数学中C(n,3)该怎么计算?

数学中C(n,3)的计算方法

在数学组合计数中,C(n,3)表示从n个不同元素中取出3个元素的组合数,其核心是计算“顺序选取3个元素”的所有可能情况数。要掌握C(n,3)的计算,需从组合数的基本公式出发,结合简化方法与实例应用,明确其计算逻辑。

一、组合数公式的基础定义

组合数C(n,k)的通用公式为: \\[ C(n,k) = \\frac{n!}{k!(n-k)!} \\] 其中“!”表示阶乘,即n! = n×(n-1)×(n-2)×…×1。当k=3时,代入公式可得: \\[ C(n,3) = \\frac{n!}{3!(n-3)!} \\]

二、公式的简化与直接计算

为避免直接计算阶乘带来的繁琐,可对公式进行化简。由于n! = n×(n-1)×(n-2)×(n-3)!,代入后(n-3)!与分母中的(n-3)!抵消,得到: \\[ C(n,3) = \\frac{n×(n-1)×(n-2)×(n-3)!}{3×2×1×(n-3)!} = \\frac{n(n-1)(n-2)}{6} \\] 这一简化公式是计算C(n,3)的核心,只需将n、n-1、n-2三个连续整数相乘,再除以6即可。

三、实例与取值条件

计算C(n,3)时,需意n的取值范围:n必须是大于等于3的正整数n≥3,否则组合意义如n=2时,C(2,3)=0。
  • 例1:n=5时,C(5,3)=5×4×3÷6=60÷6=10;
  • 例2:n=6时,C(6,3)=6×5×4÷6=120÷6=20;
  • 例3:n=3时,C(3,3)=3×2×1÷6=6÷6=1。

    四、组合数的性质应用

    利用组合数的性质“C(n,k)=C(n,n-k)”,可进一步简化特殊取值的计算。例如C(n,3)=C(n,n-3),当n较大时,若n-3较小,可转化为计算C(n,n-3)。如n=10时,C(10,3)=C(10,7)=120,两者结果一致。

    综上,C(n,3)的计算本质是“连续三数乘积除以6”,关键在于明确公式简化后的直接应用,结合n的取值条件与组合数性质,即可快速得出结果。

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