Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp

Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 2 
Mục lục 
 Trang 
Lời nói đầu 3 
Ch-ơng I. Khái niệm mở đầu 4 
A. Cơ sở lí thuyết 4 
B. Ph-ơng pháp giải toán 4 
Vấn đề 1: Dùng Qui tắc nhân 4 
Vấn đề 2: Dùng Qui tắc cộng 4 
Ch-ơng II. Chỉnh hợp – Hoán vị 6 
A. Cơ sở lí thuyết 6 
B. Ph-ơng pháp giải toán 7 
Vấn đề 1: Nhận diện bản chất của vấn đề là chỉnh hợp khi yếu tố thứ tự là cốt lõi 7 
Vấn đề 2: Xếp dặt n phần tử của một hoán vị 9 
Vấn đề 3: Chứng minh một tính chất liên quan đến A
r
n và Pn 10 
Ch-ơng III. Tổ hợp – Nhị thức Newton 16 
A. Cơ sở lí thuyết 16 
B. Ph-ơng pháp giải toán 17 
Vấn đề 1: Nhận diện bản chất vấn đề là tổ hợp khi yếu tố thứ tự không quan hệ 17 
Vấn đề 2: Sử đụng quy tắc t-ơng ứng 22 
Các sai lầm th-ờng gặp khi giải toán đại số tổ hợp 25 
Vấn đề 3: Chứng minh một hệ thức bằng cách nêu ý nghĩa tổ hợp của vấn đề 26 
Vấn đề 4: Chứng minh một hệ thức các
k
nC 28 
Vấn đề 5: Chứng minh một hệ thức bậc hai của 
k
nC 30 
Vấn đề 6: Ph-ơng trình, bất ph-ơng trình chứa 
k
nC 32 
Vấn đề 7: Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất 34 
Vấn đề 8: Tìm hệ số của một luỹ thừa trong một biểu thức khai triển 36 
Vấn đề 9: Tính tổng các 
k
nC 39 
Vấn đề 10: Tính các tổng 
k
nC bằng ph-ơng pháp đạo hàm và tích phân 41 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 3 
Lời nói đầu 
1. Lý do chọn đề tài 
 Toán học là môn khoa học có nhiều lợi thế để phát triển trí tuệ cho học sinh. Trong quá trình 
giảng dạy môn toán, việc đ-a ra những ph-ơng pháp giải cho từng dạng toán giúp cho việc giải 
các bài toán đó trở nên dễ dàng và ngắn gọn hơn. Từ đó tạo sự hứng thú và say mê cho học sinh 
khi học tập môn toán. Trong ch-ơng trình toán ở tr-ờng THPT, đại số tổ hợp là một nội dung khó 
đối với học sinh. Các bài toán dễ sai khi xét thiếu tình huống, xét tình huống bị trùng lặp hau 
không thấy được đây là bài toán chỉnh hợp hay tổ hợp  Tuy nhiên, các bài toán dạng này 
th-ờng gắn liền với thực tiễn và rất thực tế, nên th-ờng gây đ-ợc sự hứng thú trong học tập cho 
học sinh. Chính vì vậy, việc h-ớng dẫn và đ-a ra ph-ơng pháp giải cho các bài toán đại số tổ hợp 
là hết sức cần thiết. Nó đòi hỏi ng-ời giáo viên phải không ngừng nâng cao trình độ và khả năng 
s- phạm của mình. 
 Vì những lí do này tôi đã chọn đề tài về các ph-ơng pháp giải các bài toán đại số tổ hợp cho 
sáng kiến kinh nghiệm của mình. Tôi mong rằng với sáng kiến này sẽ là một tài liệu thiết thực 
cho giáo viên và học sinh khi học về đại số tổ hợp, góp phần giúp các em đạt kết quả cao trong 
các kì thi Tú tài và tuyển sinh vào các tr-ờng Cao đẳng hay Đại học. 
2. Mục đích, nhiệm vụ và đối t-ợng nghiên cứu 
2.1 Mục đích nghiên cứu: 
 Phát hiện và hệ thống hóa những ph-ơng pháp để giải các bài toán đại số tổ hợp ở tr-ờng 
THPT. 
2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu: 
 Tìm hiểu và đ-a ra các ph-ơng pháp giải các nội dung chính của phần đại số tổ hợp. 
