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课件网) 8.3.2 组合(第2课时) 中职数学北师大版(2021年)拓展模块一下册 问题导入 1.排列的定义: 一般地,从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)个元素,并按照一定的顺序排成一列,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个排列. 2.组合的定义: 一般地,从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)个元素,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个组合. 3.排列数概念: 4.排列数公式: 追问 排列与组合的定义有什么区别和联系呢? 什么是排列、组合、排列数? 我们把从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)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. 是否能像排列一样,也能找到计算组合个数的公式,从而能便捷地求出组合个数? [问题1] 问题导入 新知探究 类比排列数,我们引进组合数概念: 取出元素数 组合的第一个字母 元素总数 m,n 所满足的条件是: (1) m∈N*,n∈N* ; (2) m≤n . 组合数 从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)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 个元素的组合数,用符号 表示. 符号 中的C是英文combination (组合)的第一个字母. 是否能像排列一样,也能找到计算组合个数的公式,从而便捷地求出组合个数? [问题1] 新知探究 例如,从 1,2 这两个元素中,每次任意取出 1 个作为一个组合,那么它可以构成两个组合,即 =2,即从 2 个元素中任取 1 个元素的组合数. 从 3 个不同元素中,取出 2 个元素的组合数表示为 ; 从 4 个不同元素中,取出 3 个元素的组合数表示为 . 组合数 从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)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 个元素的组合数,用符号 表示. 新知探究 思考 组合数与排列数的之间有什么关系?探究组合数的计算公式. 从 4 个不同元素a, b, c, d中取出 3 个元素的排列与组合的关系如下: 组合 排列 abc abc bac cab acb bca cba abd abd bad dab adb bda dba acd acd cad dac adc cda dca bcd bcd cbd dbc bdc cdb dcb [问题2] 求从 4 个不同元素a, b, c, d中取出 3 个元素的组合数. 新知探究 由上述对应关系可以看出,对于相应的每一个组合,都有 个不同的排列.因此,求从 4 个不同元素中取 3 个元素的排列数,可以按照下面的考虑方法分两步完成: 第 1 步,从 4 个不同元素中取出 3 个元素做组合,共有个,由上述对应关系可知=4; 第 2 步,对每一组合中的 3 个不同元素做全排列,每一组合对应的全排列都是=6个. 根据分步计数原理,得 所以 新知探究 一般地,求从 n 个不同元素中取出 m 个元素的排列数 ,可以分如下两步完成: 第1步,求从这 n 个元素中取出 m 个元素的组合数 ; 第2步,求每一个组合中 m 个元素的全排列数 . 根据分步计数原理,得 由此可得: 新知探究 这里的 n ,m∈N*,并且 m≤n ,这个公式叫做组合数公式. 所以上面的公式还可以写成 另外,我们规定: 组合数公式 因为 新知探究 [问题3](1)上述组合数公式有什么特点?使用公式需要注意什么? (2)在求组合数时,应该如何选择两个公式? 答:1.公式 (m ,n∈N*,且m≤n) , 一般用于求值计算. 2.公式 (m ,n∈N* ,且m≤n) , 一般用于化简证明. 具体选择公式时,要根据题目特点正确选择. 新知探究 解 例2 从 10 名运动员中,选出 3 名参加比赛,则有多少种选法 解 实际上这是从 10 个不同元素中取出3个元素的组合问题, 即 也就是说,有 120 种选法. 例1 计算 及 . 新知探究 例3 平面内有 12 个点,其中任意 3 点都不在同一条直线上,以任意 3 点为顶点画三角形,一共可画多少个三角形 解 因为平面内的 12 个点中任意 3 点都不在同一直线上,所以,任意 3 个点 ... ...