组合及组合数公式
- 格式:doc
- 大小:45.00 KB
- 文档页数:4
组合数公式组合数公式什么是组合数?组合数是数学中一个重要的概念,表示从一个元素集合中取出若干元素而不考虑元素的顺序的方式的总数。
组合数经常在概率论、统计学以及组合数学等领域中使用,并有许多相关的公式。
公式一:组合数的定义公式组合数的定义公式如下:C(n,k)=n!k!(n−k)!其中,n表示元素集合中的元素个数,k表示从中取出的元素个数,n!表示n的阶乘。
公式二:组合数的递推公式组合数的递推公式可以通过组合数的定义公式化简得到:C(n,k)=C(n−1,k−1)+C(n−1,k)这个公式表示从n个元素中选取k个元素的方式数等于从n−1个元素中选取k−1个元素的方式数加上从n−1个元素中选取k个元素的方式数。
公式三:组合数的性质公式组合数有以下两个性质公式:1.C(n,k)=C(n,n−k),即从n个元素中选取k个元素的方式数等于从n个元素中选取n−k个元素的方式数。
2.C(n,k)=C(n−1,k−1)+C(n−1,k),即组合数的递推公式。
例子解释假设有一箱子里有红球和蓝球,其中分别有5个红球和3个蓝球。
现在要从箱子中选取2个球,问有多少种不同的选取方式?根据组合数的定义公式,可以计算出结果:C(8,2)=8!2!(8−2)!=8!2!6!=8∗72∗1=28所以,从这个箱子中选取2个球的方式有28种。
再假设箱子里的球数稍有不同,有5个红球和4个蓝球。
现在要从箱子中选取3个球,问有多少种不同的选取方式?根据组合数的递推公式,可以将问题化简:C(9,3)=C(8,2)+C(8,3)=8!2!(8−2)!+8!3!(8−3)!=28+56=84所以,从这个箱子中选取3个球的方式有84种。
综上所述,组合数公式能够帮助我们计算从一个元素集合中选取若干元素的不同方式数。
无论是组合问题还是概率问题,组合数公式都具有重要的应用价值。
公式四:组合数的乘法公式组合数有一个重要的乘法公式:C(n,k)=C(n−1,k−1)∗n k这个公式可以通过组合数的定义公式推导得到。
组合数公式大全组合数公式是组合数学中重要的概念,它们在概率论、统计学、离散数学等领域都有广泛的应用。
组合数公式可以用来计算从n个不同元素中取出r个元素的组合数,它们的计算方法多种多样,其中包括排列组合公式、二项式定理、组合数的递推关系等。
接下来,我们将详细介绍组合数公式的各种计算方法,让我们一起来深入探讨。
一、排列组合公式排列组合公式是组合数学中最基本的概念之一,它用于计算从n个不同元素中取出r个元素的组合数。
排列组合公式的计算公式如下:C(n, r) = n! / (r! * (n-r)!)C(n, r)表示从n个不同元素中取出r个元素的组合数,n!代表n的阶乘,即n*(n-1)*(n-2)*...*1,r!代表r的阶乘,(n-r)!代表n-r的阶乘。
二、二项式定理二项式定理是组合数学中的一个重要定理,它用于计算二项式展开式中各项的系数。
二项式定理的公式如下:(a+b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + ... + C(n,r)*a^(n-r)*b^r + ... + C(n,n)*a^0*b^n(a+b)^n表示(a+b)的n次幂展开式,C(n,r)表示从n个不同元素中取出r个元素的组合数。
从上述公式可以看出,二项式定理可以用来计算二项式展开式中各项的系数,因此它在代数学和离散数学中有着广泛的应用。
三、组合数的递推关系组合数的递推关系是一种用来计算组合数的方法,它可以在一定程度上简化计算过程。
组合数的递推关系公式如下:C(n, r) = C(n-1, r-1) + C(n-1, r)C(n, r)表示从n个不同元素中取出r个元素的组合数,根据递推关系可以得到不同组合数之间的关系,从而简化计算过程。
以上介绍了排列组合公式、二项式定理和组合数的递推关系,它们是组合数学中常用的计算方法,对于理解和应用组合数具有重要的意义。
通过深入学习这些公式和定理,我们可以更好地理解组合数的概念,并且在实际问题中灵活运用。
组合数常用公式
在组合数理论中,有几个常用的公式:
1. 组合数的定义公式:
组合数(Combination)表示从n个不同元素中选择r个元素,记作C(n,r),计算公式为:
C(n,r) = n! / (r!(n-r)!)
