間的關(guān)系,建立起排列數(shù)與組合數(shù)之間的計(jì)算方法,借助排列數(shù)求組合數(shù).跟蹤訓(xùn)練3一個(gè)口袋內(nèi)裝有大小相同的7個(gè)白球和1個(gè)黑球.(1)從口袋內(nèi)取出3個(gè)球,共有多少種取法?解從口袋內(nèi)的8個(gè)球中取出3個(gè)球,(2)從口袋內(nèi)取出3個(gè)球,使其中含有1個(gè)黑球,有多少種取法?解從口袋內(nèi)取出3個(gè)球有1個(gè)是黑球,于是還要從7個(gè)白球中再取出2個(gè),(3)從口袋內(nèi)取出3個(gè)球,使其中不含黑球,有多少種取法?解由于所取出的3個(gè)球中不含黑球,也就是要從7個(gè)白球中取出3個(gè)球,123451.(多選)下面四組元素,是相同組合的是A.a,b,c—b,c,a
B.a,b,c—a,c,bC.a,c,d—d,a,c
D.a,b,c—a,b,d√√√跟蹤訓(xùn)練2.從5名同學(xué)中推選4人去參加一個(gè)會(huì)議,則不同的推選方法種數(shù)是A.10 B.5 C.4 D.112345解析組合問(wèn)題,可從對(duì)立面考慮,選出一人不參加會(huì)議即可,故有5種方法.√123453.在橋牌比賽中,發(fā)給4名參賽者每人一手由52張牌的四分之一(即13張牌)組成的牌,一名參賽者可能得到的不同的牌為A.4×13手
B.134手C.A手
D.C手√解析本題實(shí)質(zhì)上是從52個(gè)元素中取13個(gè)元素為一組,故一名參賽者可能得到C手不同的牌.123454.下列問(wèn)題中,組合問(wèn)題有______,排列問(wèn)題有____.(填序號(hào))①?gòu)?,3,5,9中任取兩個(gè)數(shù)相加,所得不同的和;②平面內(nèi)有10個(gè)點(diǎn),以其中每2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的條數(shù);③從甲、乙、丙三名同學(xué)中選兩名同學(xué)參加不同的兩項(xiàng)活動(dòng).解析①②為組合問(wèn)題,③為排列問(wèn)題.①②③123455.已知a,b,c,d這四個(gè)元素,則每次取出2個(gè)元素的所有組合為_(kāi)______________________.ab,ac,ad,bc,bd,cd解析可按a→b→c→d順序?qū)懗?,即所以所有組合為ab,ac,ad,bc,bd,cd.1.知識(shí)清單:(1)組合與組合數(shù)的定義.(2)排列與組合的區(qū)別與聯(lián)系.(3)用列舉法寫(xiě)組合.2.方法歸納:枚舉法.3.常見(jiàn)誤區(qū):分不清“排列”還是“組合”.知識(shí)小結(jié)1.(多選)給出下面幾個(gè)問(wèn)題,其中是組合問(wèn)題的有A.由1,2,3,4構(gòu)成的含有2個(gè)元素的集合個(gè)數(shù)B.五個(gè)隊(duì)進(jìn)行單循環(huán)比賽的比賽場(chǎng)次數(shù)C.由1,2,3組成兩位數(shù)的不同方法數(shù)D.由1,2,3組成的無(wú)重復(fù)數(shù)字的兩位數(shù)的個(gè)數(shù)基礎(chǔ)鞏固12345678910111213141516√√12345678910111213141516√123456789101112131415163.已知平面內(nèi)A,B,C,D這4個(gè)點(diǎn)中任何3點(diǎn)不共線,則由其中每3點(diǎn)為頂點(diǎn)的所有三角形的個(gè)數(shù)為A.3 B.4 C.12 D.24√解析由于與順序無(wú)關(guān),所以是組合問(wèn)題,共有4個(gè):△ABC,△ABD,△ACD,△BCD.123456789101112131415164.某新農(nóng)村社區(qū)共包括8個(gè)自然村,且這些村莊分布零散沒(méi)有任何三個(gè)村莊在一條直線上,現(xiàn)要在該社區(qū)內(nèi)建“村村通”工程,則共需建公路的條數(shù)為A.4 B.8 C.28 D.64√解析由于“村村通”公路的修建,是組合問(wèn)題,123456789101112131415165.某乒乓球隊(duì)有9名隊(duì)員,其中有兩名種子選手,現(xiàn)要選5名隊(duì)員參加運(yùn)動(dòng)會(huì),種子選手都必須在內(nèi),則不同的選法有√6.