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组合数的性质与综合应用.


n m n m n
例 证明
1、 C
m n1
C
n n1
m 1 n
C
m n1
C
m 1 n1
n1 n m 1
2、 C C
n n

C
n n m
C
补充例题:
()计算 1 C C C C ; (2)计算C C C C ;
0 4 2 2 1 5 2 3 2 6 2 4 9 13 2 10
(3)求证:C C C
n n n n1
n n2
C
n n+m
C
n1 nm1
.
例1
(1)
计算:
C
3 100
C
3 99
C 99; 100 9 9 9 8
3
2
( 2)
2C
3 8
3 2 1
2
161700
C 9C 8 .
3 8 3 8 2 8 2 8 3 8
2 C ( C C ) C C 56
例2 求证: m m 1 m m 1 ( 1 ) C n 1 C n C n 1 C n 1 ;
2C C . m 1 m 1 m (2) C n C n 2C n m m 1 m 1 m m m 1 m 1 ( 1 ) (C n C nC n(1C nC C n C 1 n ) n) m 1 m m 1 m C n CC n n 1 1 Cn m m 1 C n C n1 . 2.
5 5
2!
4.6人同时被邀请参加一项活动,必须有人去,去几人自 行决定,共有多少种不同的去法? 解:有6类办法,第1类去1人,第2类去2人,第3类去3 人,第4类去4人,第5类去5人,第6类去6人,所以共 有不同的去法
C C C C C C 63
1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6
由分类计数原理,得
组合数性质2
Cn1 Cn Cn
m m
m 1
性质2
证明:
m n
n! n! m! ( n m )! ( m 1)![ n ( m 1)]! n! ( n m 1) n! m ( n m 1 m ) n! m! ( n m 1)! m! ( n 1 m )! ( n 1)! m C n 1 . m![( n 1) m ]!
(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多 少种? 从2件次品中抽出1件次品的抽法有 从98件合格品中抽出2件的抽法有
C C
1 2 2 98
C C 9506
1 2 2 98
例 在100件产品中,有98件合格品,2件次品.从这 100件产品中任意抽出3件 (3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多 少种? 法1
A C C 解法一:先组队后分校(先分堆后分配)
6 4
2
2
3 3
540
解法二:依次确定到第一、第二、第三所学校去的医 生和护士.
1 3 2 6 1 2 2 4
( C C ) ( C C ) 1 540
四、分类组合,隔板处理
例6、 从6个学校中选出30名学生参加数学竞赛,每 校至少有1人,这样有几种选法?
C C
c n 1 c n c n
m 1 n
m
m
m 1
组合数性质2:
Cn1 Cn Cn
m m
m 1
说明: 1、公式特征:下标相同而上标差1的两个组合 数之和,等于下标比原下标多1而上标与原组合 数上标较大的相同的一个组合数 2、此性质的作用:恒等变形,简化运算.在今 后学习“二项式定理”时,我们会看到它的主 要应用.
分析:问题相当于把个30相同球放入6个不同盒子(盒 子不能空的)有几种放法?这类问可用“隔板法”处理. 5 解:采用“隔板法” 得: C29 4095
练习: 1、将8个学生干部的培训指标分配给5个不同的班级, 每班至少分到1个名额,共有多少种不同的分配方法?
C 35
4 7
2、从一楼到二楼的楼梯有17级,上楼时可以一步走 一级,也可以一步走两级,若要求11步走完,则有 多少种不同的走法?
1
复习巩固:
1、组合定义: 一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素并成一 组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合. 2、组合数: 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数 ,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号 m C n 表示. 3、组合数公式:
m n! A n(n 1)(n 2) (n m 1) m m n Cn Cn m Am m! m !(n m)!
跟踪练习 2.有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子 内. (1)共有几种放法? (2)恰有1个空盒,有几种放法?
解析:(1)44=256(种). (2)先从 4 个小球中取 2 个放在一起, 有 C2 4种不同的取法, 再把取出的两个小球与另外 2 个小球看作三堆, 并分别放入 4 个盒子中的 3 个盒子里,有 A3 4种不同的放法.根据分步乘法 3 计数原理,不同的放法共有 C2 4A4=144(种).
(5)分成3堆,有2堆各1本,另一堆4本,有多少种不同的 分堆方法?
(6)摆在3层书架上,每层2本,有多少种不同的摆法?
解析:(1)在 6 本书中,先取 2 本给甲,再从剩下 4 本书 2 2 中取 2 本给乙,最后 2 本给丙,共有 C2 · C C2=90(种). 6 4· (2)6 本书平均分 3 堆,用上述方法重复了 A3 3倍,故共有 2 2 C2 · C C2 6 4· =15(种). A3 3 (3)从 6 本书中,先取 1 本作一堆,再在剩下的 5 本中取 2 3 2 本作一堆,最后 3 本作一堆,共有 C1 · C C3=60(种). 6 5· (4) 在 (3) 的分堆中,甲、乙、丙 3 人各取 1 堆,共有 2 3 3 C1 · C C3· A3=360(种). 6 5· (5)平均分堆要除以堆数的全排列数, 不平均分堆则不除, 1 1 4 C6· C5· C4 故共有 =15(种). A2 2 (6)本题即为 6 本书放在 6 个位置上,共有 A6 6=720(种).
97 98 96 98 95 98
2
4、求C2+C3+C4+C5+C6+…+C100的值
2
2
2
2
2
小结
1.组合数公式:
A n(n 1)(n 2) (n m 1) C A m!
m n m n m m
n! C m !(n m)!
mபைடு நூலகம்n
2.组合数性质:
m n m n1
⑴ C C m1 ⑵ C C Cn
m 出m个元素的组合数是Cn 1, 这些组合可分成两类:一类含有a1,一类不含有a1,
含有a1的组合是从a2 , a3 ,
, an1这n个元素中取出
m 1 m 1个元素与a1组成的,共有C n 个;
不含a1的组合是从a2 , a3 ,
, an1这n个元素中取出
m m个元素组成的,共有Cn 个
二、不相邻问题插空法
例4、某城新建的一条道路上有12只路灯,为了节 省用电而不影响正常的照明,可以熄灭其中三盏 灯,但两端的灯不能熄灭,也不能熄灭相邻的两 盏灯,可以熄灭的方法共有( ) 3 3 3 3 A C C11 种 (A) 8 种(B) 8 种 (C) C 9 种 ( D)
本题使用插空法,先将亮的9盏灯排成一排, 由题意,两端的灯不能熄灭,则有8个符合条件的 空位, 进而在8个空位中,任取3个插入熄灭的3盏灯, 有C83种方法, 故选A.
10 9 8 7 210 4!
巩固练习
1.方程 C C
x 28
3 x 8 28 的解集为(
D

