组合与组合数公式
组合与组合数公式(二)

abc , abd , acd , bcd .
abc
abd
acd
bcd
C 4
3 4
d
c
b
a
C 4
1 4
abc
abd
acd
bcd
2 3
C 4
3 4
含元素a 的组合数: 不含元素a 的组合数:
C 3
C 1
3 3
C C C
3 4 2 3
3 3
定理 2 :
C
m n
m n 1
C C .
排列与组合
组合与组合数公式 (二)
播放时间:6月3日9:50-10:30
复习
一、组合的定义 二、组合数公式
n ( n 1)( n 2) ( n m 1) P C m m! Pm
m n m n
n! C m !( n m ) !
m n
组合数的两个性质
定 理1 :
C C
3 8 3 8 2 8 2 8 3 8
例2 求证:
C C ; m 1 m 1 m m 1 ( 2 ) C n C n 2C n C n 2 .
(1) C
m n 1 m 1 n m n 1 m 1 n 1
C
证明: (2) (1)
C C (C C C C C
例5 在产品检验时,常从产品中抽出一 部分进行检查.现在从100件产品中任意 抽出3件: (1)一共有多少种不同的抽法?
(2)如果100件产品中有2件次品,抽出的3 件中恰好有1件是次品的抽法有多少种? (3)如果100件产品中有2件次品,抽出的3 件中至少有1件是次品的抽法有多少种?
作业:
组合与组合数公式

解:(1) C83 56 ⑵
⑶
C
3 7
35
C72 21
我们发现:
C83
C72
C
3 7
为什么呢
我们可以这样解释:从口袋内的 8个球中所取出的3个球,可以分为 两类:一类含有1个黑球,一类不含 有黑球.因此根据分类计数原理, 上述等式成立.
从a1, a2 , a3,, an1这n 1个不同元素中, 每次取出m个元素。 (1)可以有多少个不同的组合? (2)在这些组合里有多少个是含有a1的? (3)在这些组合里有多少个是不含有a1的? (4)从上面的结果可以得到一个怎样的公式?
推广:
从 n个不同元素中取出 m个元素的每一个 组合,与剩下的n-m个元素的每一个组合一一 对应,所以从 n个不同元素中取出 m个元素 的组合数,等于从这n 个元素中取出n-m 个元 素的组合数,即
c c m n
nm n
组合数的两个性质
定理1:
Cmn
Cnm n
.
证明: Cmn m(! nn!m)!,
例5、6本不同的书,按下列要求各有多少种不同的分 法:
(1)分给甲、乙、丙三人,每人2本; (2)分为三份,每份2本; (3)分为三份,一份1本,一份2本,一份3本: (4)分给甲、乙、丙三人,一人1本,一人2 本,一人 3本。
例6、某省的福利彩票中,不考虑次序的7个数码组 成一注,7个数码中没有重复,每一个数码都选自 数码1,2,…,36,如果电视直播公开摇奖时只有 一个大奖,计算:
a a a 推广:从
1,
2,
n1这n+1个不同的元素中,
a c a a a a a 取出m个元素的组合数
一类含 ,一1类不含
组合与组合数公式课件

重复计算出错
【示例】 从4台甲型电视机和5台乙型电视机中任意取出3 台,其中至少有甲型和乙型电视机各1台,则不同的取法有多 少种?
错解:先保证各 1 台,再从剩下的电视机中任取 1 台,即 分三步.
第一步,从甲型电视机中取 1 台,有 C14种取法; 第二步,从乙型电视机中取 1 台,有 C15种取法; 第三步,从剩下的 7 台电视机中取 1 台,有 C17种取法.根 据分步乘法计数原理,共有 C14·C15·C17=140 种取法.
8
(1)注意排列问题与组合问题的区别,关键看是否与元素的 顺序有关;
(2)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”, 则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将 这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取;
(3)分析题目条件,避免选取时重复和遗漏,用直接法分类 复杂时,可用间接法处理.
排列、组合的概念辨析
【例1】 判断下列问题是排列问题,还是组合问题. (1)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? (2)从1,2,3,…,9九个数字中任取3个,然后把这3个数字 组成一个集合,这样的集合共有多少个? (3)从a,b,c,d四名学生中选2名学生,去完成同一件工 作有多少种不AA_mmnm____=nn-1n-m2!…n-m+1=_m_!___nn_! -__m__!. 规定 Con=_C_0n_=__1___.
4.组合数的两个性质 (1)Cmn =_C__mn_=__C_nn_-_m___;(2)Cmn+1=__C_nm_+_1_=__C_mn_+__C_mn_-_1___.
(4)5个人相互通话一次,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? 【解题探究】取出元素之后,在安排这些元素时,与顺序 有关则为排列问题,与顺序无关即为组合问题.
高二数学人选修课件时组合与组合数公式