從9名學(xué)生中選出3名參加“希望英語(yǔ)”口語(yǔ)比賽,有___種不同選法.1234567891011121314151684123456789101112131415167.若已知集合P={1,2,3,4},則集合P的子集中含有2個(gè)元素的子集數(shù)為_(kāi)___.6123456789101112131415168.有3張參觀券,要在5人中確定3人去參觀,則不同方法的種數(shù)是____.(用數(shù)字作答)10123456789101112131415169.判斷下列問(wèn)題是排列問(wèn)題還是組合問(wèn)題,并求出相應(yīng)的排列數(shù)或組合數(shù).(1)10個(gè)人相互寫(xiě)一封信,一共寫(xiě)了多少封信?12345678910111213141516(2)10個(gè)人相互通一次電話,一共通了多少次電話?12345678910111213141516(3)10支球隊(duì)以單循環(huán)進(jìn)行比賽(每?jī)申?duì)比賽一次),這次比賽需要進(jìn)行多少場(chǎng)?12345678910111213141516(4)從10個(gè)人中選3人去開(kāi)會(huì),有多少種選法?12345678910111213141516(5)從10個(gè)人中選出3人擔(dān)任不同學(xué)科的課代表,有多少種選法?1234567891011121314151610.平面內(nèi)有10個(gè)點(diǎn),其中任意3個(gè)點(diǎn)不共線.(1)以其中任意2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的線段有多少條?即以10個(gè)點(diǎn)中的任意2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的線段共有45條.12345678910111213141516(2)以其中任意2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的有向線段有多少條?即以10個(gè)點(diǎn)中的任意2個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)的有向線段共有90條.12345678910111213141516(3)以其中任意3個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形有多少個(gè)?解所求三角形的個(gè)數(shù),即為從10個(gè)元素中任選3個(gè)元素的組合數(shù),11.(多選)下列問(wèn)題是組合問(wèn)題的有A.10個(gè)朋友聚會(huì),每?jī)扇宋帐忠淮?,一共握手多少次B.平面上有2021個(gè)不同的點(diǎn),它們中任意三點(diǎn)不共線,連接任意兩點(diǎn)可
以構(gòu)成多少條線段C.集合{a1,a2,a3,…,an}中含有三個(gè)元素的子集有多少個(gè)D.從高三(19)班的54名學(xué)生中選出2名學(xué)生分別參加校慶晚會(huì)的獨(dú)唱、獨(dú)
舞節(jié)目,有多少種選法綜合運(yùn)用12345678910111213141516√√√解析組合問(wèn)題與次序無(wú)關(guān),排列問(wèn)題與次序有關(guān),D選項(xiàng)中,選出的2名學(xué)生,如甲、乙,其中“甲參加獨(dú)唱、乙參加獨(dú)舞”與“乙參加獨(dú)唱、甲參加獨(dú)舞”是兩個(gè)不同的選法,因此是排列問(wèn)題,不是組合問(wèn)題,故選ABC.1234567891011121314151612.從5人中選3人參加座談會(huì),其中甲必須參加,則不同的選法有A.60種
B.36種
C.10種
D.6種12345678910111213141516√1234567891011121314151613.從8名女生和4名男生中,抽取3名學(xué)生參加某檔電視節(jié)目,若按性別比例分層抽樣,則不同的抽取方法數(shù)為A.224 B.112 C.56 D.28√解析由分層抽樣知,應(yīng)從8名女生中抽取2名,從4名男生中抽取1名,1234567891011121314151614.從2,3,5,7四個(gè)數(shù)中任取兩個(gè)不同的數(shù)相乘,有m個(gè)不同的積,任取兩個(gè)不同的數(shù)相除,有n個(gè)不同的商,則m∶n=______.1∶215.某區(qū)有7條南北向街道,5條東西向街道.