1、第六课时 1.3.3 组合的应用教学目标:1、进一步巩固组合、组合数的概念及其性质;2、能够解决一些组合应用问题教学重点:来源: 解决一些组合应用问题教学过程一、复习引入:1.组合的概念:一般地,从 个不同元素中取出 个元素并成一组,叫做从nmn个不同元素中取出 个元素的一个组合nm说明:不同元素;“只取不排”无序性;相同组合:元素相同2组合数的概念:从 个不同元素中取出 个元素的所有组合的个数,叫做从个不同元素中取出 个元素的组合数用符号 表示n mnC3组合数公式的推导:(1 )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: 先求nA从 n 个不同元素中取出 m
2、 个元素的组合数 ; 求每一个组合中 m 个元素全排列数 ,n mA根据分步计数原理得: nACm(2 )组合数的公式:或(1)2(1)!mnC )!(mn),nN且4.组合数的性质 1: mnC5.组合数的性质 2: + n11n二、讲解新课:典例分析例 1将 1,2,3,9 这 9 个数字填在如下图所示的 9 个空格中,要求每一行从左到右,每一列从上到下分别依次增大,当 3,4 固定在图中的位置时,填写空格的方法数为( )3来源: 4A. 6 种 B. 12 种C. 18 种 D. 24 种答案:A解析:第一行从左到右前面两个格子只能安排 1,2,最右下角的格子只能是 9,这样只要在剩余的
3、四个数字中选取两个,安排在右边一列的上面两个格子中(由小到大) ,剩余两个数字安排在最下面一行的前面两个格子中 (由小到大) ,故总的方法数是 C 6.24例 2从编号为 1,2 ,3,10 ,11 的共 11 个球中,取出 5 个球,使得这 5 个球的编号之和为奇数,则一共有多少种不同的取法? 解:分为三类:1 奇 4 偶有 ; 3 奇 2 偶有 ; 5 奇 1 偶有 , 来源: 4516C2536C6一共有 + + 516C23例 3现有 8 名青年,其中有 5 名能胜任英语翻译工作;有 4 名青年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
4、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?解:我们可以分为三类:让两项工作都能担任的青年从事英语翻译工作,有 ;234C让两项工作都能担任的青年从事德语翻译工作,有 ;1让两项工作都能担任的青年不从事任何工作,有 ,234一共有 + + 42 种方法234C1234例 4甲、乙、丙三人值周,从周一至周六,每人值两天,但甲不值周一,乙不值周六,问可以排出多少种不同的值周表 ?解法一:(排除法) 4221341546C解法二:分为两类:一类为甲不值周一,也不值周六,有 ;234另一类为甲不值周一,但值周六,有 ,241一共有 + 42 种方法241C3例
5、56 本不同的书全部送给 5 人,每人至少 1 本,有多少种不同的送书方法?解:第一步:从 6 本不同的书中任取 2 本“捆绑” 在一起看成一个元素有 种方法;26C第二步:将 5 个“ 不同元素(书) ”分给 5 个人有 种方法5A根据分步计数原理,一共有 1800 种方法 26C例 6、按下列要求分配 6 本不同的书,各有多少种不同的分配方式?来源: (1)分成三份,1 份 1 本,1 份 2 本,1 份 3 本;(2)甲、乙、丙三人中,一人得 1 本,一人得 2 本,一人得 3 本;(3)平均分成三份,每份 2 本;(4)平均分配给甲、乙、丙三人,每人 2 本;(5)分成三份,1 份 4
6、 本,另外两份每份 1 本;(6)甲、乙、丙三人中,一人得 4 本,另外两人每人得 1 本;(7)甲得 1 本,乙得 1 本,丙得 4 本解:(1)无序不均匀分组问题先选 1 本,有 C 种选法;再从余下的 5 本中选 2 本,有 C 种选法;最后余下 3 本全选,16 25有 C 种选法故共有分配方式 C C C 60( 种)3 16 25 3(2)有序不均匀分组问题由于甲、乙、丙是不同的三人,在(1)题基础上,还应考虑再分配,共有分配方式C C C A 360(种) 16 25 3 3(3)无序均匀分组问题先分三组,则应是 C C C 种方法,但是这里出现了重复不妨记六本书为 A, 26
7、24 2B,C ,D,E,F,若第一步取了 AB,第二步取了 CD,第三步取了 EF,记该种分法为(AB,CD ,EF),则 C C C 种分法中还有(AB,EF,CD) ,( CD,AB ,EF),(CD,EF,AB) ,26 24 2(EF,CD ,AB),(EF ,AB, CD),共有 A 种情况,而这 A 种情况仅是 AB,CD,EF 的顺3 3序不同,因此只能作为一种分法,故分配方式有 15( 种) (4)有序均匀分组问题在(3)的基础上再分配给 3 个人,共有分配方式 A C C C3 26 2490(种 )2(5)无序部分均匀分组问题共有分配方式 15(种)(6)有序部分均匀分组
8、问题在(5)的基础上再分配给 3 个人,共有分配方式 A 90(种)3(7)直接分配问题甲选 1 本,有 C 种方法;乙从余下的 5 本中选 1 本,有 C 种方法;余下 4 本留给丙,16 15有 C 种方法共有分配方式 C C C 30( 种)4 16 15 4课堂小节:本节课学习了组合的应用课堂练习:1已知集合 A1,2,3,4,B5,6,7,C 8,9现在从这三个集合中取出两个集合,再从这两个集合中各取出一个元素,组成一个含有两个元素的集合,则一共可以组成的集合个数为( ) 来源 :A24 B36C26 D27解析:分三类:第一类:选集合 A、B 可组成 C C 12 个集合;14 1
9、3第二类:选集合 A、C 可组成 C C 8 个集合;14 12第三类:选集合 B、C 可组成 C C 6 个集合13 12由分类加法计数原理,可组成 128626 个集合答案:C2(1)3 人坐在有八个座位的一排上,若每人的左右两边都要有空位,则不同坐法的种数为几种?(2)有 5 个人并排站成一排,如果甲必须在乙的右边,则不同的排法有多少种?(3)现有 10 个保送上大学的名额,分配给 7 所学校,每校至少有 1 个名额,问名额分配的方法共有多少种?解析:(1)由题意知有 5 个座位都是空的,我们把 3 个人看成是坐在座位上的人,往 5 个空座的空档插,由于这 5 个空座位之间共有 4 个空,3 个人去插,共有 A 24( 种)34(2)总的排法数为 A 120(种) ,5甲在乙的右边的排法数为 A 60( 种)12 5(3)解法一 每个学校至少一个名额,则分去 7 个,剩余 3 个名额分到 7 所学校的方法种数就是要求的分配方法种数分类:若 3 个名额分到一所学校有 7 种方法;若分配到 2 所学校有 C 242(种) ;27若分配到 3 所学校有 C 35(种)37共有 7423584(种)方法解法二 10 个元素之间有 9 个间隔,要求分成 7 份,相当于用 6 块档板插在 9 个间隔中,共有 C 84 种不同方法69所以名额分配的方法共有 84 种