2012-2013学年高中数学人教新课标选修2-3教案第一章《组合》5 下载本文

第五课时

npn?p?Cnp?Cm?Cm例14.证明:Cm?p。

证明:原式左端可看成一个班有m个同学,从中选出n个同学组成兴趣小组,在选出的n个同学中,p个同学参加数学兴趣小组,余下的n?p个同学参加物理兴趣小组的选法数。原式右端可看成直接在m个同学中选出p个同学参加数学兴趣小组,在余下的m?p个同学中选出n?p个同学参加物理兴趣小组的选法数。显然,两种选法是一致的,故左边=右边,等式成立。

0m1m?1m0m例15.证明:Cn。 Cm?CnCm?…?CnCm?Cm?n(其中n?m)

证明:设某班有n个男同学、m个女同学,从中选出m个同学组成兴趣小组,可分为m?1类:男同学0个,1个,…,m个,则女同学分别为m个,m?1个,…,

0m1m?1m0m0个,共有选法数为CnCm?CnCm?…?CnCm。又由组合定义知选法数为Cm?n,

故等式成立。

123n例16.证明:Cn?2Cn?3Cn?…?nCn?n2n?1。

123n1112131n证明:左边=Cn=C1?2Cn?3Cn?…?nCnCn?C2Cn?C3Cn?…?CnCn, i其中Ci1Cn可表示先在n个元素里选i个,再从i个元素里选一个的组合数。设某班

有n个同学,选出若干人(至少1人)组成兴趣小组,并指定一人为组长。把这种

2,选法按取到的人数i分类(i?1,…,n),则选法总数即为原式左边。现换一种选

法,先选组长,有n种选法,再决定剩下的n?1人是否参加,每人都有两种可能,所以组员的选法有2n?1种,所以选法总数为n2n?1种。显然,两种选法是一致的,故左边=右边,等式成立。

123n例17.证明:Cn?22Cn?32Cn?…?n2Cn?n(n?1)2n?2。

ii证明:由于i2Cn可表示先在n个元素里选i个,再从i个元素里选两?Ci1Ci1Cn个(可重复)的组合数,所以原式左端可看成在例3指定一人为组长基础上,再指定一人为副组长(可兼职)的组合数。对原式右端我们可分为组长和副组长是否是同一个人两种情况。若组长和副组长是同一个人,则有n2n?1种选法;若组长和副组长不是同一个人,则有n(n?1)2n?2种选法。∴共有

n2n?1+n(n?1)2n?2?n(n?1)2n?2种选法。显然,两种选法是一致的,故左边=右边,

等式成立。

例18.第17届世界杯足球赛于2002年夏季在韩国、日本举办、五大洲共有

32支球队有幸参加,他们先分成8个小组循环赛,决出16强(每队均与本组其他队赛一场,各组一、二名晋级16强),这支球队按确定的程序进行淘汰赛,最后决出冠亚军,此外还要决出第三、四名,问这次世界杯总共将进行多少场比赛?

2答案是:8C4?8?4?2?2?64,这题如果作为习题课应如何分析

解:可分为如下几类比赛:

⑴小组循环赛:每组有6场,8个小组共有48场;

⑵八分之一淘汰赛:8个小组的第一、二名组成16强,根据抽签规则,每两个队比赛一场,可以决出8强,共有8场;

⑶四分之一淘汰赛:根据抽签规则,8强中每两个队比赛一场,可以决出4强,共有4场;

⑷半决赛:根据抽签规则,4强中每两个队比赛一场,可以决出2强,共有2场;

⑸决赛:2强比赛1场确定冠亚军,4强中的另两队比赛1场决出第三、四名 共有2场.

2综上,共有8C4?8?4?2?2?64场

四、课堂练习:

1.判断下列问题哪个是排列问题,哪个是组合问题:

(1)从4个风景点中选出2个安排游览,有多少种不同的方法?

(2)从4个风景点中选出2个,并确定这2个风景点的游览顺序,有多少种不同的方法?

2.7名同学进行乒乓球擂台赛,决出新的擂主,则共需进行的比赛场数为( ) A.42 B.21 C.7 D.6 3.如果把两条异面直线看作“一对”,则在五棱锥的棱所在的直线中,异面直线有( )

A.15对 B.25对 C.30对 D.20对 4.设全集U??a,b,c,d?,集合A、B是U的子集,若A有3个元素,B有2个元素,且AB??a?,求集合A、B,则本题的解的个数为 ( )

A.42 B.21 C.7 D.3

5.从6位候选人中选出2人分别担任班长和团支部书记,有 种不同的选法 6.从6位同学中选出2人去参加座谈会,有 种不同的选法 7.圆上有10个点:

(1)过每2个点画一条弦,一共可画 条弦;

(2)过每3个点画一个圆内接三角形,一共可画 个圆内接三角形 8.(1)凸五边形有 条对角线;(2)凸n五边形有 条对角线

339.计算:(1)C15;(2)C6?C84.

10.A,B,C,D,E5个足球队进行单循环比赛,(1)共需比赛多少场?(2)若各队的得分互不相同,则冠、亚军的可能情况共有多少种? 11.空间有10个点,其中任何4点不共面,(1)过每3个点作一个平面,一共可

作多少个平面?(2)以每4个点为顶点作一个四面体,一共可作多少个四面体? 12.壹圆、贰圆、伍圆、拾圆的人民币各一张,一共可以组成多少种币值? 13.写出从a,b,c,d,e这5个元素中每次取出4个的所有不同的组合 答案: 1. (1)组合, (2)排列 2. B 3. A 4. D 5. 30 6. 15 7. (1)45 (2) 120 8. (1)5(2)n(n?3)/2 9. ⑴455; ⑵

2 10. ⑴10; ⑵20 73411. ⑴C10?120; ⑵C10?210 123412. C4?C4?C4?C4?24?1?15

13. a,b,c,d; a,b,c,e; a,b,d,e; a,c,d,e; b,c,d,e

教学反思:

1注意区别“恰好”与“至少”

从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有一双同色的手套的不同取法共有多少种

2特殊元素(或位置)优先安排

将5列车停在5条不同的轨道上,其中a列车不停在第一轨道上,b列车不停在第二轨道上,那么不同的停放方法有种 3“相邻”用“捆绑”,“不邻”就“插空”

七人排成一排,甲、乙两人必须相邻,且甲、乙都不与丙相邻,则不同的排法有多少种

4、混合问题,先“组”后“排”

对某种产品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一进行测试,至区分出所有次品为止,若所有次品恰好在第5次测试时全部发现,则这样的测试方法有种可能?

5、分清排列、组合、等分的算法区别

(1)今有10件不同奖品,从中选6件分给甲一件,乙二件和丙三件,有多少种分法?

(2) 今有10件不同奖品, 从中选6件分给三人,其中1人一件1人二件1人三件, 有多少种分法?

(3) 今有10件不同奖品, 从中选6件分成三份,每份2件, 有多少种分法? 6、分类组合,隔板处理

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?