02 03
案例二
假设有一个边长为1的正方形区域,任意投掷一个点,求 该点落在正方形内切圆内的概率。根据二维几何概型的计 算方法,内切圆的面积为π/4,正方形的面积为1,因此该 事件的概率为π/4。
案例三
假设有一个半径为1的球体,任意投掷一个点,求该点落 在球体内接正方体内的概率。根据三维几何概型的计算方 法,内接正方体的体积为2/√3,球体的体积为4π/3,因 此该事件的概率为(2/√3) / (4π/3) = √3/(2π)。
互斥事件的概率加法公式
若事件A与事件B互斥,则$P(A cup B)=P(A)+P(B)$。
对立事件的概率
若事件A与事件B对立,则$P(A)=1-P(B)$,$P(B)=1-P(A)$。
案例分析
案例一
掷一枚质地均匀的骰子,观察出现的 点数。求事件A(出现偶数点)的概 率。
案例三
某射手进行射击训练,每次射击命中 目标的概率为0.8,现连续射击5次, 求事件C(至少命中4次)的概率。
A
计算机科学
在算法设计和分析中,组合数学提供了许多有 用的工具和方法,如动态规划、分治法等。
物理学
在量子力学和统计力学中,组合数学用于 描述微观粒子的状态和相互作用。
B
C
化学
在化学中,组合数学可用于计算分子的可能 构型和化学键的组合方式。
生物学
在遗传学和生物信息学中,组合数学用于分 析基因序列的组合和变异情况。
常见问题类型
01
求组合数
直接利用组合数公式进行计算。
02
验证组合数性质Leabharlann 如验证C(n,m) = C(n,n-m),C(n,0) + C(n,1) + ... + C(n,n) = 2^n等。
组合与组合数公式

步骤2
假设n=k时公式成立,推导n=k+1时的公式。
步骤3
由数学归纳法,得出结论对于所有正整数n, 组合数公式成立。
利用二项式定理的证明
步骤1
将组合数公式重写为与二项式定理形式相似的形式。
步骤2
利用二项式定理展开式中的系数与组合数公式中的系 数进行比较。
02
加密算法
组合数公式可以用于设计加密算法,通过计算不同字符或符号的组合数
量,增强信息的安全性。
03
信息传输
在无线通信和网络传输中,利用组合数公式可以优化信息的传输效率和
可靠性。通过对信号的不同组合方式进行编码和解码,可以提高通信系
统的性能。
感谢您的观看
THANKS
组合数表示从n个不同元素中取出m个 元素的组合的个数,记作C(n, m)或C(n, m),其中C(n, m) = n! / (m!(n-m)!)。
组合的特性
无序性
组合只考虑元素的排列顺序,不考虑元素的具体 位置。
可重复性
在组合中,可以重复选取同一个元素。
独立性
组合数不受元素数量的影响,只与选取的元素个 数有关。
01
概率分析
利用组合数公式,可以对彩票的概率进 行分析,帮助彩民更好地理解彩票的随 机性和公平性。
02
03
优化投注
通过计算不同组合下的中奖概率,彩 民可以优化自己的投注策略,提高中 奖的可能性。
在遗传学中的应用
基因组合
在遗传学中,基因的组合方式可以用组合数公式来表示。通过计算 基因组合的数量,可以了解生物体的遗传多样性。
组合数的上标和下标规则
上标和下标规则
组合与组合数公式 课件

