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1、6.6.2.42.4组合数组合数人教A版2019必修第三册组合定义组合定义:一般地,从一般地,从n n个不同元素中取出个不同元素中取出m m(mnmn)个元素)个元素并成一组并成一组,叫做从,叫做从n n个不同元素中取出个不同元素中取出m m个元素的一个个元素的一个组合组合排列定义排列定义:一般地,从一般地,从n n个不同元素中取出个不同元素中取出m(mn)m(mn)个元素,个元素,按照一定的顺序按照一定的顺序排成一列排成一列,叫做从,叫做从 n n 个不同元素中取出个不同元素中取出 m m 个元素的一个个元素的一个排列排列.共同点共同点:都要都要“从从n n个不同元素中任取个不同元素中任取m
2、 m个元素个元素”不同点不同点:排列排列与元素的顺序有关,与元素的顺序有关,而组合而组合则与元素的顺序无关则与元素的顺序无关.复习引入排列数的概念与公式:我们把从n个不同元素中取出m(mn)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 表示.其公式为:问题:能否通过类比得出组合数的概念呢?复习引入组合数:组合数:从从n个不同元素中取出个不同元素中取出m(mn)个元素的所有不同个元素的所有不同组合的个数组合的个数,叫做,叫做从从n个不同元素中取出个不同元素中取出m个元素的个元素的组合数组合数,用符号,用符号 表示表示.组合的第一个字母元素总数取出元素数m,n所满足
3、的条件是:(1)mN*,nN*;(2)mn.例如,从例如,从3个不同元素中任取个不同元素中任取2个元素的组合数为个元素的组合数为从从4个不同元素中任取个不同元素中任取3个元素的组合数为个元素的组合数为符号符号 中的中的C是英文是英文combination(组组合合)的第一个字母的第一个字母.组组合数合数还还可以用符号可以用符号 表示表示.组合数是一个正整数 “一个组合”是指“从n个不同元素中取出m(mn)个元素合成一组”,它不是一个数;“组合数”是指“从n个不同元素中取出m(mn)个元素的所有不同组合的个数”,它是一个非零自然数.组合与组合数的区别:思考:思考:探究探究 前面已经提到,组合和排
4、列有关系,我们能否利用这种关系,由前面已经提到,组合和排列有关系,我们能否利用这种关系,由排列数排列数 来求组合数来求组合数 呢呢?3个不同元素a,b,c中取出2个共有ab,ac,bc 3个不同的组合,4个不同元素a,b,c,d中取出3个共有abc,abd,acd,bcd 4个不同的组合,4个不同元素a,b,c,d中取出3个元素的排列数为3个不同元素a,b,c中取出2个元素的排列数为下面我们就来探究下面我们就来探究 环节二:问题探究,导出公式组合元素相同,顺序不同,两组合相同排列元素相同,顺序也相同,两排列才相同问题1:组合数 等于多少呢?从甲、乙、丙3个元素中取出2个元素环节二:问题探究,导
5、出公式问题2:从4个不同元素中取出3个元素的组合数 分析:类比求 的过程,假设这4个元素分别为 ,从中取出3个元素的排列数为 ,分别为以下情况:第一步(取出)有种不同的组合第二步(排序)有 种不同的排列每一种组合组内根据分步乘法的计数原理,有 ,环节二:问题探究,导出公式问题3:如何将结论从特殊推广到一般的情况呢?求“从n个不同元素中取出m个元素的排列数”,可以看作由以下两个步骤得到:第1步:从n个不同元素中取出m个元素作为一组,有 种不同的组合;第2步:将取出的m个元素作全排列,有 种不同的排列;最后,根据分布乘法计数原理有 .这里的n,mN*,并且mn,这个公式叫做组合数公式.组合数公式:
6、组合数公式:另外,我们规定所以上面的公式还可以写成环节三:应用举例,解决问题解:根据组合数计算公式可得:例1 计算:(1);(2);(3);(4)思考:观察这两组结果,你有什么发现?拓展内容1:在例题中,我们发现 与 ,与 都是相同的数.与 与 与它们的上标之和等于下标组合数的性质1:取出m个元素剩下的n-m个元素表示从n个不同元素中取出m个元素的组合数表示从n个不同元素中取出n-m个元素的组合数拓展内容1:等式左边等式右边所以左边=右边,证毕.证明组合数性质1:性质性质1性质性质2组合数的性质:组合数的性质:例例7 在在100件产品中件产品中,有有98件合格品件合格品,2件次品件次品.从这从