2.3 Đối t-ợng nghiên cứu: 
 Học sinh lớp 11 và 12 khi học về phần đại số tổ hợp, cách tính đạo hàm và tích phân của hàm 
số (tùy mức độ nhận thức của học sinh). 
3. Ph-ơng pháp nghiên cứu: 
 Nghiên cứu lý luận: SGK và các tài liệu tham khảo liên quan đến đại số tổ hợp. 
4. Cấu trúc của sáng kiến kinh nghiệm: 
 Mở đầu 
 Ch-ơng I: Khái niệm mở đầu. 
 Ch-ơng II: Chỉnh hợp – hoán vị. 
 Ch-ơng III: Tổ hợp – Nhị thức Newton 
 Kết luận sáng kiến kinh nghiệm 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 4 
Ch-ơng I. Khái niệm mở đầu 
A. Cơ sở lý thuyết 
I. Bộ sắp thứ tự gồm n phần tử 
 Một dãy số hữu hạn gồm n phần tử viết d-ới dạng (a1, a2,, ak,, an) gọi là một bộ sắp thứ 
tự gồm n phần tử hay gọi tắt là bộ n sắp thứ tự 
II. Quy tắc cơ bản của phép đếm 
 1. Qui tắc nhân của phép đếm 
 Giả sử một hành động H gồm nhiều giai đoạn liên tiếp A, B, C,Nếu ta có m cách khác 
nhau để thực hiện giai đoạn A, một khi đã thực hiện xong A ta có n cách thực hiện giai đoạn B, 
một khi đã thực hiện xong B ta có p cách thực hiện giai đoạn C thì ta có tất cả ...m n p cách 
chọn để th-c hiện hành động H. 
 2. Qui tắc cộng của phép đếm 
 Nếu r tập hợp A1, A2, Ar đôi một rời nhau lần l-ợt có số phần tử là n1, n2 , nr thì phần hợp 
của các tập hợp này có số phần tử là n1 + n2 + + nr . 
B. ph-ơng pháp giải toán 
Vấn đề 1: Dùng Qui tắc nhân 
Để tính số cách xảy ra của một hành động phức tạp ta phân tích hành động đó thành các giai 
đoạn đơn giản và áp dụng qui tắc nhân của phép đếm. 
 Ví dụ 1. Trong vòng đấu loại của một cuộc thi cờ vua có 2n ng-ời tham dự. Mỗi ng-ời chơi 
đúng một bàn với người khác. Chứng minh rằng có 1.3.5(2n -1) cách sắp đặt. 
Giải 
 Xét n đấu thủ (cầm quân trắng chẳng hạn) 
• Với ng-ời chơi thứ nhất, có 2n – 1 cách chọn đấu thủ của anh. Còn lại 2n – 2 ng-ời ch-a 
đấu, nên 
• Với ng-ời chơi thứ hai, có 2n – 3 cách chọn đấu thủ của anh. Còn lại 2n – 4 ng-ời ch-a đấu 
• Với ng-ời chơi thứ ba, có 2n – 5 cách chọn đấu thủ của anh 
 .. 
• Với người thứ n chỉ có 1 cách chọn đối thủ duy nhất còn lại 
 Vậy có 1.3.5 (2n – 1 ) cách sắp đặt cuộc thi. 
Vấn đề 2: Dùng Qui tắc cộng 
 Nếu công việc thứ nhất có thể thực hiện theo m cách , công việc thứ hai có thể thực hiẹn theo 
n cách và hai công việc này không thể đồng thời thực hiện thỉ có m + n cách để thực hiện một 
trong hai công việc. 
 Ví dụ 1. Nếu th- viện có 85 quyển sách Toán và 63 quyển sách Lí thì một học sinh có 
85 + 63 = 148 
cách để m-ợn một quyển Toán hoặc Lí từ th- viện. 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 5 
 Ví dụ 2. Trong 2006 năm qua có bao nhiêu năm không phải là năm Tuất ? 
Giải 
 Lấy năm Tuất 2006 làm mốc thời gian (t = 0) rồi ng-ợc dòng thời gian trở về quá khứ thì khi 
số năm là bội của 12 là năm Tuất . Ta có tất cả 
12
2006
 = 167 năm Tuất 
 Còn lại 2006 – 167 = 1839 năm không phải là năm Tuất. 
