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相異物組合. 機率概念與應用網路學習研究. 在日常生活中我們時常會考慮,從不同的東西中要選出其中幾個,到底有多少種選法,先看一個簡單的例子 : 若要從 A, B, C, D, E 五個人之中 不考慮次序 選出三個人作為一組,參加三對三籃球賽,將會有多少種選法 ?. 緣起. 分析. 從 5 個人中選 3 個人出來, 若考慮選擇的次序 ,則共有 種情形。 由於固定的 3 個人,其 直線排列數 為 。
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相異物組合 機率概念與應用網路學習研究
在日常生活中我們時常會考慮,從不同的東西中要選出其中幾個,到底有多少種選法,先看一個簡單的例子: 若要從A, B, C, D, E五個人之中不考慮次序選出三個人作為一組,參加三對三籃球賽,將會有多少種選法? 緣起
分析 從5個人中選3個人出來,若考慮選擇的次序,則共有 種情形。 由於固定的 3 個人,其直線排列數為 。 例如A, B, C三人的直線排列有 (A,B,C),(A,C,B),(B,A,C),(B,C,A),(C,A,B),(C,B,A) 6種,而這 6 種排列皆為同一種選法,因此5個人中選 3 個人出來的方法共有 種
事實上,我們可以將所有可能的情形列出來,分別是:事實上,我們可以將所有可能的情形列出來,分別是: (A,B,C),(A,B,D),(A,B,E),(A,C,D), (A,C,E),(A,D,E),(B,C,D),(B,C,E), (B,D,E),(C,D,E) 等 10 種情形。 分析
ㄧ般化的結果 現考慮一般的情形,從n個不同物件中,不重複且不 計其前後次序取m個物件為一組,稱作n 中取 m 的組合。 其中的每一種可能結果稱為一種組合。 我們以符號 , 或 表示所有組合的總數(簡稱組合數)。
由上面的例子可以知道,n個不同物件中取m個的組合數。可以分成兩個步驟來求: (i)先從n個中選取m個出來作直線排列,其排列數為 (ii)由於對固定的m個物件,其直線排列數為 ,所以 排列中每 皆為同一種組合。 因此組合數為
整理 因此我們有以下定理: 自n種不同物件中,每次不重複地取 m個為一組, 其組合數為:
從 6個男生,5個女生當中選出一個五人的委員會, 但規定男女生至少各有 2人,問有多少種選法? Hint: 我們分 2種情形來討論: (i) 選出 2個女委員,3個男委員; (ii) 選出 3個女委員,2個男委員。 例題ㄧ
例題一解答 選出 2個女委員,3個男委員的方法數為: 選出 3個女委員,2個男委員的方法數為: 所以總共有200+150=350種選法
例題二 下圖是由三組平行線構成,試問: (1) 圖中共有____個三角形; (2) 圖中共有____個平行四邊形; (3) 圖中共有____個梯形(平行四邊形不視為梯形)。
例題二解答 (1)在三組平行線中,每組各選一條直線便可形成三角形,所以共有 個 (2)在三組平行線中先選兩組,共有 3 種情況,在每種情況中,二組再各選出兩條平行線,便可組成平行四邊形, 所以有 種 (3)在一組平行線中,選出兩條平行線,其他兩組中再各選出一條線,如此便有一組平行線兩條不平行的線,便可構成梯形, 因此共有 種
從5對夫妻中任意選出4人 (1) 4人均不為夫妻的選法有幾種? (2) 4人中恰有一對夫妻的選法有幾種? (3) 4人中恰有兩對夫妻的選法有幾種? Hint: (1)這四人ㄧ定是從不同對的夫妻中選出的 (2)可以先把一對夫妻選出來,其他人再討論 (3)基本公式 例題三
例題三解答 • 先選出四對夫妻,再從每對中任意抽出一人,所 以共有 種。 (2) 先從5對中選出一對夫妻,剩下的兩個人,因為不 能是夫妻,所以應用(1)的方法來選。所以有 種。 (3) 依照公式有 種。
從1到50之正整數中任意取出3個,則其和為3之倍數從1到50之正整數中任意取出3個,則其和為3之倍數 的共有幾種?又若三數相乘,其積為3之倍數的共有 幾種? Hint: 我們可以將1~50分成三堆: 3k, 3k+1, 3k+2 試著拼湊看看,如何才能使任意三數和為3的倍數, 任意三數積為3的倍數。 例題四
例題四解答 • 1~50的數中,3k形式的有16種,3k+1形式的有17種,3k+2形式的有17種。 (1)三數和要為3的倍數,有以下四種狀況: • 3k+3k+3k • (3k+1)+(3k+1)+(3k+1) • (3k+2)+(3k+2)+(3k+2) • 3k+(3k+1)+(3k+2) 所以有 種
(2)三數積要為3的倍數,有以下三種狀況 • 三個數均為3k的型態 • 三個數中有二個為3k的型態 • 三個數中有ㄧ個為3k的型態 所以有 種
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