组合(二)
【教材】组合
【目的】1.掌握组合数的两个性质,并能运用它解决一些简单的应用问题.
2.初步掌握“一一对应”与“归纳”的思想.
3.进一步训练用组合数公式及分类(步)计数原理解决实际问题.
【过程】:
一、复习引入
1.复习:(1)组合数的计算公式的两种表示怎样?有何用途?
(2)用组合数公式计算 ?310 C , ?710 C 它们有何关系?(相等)
2.引入:这种相等并非偶然,它正是本节课我们要学习的组合数的性质之一.
(出示课题)
二、新课
1.组合数的性质一
(1)提出问题:为什么 710310 CC 或 71010710 CC 呢? 46646 CC 吗?将其推广到
mn
n
m
n CC 呢?
(2)解决问题:引导学生分三个层次解决.
a.用“取法”与“剩法”和组合的概念解释:从 10个元素中取出 7个元素后,
还剩下 3个元素.就是说,从 10个元素中每次取出 7个元素的一个组合,与剩
下的(10-7)个元素的组合是一一对应的,因此, 71010710 CC .(可再举几个例
子)
b.推广到一般:一般地,从 n个不同元素中取出 m个元素后,剩下(n-m)个元素.
因此,从 n个不同元素中取出 m个元素的每一个组合,与剩下的(n-m)个元素
的每一个组合一一对应,故 mnnmn CC
c.用组合数公式证明:(见教材)
(3)几点说明:
a.这时组合数的性质一,当 2
nm 时,用 mnnmn CC ,可将组合数计算大大简化.
b.为了使公式在 nm 时也成立,规定 10 nC .
c.公式特征:两边下标同,上标之和等于下标.
2.组合数的性质二
(1)提出问题:见教材101页例4.
分析:本题是一个典型的抽球问题.口袋内7个白球虽然大小相同,但它们仍是
不同的元素,为了便于理解可以看成它们编上了号码:白 1,白 2,…白 7,
从而让学生理解(1)即是从8个不同元素中每次取出3个的组合,取法为
3
8C 种.对于(2)可启发学生:取出的3个球中含有1个黑球,则只考虑在
7个白球中取2个,因而有 27C 种取法.对于(3)可让学生分析得出.
启发:三个问题结果有何关系呢? 38C = 37C + 27C ,你能对此作出合理解释吗?
(2)解决问题:引导学生分三个层次解决.
a.用组合数定义解释: 38C = 37C + 27C ,即从口袋内的 8个球中所取出的 3个球,
可以分成两类:一类含1个黑球,一类不含黑球.故根据分类计数原理,等式成
立.
b.推广到一般:一般地,从 1a , 2a ,… 1na 这 1n 个不同的元素中取出m个
的组合数是 mnC 1 ,这些组合可分成两类:一类含 1a ,一类不含 1a ,含有 1a
的组合是从 2a , 3a ,… 1na 这 n个元素中取出( 1m )个元素与 1a 组成
的,共有 1mnC 个, 不含 1a 是从 2a , 3a ,… 1na 这 n个元素中取出m个
元素组成的,共有 mnC 个,由分类计数原理得: mnC 1 = mnC + 1mnC .
c.用组合数公式证明:(见教材)
(3)几点说明:
a.这是组合数的第二个性质,在下节“二项式定理”中,将会看到它的重要应用.
b.此公式在计算、证明的过程中,同样能简化运算.
c.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上
标与高的相同的一个组合数.
d.此公式的引入过程,用到了“分类”的思想,“分类”是处理排列组合问题的
重要方法.
3.例题:
例 1 计算 (1) 198200C (2) 69584737 CCCC ( 210 )
(3) 21025242322 CCCCC
例 2 求证 212 2 nmnmnmnm CCCC
例 3 解方程 xx CC 217217
例 4 求 x xxx CC 321383 的值. (先求出 10x ,代入的所求值为466)
4.练习:
教材第103页练习1、2、3
三、小结:
1.组合数的性质:(1) mnnmn CC (2) mnC 1 = mnC + 1mnC
2.应用组合数的性质时,要点是当 2
nm 时,可由 mnnmn CC 简化运算;性质二可
正用,即裂项,也可逆用,即并项.
3.三个思想:“取法”与“剩法”一一对应的思想,特殊到一般的归纳思想,“含与
不含其元素”的分类思想.
四、作业:教材第104页 习题第2、4题.