组合选取 Counting Selections

年级:5-6年级 难度:📙 希望杯 / 📕 华罗庚 分类:排列与组合 年级入口:五年级 | 六年级 关联:排列计数 Counting Arrangements | 有序与无序 Order Matters | 乘法原理 Multiplication Principle


什么是”无顺序的计数”?

只关心”选了谁”,不关心”谁先谁后”。

举例:从甲乙丙3人中选2人组队,有几种选法?

用枚举法列出所有可能:

{甲,乙}   {甲,丙}   {乙,丙}

3 种。

对比排列(有顺序):甲乙、乙甲、甲丙、丙甲、乙丙、丙乙 = 6种 组合 = 排列 ÷ 重复次数:选2人的排列每种被重复计算 次,所以 种。


逻辑分析(Logic Lens)

先当排列数,再除以重复。

从 n 个中选 m 个(不管顺序):

第1步:按排列算 → n×(n-1)×…×(n-m+1)
第2步:除以 m 个人的全排列数 → m×(m-1)×…×1

选取数 = [n×(n-1)×…×(n-m+1)] ÷ [m×(m-1)×…×1]

不写 ,那是高中符号。理解”先排再除”的逻辑即可。

一个好用的性质:从n个选m个 = 从n个选(n-m)个(选谁去 = 选谁不去)


例题精讲

例1(📙 基础枚举)

从4人{A,B,C,D}中选2人,共几种?

枚举:AB、AC、AD、BC、BD、CD = 6种

用”先排再除”验证:

例2(📙 较大数字)

10人中选3人组成小组,共几种?

例3(📙 几何应用)

平面上8个点,任意3点不共线,共能连多少条线段?能组成多少个三角形?

线段:每2点确定1条, 条 三角形:每3点确定1个,

例4(📕 有限制条件)

10人中选4人,其中甲必须入选,共几种?

甲已定,从剩余9人中再选3人:

例5(📕 排列与选取混合)

从8人中选1人当队长、2人当队员,共几种安排?

选队长(有序,1个特定角色):8种 选队员(无序,2人同等地位):


练习题

📙 希望杯

  1. 从7道题中选4道作答,共几种选法?
  2. 一个六边形,连接顶点共有多少条对角线?(提示:总连线数 - 边数)
  3. 班级选3名代表参加活动,共20人,有多少种选法?

📕 华罗庚 4. 从5男4女中选3人,至少含1名女生,共几种? 5. 圆上有8个点,连接任意两点,共有多少条弦?其中有多少对弦互相平行?(难)


节点关系

有序无序(概念辨别)
    ↓
排列计数(有序:逐步乘)
组合选取(无序:先排再除)
    ↓ 进阶
混合问题(部分有序、部分无序)

🏛 数学史光点

人物年代关键词
杨辉(Yang Hui)1261杨辉三角,组合数
帕斯卡(Pascal)1654帕斯卡三角(Pascal’s Triangle)
帕斯卡+费马(Pascal & Fermat)1654概率论通信,组合计数奠基

Code & Rob · K12数学库 · 5-6年级, 2026