第一篇:排列 、組合、二項(xiàng)式定理 加法原理和乘法原理 教案
排列、組合、二項(xiàng)式定理·加法原理和乘法原理·教案
教學(xué)目標(biāo)
正確理解和掌握加法原理和乘法原理,并能準(zhǔn)確地應(yīng)用它們分析和解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題,從而發(fā)展學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):加法原理和乘法原理.
難點(diǎn):加法原理和乘法原理的準(zhǔn)確應(yīng)用.
教學(xué)用具 投影儀. 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
師:從本節(jié)課開(kāi)始,我們將要學(xué)習(xí)中學(xué)代數(shù)內(nèi)容中一個(gè)獨(dú)特的部分——排列、組合、二項(xiàng)式定理.它們研究對(duì)象獨(dú)特,研究問(wèn)題的方法不同一般.雖然份量不多,但是與舊知識(shí)的聯(lián)系很少,而且它還是我們今后學(xué)習(xí)概率論的基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)以及生物的選種等都與它直接有關(guān).至于在日常的工作、生活上,只要涉及安排調(diào)配的問(wèn)題,就離不開(kāi)它.
今天我們先學(xué)習(xí)兩個(gè)基本原理.
(這是排列、組合、二項(xiàng)式定理的第一節(jié)課,是起始課.講起始課時(shí),把這一學(xué)科的內(nèi)容作一個(gè)大概的介紹,能使學(xué)生從一開(kāi)始就對(duì)將要學(xué)習(xí)的知識(shí)有一個(gè)初步的了解,并為下面的學(xué)習(xí)研究打下思想基礎(chǔ))
師:(板書(shū)課題)
(二)講授新課
1.介紹兩個(gè)基本原理
師:請(qǐng)大家先考慮下面的問(wèn)題(找出片子——問(wèn)題1).
問(wèn)題1:從甲地到乙地,可以乘火車(chē),也可以乘汽車(chē),還可以乘輪船.一天中,火車(chē)有4個(gè)班次,汽車(chē)有2個(gè)班次,輪船有3個(gè)班次.那么一天中乘坐這些交通工具從甲地到乙地,共有多少種不同的走法?
師:(啟發(fā)學(xué)生回答后,作補(bǔ)充說(shuō)明)
因?yàn)橐惶熘谐嘶疖?chē)有4種走法,乘汽車(chē)有2種走法,乘輪船有3種走法,每種走法都可以完成由甲地到乙地這件事情.所以,一天中乘坐這些交通工具從甲地到乙地共有
4+2+3=9 種不同的走法.
這個(gè)問(wèn)題可以總結(jié)為下面的一個(gè)基本原理.(打出片子——加法原理)
加法原理:做一件事,完成它可以有幾類(lèi)辦法,在第一類(lèi)辦法中有m1種不同的方法,在第二類(lèi)辦法中有m2種不同的方法,……,在第n類(lèi)辦法中有mn種不同的方法.那么,完成這件事共有N=m1+m2+…+mn種不同的方法.
(教師放慢速度讀一遍加法原理)
師:請(qǐng)大家再來(lái)考慮下面的問(wèn)題(打出片子——問(wèn)題2).
問(wèn)題2:由A村去B村的道路有3條,由B村去C村的道路有2條(見(jiàn)圖9-1),從A村經(jīng)B村去C村,共有多少種不同的走法?
師:(啟發(fā)學(xué)生回答后加以說(shuō)明)
這里,從A村到B村,有3種不同的走法,按這3種走法中的每一種走法到達(dá)B村后,再?gòu)腂村到C村又各有2種不同的走法,因此,從A村經(jīng)B村去C村共有3×2=6種不同的走法.
一般地,有如下基本原理:
(找出片子——乘法原理)
乘法原理:做一件事,完成它需要分成n個(gè)步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法.那么,完成這件事共有
N=m1×m2×…×mn 種不同的方法.
(教師要讀一遍乘法原理)
2.淺釋兩個(gè)基本原理
師:兩個(gè)基本原理是干什么用的呢?
生:計(jì)算做一件事完成它的所有不同的方法種數(shù).(如果學(xué)生不能較準(zhǔn)確地回答,教師可以加以提示)師:比較兩個(gè)基本原理,想一想,它們有什么區(qū)別呢?