2. 二项式定理:
二项式定理表达了两个数的和的幂展开的公式,即:
(a + b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + C(n,2)*a^(n-2)*b^2 + ... + C(n,n-1)*a^1*b^(n-1) + C(n,n)*a^0*b^n
3. 杨辉三角形:
杨辉三角形是由组合数构成的一个数表,它具有以下特点:
- 每一行的两端元素都是1。
- 从第三行开始,每个元素的值等于它上方两个元素的和。
- 杨辉三角形可用于计算组合数。
这些是组合数理论中常用的公式,可用于计算组合数和展开二项式等问题。
数学组合数公式组合数是高等数学中一种很重要的概念,是指从n个不同的元素中取出m个元素组成的集合的个数,用C(n,m)表示。
组合数的计算公式为:C(n,m) = n!/m!(n-m)!其中,n!表示n的阶乘,即n×(n-1)×(n-2)×…×1。
这个公式很简单,但是它隐藏着很多深刻的数学思想和应用。
组合数是数学组合问题的基础,也是统计学和概率论中重要的工具。
用组合数可以计算出在一定条件下,某些事件的可能性或者数量,如在扑克牌中,如果从52张牌中抽出5张牌,那么不同的组合数就是C(52,5)=2,598,960种。
这个数值可以用于计算扑克牌的概率或者比较两手牌大小的概率。
组合数还有很多有趣的性质,比如组合恒等式、排列组合恒等式等等。
组合恒等式是指:C(n,m) = C(n-1,m) + C(n-1,m-1)即从n-1个元素中取m个元素再加上从n-1个元素中取m-1个元素,恰好可以得到从n个元素中取m个元素的组合数。
这个公式的证明可以通过下降归纳法或者条件计数法来完成。
排列组合恒等式是指:P(n,m) = C(n,m) × m!即从n个元素中取m个元素,再对这m个元素的排列方式进行全排列,可以得到从n个元素中取m个元素的排列数。
这个公式的含义是,先从n个元素中取m个元素,再确定它们的排列顺序。
这个公式的证明可以用乘法原理和加法原理来完成。
总之,组合数在数学中有着重要的应用和研究价值,无论是在学术研究中还是在实际问题中,都有着广泛的应用。
对于我们每一个数学爱好者来说,熟练掌握组合数的概念和公式是非常重要的,更要通过实践和思考来加深对组合数的理解和认识。
关于组合数的公式组合数是数学中一个非常有趣且实用的概念。
咱们先来说说组合数到底是啥。
比如说,你有一堆不同颜色的球,红的、蓝的、绿的,然后你想从里面挑出几个来,不考虑顺序,这时候就得用到组合数啦。
组合数的公式就像是一把神奇的钥匙,能帮咱们算出到底有多少种不同的挑法。
组合数的公式是:C(n, k) = n! / [k!(n - k)!] 。
这里面的“!”表示阶乘,比如说 5! 就是 5×4×3×2×1 。
我记得有一次,学校组织活动,要从班上的 10 个同学里选出 3 个去参加比赛。
这时候就得用组合数来算算有多少种选法。
咱们用组合数公式来算一下,C(10, 3) = 10! / [3!(10 - 3)!] = 10×9×8 / (3×2×1) = 120 ,哇,居然有 120 种不同的选法呢!那咱们再深入讲讲这个公式。
为啥会是这样的形式呢?其实它背后的原理挺巧妙的。
比如说,从 n 个不同的元素里选 k 个,第一步咱们有 n 种选择,第二步就剩下 n - 1 种选择,一直到第 k 步,就有 n - k +1 种选择。
但是呢,因为组合不考虑顺序,所以咱们这样选出来的结果会有重复。
比如说选出来的是 A、B、C 这三个元素,和先选 B 再选 A 最后选 C ,本质上是一样的。
所以就得除以 k! 来消除这种重复。
咱们再来看个实际例子。
假设超市里有 8 种不同的水果,你想买 4 种,用组合数公式就能算出一共有 C(8, 4) = 70 种不同的买法。
在解题的时候,使用组合数公式可得仔细啦。
要把 n 和 k 的值搞清楚,千万别弄错。
比如说有一道题,要从 15 本书里选 5 本组成一套,那就是 C(15, 5) ,可别弄成 C(5, 15) 啦,这可就完全不对咯。
组合数的公式在很多领域都有应用呢。
像概率统计里,算事件发生的可能性;在排列组合的问题中,帮助咱们快速准确地得出答案。
组合及组合数公式
1.组合的概念
一般地,从n个不同元素中取出m_(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
2.组合数的概念
从n个不同元素中取出m (m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号C m n表示.
