Элементы комбинаторики · урок 6 из 6 · обобщение
Обобщение: элементы комбинаторики
Вероятность и статистика · 9 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика», Москва – 2025 · строка R02 · VIS9U-009
R02.1 – R02.6
Цели урока
Сегодня вы повторите и свяжете
Выбирать модель
по двум вопросам: важен ли порядок, можно ли повторять (ПР-1)
Находить вероятности
число исходов и благоприятных — через n! и Cnk (ПР-1)
Пользоваться треугольником Паскаля
и свойствами Cnk — в вычислениях и уравнениях (ПР-1)
Применять бином Ньютона
и доказывать тождества комбинаторно и алгебраически (ПР-1)
повторение: VIS9U-004 – VIS9U-008
Разминка · устно
Факториалы, сочетания, строки
Вычислите
- 0!+1! 2
- C72 21
- C108 45
- 4!6! 30
Сколько?
- Сумма чисел строки 6 треугольника Паскаля 64
- Слагаемых в разложении (a+b)7 8
- Способов выбрать 2 дежурных из 6 15
- Способов вручить золото и серебро 6 участникам 30
R02.1 · R02.2 · R02.3
Теория · сводка · как выбрать формулу
Два вопроса до вычислений
Перестановки (k=n): Pn=n!, 0!=1
С повторяющимися элементами: n1!n2!…nm!n!
Шаги — умножаем, непересекающиеся случаи — складываем
«Хотя бы один» = все − «ни одного»
R02.1 · R02.2 · R02.3
Образец → сам · выбираем модель
Одни и те же n и k — разные ответы
Образец: в классе 25 учеников. Сколькими способами можно выбрать…
старосту, заместителя и казначея: 25⋅24⋅23=13800 порядок важен
трёх делегатов: C253=3!13800=2300 не важен
победителей трёх разных конкурсов: 253 = 15625 повторы можно
Сам: из цифр 1–7 сколько…
- трёхзначных чисел с различными цифрами 210
- наборов из 3 разных цифр 35
- трёхзначных чисел, цифры которых убывают слева направо 35
R02.3 · R02.6 · ПР-1
Образец → сам · вероятность через сочетания
P=nm: обе части — числами сочетаний
Образец: из 12 билетов 5 выигрышных. Берут 3. P(ровно 2 выигрышных)?
все исходы: n=C123=220
m=C52⋅C71=10⋅7=70 2 из 5 и 1 из 7
P=22070 = 227
Сам: найдите вероятность
- Те же билеты: хотя бы один выигрышный 4437
- В классе 15 учеников, из них 6 девочек; жребием выбирают 4 дежурных — все девочки 911
- Из колоды в 36 карт берут 2 — обе одной масти 358
R02.3 · R02.4
Теория · сводка · треугольник Паскаля и свойства сочетаний
Три свойства — три способа сократить счёт
Симметрия: Cnk=Cnn−k (ось — пунктир)
Правило Паскаля: Cnk−1+Cnk=Cn+1k
Сумма строки: Cn0+Cn1+…+Cnn=2n
R02.4
Образец → сам · свойства чисел сочетаний
Уравнения и суммы без громоздкого счёта
Образец: решите уравнение Cn+13=2Cn2
6(n+1)n(n−1)=n(n−1) формула, n≥2
n(n−1)=0: 6n+1=1 делим
n = 5; проверка: C63=20=2⋅10
Сам
- Вычислите C2017 1140
- Решите Cn2+Cn3=C83 n=7
- Вычислите C70+C72+C74+C76 64
R02.5
Теория · сводка · бином Ньютона
Коэффициенты разложения — строка треугольника
(a+b)n=Cn0an+Cn1an−1b+…+Cnkan−kbk+…+Cnnbn
Общий член
Tk+1=Cnkan−kbk; слагаемых n+1
(a−b)n
знаки чередуются: множитель (−1)k
Сумма коэффициентов
многочлена f(x) равна f(1); при a=b=1 — это 2n
R02.5
Образец → сам · нужный член разложения
Общий член → показатель x → k
Образец: коэффициент при x2 в разложении (x−x2)6
Tk+1=C6kx6−k(−x2)k=C6k(−2)kx6−2k
6−2k=2⇒k=2 нужный показатель
C62⋅(−2)2=15⋅4 = 60
Сам: найдите
- коэффициент при x3 в (1−x)7 −35
- член без x в (2x+x21)6 240
- сумму коэффициентов многочлена (3x−1)5 32
R02.4 · R02.6
Теория · демонстрационный пример · комбинаторное доказательство
Докажем: (Cn0)2+(Cn1)2+…+(Cnn)2=C2nn
1) Из 2n человек выбираем n: всего C2nn способов правая часть
2) Ровно k девочек: Cnk⋅Cnn−k=(Cnk)2 симметрия
3) Случаи k=0,1,…,n не пересекаются — складываем левая часть
Проверка, n=3: 1+9+9+1=20=C63
R02.4 · R02.5
Образец → сам · доказываем тождества
Алгебраически, комбинаторно или через бином
Образец: докажите, что Cn2+Cn+12=n2, n≥2
2n(n−1)+2(n+1)n по формуле
=2n((n−1)+(n+1)) выносим n
=2n⋅2n = n2 n=3: 3+6=9
Сам: докажите или вычислите
- C2n2=2Cn2+n2 — комбинаторно пары в группах + из разных
- Cn0+2Cn1+4Cn2+…+2nCnn=3n (1+2)n
- (C50)2+(C51)2+…+(C55)2 252
R02.2 · R02.6 · ПР-1
Образец → сам · вероятность: перестановки и склейка
Все исходы — n!, благоприятные — по приёму
Образец: 5 человек, среди них Аня и Боря, случайно встают в ряд. P(Аня и Боря рядом)?
