本题导读

本题考查组合数的应用。核心在于处理“男、女教师都有”这一限制条件,可以通过总数减去不合题意的情况(全为女教师),也可以通过对男教师人数进行分类讨论来求解。

📌【题干】

Question

(2015年上海卷(理)) 在报名的 3 名男教师和 6 名女教师中,选取 5 人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为 (结果用数值表示).

🔍【思路分析】

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  1. 分析总数:从总共 名教师中任选 5 人,不考虑性别限制的情况总数为 。
  2. 分析限制条件:“男、女教师都有”意味着不能全是男教师,也不能全是女教师。
    • 全是男教师:由于总共只有 3 名男教师,选不出 5 人,故此种情况不存在。
    • 全是女教师:从 6 名女教师中选 5 人,情况数为 。
  3. 计算方法:
    • 间接法:总数 - 全是女教师的情况。
    • 直接法:按男教师人数分类(1名男、2名男、3名男),分别计算后求和。

✅【答案】

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120

✍【详细解析】

Abstract

解法一:排除法(推荐)

从 9 名教师中任选 5 人的总选法有: 由于男教师仅有 3 名,选出的 5 人中至少包含 名女教师,故不存在“全是男教师”的情况。 不符合题意(即男、女教师不同时有)的唯一情况是“全是女教师”: 所以,符合条件的选法种数为:

解法二:分类讨论法

按选取男教师的人数进行分类:

  1. 1男4女:
  2. 2男3女:
  3. 3男2女: 总种数为:。

答案:120

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:组合数公式 的计算;“至少”或“都有”问题的处理策略。
  • 核心方法:排除法。当正面分类较多时,使用“总体减去对立面”通常更高效。
  • 避坑指南:计算 时可利用 简化为 ;注意题干要求“结果用数值表示”,不能只写组合数。

📖【试题探源与推广】

Tip

*结论推广: 若 个元素中选 个,包含两类元素,要求每类至少有一个。若其中一类仅有 个且 ,则排除法只需减去另一类全选的情况。

  • 相关知识点:排列数与组合数的区别(是否与顺序有关)、分步乘法计数原理。

🔗【关联脉络】

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