7、这100件产品中任意抽出件产品中任意抽出3件件.(1)有多少种不同的抽法有多少种不同的抽法?(2)抽出的抽出的3件中恰好有件中恰好有1件是次品的抽法有多少种件是次品的抽法有多少种?(3)抽出的抽出的3件中至少有件中至少有1件是次品的抽法有多少种件是次品的抽法有多少种?解:解:(1)所有的不同抽法种数,就是从所有的不同抽法种数,就是从100件件产产品中抽出品中抽出3件的件的组组合数,所以合数,所以抽法种数抽法种数为为(2)从2件次品中抽出1件的抽法有 种,从98件合格品中抽出2件的抽法有 种,因此抽出的3件中恰好有1件次品的抽法种数为 从从100件件产产品抽出的品抽出的3件中至少有件中至少有1件
8、是次品,包括有件是次品,包括有1件次品件次品和有和有2件次品两种情况,因此根据分件次品两种情况,因此根据分类类加法加法计计数原理,抽出的数原理,抽出的3件中至少件中至少有有1件是次品的抽法种数件是次品的抽法种数为为(3)解)解1(直接法直接法):解解2(间间接法接法):抽出的抽出的3 件中至少有件中至少有1件是次品的抽法种数,就是从件是次品的抽法种数,就是从100件件产产品中抽出品中抽出3件的抽法种数减去件的抽法种数减去3件都是合格品的抽法种数,即件都是合格品的抽法种数,即 课堂小结1.组合数的定义和表示 把从n个不同元素中取出m(mn)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
9、元素的组合数,并用符号 表示.2.组合数的公式3.组合数的性质课堂练习(课本课堂练习(课本P25P25)解:解:1.计算:计算:证证明:明:2.求证:求证:3.有政治、历史、地理、物理、化学、生物这有政治、历史、地理、物理、化学、生物这6门学科的学业水平考试成门学科的学业水平考试成绩,现要从中选绩,现要从中选3门考试成绩门考试成绩.(1)共有多少种不同的选法共有多少种不同的选法?(2)如果物理和化学恰有如果物理和化学恰有1门被选,那么共有多少种不同的选法门被选,那么共有多少种不同的选法?(3)如果物理和化学至少有如果物理和化学至少有1门被选,那么共有多少种不同的选法门被选,那么共有多少种不同的
10、选法?解:解:THANKS“”创新设计习题讲解创新设计习题讲解9.5n10.5.nN*,n10,3305因此因此x12x2或或x12x216,x3(舍舍)或或x5.训训练练2 现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作,有4名能胜任德语翻译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任).现在要从中挑选5名青年承担一项任务,其中3名从事英语翻译工作,2名从事德语翻译工作,则有多少种不同的选法?题型三与几何有关的组合问题例例3 如图,在以AB为直径的半圆周上,有异于A,B的六个点C1,C2,C6,线段AB上有异于A,B的四个点D1,D2,D3,D4.(1)以这10个点中的3个点为顶点可作多少个三角形?其中
11、含C1点的有多少个?(2)以图中的12个点(包括A,B)中的4个点为顶点,可作出多少个四边形?训训练练4 大学在高考录取时采取专业志愿优先的录取原则.一考生从某大学所给的10个专业中,选择3个作为自己的第一、二、三专业志愿,其中甲、乙两个专业不能同时填报,则该考生有_种不同的填报专业志愿的方法(用数字作答).672创新设计习题讲解创新设计习题讲解分层精练分层精练索引12345678910 11 12 13 147创新设计习题讲解创新设计习题讲解每日一刻钟每日一刻钟1237 3151233.在MON的边OM上有5个异于O的点,ON上有4个异于O的点,以这10个点(含O)为顶点,可以得到多少个三角形?123ON上的上的5个点个点(含含O)中任取三点也不能得到三角形中任取三点也不能得到三角形.