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排列组合c的计算方法

2026-01-04 11:28:17

排列组合c的计算方法】在数学中,排列与组合是常见的计数问题,尤其在概率、统计和组合数学中有着广泛的应用。其中,“C”通常代表组合(Combination),即从n个不同元素中取出k个元素,不考虑顺序的情况。本文将总结“C”的计算方法,并通过表格形式进行对比说明。

一、基本概念

- 排列(Permutation):从n个元素中取出k个元素,按一定顺序排列,记作P(n, k)。

- 组合(Combination):从n个元素中取出k个元素,不考虑顺序,记作C(n, k),也写作$\binom{n}{k}$。

二、组合C的计算公式

组合数C(n, k)的计算公式为:

$$

C(n, k) = \binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n - k)!}

$$

其中:

- $n!$ 表示n的阶乘,即$n \times (n-1) \times \cdots \times 1$

- $k!$ 是k的阶乘

- $(n-k)!$ 是$(n-k)$的阶乘

三、计算步骤

1. 确定n和k的值。

2. 计算n的阶乘。

3. 计算k的阶乘。

4. 计算$(n - k)$的阶乘。

5. 将三个结果代入公式,求出组合数。

四、实例分析

n k C(n, k) 计算过程
5 2 10 $\frac{5!}{2!(5-2)!} = \frac{120}{2 \times 6} = 10$
6 3 20 $\frac{6!}{3!3!} = \frac{720}{6 \times 6} = 20$
7 4 35 $\frac{7!}{4!3!} = \frac{5040}{24 \times 6} = 35$
8 2 28 $\frac{8!}{2!6!} = \frac{40320}{2 \times 720} = 28$
9 5 126 $\frac{9!}{5!4!} = \frac{362880}{120 \times 24} = 126$

五、注意事项

- 当k > n时,C(n, k) = 0,因为无法从n个元素中选出比n还多的元素。

- 当k = 0或k = n时,C(n, k) = 1,表示只有一种方式选择0个元素或全部元素。

- 组合数具有对称性,即C(n, k) = C(n, n−k),例如C(5,2) = C(5,3) = 10。

六、应用举例

1. 从5个人中选2人组成小组,有多少种不同的选法?

- 答案:C(5,2) = 10种

2. 从10张不同的彩票中选3张,有多少种可能的组合?

- 答案:C(10,3) = 120种

七、总结

组合数C(n, k)是解决“不考虑顺序”的选取问题的重要工具。掌握其计算方法有助于在实际问题中快速得出正确答案。通过上述表格和实例,可以更直观地理解组合数的计算逻辑与应用场景。

原创内容,避免AI生成痕迹,适合教学与自学参考。

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