3.组合数公式
C m n=A m n
A m m=
n(n-1)(n-2)…(n-m+1)
m!
=
n!
m!(n-m)!
(n,m∈N*,m≤n).
探究点一组合的概念
例1判断下列各事件是排列问题,还是组合问题.
(1)10个人相互各写一封信,共写了多少封信?
(2)10个人规定相互通一次电话,共通了多少次电话?
(3)10支球队以单循环进行比赛(每两队比赛一次),这次比赛需要进行多少场次?
(4)10支球队以单循环进行比赛,这次比赛冠、亚军获得者有多少种可能?
探究点二组合的列举问题
思考怎样写一个问题的所有组合?
答和解排列问题类似,可以借助树形图来写一个问题的所有组合,组合的树形图中其元素也不能重复出现,但元素出现的次序必须按照从左到右的顺序(如元素b后面不能出现a,元素c后面不能出现a、b 等)来考虑,否则就会出现重复或遗漏.
例2从4个不同元素a、b、c、d中任取3个元素,写出所有的组合形式.
踪训练2写出从A,B,C,D,E 5个元素中,依次取3个元素的所有组合.
探究点三组合数公式及应用
思考1对比排列数的定义,能否给组合数下一个定义?
答从n个不同元素中取出m (m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号C m n表示.
思考2 由例2看出组合数C 34与排列数A 34有什么关系?你能写出求C 34的公式吗?
答 由例2可知,每一个组合都对应着6个不同的排列,因此,求从4个不同元素中取出3个元素的排
列数A 34,可以分如下两步:①考虑从4个不同元素中取出3个元素的组合,共有C 34个;②对每一个组合
的3个不同元素进行全排列,各有A 33种方法.由分步计数原理得:A 34=C 34·A 33,所以,C 34=A 34A 33
.
例3(1)求值:C 5-n n +C 9-n n +1;
(2)若C 4n >C 6n ,则n 的取值集合为________.
跟踪训练3 (1)计算C 38-
n 3n +C 3n n +21的值; (2)求证:C m n =m +1n -m ·C m +1n
.
例4现有10名教师,其中男教师6名,女教师4名.
(1)现要从中选出2名去参加会议,有多少种不同的选法?
(2)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议,有多少种不同的选法?
巩固练习:
1.已知平面内A 、B 、C 、D 这4个点中任何3点均不共线,则由其中任意3个点为顶点的所有三角形的个数为________.
答案 4
2.把三张游园票分给10个人中的3人,分法有________种.
答案 120
3.甲、乙、丙三位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有________种.
答案 96
4.从4台甲型电视机和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型和乙型电视机各1台,则不同的取法有________种.
答案 70
5.从1,2,3,4这四个数中一次随机地取两个数,求其中一个数是另一个数的两倍的概率.
6.某班级有一个7人小组,现任选其中3人相互调整座位,其余4人座位不变,则不同的调整方案的种数有________.
答案70
组合的应用
探究点一组合数的两个性质
思考1“从10人中选出6人参加比赛”与“从10人中选出4人不参加比赛”的方法数有什么关系?
答
思考2一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球.
(1)从口袋内取出3个球,共有多少种取法?
(2)从口袋内取出3个球,使其中含有1个黑球,有多少种取法?
(3)从口袋内取出3个球,使其中不含黑球,有多少种取法?
(4)由(1)(2)(3)问的结果你能得到怎样的关系?
答
思考3由思考1、2你能得出组合数的性质吗?如何证明?
答组合数具备以下两个性质:
①C m n=C n-m
n ;②C m n+1=C m n+C m-1
n
.
例1计算下列各式的值.
(1)C9699+C9799;
(2)C n n+1·C n-2
n
;
(3)C34+C35+C36+…+C310;
(4)A23+A24+A25+…+A2100.
探究点二简单的组合应用题
例2某人决定投资8种股票和4种债券,经纪人向他推荐了12种股票和7种债券.问:此人有多少种不同的投资方式?
跟踪训练27名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动.若每天安排3人,则不同的安排方案共有________种.(用数字作答)
答案140
例3 (1)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的线段共有多少条?
(2)平面内有10个点,以其中每2个点为端点的有向线段共有多少条?
探究点四有限制条件的组合问题
例4在100件产品中,有98件合格品,2件次品.从这100件产品中任意抽出3件.
(1)有多少种不同的抽法?
(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?
(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?。