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排列组合公式c

高考 2025-06-16 12:57高考时间www.ettschool.cn

组合公式 C(n,k) 描述了从 n 个不同元素中选取 k 个元素的组合数,这是一种不计顺序的选取方式。其计算公式为:

C(n,k) = n!k!(nk)!。

接下来,我们详细这个公式:

1. 阶乘(!)的概念:

n! 表示 n 的阶乘,即从 n 乘以 (n-1) 一直到 1 的乘积。例如,5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120。

2. 公式推导逻辑:

我们先理解排列数 P(n,k)。排列数是从 n 个元素中选取 k 个元素进行排列,需要考虑元素的顺序。其公式为 P(n,k) = n!(nk)!。但由于组合不考虑元素顺序,每个组合对应 k! 种排列方式。组合数 C(n,k) 需要除以 k!。简单来说,C(n,k) = P(n,k)k!。

3. 示例验证:

我们来计算 C(5,2)(从5个元素中选2个)。根据公式:

C(5,2) = 5!2!3! = 1202×6 = 10。实际上,从5个元素中选2个的确有10种组合方式,验证了公式的正确性。

4. 特殊情形:

当 k = 0 或 k = n 时,组合数只有一种方式:不选或全选。即 C(n,0) = C(n,n) = 1。而当 k > n 时,无法选出超过总数的元素,因此通常定义 C(n,k) = 0。

组合数还具有对称性:C(n,k) = C(n,nk)。这是因为选择 k 个元素和留下 nk 个元素是等价的。

应用场景:

组合数在概率、统计、密码学等领域有广泛的应用。例如,计算中奖概率、抽样方法的数量或密码组合数等。

其他表示方式:

组合数也常表示为二项式系数形式 nCk 或 (nk),这种表示方式在数学公式中更为常见。如有更多疑问或想了解更多关于组合数的应用案例,欢迎继续提问!

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