(如圖)拓廣探究12345678910111213141516(1)圖中有_____個(gè)矩形;210(2)從A點(diǎn)走向B點(diǎn)最短的走法有_____種.12345678910111213141516210解析每條東西向的街道被分成6段,每條南北向的街道被分成4段,從A到B最短的走法,無(wú)論怎樣走,一定至少包括10段,其中6段方向相同,另4段方向也相同,每種走法,即是從10段中選出6段,123456789101112131415161234567891011121314151616.某次足球比賽共12支球隊(duì)參加,分三個(gè)階段進(jìn)行.(1)小組賽:經(jīng)抽簽分成甲、乙兩組,每組6隊(duì)進(jìn)行單循環(huán)比賽,以積分及凈勝球數(shù)取前兩名;解小組賽中每組6隊(duì)進(jìn)行單循環(huán)比賽,就是6支球隊(duì)的任兩支球隊(duì)都要比賽一次,所需比賽的場(chǎng)次即為從6個(gè)元素中任取2個(gè)元素的組合數(shù),12345678910111213141516(2)半決賽:甲組第一名與乙組第二名,乙組第一名與甲組第二名作主客場(chǎng)交叉淘汰賽(每?jī)申?duì)主客場(chǎng)各賽一場(chǎng))決出勝者;解半決賽中甲組第一名與乙組第二名(乙組第一名與甲組第二名)主客場(chǎng)各賽一次,所以半決賽共要比賽2×2=4(場(chǎng)).12345678910111213141516(3)決賽:兩個(gè)勝隊(duì)參加決賽一場(chǎng),決出勝負(fù).問(wèn):全部賽程共需比賽多少場(chǎng)?解決賽只需比賽1場(chǎng),即可決出勝負(fù).所以全部賽程共需比賽30+4+1=35(場(chǎng)).人教A版(2019)選擇性必修第三冊(cè)第二課時(shí)組合數(shù)6.2排列與組合新知導(dǎo)入從a,b,c三個(gè)不同的元素中取出兩個(gè)元素的所有組合分別是:ab,ac,bc
已知4個(gè)元素a,b,c,d,寫(xiě)出每次取出兩個(gè)元素的所有組合.
ab,ac,ad,bc,bd,cd3種6種上面兩個(gè)問(wèn)題中,通過(guò)一一列舉得到符合要求的組合的個(gè)數(shù),但是隨著元素個(gè)數(shù)的增加,一一列舉變得越來(lái)越復(fù)雜甚至變得不可能。那么能否像排列數(shù)一樣,找到一個(gè)用來(lái)計(jì)算組合個(gè)數(shù)的公式,根據(jù)公式方便的計(jì)算出組合的個(gè)數(shù)?新知講解組合數(shù)從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有不同組合的個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù),用符號(hào)表示.
問(wèn):從甲、乙、丙3名同學(xué)中選出2名去參加某天一項(xiàng)活動(dòng),有多少種不同的選法?組合與組合數(shù)有什么區(qū)別?組合是指“從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素合成一組”,它不是一個(gè)數(shù);組合數(shù)是指“從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有不同組合的個(gè)數(shù)”,它是一個(gè)正整數(shù).
合作探究(1)通過(guò)導(dǎo)入一:從a,b,c三個(gè)不同的元素中取出兩個(gè)元素的組合數(shù)為
組合數(shù)與排列數(shù)之間有什么關(guān)系?怎么利用排列數(shù)來(lái)求組合數(shù)?
(2)從a,b,c,d
四個(gè)元素中任取三個(gè)元素的所有組合數(shù)為
abc
,abd
,acd
,bcd.分析:從4個(gè)元素中取出3個(gè)的排列數(shù)為,以”相同元素“為標(biāo)準(zhǔn),將這24個(gè)排列分組,一共有4組,因此
合作探究組合排列abcabdacdbcdabcbaccabacbbcacbaabdbaddabadbbdadbaacdcaddacadccdadcabcdcbddbcbdccdbdcb合作探究通過(guò)上圖可以發(fā)現(xiàn),求排列數(shù)也可以分為以下兩個(gè)步驟:
(1)從4個(gè)元素中取出3個(gè)元素作為一組,共有種不同的取法;
(2)將取出的3個(gè)元素作全排列,共有種不同的排法.
