文档内容
6.2.2 组合及组合数(精讲)
思维导图
常见考法考法一 组合的概念
【例1】(2020·广东湛江高二单元测试)给出下列问题:
①有10个车站,共需要准备多少种车票?
②有10个车站,共有多少中不同的票价?
③平面内有10个点,共可作出多少条不同的有向线段?
④有10个同学,假期约定每两人通电话一次,共需通话多少次?
⑤从10个同学中选出2名分别参加数学和物理竞赛,有多少中选派方法?
以上问题中,属于组合问题的是_________(填写问题序号).
【答案】②④
【解析】①有10个车站,共需要准备多少种车票?相当于从10个不同元素任取2个按一定顺序排列起来,
属于排列问题;②有10个车站,共有多少中不同的票价?相当于从10个不同元素任取2个并成一组,属
于组合问题;③平面内有10个点,共可作出多少条不同的有向线段?相当于从10个不同元素任取2个按
一定顺序排列起来,属于排列问题;④有10个同学,假期约定每两人通电话一次,共需通话多少次?相当
于从10个不同元素任取2个并成一组,属于组合问题;⑤从10个同学中选出2名分别参加数学和物理竞
赛,有多少中选派方法?相当于从10个不同元素任取2个按一定顺序排列起来,属于排列问题;以上问题
中,属于排列问题的是②④.
【一隅三反】
1.(2020·全国高二课时练习)以下四个问题中,属于组合问题的是( )
A.从3个不同的小球中,取出2个小球排成一列
B.老师在排座次时将甲、乙两位同学安排为同桌
C.在电视节目中,主持人从100名幸运观众中选出2名幸运之星
D.从13位司机中任选出两位分别去往甲、乙两地
【答案】C
【解析】只有从100名幸运观众中选出2名幸运之星,与顺序无关,是组合问题.故选:C.
2.(2020·全国高二课时练习)下列问题属于排列问题的是( )
①从10个人中选2人分别去种树和扫地;
②从10个人中选2人去扫地;
③从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队;
④从数字5,6,7,8中任取两个不同的数作为 中的底数与真数
A.①④ B.①② C.④ D.①③④
【答案】A【解析】排列的概念:从 个元素中取 个元素,按照一定顺序排成一列,
由题可知:①④中元素的选取有顺序,②③中元素的选取无顺序,由此可判断出:①④是排列问题,故选:
A.
考法二 组合数
【例2】(1)(2020·广东云浮·高二期末) ( )
A. B. C. D.
(2)(2020·湖北高二期末)满足条件 的自然数 有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
【答案】(1)D(2)C
【解析】(2) .故选:D.
(2)由 得 ,即 ,
又 ,且 ,所以 .故选:C.
组合数的两个性质:(1) ;(2) .
【一隅三反】
1.(2020·陕西高二期末)若 ,则n等于( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】B
【解析】根据题意, 变形可得, ;
由组合性质可得, ,即 ,则可得到 .故选:B.
2.(2020·林芝市第二高级中学高二期中)已知 ,那么 ( )
A.20 B.30 C.42 D.72
【答案】B【解析】 答案选B
3.设n为满足不等式 的最大正整数,则n的值为( ).
A.11 B.10 C.9 D.8
【答案】D
【解析】设 ,则 ,
又 , ,
,由 得: ,
, , , ,
的值为 .故选: .
4.(多选)下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】A. ,故正确;
B. ,故正确;
C. ,故错误;
D. ,故正确.
故选: ABD5.(多选)(2020·江苏省丰县中学高二期末)如下的四个命题中真命题的标号为( )
A.
B.
C.
D. 的展开式中二项式系数最大的项是
【答案】BCD
【解析】由于 ,故A错误;
由组合数的性质: , ,故B正确;
,故C正确;
的展开式中二项式系数最大的项是 ,故D正确.
故选: BCD
考法三 组合应用
【例3】男运动员6名,女运动员4名,其中男、女队长各1名.现选派5人外出参加比赛,在下列情形中
各有多少种选派方法?
(1)男运动员3名,女运动员2名;
(2)至少有1名女运动员;
(3)队长中至少有1人参加;
(4)既要有队长,又要有女运动员.