все исходы: 5!=120
склейка «АБ» + 3: 4!⋅2=48 АБ или БА
P=12048 = 0,4
Сам: найдите вероятность
- 7 человек случайно встают в ряд: Аня и Боря рядом 72
- Из карточек с цифрами 0–9 вынимают по одной 3 карточки: цифры идут по возрастанию 61
- Монету бросают 6 раз: орёл ровно 3 раза 0,3125
R02.1 – R02.5
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Где ошибаются | Неверно | Верно |
| 3 дежурных из 10: учли порядок, которого нет | 10⋅9⋅8=720 | C103=120 |
| считают 0!=0 — «на ноль не делят» | C55 не существует | 0!=1, C55=1 |
| в (x−1)3 потеряли чередование знаков | x3−3x2−3x−1 | x3−3x2+3x−1 |
| номер члена спутали с k: шестой член (a+b)8 | C86a2b6 | T6=C85a3b5=56a3b5 |
R02.3 · R02.5
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) Коэффициент при x2 в (2x−1)4
C42⋅2⋅(−1)2=12
в квадрат возводится и 2: (2x)2=4x2
C42⋅4⋅1=24
б) Решите Cn2=21
n(n−1)=21 — натуральных корней нет
забыли делитель: 2n(n−1)=21, n(n−1)=42
n=7
в) Монету бросают 4 раза. P(ровно 2 орла)?
орлов 0,1,2,3,4 — 5 исходов; P=51
эти исходы не равновозможны; всего 24=16
P=16C42=166=0,375
R02.1 – R02.6
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
Вычислите
- C1210 66
- C94+C95 252
- C80+C81+…+C88 256
- Слов из букв слова КАРКАС 180
Сколько?
- Партий в турнире «каждый с каждым» из 10 участников 45
- Способов разложить 5 разных писем по 3 ящикам 243
- Кратчайших путей на сетке 5×3 56
R02.3 – R02.6
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Решите с обоснованием
- повыш.Решите уравнение Cn3=Cn5. n=8
- повыш.Сколько рациональных членов в разложении (3+32)6? 2
- исслед.Сколько точек пересечения диагоналей у выпуклого 10-угольника, если никакие три диагонали не проходят через одну точку? 210
- доказ.Докажите: Cn1+2Cn2+3Cn3+…+nCnn=n⋅2n−1. kCnk=nCn−1k−1
R02.3 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линия 10
Запишите ответ — десятичную дробь
1. Симметричную монету бросают 5 раз. Найдите вероятность того, что орёл выпадет ровно 2 раза.
Ответ: 0,3125
2. Из 6 карточек с цифрами 1–6 наугад берут 2. Найдите вероятность того, что обе цифры чётные.
Ответ: 0,2
3. Из 5 учеников жребием выбирают двух дежурных. Найдите вероятность того, что Аня окажется среди дежурных.
Ответ: 0,4
R02.3 · R02.6 · ПР-1
Задача из жизни · лотерея «5 из 36»
Отмечаем 5 чисел из 36; выигрыш — за совпадения
Всех вариантов тиража: C365=376992. Найдите вероятность:
| Событие | Благоприятных m | P |
| угаданы все 5 | 1 | ≈0,0000027 |
| угаданы ровно 3 | C53⋅C312=4650 | ≈0,012 |
| не угадано ни одного | C315=169911 | ≈0,45 |
R02.3 – R02.6
Самостоятельная работа · 5 минут
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- C119 55
- Коэффициент при x2 в (x+3)5 270
- Слов из букв слова АННА 6
- 8 деталей, 3 бракованные; берут 3. P(ровно 1 брак.) 2815
Вариант 2
- C1311 78
- Коэффициент при x3 в (x−2)5 40
- Слов из букв слова ОКОЛО 20
- 9 деталей, 4 бракованные; берут 3. P(ровно 1 брак.) 2110
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Какие два вопроса задать к задаче о выборе?
- Как связаны Cnk и строка треугольника Паскаля?
- Как найти нужный член бинома?
- Что значит «посчитать двумя способами»?
Домашнее задание
- Коэффициент при x3 в (2x−1)6
- Вычислите (C60)2+…+(C66)2
- Лотерея «6 из 45»: P(угадано ровно 4)
- Тренажёр: reknow.ru/9/veroyatnost/9_veroyatnost_kombinatornye-zadachi.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
VIS9U-009 · Обобщение и систематизация по теме «Элементы комбинаторики»
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025 · курс «Вероятность и статистика», 9 класс |
| Строка, урок | R02 «Элементы комбинаторики», 6 ч · урок 6/6 · тип О |
| Единицы → слайды | R02.1 «Комбинаторное правило умножения» → 3–5, 16 · R02.2 «Перестановки и факториал» → 3–5, 13, 16 · R02.3 «Число сочетаний и треугольник Паскаля» → 4–8, 14–20 · R02.4 «Свойства чисел сочетаний» → 7, 8, 11, 12, 17 · R02.5 «Бином Ньютона» → 9, 10, 12, 14, 15, 20 · R02.6 «Решение задач с использованием комбинаторики» → 6, 11, 13, 16–20 |
| Результаты | ПР-1 (правило умножения, перестановки, сочетания, треугольник Паскаля, в том числе для вычисления вероятностей) → 3–21 |
| Вне урока | геометрическая вероятность — VIS9U-010; формула Бернулли — R04; закон больших чисел — R07 |
| Время | теория 12 мин · практика 33 мин (73 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |