1.2.2组合(第二课时)

1.2.2组合第二课时复习巩固：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．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，用符号表示.mnC2、组合数:3、组合数公式:(1)(2)(1)!mmnnmmAnnnnmCAm!!()!mnnCmnm01.nC我们规定：1:mnmnnCC定理注: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．cccmnmnmn11例4：在100件产品中有98件合格品，2件次品。产品检验时,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)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?(4)抽出的3件中至多有一件是次品的抽法有多少种？说明：“至少”“至多”的问题，通常用分类法或间接法求解。变式练习按下列条件，从12人中选出5人，有多少种不同选法？（1）甲、乙、丙三人必须当选；（2）甲、乙、丙三人不能当选；（3）甲必须当选，乙、丙不能当选；（4）甲、乙、丙三人只有一人当选；（5）甲、乙、丙三人至多2人当选；（6）甲、乙、丙三人至少1人当选；323936CC0539126CC1419126CC1439378CC231405393939(5)756CCCCCC方法一：5321239756CCC方法二：322314393939(6)666CCCCCC方法一：5051239666CCC方法二：——组合应用题（3）从我们班的33位男、23位女同学中各选出2人分别去参加四项活动,则不同的分配方案有多少种?22433234()CCA例(1)从我们班的56位同学中选出4人去参加一项活动,则不同的分配方案有多少种?(2)从我们班的56位同学中选出4人分别去参加四项活动,则不同的分配方案有多少种?44564CA456()A或456C任务分配问题:复习:排列——先取再排组合——只取不排1.排列与组合的区别:2.排列与组合的联系:组合是排列的一个步骤之一;排列的本质是先组合后排列(全排列).3.排列数与组合数公式:)!(!!mnmnAACmmmnmn)!(!)()(mnnAAAmnmnnnmn例1.在产品检验中，常从产品中抽出一部分进行检查.现有100件产品，其中3件次品，97件正品.要抽出5件进行检查，根据下列各种要求，各有多少种不同的抽法？(1)无任何限制条件；(2)全是正品；(3)只有2件正品；(4)至少有1件次品；(5)至多有2件次品；(6)次品最多.解答：5100C（1）597C（2）23973CC（3）5510097CC（4）413223973973973CCCCCC，或（5）504132973973973CCCCCC23973CC（6）反思：“至少”“至多”的问题，通常用分类法或间接法求解。练习1、在100件产品中有98件合格品，2件次品。产品检验时,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)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?3100161700;C122989506;CC12299CC②1221298298CCCC①3310098CC例2在∠MON的边OM上有5个异于O点的点,ON上有4个异于O点的点,以这十个点(含O)为顶点,可以得到多少个三角形?NOMABCDEFGHI·········变式1:将3封信全部投入2个邮筒中，每个邮筒至少投一封,有多少种不同的投法？方法一:从3封信中选2封分别投入到2个信箱中去,再将剩余的一封从2个邮筒中选一个投进去.2132AC甲乙abacbacabccbcabccbacbacbbcababcaacba方法二:先从3封信中选2封作为一组、另外一封作为一组,再将两组信分别投到两个邮筒中。112232CCA甲乙丙甲丙乙乙丙甲丙甲乙乙甲丙甲乙丙AB解题感悟：任务分配问题,先分组后排列分组问题:1.不均匀分组:把n个不同元素分成a,b,c不均匀三组的分法共有种.cbanbananCCC2.均匀分组:把n个不同元素分成m,m,m均匀(平均分)三组的分法共有种.33ACCCmmmmnmn任务分配问题:往往采用“先分组,后分配(即后排列)”例3．6本不同的书，按下列要求各有多少种不同的选法：（1）分给甲、乙、丙三人，每人2本；解：（1）根据分步计数原理得到：22264290CCC种例3．6本不同的书，按下列要求各有多少种不同的选法：(2)分为三份，每份2本；解析：(2)分给甲、乙、丙三人，每人两本有种方法，这个过程可以分两步完成：第一步分为三份，每份两本，设有x种方法；第二步再将这三份分给甲、乙、丙三名同学有种方法．根据分步计数原理所以．222642CCC33A可得：22236423CCCxA2226423315CCCxA因此，分为三份，每份两本一共有15种方法所以．点评：本题是分组中的“平均分组”问题．一般地：将mn个元素均匀分成n组（每组m个元素）,共有mmmmnmnmmnnCCCA种方法例3．6本不同的书，按下列要求各有多少种不同的选法：（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；解：（3）这是“不均匀分组”问题，一共有种方法．12365360CCC（4）在（3）的基础上再进行全排列，所以一共有种方法．12336533360CCCA例3．6本不同的书，按下列要求各有多少种不同的选法：（5）分给甲、乙、丙三人，每人至少1本解：（5）可以分为三类情况：①“2、2、2型”的分配情况，有种方法；22264290CCC②“1、2、3型”的分配情况，有种方法；12336533360CCCA③“1、1、4型”，有种方法，436390CA所以，一共有90+360+90＝540种方法．第一类:每组2人,共有种;第二类:一组1人,一组2人,一组3人共有种;第三类:有两组各1人,有一组4人共有种;思考:把6个人分成3组,共有多少种分法?1533222426ACCC60332516CCC)60(112336CCC或1142162215CCCA156015=90)共（种元素相同问题隔板策略例4.有10个运动员名额，再分给7个班，每班至少一个,有多少种分配方案？解：因为10个名额没有差别，把它们排成一排。相邻名额之间形成９个空隙。在９个空档中选６个位置插个隔板，可把名额分成７份，对应地分给７个班级，每一种插板方法对应一种分法共有___________种分法。一班二班三班四班五班六班七班69C将n个相同的元素分成m份（n，m为正整数）,每份至少一个元素,可以用m-1块隔板，插入n个元素排成一排的n-1个空隙中，所有分法数为11mnC练习、（1）10个优秀指标分配给6个班级，每个班级至少一个，共有多少种不同的分配方法？（2）10个优秀指标分配到1、2、3三个班，若名额数不少于班级序号数，共有多少种不同的分配方法？分析：（1）这是同种元素的“不平均分组”问题.本小题可构造数学模型，用5个隔板插入10个指标中的9个空隙，即有种方法。按照第一个隔板前的指标数为1班的指标，第一个隔板与第二个隔板之间的指标数为2班的指标，以此类推，因此共有种分法.59C59126C（2）先拿3个指标分给二班1个，三班2个，然后，问题转化为7个优秀指标分给三个班，每班至少一个.由（1）可知共有种分法注：第一小题也可以先给每个班一个指标，然后，将剩余的4个指标按分给一个班、两个班、三个班、四个班进行分类，共有种分法.2615C1234666623126CCCC例5．（1）四个不同的小球放入四个不同的盒中，一共有多少种不同的放法？（2）四个不同的小球放入四个不同的盒中且恰有一个空盒的放法有多少种？解：（1）根据分步计数原理：一共有种方法；44256（2）（捆绑法）第一步：从四个不同的小球中任取两个“捆绑”在一起看成一个元素有种方法；第二步：从四个不同的盒中任取三个将球放入有种方法，所以，一共有＝144种方法24C34A24C34A应用举例例1将6本不同的书按下列要求分发，求各有多少种不同的方法：（1）按1，2，3的本数分成3组；（2）按1，2，3的本数分发给3个人；（3）平均分发给3个人；（4）平均分成3组；（5）按1，1，4的本数分成3组；（6）按1，1，4的本数分发给3个人.6036090151590例2将3名医生和6名护士分配到3所学校为学生体检，每所学校去1名医生和2名护士，求共有多少种不同的分配方案？540例3从某4名男生和5名女生中任选5人参加某项社会实践活动，要求至多选4名女生，且男生甲和女生乙不同时入选，求共有多少种不同的选法？90例5将8名工程技术人员平均分到甲、乙两个企业作技术指导，其中某2名工程设计人员不能分到同一个企业，某3名电脑编程人员也不能分到同一个企业，求共有多少种不同的分配方案？例6将20个大小相同的小球放入编号为1，2，3的三个盒子中，要求每个盒子内的球数不小于该盒子的编号数，求共有多少种不同的放法？36120例4．马路上有编号为1，2，3，…，10的十盏路灯，为节约用电又不影响照明，可以把其中3盏灯关掉，但不可以同时关掉相邻的两盏或三盏，在两端的灯都不能关掉的情况下，有多少种不同的关灯方法？解：（插空法）本题等价于在7只亮着的路灯之间的6个空档中插入3只熄掉的灯，故所求方法总数为种方法3620C例5．一生产过程有4道工序，每道工序需要安排一人照看．现从甲、乙、丙等6名工人中安排4人分别照看一道工序，第一道工序只能从甲、乙两工人中安排1人，第四道工序只能从甲、丙两工人中安排1人，则不同的安排方案共有（）A．24种B．36种C．48D．72种B例6．甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中参加某项志愿者活动，要求每人参加一天且每天至多安排一人，并要求甲安排在另外两位前面。不同的安排方法共有（）A.20种B.30种C.40种D.60种A例7、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）从A出发，只能向右或者向下走，到B有多少走法？课堂练习：1．按元素的性质进行分类、按事件发生的连续过程分步，是处理组合应用题的基本思想方法；2．对于有限制条件的问题，要优先安排特殊元素、特殊位置；3．对于含“至多”、“至少”的问题，宜用排除法或分类解决；4．按指定的一种顺序排列的问题，实质是组合问题.课堂小结5.需要注意的是，均匀分组（不计组的顺序）问题不是简单的组合问题，如：将3个人分成3组，每组一个人，显然只有1种分法，而不是种,一般地，将m、n个不同元素均匀分成n组，有种分法；1113216CCC(-1)mmmmnnmmmmCCCA1.排列与组合之间的区别在于有无顺序。组合中常见的问题有：选派问题、抽样问题、图形问题、集合问题、分组问题，解答组合问题的关键是用好组合的定义和两个基本原理，只选不排，合理分类、分步.2.理解组合数的性质3.解受条件限制的组合题，通常有直接法（合理分类）和间接法（排除法）.●思悟小结