如何推导组合公式
来源:教育资源网
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发布时间:2020-12-03 08:01:34
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在看到教科书上印刷或老师在板上书写的公式后,有时令人惊讶地发现,许多这些公式可以从一些基本的定义和仔细的思考中得出。在检查组合公式时,概率尤其如此。这个公式的推导实际上只是依赖于乘法原理。
乘法原理
假设有一项任务要做,这个任务总共分为两个步骤。**步可以以k的方式完成,第二步可以以n的方式完成。这意味着将这些数字相乘在一起后,执行任务的方式数量nk。
例如,如果您有十种冰淇淋可供选择,三种不同的药水,您可以制作多少一勺,一个药水周日?乘以10得到30个星期日。
形成排列
现在,使用乘法原理来推导取自一组n元素的r元素的组合数的公式。令P(n,r)表示来自一组n和C(n,r)r元素的置换数>表示来自一组n元素的r元素的组合数。
考虑从总共n形成r个元素的排列时会发生什么。把这个看作是一个两步过程。首先,从一组n中选择一组r元素。这是一个组合,有C(n,r)方法可以做到这一点。该过程的第二步是对r元素进行排序,其中**个选择r,第二个选择r-1,r-2,倒数第二个选择2个,**一个选择1个。根据乘法原理,有rx(r-1)x。x 2 x 1=r!方法来做到这一点。这个公式是用因子符号写成的。
公式
的推导为了概括,P(n,r),从总共中形成r元素排列的方式数量n由下式确定:
- 在C(n,中的任何一个中,在总共n中形成r元素的组合r)方式
- 排序这些r元素r中的任何一个!方式。
通过乘法原理,形成置换的方式的数目是P(n,r)=C(n,r)xr!。
使用置换公式P(n,r)=n!/(n-r)!,可以代入上述公式青春期健康知识讲座:
n!/(n-r)!=C(n,r)r!。
现在解决这个问题,组合的数量,C(n,r),并看到C(n,r)=n!/[r!(n-r)!].
如图所示,一点点思想和代数可以走很长的路。概率和统计中的其他公式也可以通过仔细应用定义来推导出来。