Bài Tập 
1.1 Có bao nhiêu số chẵn , lớn hơn 5000 , gồm 4 chữ số khác nhau . 
HD : Chữ số hàng ngàn 5 và chữ số hàng đơn vị là chẵn. 
 + Có 3.5.8.7 = 840 số chẵn bắt đầu bằng chữ số lẻ. 
 + Có 2.4.8.7 = 448 số chẵn bắt đầu bằng chữ số chẵn. 
 Vậy tổng cộng có 1288 số. 
1.2 Giả sử nppp ,...,, 21 là các số nguyên tố khác nhau. Hỏi có bao nhiêu -ớc số của số 
1 2
1 2. ...
nkk k
nq p p p . ĐS: (k1 + 1) (k2 + 1 ) (kn + 1) .
1.3 Từ các chữ số 1, 2, 3 có thể lập đ-ợc bao nhiêu: 
a) Số tự nhiên gồm có ba chữ số khác nhau; 
b) Số tự nhiên gồm có hai chữ số khác nhau; 
c) Số tự nhiên. 
ĐS: a) 6 số; b) 6số; c) 15 số. 
1.4 Có bao nhiêu số tự nhiên chẵn gồm 2 chữ số khác nhau đ-ợc thành lập từ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. 
H-ớng dẫn: Gọi số cần tìm có dạng ab . Xét các tr-ờng hợp của b ta có 13 số. 
1. 5 Có tất cả bao nhiêu số có thể thành lập từ các chữ số 2,4,6,8 nếu 
a) Số đó nằm từ 200 đến 600 
b) Số đó gồm 3 chữ số 
c) Số đó gồm 3 chữ số khác nhau. 
ĐS : a) 32 b) 64 c) 24. 
1.6 Có bao nhiêu số khác nhau nhỏ hơn 2.10 8 chia hết cho 3 có thể viết bởi các chữ số 0, 1, 2. 
ĐS : 4373. 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 6 
Ch-ơng II. chỉnh hợp - hoán vị 
a. Cơ sở lí thuyết 
I. kháI niệm về giai thừa 
 1. Định nghĩa: Với , 1n n 
 Tích của n số tự nhiên liên tiếp từ 1 đến n đ-ợc gọi là n - giai thừa. Ký hiệu: n! 
! 1.2...n n 
* Quy -ớc: 0! = 1 và 1! = 1 
 2. Tính chất 
* ! ( 1)!.n n n * 
!
( 1)( 2)...
!
 ( )
n
k k n n k
k
 * 
!
( 1)( 2)...
( )!
n
n k n k n
n k
Ii. chỉnh hợp 
 1. Định nghĩa 
 Cho một tập A có n phần tử. Một chỉnh hợp n chập r (r n) của n phần tử là một bô sắp thứ tự 
gồm r phần tử khác nhau lấy ra từ n phần tử đã cho. 
 2. Tính chất 
 Hai chỉnh hợp n chập r của n phần tử là khác nhau nếu 
- Hoặc chúng có ít nhất một phần tử khác nhau 
- Hoặc chúng gồm r phần tử nh- nhau nh-ng sắp xếp theo thứ tự khác nhau 
 3. Số chỉnh hợp chập r của n phần tử là 
A
r
n = n(n – 1)(n – 2) ... (n – r + 1)
!
( )!
n
n k
bằng tích của r số nguyên d-ơng liên tiếp 
Iii. hoán vị 
 1. Định nghĩa 
 Một hoán vị của n phần tử khác nhau là một cách xếp đặt thứ tự n phần tử đó (nghĩa là một 
chỉnh hợp n chập n ). 
 2. Số cách hoán vị n phần tử là Pn = n! (nghĩa là bằng tích của n số d-ơng đầu tiên ) 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 7 
b. ph-ơng pháp giải toán 
Vấn đề 1: Nhận diện bản chất của vấn đề là chỉnh hợp khi yếu tố thứ tự là cốt lõi 
Ví dụ 1. Cho một đa giác lồi có 15 cạnh. Hỏi có bao nhiêu vectơ khác vectơ 0 với điểm 
đầu và điểm cuối là các đỉnh của đa giác? 
Giải 
Đa giác lồi có 15 cạnh nên có 15 đỉnh, hai đỉnh thì luôn phân biệt nhau và cứ 3 đỉnh thì không 
thẳng hàng. Do đó ta lấy 2 điểm tuỳ ý trong 15 điểm thì số vectơ lập đ-ợc là một chỉnh hợp chập 
2 của 15 phần tử. Vậy số vectơ là: 2
15
15!
