组合公式计算入门:如何快速求解组合问题
在数学和概率论中,组合公式是一种用于计算不同元素组合数量的方法。组合问题在日常生活、科学研究以及工程实践中都非常常见。以下我们将通过组合公式来解答几个常见的问题,帮助您更好地理解和应用这一数学工具。
问题一:如何计算从5个不同的水果中选择3个的组合数?
要计算从5个不同的水果中选择3个的组合数,我们可以使用组合公式 C(n, k) = n! / [k! (n k)!],其中 n 是总数,k 是选择的数量,! 表示阶乘。在这个例子中,n = 5,k = 3。所以,组合数为:
- C(5, 3) = 5! / [3! (5 3)!] = (5 × 4 × 3 × 2 × 1) / [(3 × 2 × 1) (2 × 1)] = 10
因此,从5个不同的水果中选择3个的组合数是10种。
问题二:在一个包含4个红球和3个蓝球的袋子中,随机取出3个球,有多少种不同的取法?
这个问题可以通过组合公式来解决。我们需要计算从7个球中选择3个的组合数,即 C(7, 3)。计算如下:
- C(7, 3) = 7! / [3! (7 3)!] = (7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1) / [(3 × 2 × 1) (4 × 3 × 2 × 1)] = 35
所以,从4个红球和3个蓝球中随机取出3个球,共有35种不同的取法。
问题三:在一个班级中,有10名学生,需要从中选出5名学生代表参加比赛,有多少种不同的选法?
这个问题同样适用于组合公式。我们需要计算从10名学生中选择5名学生的组合数,即 C(10, 5)。计算如下:
- C(10, 5) = 10! / [5! (10 5)!] = (10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1) / [(5 × 4 × 3 × 2 × 1) (5 × 4 × 3 × 2 × 1)] = 252
因此,从10名学生中选出5名代表参加比赛,共有252种不同的选法。
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