《新教材高中數(shù)學(xué)北師大版選修23教學(xué)案:第一章 3 第一課時(shí) 組合與組合數(shù)公式 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新教材高中數(shù)學(xué)北師大版選修23教學(xué)案:第一章 3 第一課時(shí) 組合與組合數(shù)公式 Word版含解析(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新教材)北師大版精品數(shù)學(xué)資料
第一課時(shí) 組合與組合數(shù)公式
組合的有關(guān)概念
[例1] 給出下列問題:
(1)從a,b,c,d四名學(xué)生中選兩名學(xué)生完成一件工作,有多少種不同的安排方法?
(2)從a,b,c,d四名學(xué)生中選兩名學(xué)生完成兩件不同的工作,有多少種不同的安排方法?
(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?
在上述問題中,哪些是組合問題,哪些是排列問題?
[思路點(diǎn)撥] 要分清是組合還是排列問題,只要確定取出的這些元素是否與順序有關(guān).
[精解詳析] (1)兩名學(xué)
2、生完成的是同一件工作,沒有順序,是組合問題;
(2)兩名學(xué)生完成兩件不同的工作,有順序,是排列問題;
(3)單循環(huán)比賽要求每?jī)芍蜿?duì)之間只打一場(chǎng)比賽,沒有順序,是組合問題;
(4)冠亞軍是有順序的,是排列問題.
[一點(diǎn)通] 區(qū)分一個(gè)問題是排列問題還是組合問題,關(guān)鍵是看它有無“順序”,有順序就是排列問題,無順序就是組合問題.要判定它是否有順序的方法是先將元素取出來,看交換元素的順序?qū)Y(jié)果有無影響,有影響就是“有序”,也就是排列問題;沒有影響就是“無序”,也就是組合問題.
1.判斷下列問題是組合問題,還是排列問題.
(1)設(shè)集合A={a,b,c,d},則集合A的含有3個(gè)元素的子集有
3、多少個(gè)?
(2)從1,2,3,4四個(gè)數(shù)字中,任選兩個(gè)做加法,其結(jié)果有多少種不同的可能?
(3)從1,2,3,4四個(gè)數(shù)字中,任選兩個(gè)做除法,其結(jié)果有多少種不同的可能?
(4)會(huì)場(chǎng)有50個(gè)座位,要求選出3個(gè)座位有多少種方法?若選出3個(gè)座位安排3個(gè)客人入座,又有多少種方法?
(5)把4本相同的數(shù)學(xué)書分給5個(gè)學(xué)生,每人至多得一本,有多少種分配方法?
(6)4個(gè)人去干5種不同的工作,每人干一種,有多少種分工方法?
解:(1)組合問題,因?yàn)榧现腥〕鲈鼐哂小盁o序性”.
(2)組合問題,由于加法運(yùn)算滿足交換律,所以選出的兩個(gè)元素做加法時(shí),與兩個(gè)元素的位置無關(guān).
(3)排列問題,兩個(gè)元素做除
4、法時(shí),誰作除數(shù),誰作被除數(shù)不一樣,此時(shí)與位置有關(guān).
(4)第一問是組合問題,第二問是排列問題,“入座”問題同“排隊(duì)”,與順序有關(guān).
(5)組合問題,由于4本數(shù)學(xué)書是相同的,不同的分配方法取決于從5個(gè)學(xué)生中選擇哪4個(gè)人,這和順序無關(guān).
(6)排列問題,因?yàn)?種工作是不同的,一種分工方法就是從5種不同的工作中選出4種,按一定的順序分配給4個(gè)人,它與順序有關(guān).
有關(guān)組合數(shù)的計(jì)算與證明
[例2] 求值:(1)C-CA;(2)C+C;
(3)C+C.
[思路點(diǎn)撥] 用組合數(shù)公式和組合數(shù)的性質(zhì)解決.
[精解詳析] (1)原式=C-A
=-765=210-210=0.
(2)C+
5、C=C+C=+200
=4 950+200=5 150.
(3)∵∴9.5≤n≤10.5.
∵n∈N+,∴n=10.
∴C+C=C+C=C+C
=+31=466.
[一點(diǎn)通] (1)對(duì)于組合數(shù)的有關(guān)運(yùn)算,除了利用組合數(shù)公式外,還要注意利用組合數(shù)的兩個(gè)性質(zhì),對(duì)式子進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?,選擇最恰當(dāng)?shù)墓接?jì)算.
(2)有關(guān)組合數(shù)的證明問題,一般先依據(jù)組合數(shù)的性質(zhì)化簡(jiǎn),再用組合數(shù)的階乘形式證明.
2.若C=28,則n的值為( )
A.9 B.8
C.7 D.6
解析:∵C===28,
∴n(n-1)=56,即n=8.
答案:B
3.若C,C,C成等差數(shù)列
6、,則C的值為________.
解析:由已知,得2C=C+C,
所以2=+,
整理,得n2-21n+98=0,解得n=7或n=14.
要求C的值,故n≥12,所以n=14,
于是C=C==91.
答案:91
4.證明:C=C.
證明:∵C=
=
==C,
∴C=C成立.
簡(jiǎn)單的組合應(yīng)用題
[例3] (12分)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?
(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?
(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?
[思路點(diǎn)撥] 先判斷是不是組合問題,再用組
7、合數(shù)公式寫出結(jié)果,最后求值.