15.14 210
(15 2)!
A (vectơ) 
 Ví dụ 2. Có thể lập đ-ợc bao nhiêu số với ba chữ số khác 0 cho tr-ớc. 
Giải 
 Mỗi số có r chữ số là một chỉnh hợp chập r của 3 số đã cho (r 3). Vậy có A 13 số với 1 chữ 
số , A 23 số với 2 chữ số , A
3
3 số với 3 chữ số . Tổng cộng có 
A
1
3 + A
2
3 + A
3
3 = 3 + 3.2 + 3.2.1 = 15 số . 
 Ví dụ 3. Trong một tr-ờng đại học, ngoài các môn học bắt buộc, có 3 môn tự chọn, sinh 
viên phải chọn ra 2 trong 3 môn đó, một môn chính và một môn phụ. Hỏi có mấy cách chọn? 
Giải 
 Số cách chọn là chỉnh hợp chập 2 của 3 phần tử.Vậy có : 
A
2
3 = 3.2 = 6 cách chon. 
 Ví dụ 4. Với các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, có thể lập đ-ợc bao nhiêu số chẵn, mỗi số gồm 5 
chữ số khác nhau. 
Giải 
- Ta sẽ chọn đ-ợc một số nh- vậy bằng cách chọn một trong 3 chữ số chẵn 0, 2, 4 làm chữ số 
hàng đơn vị rổi ghép với một chỉnh hợp chập 4 của 5 chữ số ch-a dùng đến có 3.A
4
5 số nh- 
vậy. 
- Nh-ng ta phải loại các số bắt đầu bằng 0, số nh- vậy đ-ợc lập bằng cách chọn một trong hai 
số chẵn 2, 4 làm đơn vị rồi ghép thêm một chỉnh hợp chập 3 của 4 số khác 0 ch-a dùng đến, và 
cuối cùng đặt số 0 tr-ớc 4 số đó có 2.A
3
4 số nh- vậy. 
- Vậy có 3.A
4
5 – 2.A
3
4 = 5.4.3
2.2 – 4.3.22 = 312 số. 
 Ví dụ 5. Với các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 có thể lập đ-ợc bao nhiêu số, mỗi số gồm 5 chữ số 
khác nhau và trong đó nhất thiết phải có mặt chữ số 5, 
 Giải 
 - Ta sẽ đ-ợc một số nh- vậy bằng cách lấy một chỉnh hợp chập 4 của 6 chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 6 
rồi thêm chữ số 5 vào một vị trí bất kì Có 5A
4
6 số nh- vậy. 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 8 
 - Nh-ng ta phải loại các số bắt đầu bằng 0, một số nh- vậy đ-ợc thành lập bằng cách lấy một 
chỉnh hợp chập 3 của 5 chữ số 1, 2, 3, 4,6 rổi xen chữ số 5 vào một vị trí bất kì và cuối cùng đặt 
chữ số 0 tr-ớc 4 chữ số đó Có 4A 35 số nh- vậy. 
- Vậy ta có 5A 46 – 4A
3
5 = 6.5
2.4.3 – 5.42.3 = 1560 số. 
Bài tập 
2.1 Từ các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 có thể lập đ-ợc bao nhiêu số có 4 chữ số trong đó 
 a) Có một chữ số 1. 
 b) Có chữ số 1 và các chữ số dều khác nhau. 
HD & ĐS : 
 a) Có cả thảy 4.73 = 1372 số trong đó có 3.72 = 147 số bắt đầu bằng 0. Còn lại 
1372 – 147 = 1225 số. 
 b) Có tất cả ...  3nx trong khai triển thành đa thức của 2 1 2
n n
x x 
 Tìm n để 3 3 26na n 
ĐS : n = 5 
3.58 Trong khai triển sau đây có bao nhiêu số hạng hữu tỉ 
124
43 5 
ĐS : 32 số 
3.59 Tìm hệ thức giữa k và n để hệ số của các số hạng thứ 3k và k + 2 trong khai rriển của 
2
1
n
x bằng nhau 
HD : 3 1 1
2 2 3 1 1 2
2
k k
n n
n
C C k k n k 
 Vấn đề 9 
 Ta dùng khai triẻn nhị thức Newton : 0 1 2 21 ... 1
n n n n
n n n nx C C x C x C x và chõ 
những giá trị thích hợp 
Ví dụ 1. Tính các tổng 
 a) A = 
0 2 4 ...n n nC C C và A’= 
1 3 5 ...n n nC C C 
 b) B = 
0 1 1 2 22 2 2 ...n n n nn n n nC C C C 
 c) C = 
0 1 1 2 23 3 3 ... 1
nn n n n
n n n nC C C C 
giải 
 Ta có 
0 1 2 21 ...