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,
所以,
合作探究同理,求從n個(gè)元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù)可以通過(guò)以下兩個(gè)步驟得到:(1)從n個(gè)元素中取出m個(gè)元素作為一組,共有種不同的取法
(2)將取出的m個(gè)元素作全排列,共有種不同的排法
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,
所以,
新知講解組合數(shù)公式
其中,m,n∈N*,且m≤n
規(guī)定:
例題講解
解:根據(jù)組合數(shù)公式,可得
例題講解分析:例1中(1)與(2)的計(jì)算結(jié)果相同,(3)與(4)的計(jì)算結(jié)果相同.(1)與(2)都是從10個(gè)元素中取部分元素的組合,其中,(1)取出3個(gè)元素,(2)取出7個(gè)元素,二者取出元素之和為總元素個(gè)數(shù)10.(3)與(4)同理.思考:(1)分別觀察例1中(1)與(2),(3)與(4)的計(jì)算結(jié)果,有什么發(fā)現(xiàn)?(2)例1中(1)與(2)分別用了不同形式的組合數(shù)公式,對(duì)公式的選擇有什么想法?分析:當(dāng)所選元素個(gè)數(shù)較多時(shí),選擇第二種組合數(shù)公式;當(dāng)所選元素個(gè)數(shù)較少時(shí),選用第一種組合數(shù)公式.新知講解組合數(shù)性質(zhì)性質(zhì)1
性質(zhì)1說(shuō)明:(1)等式兩邊下標(biāo)相同,上標(biāo)之和等于下標(biāo).(2)該性質(zhì)適用于當(dāng)m>n/2時(shí),計(jì)算可以轉(zhuǎn)換為計(jì)算,使計(jì)算簡(jiǎn)單.
(3)當(dāng)時(shí),則x=y或x+y=n.
證明:新知講解思考:一次旅游,有10名游客和1名導(dǎo)游。(1)從這10名游客與1名導(dǎo)游中抽取3名幸運(yùn)獎(jiǎng),則有多少種不同的中獎(jiǎng)情況?(2)從這10名游客與1名導(dǎo)游中抽取3名幸運(yùn)獎(jiǎng),且導(dǎo)游必須中獎(jiǎng),則有多少種不同的中獎(jiǎng)情況?(3)從這10名游客與1名導(dǎo)游中抽取3名幸運(yùn)獎(jiǎng),且導(dǎo)游一定沒(méi)有中獎(jiǎng),則有多少種不同的中獎(jiǎng)情況?解析:(1)
(2)
(3)
性質(zhì)2
通過(guò)上面的情況我們發(fā)現(xiàn):新知講解性質(zhì)2
通過(guò)上面的情況我們發(fā)現(xiàn):
證明:例題講解例2在100件產(chǎn)品中,有98件合格品,2件次品.從這100件產(chǎn)品中任意抽出3件.(1)有多少種不同的抽法?解析:從100件產(chǎn)品中任意抽出3件,不需考慮順序,因此是一個(gè)組合問(wèn)題;所以從100件產(chǎn)品中任意抽取3件的抽法種數(shù)為:
例題講解(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少種?解析:可以先從2件次品中抽出1件,再?gòu)?8件合格品中抽出2件.先從2件次品中抽出1件的抽法有種,再?gòu)?8件合格品中抽出2件的抽法有種,因此抽出的3件中恰好有1件次品的抽法種數(shù)為:
例題講解(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少種?解法一:從100件產(chǎn)品中抽出的3件中至少有1件是次品,包括有1件次品和有2件次品兩種情況.根據(jù)分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理,抽出的3件中至少有1件是次品的抽法種數(shù)為:
解法二:抽出的3件中至少有1件是次品的抽法種數(shù),就是從100件產(chǎn)品中抽出3件的抽法種數(shù)減去3件都是合格品的抽法種數(shù),即:
課堂練習(xí)
解:由組合數(shù)性質(zhì)2可知,
因此,
2.計(jì)算:
解:由題意可得
又,得n=10
課堂練習(xí)3.若6個(gè)人分4張無(wú)座的足球門(mén)票,每人至多分1張,而且票必須分完,那么不同分法的種數(shù)是()A.64
B.46 C.15
D.360C4.從10名學(xué)生中挑選出3名學(xué)生參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,不同的選法有()A.種 B.3!