[精解詳析] (1)從口袋內(nèi)的8個(gè)球中取出3個(gè)球,取法種數(shù)是C==56.(4分)
(2)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),取法種數(shù)是CC==21. (8分)
(3)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,取法種數(shù)是C==35. (12分)
[一點(diǎn)通] 解簡(jiǎn)單的組合應(yīng)用題,要首先判斷它是不是組合問題,即取出的元素是“合成一組”還是“排成一列”,其次要看這件事是分類完成還是分步完成.
5.某施工小組有男工7名,女工3名,現(xiàn)要選1名女工和2名男工去支援另一施工隊(duì),不同
8、的選法有( )
A.C種 B.A種
C.AA種 D.CC種
解析:每個(gè)被選的人員無角色差異,是組合問題.分兩步完成:
第一步,選女工,有C種選法;
第二步,選男工,有C種選法.
故有CC種不同選法.
答案:D
6.10個(gè)人分成甲、乙兩組,甲組4人,乙組6人,則不同的分組種數(shù)為________.(用數(shù)字作答)
解析:從10個(gè)人中選4人作為甲組,剩下的6人為乙組,共有C=210種分組方法.
答案:210
7.現(xiàn)有10名教師,其中男教師6名,女教師4名.
(1)現(xiàn)要從中選2名去參加會(huì)議,有多少種不同的選法?
(2)現(xiàn)要從中選出男、女教師各2名去參加會(huì)議
9、,有多少種不同的選法?
解:(1)從10名教師中選2名去參加會(huì)議的選法有C=45種.
(2)從6名男教師中選2名有C種選法,從4名女教師中選2名有C種選法.根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,共有選法CC=90種.
1.“組合”與“組合數(shù)”是兩個(gè)不同的概念,組合是m個(gè)元素形成的一個(gè)整體,不是數(shù),組合數(shù)是形成的不同組合的個(gè)數(shù),是數(shù)量.
2.對(duì)于有關(guān)組合數(shù)的計(jì)算、證明、解方程或不等式時(shí),一是要注意組合數(shù)本身的有意義的未知數(shù)的取值范圍.二是掌握組合數(shù)性質(zhì),在計(jì)算C時(shí),若m>,通常使用C=C轉(zhuǎn)化;求多個(gè)組合數(shù)的和時(shí),要注意觀察上、下標(biāo)的特征,靈活運(yùn)用C=C+C.
1.給出下面幾個(gè)問題:
10、
①10人相互通一次電話,共通多少次電話?
②從10個(gè)人中選出3個(gè)作為代表去開會(huì),有多少種選法?
③從10個(gè)人中選出3個(gè)不同學(xué)科的課代表,有多少種選法?
④由1,2,3組成無重復(fù)數(shù)字的兩位數(shù).
其中是組合問題的有( )
A.①③ B.②④
C.①② D.①②④
解析:①是組合問題,因?yàn)榧着c乙通了一次電話,也就是乙與甲通了一次電話,沒有順序的區(qū)別;②是組合問題,因?yàn)槿齻€(gè)代表之間沒有順序的區(qū)別;③是排列問題,因?yàn)槿齻€(gè)人擔(dān)任哪一科的課代表是有順序區(qū)別的;而④中選出的元素還需排列,有順序問題是排列.所以①②是組合問題.
答案:C
2.若A=12C,則n等于(
11、 )
A.8 B.5或6
C.3或4 D.4
解析:∵A=12C,∴n(n-1)(n-2)=12.解得n=8.
答案:A
3.下列四個(gè)式子中正確的個(gè)數(shù)是( )
(1)C=;(2)A=nA;
(3)CC=;(4)C=C.
A.1個(gè) B.2個(gè)
C.3個(gè) D.4個(gè)
解析:因?yàn)镃===,故(1)正確;
因?yàn)閚A=n==A,故(2)正確;
因?yàn)镃C===,
故(3)正確.
因?yàn)镃=,C==,所以C=C,故(4)正確.
答案:D
4.若C-C=C,則n等于( )
A.12 B.13
C.14 D.15
解析:C-C=C,即C=C+C=C,
12、
所以n+1=7+8,即n=14.
答案:C
5.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=________.
解析:∵m=C,n=A,∴m∶n=.
答案:
6.方程C=C的解為________.
解析:當(dāng)x=3x-8,解得x=4;當(dāng)28-x=3x-8,解得x=9.
答案:4或9
7.計(jì)算:(1)C+CC;
(2)C+C+C+C+C+C.
解:(1)原式=C+C1=+
=56+4 950=5 006.
(2)原式=2(C+C+C)=2(C+C)
=2=32.
8.在一次數(shù)學(xué)競(jìng)賽中,某學(xué)校有12人通過了初試,學(xué)校要從中選出5人去參加市級(jí)培訓(xùn),在下列條件下,有多少種不同的選法?
(1)任意選5人;
(2)甲、乙、丙三人必須參加;
(3)甲、乙、丙三人不能參加;
(4)甲、乙、丙三人只能有1人參加.
解:(1)C=792種不同的選法.
(2)甲、乙、丙三人必須參加,只需從另外的9人中選2人,共有C=36種不同的選法.
(3)甲、乙、丙三人不能參加,只需從另外的9人中選5人,共有C=126種不同的選法.
(4)甲、乙、丙三人只能有1人參加,分兩步:第一步從甲、乙、丙中選1人,有C=3種選法;第二步從另外的9人中選4人有C種選法.共有CC=378種不同的選法.