A . 4
B . 9 D . 4,9
8 n ,则
C .
2.若 C
10 n
C
C 的值为
n 20
190
巩固练习 3.有3张参观券,要在5人中确定3人去参观,不同方法 5 4 3 2 的种数是 10 C C 10
17-11=6 有6个2步的, 17次中挑6次走2步C(6,17)=12376种
课堂练习: 3、在如图7x4的方格纸上(每小方格均为正方形) (1)其中有多少个矩形? (2)其中有多少个正方形?
(1)矩形的话用C(7,2)*C(4,2)在两边任意取两点 即可 (2)正方形的话,首先,只由一个小正方形组成的有7*4 由2*2小正方形组成的有6*3 由3*3小正方形组成的有5*2 由4*4小正方形组成的有4*1 所以7*4+6*3+5*2+4*1=60
三、混合问题,先“组”后“排 1、某学习小组有5个男生3个女生,从中选3名男生和 1名女生参加三项竞赛活动,每项活动至少有 1人参加, 则有不同参赛方法______种.
解:采用先组后排方法:
C C C A 1080
3 5 1 3 2 4 3 3
2、3 名医生和 6 名护士被分配到 3 所学校为学生 体检,每校分配 1 名医生和 2 名护士,不同的分配方 法共有多少种?
从引例中可以发现一个结论:C 3
8
C7 C7
2
3
对上面的发现(等式)作怎样解释?
C
3 8
C C
2 7
3 7
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.
一般地,从a1 , a2 ,
, an1这n 1个不同的元素中取
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