C.種
D.以上均不對(duì)C
D
課堂練習(xí)6.十二生肖,又叫屬相,依次為鼠、牛、虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬.現(xiàn)有十二生肖的吉祥物各一個(gè),甲、乙、丙三名同學(xué)從中各選一個(gè),甲沒(méi)有選擇馬,乙、丙二人恰有一人選擇羊,則不同的選法有()A.242種 B.220種 C.200種 D.110種C7.從5名男醫(yī)生、4名女醫(yī)生中選3名醫(yī)生組成一個(gè)醫(yī)療小分隊(duì),要求其中男、女醫(yī)生都有,則不同的組隊(duì)方案共有()A.140種 B.420種 C.80種 D.70種D課堂練習(xí)8.要從6名男生4名女生中選出5人參加一項(xiàng)活動(dòng),按下列要求,各有多少種不同的選法?
(1)甲當(dāng)選且乙不當(dāng)選;
(2)至多有3名男生當(dāng)選解:至多有3男當(dāng)選時(shí),應(yīng)分三類(lèi):
拓展提高9.一個(gè)口袋內(nèi)有3個(gè)不同的紅球,4個(gè)不同的白球(1)從中任取3個(gè)球,紅球的個(gè)數(shù)不比白球少的取法有多少種?根據(jù)分類(lèi)計(jì)數(shù)原理,紅球的個(gè)數(shù)不少于白球的個(gè)數(shù)的取法有1+12=13種.
解:(1)從中任取個(gè)球,紅球的個(gè)數(shù)不比白球少的取法:紅球3個(gè),紅球2個(gè)和白球1個(gè),當(dāng)取紅球3個(gè)時(shí),取法有1種;
拓展提高(2)若取一個(gè)紅球記2分,取一個(gè)白球記1分,從中任取4個(gè)球,使總分不少于6分的取法有多少種?解:(2)使總分不少于分情況有兩種:紅球2個(gè)和白球2個(gè),紅球3個(gè)和白球1個(gè),
根據(jù)分類(lèi)計(jì)數(shù)原理,使總分不少于6分的取法有18+4=22種.
拓展提高男運(yùn)動(dòng)員6名,女運(yùn)動(dòng)員4名,其中男?女隊(duì)長(zhǎng)各1名.現(xiàn)選派5人外出參加比賽,在下列情形中各有多少種選派方法?(1)男運(yùn)動(dòng)員3名,女運(yùn)動(dòng)員2名;解:分兩步完成:
拓展提高(2)隊(duì)長(zhǎng)中至少有1人參加;
(3)既要有隊(duì)長(zhǎng),又要有女運(yùn)動(dòng)員
鏈接高考11.將2名教師,4名學(xué)生分成2個(gè)小組,分別安排到甲、乙兩地參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),每個(gè)小組由1名教師和2名學(xué)生組成,不同的安排方案共有()A.12種 B.10種 C.9種 D.8種A12.(2020海南高考真題)要安排3名學(xué)生到2個(gè)鄉(xiāng)村做志愿者,每名學(xué)生只能選擇去一個(gè)村,每個(gè)村里至少有一名志愿者,則不同的安排方法共有()A.2種 B.3種 C.6種 D.8種C鏈接高考13.某校開(kāi)設(shè)A類(lèi)選修課3門(mén),B類(lèi)選修課4門(mén),一位同學(xué)從中共選3門(mén).若要求兩類(lèi)課程中各至少選一門(mén),則不同的選法共有()A.30種 B.35種 C.42種 D.48種A14.從2位女生,4位男生中選3人參加科技比賽,且至少有1位女生入選,則不同的選法共有_____________種.(用數(shù)字填寫(xiě)答案)16課堂總結(jié)2、組合數(shù)公式1、組合數(shù)板書(shū)設(shè)計(jì)6.2.4組合數(shù)一、新知導(dǎo)入二、新知講解組合數(shù)三、例題講解四、課堂練習(xí)五、拓展提高六、課堂總結(jié)七、作業(yè)布置組合數(shù)公式作業(yè)布置課本P26~P27練習(xí)
第1~15題《第二課時(shí)組合數(shù)》課后作業(yè)6.2排列與組合知識(shí)點(diǎn)一組合數(shù)公式組合數(shù)公式乘積形式=_________________________,其中m,n∈N*,并且m≤n階乘形式=______________規(guī)定:C=