n n n
n n n nx C C x C x C x 
 a) Cho x = 1 ta được A + A’ = 2n 
 Cho x = - 1 ta đ-ợc A – A’ = 0 
 1 A = A' = 2n 
b) Cho x = 2 ta đ-ợc B = 
0 1 1 2 22 2 2 ... 3n n n n nn n n nC C C C 
c) Ta có 
0 1 1 2 21 ... 1
n nn n n n
n n n nx C C x C x C x 
 Cho x = 3 ta đ-ợc C = 
0 1 1 2 23 3 3 ... 1 2
nn n n n n
n n n nC C C C 
 Ví dụ 2. Chứng minh : 
0 2 2 4 4 2 2 2 1 2
2 2 2 23 3 ... 3 2 2 1
n n n n
n n n nC C C C 
Giải 
Tính tổng các 
k
nC 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 40 
 Ta có : 
2 0 1 2 2 2 1 2 1 2 2
2 2 2 2 21 ... (1)
n n n n n
n n n n nx C C x C x C x C x 
2 0 1 2 2 2 1 2 1 2 2
2 2 2 2 21 ... (2)
n n n n n
n n n n nx C C x C x C x C x 
 Lấy (1) + (2) ta đ-ợc : 
2
1
n
x + 
2
1
n
x = 0 2 2 2 2
2 2 22 ...
n n
n n nC C x C x 
 Cho x = 3 ta đ-ợc : 
4 2
22 0 2 2 2 2 0 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2n 2
0 2 2 2 2 2n-1 2 0 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2 2
 4 2 2 3 ... 3 3 ... 3
2
2 2 1
3 ... 3 2 2 1 3 ... 3
2
n n
nn n n n n
n n n n n n
n
n n n n n
n n n n n n
C C C C C C
C C C C C C
Ví dụ 3. Chứng minh nếu S 1 ... nn q q và 
2
1 1 1
T 1 ...
2 2 2
n
n
q q q
 Thì 
1 2 n+1
1 1 1 1 n nS ... S 2 T
n
n n nC C C 
Giải 
 Ta có 
1
1 2 1
2
q
q và 
11 S 1 nnq q 
 T-ơng tự 
1
1 1
1 T 1
2 2
n
n
q q
 nên hệ thức phải chứng minh t-ơng đ-ơng với: 
1
1 2 2 1 1 1
1 1 1
1
1 1 ... 1 2 1 ( )
2
n
n n n
n n n
q
C q C q C q 
 Mà 
1 2 1 1
1 1 1... 2 1
n n
n n nC C C và 
11 2 2 1 1
1 1 1... 1 1
nn n
n n nC q C q C q q 
 Nên hệ thức ( ) đúng 
Bài tập 
3.60 Tính các tổng sau 
a) A = 
0 2 4 22 4 ... 2 ...k kn n n nC C C C 
 B = 
1 3 5 2 12 4 ... 2 ...k kn n n nC C C C 
b) C = 
0 1 22 4 ... 2 ...2k k n nn n n n nC C C C C 
 D = 
0 2 2 4 42 2 ...n n nC C C 
 E = 
1 3 3 5 52 2 2 ...n n nC C C 
c) P = 
1 1 2 2 1 1
1 2 1...
k k k k k
n n n n n n k n nC C C C C C C C 
d) Q = 1 2 3
2 3
1 1 2 1 3
1 ...