(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
C130 120.
(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 A130 720.
【想一想】区分排列和组合的关键是什么?区分有无顺序的方 法是什么? 提示:(1)判断一个问题是排列问题还是组合问题的关键是正 确区分事件有无顺序. (2)区分有无顺序的方法是:把问题的一个选择结果解出来, 然后交换这个结果中任意两个元素的位置,看是否产生新的变 化.若有新变化,即说明有顺序;若无新变化,即说明无顺序.
C
m n
乘 积
Cmn
A
m n
A
m m
式 n n 1n 2n m 1
m!
阶 乘
Cmn
n!
m!n
m!
式
性质 备注
Cmn
Cnnm,Cmn1
Cmn
Cm1 n
①n,m N * 且m n ②规定:C0n 1
1.在 Cmn 中有m,n∈N*,且m≤n,为什么有 C0n 1? 提示:C0n 是1 为了运算需要规定的,没有实际意义. 2.什么是两个相同的组合?
(A) C42 013
(B) C52 013
(C) C42 013 1 (D) C52 013 1
2.计算:C37 C74 C85 C96 =________.
3.求证:Cnm2
有关组合数的计算和证明
关于组合数计算公式的选取
关于组合数计算公式的选取
(1)涉及具体数字的可以直接用公式
Cmn
A
m n
A
m m
n n 1n 2
m!
(2)涉及字母的可以用阶乘式
n Cmn
m
高二人数学选修课件时组合与组合数公式

考生需要理解组合问题在实际生活中 的应用,如分组、选举、比赛等问题 。
掌握组合数的计算公式
考生需要熟练掌握组合数的计算公式 ,并能够运用公式解决简单的组合问 题。
历年高考真题解析
题目类型
高考中组合问题的题目类型主要 包括选择ห้องสมุดไป่ตู้、填空题和解答题。
考查内容
历年高考真题中,主要考查了组 合数的计算、组合的性质、组合
插空法是一种求解排列组合问题的常用方法,其基本思想 是将没有限制的元素先进行排列,再将有限制的元素插入 到已排好的元素之间的空隙中。
优点
能够简化问题,降低计算难度。
适用范围
适用于至少有一个元素位置不受限制的情况。
缺点
需要注意插入元素后是否满足题目的限制条件,否则容易 出错。
捆绑法
定义
捆绑法是将相邻的元素看作一 个整体,与其余元素进行排列 组合,然后再考虑相邻元素内
排列与组合关系
排列与组合的联系
排列和组合都是研究从n个不同元素中取出m个元素的问题, 但排列考虑元素的顺序,而组合不考虑元素的顺序。
排列与组合的区别
排列数公式为A(n,m) = n! / (n-m)!,而组合数公式为C(n,m) = n! / [m!(n-m)!]。可以看出,排列数考虑了元素的顺序, 因此比组合数多了一个m的阶乘。
在信息论中,组合数学用于研究 信源编码、信道编码和密码学等 问题。
统计学与概率论
在统计学和概率论中,组合数学 提供了计算概率和期望等统计量 的方法和工具。
计算机科学
在计算机算法设计和分析中,组 合数学提供了许多有用的工具和 方法,如排序算法、搜索算法、 图论算法等。
数学物理与化学
在数学物理和化学中,组合数学 用于研究分子结构、化学反应和 物质性质等问题。
组合与组合数公式