.1知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)二組合數(shù)的性質(zhì)自我檢驗(yàn)2020362或3一、組合數(shù)公式的應(yīng)用題型探究∵n∈N*,∴n=10,命題角度2與組合數(shù)有關(guān)的證明命題角度3與組合數(shù)有關(guān)的方程或不等式例1-3
(1)(多選)若
,則n的可能取值有A.6 B.7 C.8 D.9√√√√又n∈N*,則n=6,7,8,9.∴該不等式的解集為{6,7,8,9}.即m2-23m+42=0,解得m=2或m=21.∵0≤m≤5,m∈N*,∴m=2,反思感悟=4950+200=5150.二、有限制條件的組合問(wèn)題例2
課外活動(dòng)小組共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名隊(duì)長(zhǎng),現(xiàn)從中選5人主持某項(xiàng)活動(dòng),依下列條件各有多少種選法?(1)至少有一名隊(duì)長(zhǎng)當(dāng)選;(2)至多有兩名女生當(dāng)選;解至多有2名女生當(dāng)選含有三類(lèi):有2名女生當(dāng)選;只有1名女生當(dāng)選;沒(méi)有女生當(dāng)選,(3)既要有隊(duì)長(zhǎng),又要有女生當(dāng)選.解分兩類(lèi):所以共有495+295=790(種)選法.反思感悟有限制條件的抽(選)取問(wèn)題,主要有兩類(lèi)(1)“含”與“不含”問(wèn)題,其解法常用直接分步法,即“含”的先取出,“不含”的可把所指元素去掉再取,分步計(jì)數(shù).(2)“至多”“至少”問(wèn)題,其解法常有兩種解決思路:一是直接分類(lèi)法,但要注意分類(lèi)要不重不漏;二是間接法,注意找準(zhǔn)對(duì)立面,確保不重不漏.跟蹤訓(xùn)練2
某食堂每天中午準(zhǔn)備4種不同的葷菜,7種不同的蔬菜,用餐者可以按下述方法之一搭配午餐:(1)任選兩種葷菜、兩種蔬菜和白米飯;(2)任選一種葷菜、兩種蔬菜和蛋炒飯.則每天不同午餐的搭配方法共有A.210種
B.420種
C.56種
D.22種解析由分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理知,兩類(lèi)配餐的搭配方法之和即為所求,√命題角度1平均分組例3-1
(1)6本不同的書(shū),分給甲、乙、丙三人,每人兩本,有多少種方法?三、分組、分配問(wèn)題(2)6本不同的書(shū),分為三份,每份兩本,有多少種方法?因此分為三份,每份兩本,一共有15種方法.命題角度2不平均分組例3-2
(1)6本不同的書(shū),分為三份,一份一本,一份兩本,一份三本,有多少種方法?(2)6本不同的書(shū),分給甲、乙、丙三人,一人一本,一人兩本,一人三本,有多少種不同的方法?命題角度3分配問(wèn)題例3-3
6本不同的書(shū),分給甲、乙、丙三人,每人至少一本,有多少種不同的方法?所以一共有90+360+90=540(種)方法.反思感悟“分組”與“分配”問(wèn)題的解法(1)分組問(wèn)題屬于“組合”問(wèn)題,常見(jiàn)的分組問(wèn)題有三種:①完全均勻分組,每組的元素個(gè)數(shù)均相等,均勻分成n組,最后必須除以n??;②部分均勻分組,應(yīng)注意不要重復(fù),有n組均勻,最后必須除以n!;③完全非均勻分組,這種分組不考慮重復(fù)現(xiàn)象.(2)分配問(wèn)題屬于“排列”問(wèn)題,分配問(wèn)題可以按要求逐個(gè)分配,也可以分組后再分配.跟蹤訓(xùn)練3
將4個(gè)編號(hào)為1,2,3,4的小球放入4個(gè)編號(hào)為1,2,3,4的盒子中.(1)有多少種放法?(2)每盒至多1個(gè)球,有多少種放法?解每個(gè)小球都可能放入4個(gè)盒子中的任何一個(gè),將小球一個(gè)一個(gè)放入盒子,共有4×4×4×4=44=256(種)放法.(3)恰好有1個(gè)空盒,有多少種放法?(4)每個(gè)盒內(nèi)放1個(gè)球,并且恰好有1個(gè)球的編號(hào)與盒子的編號(hào)相同,有多少種放法?(5)把4個(gè)不同的小球換成4個(gè)相同的小球,恰有一個(gè)空盒,有多少種放法?與幾何有關(guān)的組合應(yīng)用題典例