1 1 1
n n n
x x x
C C C
nx nx nx
e) S = 
1
1
kn
n
k
k n
kC
C
ĐS : a) A = 
1 2 1 2
2
n n
 B = 
1 2 1 2
2 2
n n
 b) C = 3n D = 
3 1
2
nn
 E = 
3 1
2
nn
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 41 
 c) P = .2k knC d) Q = 0 e) S = 
1
2
n n
3.61 Chứng minh : 
1
1
1 1
2 2 1 ; 1 0
n n
kk n k
n n
k k
C C 
HD : Xét khai triển 0 1 2 21 ...
n n n
n n n nx C C x C x C x 
3.62 Tìm hệ số của xm trong tổng S = 
1
1 1 ... 1
k k n
x x x trong các tr-ờng hợp 
m k và m k 
ĐS : + m k : 
1 1
1
m m
n kC C 
 + m k : 
1
1
m
nC 
3.63 Chứng minh 
 a) 
1 1
1 1...
m m m m m
n n n p n n pC C C C C 
 b) 
0 1 2 3
1... 1 1
k kk k
n n n n n nC C C C C C 
HD : Sử dụnh hệ thức Pascal 
 Vấn đề 10 
 Viết khai triển nhị thức Newton của 
n
ax b 
 – Đạo hàm hai vế một số lần thích hợp, chọn giá trị x sao cho thay vào ta đ-ợc đẳng thức 
phải chứng minh 
 – Lấy tích phân hai vế một số lần thích hợp trên các đoạn xác định ta sẽ đ-ợc đẳng thức 
phải chứng minh 
 Chú ý : 
1) + Khi cần chứng minh đẳng thức 
k
nkC ta đạo hàm 2 vế trong khai triển 
n
x b 
+ Khi cần chứng minh đẳng thức 1
k
nk k C ta đạo hàm 2 lần 2 vế trong khai triển 
n
x b 
2) + Khi cần chứng minh đẳng thức 
1
k
nC
k
 ta lấy tích phân với cận thích hợp 2 vế trong khai 
triển 
n
x b 
Tính các tổng 
k
nC bằng ph-ơng pháp đạo hàm và tích phân 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 42 
 + Khi cần chứng minh đẳng thức 
1
k
nC
k m
 ta lấy tích phân với cận thích hợp 2 vế trong 
khai triển 
nmx x b 
 Ví dụ 1. Chứng minh 
 a) 
11 2 32 3 ... 1 0
n n
n n n nC C C C 
 b) 
11 1 1 2 3 32 2 3.2 ... 1
nn n n n
n n n nC C C nC n 
 c) 
1 1 2 2 3 3 4 4 12 2 2 2 ... 3n n n n n nn n n n nC C C C nC n 
giải 
 Ta có : 
0 1 1 2 2 2 ...
n n n n n n
n n n na x C a C a x C a x C x 
Đạo hàm 2 vế ta đ-ợc : 
1 1 1 2 2 3 3 2 12 3 ...
n n n n n n
n n n nn a x C a C a x C a x nC x 
 a) Với 1, 1a x , ta đ-ợc : 
11 2 32 3 ... 1 0
n n
n n n nC C C C 
 b) Với 2, 1a x , ta đ-ợc : 
11 1 1 2 3 32 2 3.2 ... 1
nn n n n
n n n nC C C nC n 
 c) Với 2, 1a x , ta đ-ợc : 
1 1 2 2 3 3 4 4 12 2 2 2 ... 3n n n n n nn n n n nC C C C nC n 
 Ví dụ 2. Chứng minh : 
 a) 
2 3 21.2 2.3 ... 1 1 2n nn n nC C n nC n n 
 b) 
22 31.2 2.3 ... 1 1 0
n n
n n nC C n nC 
 c) 
1 2 2 3 4 4 22 3.2 3.4.2 ... 1 1 3n n n n nn n n nC C C n nC n n 
 d) 
21 2 2 3 4 42 3.2 3.4.2 ... 1 1 1
nn n n n
n n n nC C C n nC n n 
giải 
 Ta có : 
0 1 1 2 2 2 ...
n n n n n n
n n n na x C a C a x C a x C x 
 Đạo hàm 2 vế 2 lần ta đ-ợc : 
1 2 2 3 3 21 1.2 2.3 ... 1
n n n n n
n n nn n a x C a C a x n nC x 
 a) Với 1, 1a x , ta đ-ợc : 
2 3 21.2 2.3 ... 1 1 2n nn n nC C n nC n n 
 b) Với 1, 1a x , ta đ-ợc : 
22 31.2 2.3 ... 1 1 0
n n
n n nC C n nC 
 c) Với 2, 1a x , ta đ-ợc : 
1 2 2 3 4 4 22 3.2 3.4.2 ... 1 1 3n n n n nn n n nC C C n nC n n 
 d) Với 2, 1a x , ta đ-ợc : 
21 2 2 3 4 42 3.2 3.4.2 ... 1 1 1
nn n n n
n n n nC C C n nC n n 
Ví dụ 3. Chứng minh với , 2n N n : 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 43 
1 2 31 2 3 ... ! ( )nn n n nC C C nC n
n
Giải 
 Ta có : 0 1 1 2 2 2 ...
