高中数学选修2-3组合数的两个性质
- 格式:doc
- 大小:243.50 KB
- 文档页数:5
组合数的两个性质
一、教学目的:
2 使学生掌握组合数的两个性质及其证明方法,培养学生的逻辑思维能力;
3 使学生能利用组合数的性质进行计算,培养学生的计算能力。 教学过程:
1、 复
2、 习提问:
1 组合数公式的两种形式是什么:
2 利用组合数的公式的第二种形式计算 ,根据学生的回答,教师板书如下:
(1) 组合数公式:
)!
(!!!
)1()1(m n m n m m n n n c
p
p c m n
m m
m n m n
-=
--⋅⋅⋅-=
=
} (n,m ∈N,且m ≤N)
二、新课讲授:
4 通过具体的实例,丰富学生对性质1的感性认识,并加以证明,再讲它的应用。
(1) 利用组合数的公式,(2) 考察: c 9
11与c 2
11, c 7
10与c 3
10, c 6
7与c 1
7
的关系,并能发现什么规律?(可以逐个叫学生回答,板书)
∵
!210
11!2!9!119
11⨯==
c ,
又
!210112
11
⨯=c , ∴c 9
11=
c
2
11
;
∵!38910!3!7!107
10
⨯⨯==c
又!389103
10
⨯⨯=c
∴
c c 3
10710=;
∵
!1!6!76
7=
c
又
!171
7=
c
∴c 6
7=c
1
7。
由不完全归纳可得:从n 个不同的元素中取出m 个元素的组合数,等于从n 个不同的元素中取出n-m 个元素的组合数。即 定理1:c m
n =
c
m n n
-,(n,m ∈N,且m ≤N)
(2)定理1的证明。要证明这个等式成立,即证明两个量相等。那么,证明两个量相等有声么方法呢?(指明学生回答)
方法一:“若两个数都等于第三个数,则这两个数相等 ”。 我们知道,
)!(!!
m n m n c
m n
-=
,
!)!(!
)]!([)!(!m m n n m n n m n n c
m n n
-=
---=
-
显然,
!)!(!m m n n -等于!)!(!
m m n n -。于是可得下面的证明。
证明:∵
)!(!!
m n m n c
m n
-=
,
又
!)!(!
)]!([)!(!m m n n m n n m n n c
m n n
-=
---=
-,
∴
c m n
=c m
n n
-。
(3)性质1的另一种解释:从n 个不同的元素中取出m 个元素,并成一组,那么,剩下的n-m 个元素也成一组;反之,从n 个不同的元素中取出n-m 个元素并组成一组,那么剩下的m 个元素也成一组。所以,它们的组合是一一对应的,故有从n 个不同的元素中取出m 个的组合数是c m
n 等于从 n 个不同的元素中取出n-m 个元素的组合数
c
m n n
-,即
c m
n
=c
m n n
-。
(4)当
2
n m >
时,利用这个公式,可是c m
n 的计算简化。如:
36218
92
97
997
9=⨯⨯=
==-c c c ,
4950
2199
1002
10098100
=⨯⨯=
=c c
。
(5) 注意:当m=n 时,公式c m
n =
c
m n n
-变形为
c c n
n
n
=,
又c
n
n =1,所以规定:c n 0
=1即 0!=1 (6)在这样的一组组合数:
c
n
0,c n 1,c n 2……c n n 2-,c n n 1-,c n
n
中,性质1还说明了:与两端等距离的两个组合数相等。如:
c n
=c
n n
,c n 1=c n n 1-,c n 2=c n n 2
-,……。
6 用计算的方法验证下列各式成立,并加以证明。 (3)
(1)用计算的方法考察组合数:
c
3
5
与c
c 2
434
+, c 58与c
c 4
757+ 的关系,你能由此发现什么规律吗?(可指明学生回答,板书)
∵1021452
5
3
5=⨯⨯==c c
10
642
4142434=+=+=+C C c c
∴
c 3
5
=
c c 2
4
34+
∵563216783
85
8
=⨯⨯⨯⨯==c c
5635213215
6721673
72
74
75
7=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=+c c c c
∴c
5
8=c c 4
7
57+
规律:若n 、,m 是自然数,m ≤n ,则
c c c m n
m
n m n 1
1-++=,(或
c c c m n m n m n 1
1
1---+=)
定理2
c c c m n
m
n m
n 1
1-++= (n,m ∈N,且m ≤N)
(4) 定理2的证明。要证明这个等式,(5)
只要根据组合数的公式变形即可。
证明:∵
)]!1([)!1(!
)!(!!1
---+
-=
+-m n m n m n m n c c m n m
n
)!1(!)
1(!)!1(!!)1(!m n m m m n n m n m m n m n n -++-+=
-++-+=