如圖,在以AB為直徑的半圓周上,有異于A,B的六個(gè)點(diǎn)C1,C2,…,C6,線段AB上有異于A,B的四個(gè)點(diǎn)D1,D2,D3,D4.核心素養(yǎng)之?dāng)?shù)學(xué)抽象與數(shù)學(xué)運(yùn)算(1)以這10個(gè)點(diǎn)中的3個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)可作多少個(gè)三角形?其中含C1點(diǎn)的有多少個(gè)?(2)以圖中的12個(gè)點(diǎn)(包括A,B)中的4個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可作出多少個(gè)四邊形?素養(yǎng)提升(1)圖形多少的問(wèn)題通常是組合問(wèn)題,要注意共點(diǎn)、共線、共面、異面等情形,防止多算.常用直接法,也可采用間接法.(2)把一個(gè)與幾何相關(guān)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為組合問(wèn)題,此題目的解決體現(xiàn)了數(shù)學(xué)抽象及數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).123451.的值為A.72 B.36 C.30 D.42√跟蹤訓(xùn)練2.若
=28,則n的值為A.9 B.8 C.7 D.612345√123453.若
,則m等于A.9 B.8 C.7 D.6√123454.甲、乙、丙3位同學(xué)選修課程,從4門(mén)課程中,甲選修2門(mén),乙、丙各選修3門(mén),則不同的選修方案的種數(shù)為_(kāi)___.解析從4門(mén)課程中,甲選修2門(mén),乙、丙各選修3門(mén),96123455.有4名男醫(yī)生、3名女醫(yī)生,從中選出2名男醫(yī)生、1名女醫(yī)生組成1個(gè)醫(yī)療小組,則不同的選法共有____種.181.知識(shí)清單:知識(shí)小結(jié)(4)分組分配問(wèn)題.2.方法歸納:分類(lèi)討論、正難則反、方程思想.3.常見(jiàn)誤區(qū):分組分配中是否為“平均分組”.1.計(jì)算:
等于A.120 B.240 C.60 D.480基礎(chǔ)鞏固12345678910111213141516√123456789101112131415162.從5名志愿者中選派4人在星期六和星期日參加公益活動(dòng),每人一天,每天兩人,則不同的選派方法共有A.60種
B.48種
C.30種
D.10種√123456789101112131415163.(多選)下列等式正確的有√√√12345678910111213141516解析A是組合數(shù)公式;B是組合數(shù)性質(zhì);123456789101112131415164.200件產(chǎn)品中有3件次品,任意抽取5件,其中至少有2件次品的抽法有√123456789101112131415165.空間中有10個(gè)點(diǎn),其中有5個(gè)點(diǎn)在同一個(gè)平面內(nèi),其余點(diǎn)無(wú)三點(diǎn)共線,無(wú)四點(diǎn)共面,則以這些點(diǎn)為頂點(diǎn),共可構(gòu)成四面體的個(gè)數(shù)為A.205 B.110 C.204 D.200√6.4名優(yōu)秀學(xué)生全部保送到3所學(xué)校去,每所學(xué)校至少去1名,則不同的保送方案有______種.1234567891011121314151636123456789101112131415167.甲、乙、丙3人站到共有7級(jí)
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