【答案】(1)120 (2)246 (3)196 (4)191
【解析】(1)分两步完成:
第一步,选3名男运动员,有C种选法;
第二步,选2名女运动员,有C种选法.由分步计数原理可得,共有C· C=120(种)选法.
(2)方法一 “至少有1名女运动员”包括以下四种情况:
1女4男,2女3男,3女2男,4女1男.由分类计数原理可得总选法共有CC+CC+CC+CC=246(种).方法二 “至少有1名女运动员”的反面为“全是男运动员”,可用间接法求解.
从10人中任选5人有C种选法,其中全是男运动员的选法有C种.所以“至少有1名女运动员”的选法有
C-C=246(种).
(3)方法一 (直接法)可分类求解:
“只有男队长”的选法种数为C;“只有女队长”的选法种数为C;
“男、女队长都入选”的选法种数为C,所以共有2C+C=196(种)选法.
方法二 (间接法)从10人中任选5人有C种选法,
其中不选队长的方法有C种.所以“至少有1名队长”的选法有C-C=196(种).
(4)当有女队长时,其他人任意选,共有C种选法;当不选女队长时,必选男队长,共有C种选法,其中不
含女运动员的选法有C种,所以不选女队长时的选法共有(C-C)种.所以既要有队长又要有女运动员的选
法共有C+C-C=191(种).
【方法总结】
组合问题常有以下两类题型变化:
(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;
“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.
(2)“至少”或“至多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“至多”这两个
关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法分类复杂时,考虑逆向
思维,用间接法处理.
【一隅三反】
1.(2020·江苏金湖中学)一个口袋内有3个不同的红球,4个不同的白球
(1)从中任取3个球,红球的个数不比白球少的取法有多少种?
(2)若取一个红球记2分,取一个白球记1分,从中任取4个球,使总分不少于6分的取法有多少种?
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1 )从中任取 个球,红球的个数不比白球少的取法:红球 个,红球 个和白球 个.
当取红球 个时,取法有 种;
当取红球 个和白球 个时,.取法有 种.根据分类计数原理,红球的个数不少于白球的个数的取法有 种.
(2 )使总分不少于 分情况有两种:红球 个和白球 个,红球 个和白球 个.
第一种,红球 个和白球 个,取法有 种;
第二种,红球 个和白球 个,取法有 种,
根据分类计数原理,使总分不少于 分的取法有 种.
2.(2020·云南省保山第九中学)某车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组有5名工人,其中
有3名女工人.现采用分层抽样方法(层内采用不放回简单随机抽样)从甲、乙两组中共抽取3名工人进
行技术考核.
(Ⅰ)求从甲、乙两组各抽取的人数;
(Ⅱ)求从甲组抽取的工人中恰好1名女工人的概率;
(Ⅲ)求抽取的3名工人中恰有2名男工人的概率.
【答案】(Ⅰ)2,1;(Ⅱ) ;(Ⅲ) .
【解析】(Ⅰ)因为车间甲组有10名工人,乙组有5名工人,
所以甲、乙两组的比例是 ,
又因为从甲、乙两组中共抽取3名工人进行技术考核,
所以从甲、乙两组各抽取的人数是2,1;
(Ⅱ)因为车间甲组有10名工人,其中有4名女工人,
所以从甲组抽取的工人中恰好1名女工人的概率 ;
(Ⅲ)因为车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组有5名工人,其中有3名女工人,
所以求抽取的3名工人中恰有2名男工人的概率 .
3.(2020·江苏高二)有男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名.选派5人外出比赛,在下列
情形中各有多少种选派方法?
(1)男运动员3名,女运动员2名;(2)至少有1名女运动员;
(3)既要有队长,又要有女运动员.
【答案】(1)共有 (种)选法;(2)246;(3)191.
【解析】⑴第一步:选3名男运动员,有 种选法.
第二步:选2名女运动员,有 种选法.
共有 (种)选法.
⑵“至少1名女运动员”的反面为“全是男运动员”.
从10人中任选5人,有 种选法,其中全是男运动员的选法有 种.
所以“至少有1名女运动员”的选法有 (种).
(3)当有女队长时,其他人选法任意,共有 种选法.不选女队长时,必选男队长,共有 种选法.其中
不含女运动员的选法有 种,所以不选女队长时共有 种选法.故既要有队长,又要有女运动员的
选法有 (种).