n n n n n n
n n n na x C a C a x C a x C x 
Đạo hàm 2 vế ta đ-ợc : 
1 1 1 2 2 3 3 2 12 3 ...
n n n n n n
n n n nn a x C a C a x C a x nC x 
 a) Với 1, 1a x , ta đ-ợc : 
1 2 3 12 3 ... 2n nn n n nC C C nC n 
1( ) 2 ! (1)n n 
 Ta sẽ chứng minh (1) bằng quy nạp 
Ví dụ 4. Cho 
1 1 1
S 1 ...
2 3
n
n
 . Chứng minh rằng : 
1
11 2 1
1 2 1
1
S S S ... 1 S
n
n n
n n n n n nC C C
n
giải 
 Ta có : 
1 1 2 21 ...
n n n n
n nx x C x C x (1) 
 Cho x = 1 ta có L 
11 2 10 1 ... 1 1
n nn n
n n n nC C C C (2) 
 Lấy (1) trừ (2) vế với vế ta có 
11 1 2 2 11 1 1 1 ... 1 1
n nn n n n
n n nx x C x C x C x 
 Chia 2 vế cho x – 1 và lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế sau khi chia ta có đpcm. 
 Ví dụ 5. Cho , 2n N n a) Tính 
1
2 3
0
1
n
I x x dx 
 b) Chứng minh : 
1
0 1 21 1 1 1 2 1...
3 6 9 3 1 3 1
n
n
n n n nC C C C
n n
giải 
 a) Ta có : 
1
1
31 1 1
2 3 3 3
0 0
0
11 1 2 1
1 1 1
3 3 1 3 1
n
n
n n x
I x x dx x d x
n n
 b) Ta có : 3 0 1 3 2 6 31 ...
n
n n
n n n nx C C x C x C x 
 2 3 2 0 1 5 2 8 3 21 ...
n
n n
n n n nx x x C C x C x C x 
 Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế ta đ-ợc : 
1
3 6 9 3 3
0 1 2
0
...
3 6 9 3 3
n
n n n
x x x x
I C C C
n
 Vậy 
1
0 1 21 1 1 1 2 1...
3 6 9 3 1 3 1
n
n
n n n nC C C C
n n
 Ví dụ 5. Tính các tổng 
1
1 1
A = , B = 1
k kn n
kn n
k k
C C
k k
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 44 
Giải 
a) Ta có 1
0 1
1 1
1
n
n n
nk k k k
n n
k k
x
C x x C x
x
 Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế ta đ-ợc : 
1
1 0
1 1
nkn
n
n
k
xC
dx I
k x
 Mà 
1
11 1
1
1
0 0
0
1 1 1 2 1
1
k k k k
k
k k
x x x
I I dx x dx
x k k
 và 
1
0 0 1
1 1 10
2 1
0 0
kn n n
n k k
k k k
I dx I I I I
k k
 . Vậy 
1 1 1
2 1
 = 
k kn n n
n
k k k
C
k k k
 b) Ta có 
1 1
0 1
1 1
1 1 1
n
n n
k n kk k k k
n n
k k
x
C x x C x
x
 Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế ta đ-ợc : 
1
1
1 0
1 1
1
nkn
k n
n
k
xC
dx J
k x
 Mà 
1
1 1 11 1
1
1
0 0
0
1 1 1
1 
2
k k k
k
k k
x x x k
J J dx x dx
x k
 và 0 0 1
1 1
1
0
n n
n k k
k k
J J J J J
k
 . Vậy 
1
1 1
1
1
kn n
k n
k k
C
k k
Bài tập 
3.64 Chứng minh 
a) 
1 2 2 3 3 4 4 12 2 3.2 4.2 ... 3n n n n n nn n n n nC C C C nC n 
b) 
1 1 2 2 3 3 13 2 3 3 3 ... 4n n n n nn n n nC C C nC n 
HD: Đạo hàm 2 vế 
0 1 1 2 2 2 ...
