6.2.3 组 合 同步学案(含答案) 2024~2025学年高二数学人教A版(2019)选择性必修3

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6.2.3 组 合 同步学案(含答案) 2024~2025学年高二数学人教A版(2019)选择性必修3

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6.2.3 组  合
1. 通过实例,理解组合的概念.
2. 能写出一些简单问题的所有组合.
3. 明确组合与排列的联系与区别,能判断一个问题是排列问题还是组合问题.
活动一 背景引入 
问题1:从甲、乙、丙3名同学中选2名去参加一项活动,有多少种不同的选法?
问题2:从甲、乙、丙3名同学中选2名参加一项活动,其中1名同学参加上午的活动,另1名同学参加下午的活动,有几种不同的选法?
思考1
(1) 问题1是不是我们前面讲的排列问题?为什么?
(2) 这两个问题的本质区别是什么?
活动二 了解组合的概念 
组合的定义:
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
思考2
(1) 1,2,3和3,1,2是相同的排列吗?是相同的组合吗?
(2) 什么是相同的排列?什么是相同的组合?
组合的特点:
(1) 不同元素;
(2) “只取不排”——无序性;
(3) 相同组合:元素相同.
例1 判断下列问题哪些是组合问题,哪些是排列问题?
(1) 在北京、上海、广州三个民航站之间的直达航线上,有多少种不同的飞机票?有多少种不同的飞机票价?
(2) 高中部11个班进行篮球单循环比赛,需要进行多少场比赛?
(3) 从全班23人中选出3人分别担任班长、副班长、学习委员三个职务,有多少种不同的选法?选出三人参加某项劳动,有多少种不同的选法?
1. 判断一个问题是排列还是组合的关键点是判断有序性与无序性.
2. 排列与组合的联系与区别:
排列 组合
联系 二者都是从n个不同的元素中取m(n≥m)个元素
区别 排列与元素的顺序有关 组合与元素的顺序无关
只有元素相同且顺序也相同的两个排列才是相同的排列 只要两个组合的元素相同,不论元素的顺序如何,都是相同的组合
校门口停放着9辆共享自行车,下面的问题是排列问题,还是组合问题?
(1) 从中选3辆,有多少种不同的方法?
(2) 从中选3辆给3位同学有多少种不同的方法?
例2 平面内有A,B,C,D共4个点.
(1) 以其中2个点为端点的有向线段共有多少条?
(2) 以其中2个点为端点的线段共有多少条?
例3 (1) 写出从a,b,c这三个元素中,每次取出两个元素的所有组合;
(2) 写出从a,b,c这三个元素中,每次取出两个元素的所有排列.
(1) 写出从a,b,c,d这四个元素中,每次取出两个元素的所有组合;
(2) 写出从a,b,c,d这四个元素中,每次取出两个元素的所有排列.
1. (2024南充月考)从包含甲在内的5名学生中选出3名参加社团活动,其中甲必须入选的选法有(  )
A. 8种 B. 16种 C. 6种 D. 12种
2. 下列问题中,不是组合问题的是(  )
A. 10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次
B. 平面上有2 015个不同的点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段
C. 集合{a1,a2,a3,…,an}的含有三个元素的子集有多少个
D. 从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法
3. (多选)下列问题中,是组合问题的有(  )
A. 由1,2,3,4构成的含有2个元素的集合个数
B. 五个队进行单循环比赛的比赛场次数
C. 由1,2,3组成两位数的不同方法数
D. 由1,2,3组成的无重复数字的两位数的个数
4. (2024大同期中)从1到9的九个正整数中,任意抽取三个相加,所得和为奇数的不同取法有________种.
5. (1) 写出从a,b,c,d,e五个元素中任取两个不同元素的所有组合;
(2) 写出从a,b,c,d,e五个元素中任取两个不同元素的所有排列.
6.2.3 组  合
【活动方案】
问题1:在甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加一项活动有甲乙,甲丙,乙丙共3种不同的选法.
问题2:6种.
思考1:(1) 不是,没有顺序之分,不满足排列定义.
(2) 本质区别在于有序选取和无序选取.
思考2:(1) 是不相同的排列,相同的组合.
(2) 相同的排列元素和顺序都相同;相同的组合元素相同,不论顺序.
例1 (1) 飞机票是排列问题,飞机票价是组合问题.
(2) 组合问题.
(3) 选班长、副班长、学习委员是排列问题;选三人参加某项劳动是组合问题.
跟踪训练 (1) 与顺序无关,是组合问题.
(2) 选出3辆给3位同学是有顺序的,是排列问题.
例2 (1) 一条有向线段的两个端点要分起点和终点,以平面内4个点中的2个为端点的有向线段条数,就是从4个不同元素中取出2个元素的排列数,即有向线段条数为A=4×3=12.
这12条有向线段分别为,, ,, ,, ,, , ,, .
(2) 由于不考虑两个端点的顺序,因此将(1)中端点相同、方向不同的2条有向线段作为一条线段,就是以平面内4个点中的2个点为端点的线段的条数,共有如下6条: AB,AC,AD,BC,BD,CD.
例3 (1) 所有的组合有ab,ac,bc.
(2) 所有的排列有ab,ba,ac,ca,bc,cb.
跟踪训练 (1) 所有的组合有ab,ac,ad,bc,bd,cd.
(2) 所有的排列有ab,ba,ac,ca,ad,da,bc,cb,bd,db,cd,dc.
【检测反馈】
1. C 从5名学生中选出3名参加社团活动,其中甲必须入选,即从甲以外的4名学生中选出2名参加社团活动,选法有6种.
2. D 因为组合问题与次序无关,排列问题与次序有关,对于D,选出的2名学生,如甲、乙,其中“甲参加独唱、乙参加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是两个不同的选法,所以是排列问题,不是组合问题.A,B,C均为组合问题.
3. AB 对于A,集合的元素是无序的,即集合{1,2}与集合{2,1}是相同的集合,故A为组合问题;对于B,五个队单循环比赛,即每个队伍只与不同的队比赛一次,故B为组合问题;对于C,如选1,2两个数字,则有两位数12,或者两位数21,很明显21和12是满足要求的两个不同的组合,为排列问题;如选重复数字组成的两位数11,22,33,则不需要考虑顺序,为组合问题,故C中既有排列也有组合;对于D,显然为排列问题.故选AB.
4. 40 根据题意,从1到9的正整数中任意抽取3个数相加,若所得的和为奇数,则取出的3个数必为1个奇数、2个偶数或3个奇数两类.当3个数全为奇数时,在1,3,5,7,9中取3个奇数,共有10种取法;当取出的3个数为 1个奇数、2个偶数时,分两步:第一步,先在1,3,5,7,9中取出1个奇数,有5种取法;第二步,再在2,4,6,8中取出2个偶数,有6种取法,则任意抽取3个数,其中1个奇数、2个偶数的取法有30种,所以所得和为奇数的不同取法有30+10=40(种).
5. (1) 从a,b,c,d,e五个元素中任取两个不同元素的所有组合有ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,cd,ce,de.
(2) 从a,b,c,d,e五个元素中任取两个不同元素的所有排列有ab,ac,ad,ae,ba,bc,bd,be,ca,cb,cd,ce,da,db,dc,de,ea,eb,ec,ed.

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