= (Cn + Cn ) + (Cn + C ) m1 m = Cm+1 + Cm n n = Cn+1 + Cn+1 m = Cm+1. n = Cn+2 .
m1 n
练习:
4 5 6 计算: 3 ⑴ 计算: C7 + C7 + C8 + C9 n n n = + 求证: ⑵ 求证: Cm+2 2Cm1 m
组合与组合数公式 (二)
计算: ()C + C + C +L+C 1
2 2 2 3 2 4 2 10
(2)C
98 100
复习 一、组合的定义 二、组合数公式
P n(n 1)(n 2)L(n m+1) C = m= m! Pm
m n m n
n! C = m!(n m) !
m n
m +1 m+1 例2 求证: C = Cn . nm n! m 证明: QCn = , m(n m) ! !
推广: 推广 从
m n+1
1
1
1
2,
3,
m1 n
n+1
1
2,
3,
n+1
这n个不同的元素中取出 个元素的组合数为 个不同的元素中取出m个元素的组合数为 个不同的元素中取出 再由加法原理, 再由加法原理,得
c
n
,
性质2 性质
= cn + cn cn+1
m m
m1
定理2 :
C = C +C .
m n+1 m n m 1 n
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组合与组合数公式
从
个不同元素中取出
个元素并成一组,叫做从
个不同元素中取出
个
元素的一个组合.
组合数公式:
从
个不同元素中取出
个元素的所有组合的个数,称之,用符号
表示,
如从6个元素中取出2个元素的组合数为
.
【评述】
区分一个排列与一个组合的关键是:该问题是否与顺序有关,当取出元素后,若改变一下顺序,就得到一种新的取法,则是排列问题;若改变顺序,仍得原来的取法,就是组合问题.
求从
个不同元素中取出
个元素的排列数
,可分为以下两步:
第1步,先求出从这 个不同元素中取出 个元素的组合数为
;
第2步,求每一个组合中
个元素的全排列数为
.
根据分步计数原理,得到
公式1:
公式2:
组合数的两个性质
(1)m n C =m
n n C - ; (2) m n C +1-m n C =m n C 1+. 注:规定10=n C .
例1 在1,3,5,7,9中任取3个数字,在0,2,4。
6,8中任取两个数字,可组成多少个不同的五位偶数.
分析:因为零不能作首位数,所以是特殊元素,因此可以根据选零不选零为分类标准。
解:第一类:五位数中不含数字零。
第一步:选出5个数字,共有
种选法.
第二步:排成偶数—先排末位数,有 种排法,再排其它四位数字,有
种排法.
∴
(个)
第二类:五位数中含有数字零.
第一步:选出5个数字,共有种选法。
第二步:排顺序又可分为两小类;
(1)末位排零,有种排列方法;
(2)末位不排零.这时本位数有种选法,而因为零不能排在首位,所以首位有
种排法,其余3个数字则有种排法.
∴
∴符合条件的偶数个数为
(个)
说明:本题也可以用间接法(即排除法)来解.请读者自行完成.
例2有12名划船运动员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,其余5人既会划左舷也会划右舷。
现在要从这12名运动员中选出6人平均分在左、右舷划船参加比赛,有多少种不同的选法?
分析:设集合A={只会划左舷的3个人},B={只会划右舷的4个人},C={既会划左舷又会划右舷的5个人}
先分类,以集合A为基准,划左舷的3个人中,有以下几类情况:①A中有3人;②A中有2人;C中有1人;③A中有1人,C中有2人;④C中有3人。
第①类,划左舷的人已选定,划右舷的人可以在中选3人,即有种选法。
因是分步问题,所以有种选法。
第②类,划左舷的人在A中选2人,有种选法,
在C中选1人,有种选法,划右舷的在中剩下的8个人中选3人,有种选
法。
因是分步问题,所以有种选法。
类似地,第③类,有种选法。
第④类有种选法。
因为是分类,所以一共有种选法。
解:
种
答:一共有2174种不同选法.
说明:这种比较复杂的在若干个集合中选取元素的问题,只要能运用分类思想正确对所
求选法分类,又能正确地根据题目要求合理地考察步骤,就可以顺利地求得解答.在分类时,要注意做到既不重复也不遗漏.
这里是以集合A为基准进行分类,也可以集合B或集合C为基准进行分类,其结果是相同的,但一般都选择元素个数较少的集合作为基准来分类,这样可以减少分类,方便运算.例3甲、乙两队各出7名队员,按事先排好的顺序出场参加围棋擂台赛,双方由1号队员出赛,负者被淘汰,胜者再与负方2号队员比赛,…,直到一方队员全被淘汰为止,另一方获胜,形成一种比赛过程,试求所有可能出现的比赛过程的种类.
分析与解:若甲队取胜,比赛结果,可能是,,,,,,
.
只有一个过程;
共8场,乙队在前7场中胜一场,有种不同的过程;
共9场,乙队在前8场中胜二场,有种不同的过程;
共10场,乙队在前9场中胜三场,有种不同的过程;
………………
∴甲队取胜的过程种数是:
类似乙队取胜也有同样的过程种数
∴共有种不同的比赛过程.
小结:一个排列与另一个排列的区别有两点,一点是元素不同,另一点是顺序不同(在元素相同时);而一个组合与另一个组合不同点仅是元素不同,由此可知,排列是有顺序问题,组合是无顺序问题.本题是一应用问题,根据实际确定是组合问题.。