n n n n n n
n n n na x C a C a x C a x C x 
 a) Cho 2, 1a x 
 b) Cho 3, 1a x 
3.65 Chứng minh 
a) 
0 1 13 4 ... 3 2 6n nn n nC C n C n 
b)
0 13 4 ... 1 3 0
n n
n n nC C n C 
HD: Đạo hàm 2 vế 
3 0 3 1 1 4 2 2 5 3...
n n n n n n
n n n nx a x C a x C a x C a x C x 
 a) Cho 1, 1a x 
 b) Cho 1, 1a x 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 45 
3.66 Chứng minh 
1
0
2 1
1 1
k nn
n
k
C
k n
HD : Ta có 0 1 2 21 ...
n n n
n n n nx C C x C x C x 
 Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế ta đ-ợc : 
1
0
2 1
1 1
k nn
n
k
C
k n
3.67 Chứng minh 
0 2 1 3 2 11 1 11 12 2 2 ... 2
2 3 1 1
n n
n n
n n n nC C C C
n n
HD : Ta có 0 1 2 21 ... 1
n n n n
n n n nx C C x C x C x 
 Lấy tích phân từ 0 đến 2 hai vế ta đ-ợc đpcm 
3.68 Tính 
a) 
2 1 2 2 2 3 2 2P = 1 2 3 ... ...k nn n n n nC C C k C n C 
b) Q = 
2 3 1
1 1 22 1 2 1 2 1...
2 3 1
n
n
n n n nC C C C
n
c) R = 
0 1 2
...
1 1 1
n
n n n nC C C C
n n n
d) S = 
11 2 1
...
2 3 1
n
nn n
n
C C
C
n
HD : a) Đặt 1 , 1
n n
f x x g x x x 
2S = '' 1 ' 1 1 2ng f n n 
 b) Ta có 
0 1 2 21 ... 1
n n n n
n n n nx C C x C x C x 
 Lấy tích phân từ 1 đến 2 hai vế ta đ-ợc : 
2 3 1 1 1
1 1 22 1 2 1 2 1 3 2...
2 3 1 1
n n n
n
n n n nC C C C
n n
 c) 
1
1
0
1 2 1
2
1 1 2
n
nx
n n
 d) Đặt 
0 1 2 21 ... 1
n n n n
n n n nf x x C C x C x C x 
1
0
1
1 S = S
1 1
n
f x dx
n n
3.69 Chứng minh 0 1 2
11 1 1 1
...
2 4 6 2 2 2 1
n
n
n n n nC C C C
n n
HD Ta có 
0
2
0
1
VT 1
2 1
n
x x dx
n
3.70 Chứng minh 
1 2
0 1
2 2 21 1 1
...
3 4 3 1 2 3
n
n
n n n
n n
C C C
n n n n
HD : Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế trong khai triển 
2 1
n
x x 
Đề tài nghiên cứu khoa học: Đại số tổ hợp 
GV Dương Đỡnh Chiến – Trường THPT Chi Lăng 46 
Kết luận chung 
 Với mục đích nghiên cứu của đề tài là phát hiện và hệ thống hóa những ph-ơng pháp để giải 
các bài toán đại số tổ hợp ở tr-ờng THPT, sáng kiến kinh nghiệm đã nghiên cứu về các nội dung 
của phần đại số tổ hợp, đ-a ra các ph-ơng pháp giải cho từng nội dung cụ thể. Trong mỗi ph-ơng 
pháp giải có các ví dụ và bài tập minh họa cụ thể. 
 Với những nghiên cứu đã trình bày trong sáng kiến kinh nghiệm của mình, tôi hi vọng rằng 
nó sẽ là một tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong nhiều bài toán về phần đại số tổ 
hợp. Giúp học sinh nắm vững các kiến thức cơ bản một cách sâu sắc, rèn luyện cho học sinh các 
kĩ năng và ph-ơng pháp khi giải các bài toán về đại số tổ hợp. 
Chi Lăng, ngày 19 tháng 5 năm 2010 
Thủ tr-ởng đơn vị nhận xét, đánh giá Ng-ời viết 
 D-ơng Đình Chiến 
Xác nhận của Sở giáo dục đào tạo: 
Đề tài khoa học được đánh giá, xếp loại:.