(學(xué)生經(jīng)過(guò)思考后可以得出:各類(lèi)的方法數(shù)相加,各步的方法數(shù)相乘.)兩個(gè)基本原理的區(qū)別在于:一個(gè)與分類(lèi)有關(guān),一個(gè)與分步有關(guān). 師:請(qǐng)看下面的分析是否正確.(打出片子——題1,題2)
題1:找1~10這10個(gè)數(shù)中的所有合數(shù).第一類(lèi)辦法是找含因數(shù)2的合數(shù),共有4個(gè);第二類(lèi)辦法是找含因數(shù)3的合數(shù),共有2個(gè);第三類(lèi)辦法是找含因數(shù)5的合數(shù),共有1個(gè).
1~10中一共有N=4+2+1=7個(gè)合數(shù).
題2:在前面的問(wèn)題2中,步行從A村到B村的北路需要8時(shí),中路需要4時(shí),南路需要6時(shí),B村到C村的北路需要5時(shí),南路需要3時(shí),要求步行從A村到C村的總時(shí)數(shù)不超過(guò)12時(shí),共有多少種不同的走法?
第一步從A村到B村有3種走法,第二步從B村到C村有2種走法,共有N=3×2=6種不同走法. 生甲:9-2中的合數(shù)是4,6,8,9,10這五個(gè),其中6既含有因數(shù)2,也含有因數(shù)3;10既含有因數(shù)2,也含有因數(shù)5.題中的分析是錯(cuò)誤的.
生乙:從A村到C村總時(shí)數(shù)不超過(guò)12時(shí)的走法共有5種.題2中從A村走北路到B村后再到C村,只有南路這一種走法.
(此時(shí)給出題1和題2的目的是為了引導(dǎo)學(xué)生找出應(yīng)用兩個(gè)基本原理的注意事項(xiàng),這樣安排,不但可以使學(xué)生對(duì)兩個(gè)基本原理的理解更深刻,而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力)
師:為什么會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤呢?
生:題1的分類(lèi)可能有問(wèn)題吧,題2都走北路不符合要求.
師:(教師歸納)
進(jìn)行分類(lèi)時(shí),要求各類(lèi)辦法彼此之間是相互排斥的,不論哪一類(lèi)辦法中的哪一種方法,都能單獨(dú)完成這件事.只有滿(mǎn)足這個(gè)條件,才能直接用加法原理,否則不可以.
如果完成一件事需要分成幾個(gè)步驟,各步驟都不可缺少,需要依次完成所有步驟才能完成這件事,而各步要求相互獨(dú)立,即相對(duì)于前一步的每一種方法,下一步都有m種不同的方法,那么計(jì)算完成這件事的方法數(shù)時(shí),就可以直接應(yīng)用乘法原理.
也就是說(shuō):類(lèi)類(lèi)互斥,步步獨(dú)立.
(在學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析不是很清楚時(shí),教師及時(shí)地歸納小結(jié),能使學(xué)生在應(yīng)用兩個(gè)基本原理時(shí),思路進(jìn)一步清晰和明確,不再簡(jiǎn)單地認(rèn)為什么樣的分類(lèi)都可以直接用加法,只要分步而不管是否相互聯(lián)系就用乘法.從而深入理解兩個(gè)基本原理中分類(lèi)、分步的真正含義和實(shí)質(zhì))
(三)應(yīng)用舉例
師:現(xiàn)在我們已經(jīng)有了兩個(gè)基本原理,我們可以用它們來(lái)解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題了.請(qǐng)看例題1.(板書(shū))
例1 書(shū)架上放有3本不同的數(shù)學(xué)書(shū),5本不同的語(yǔ)文書(shū),6本不同的英語(yǔ)書(shū).(1)若從這些書(shū)中任取一本,有多少種不同的取法?
(2)若從這些書(shū)中,取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各一本,有多少種不同的取法?(3)若從這些書(shū)中取不同的科目的書(shū)兩本,有多少種不同的取法?
(讓學(xué)生思考,要求依據(jù)兩個(gè)基本原理寫(xiě)出這3個(gè)問(wèn)題的答案及理由,教師巡視指導(dǎo),并適時(shí)口述解法)
師:(1)從書(shū)架上任取一本書(shū),可以有3類(lèi)辦法:第一類(lèi)辦法是從3本不同數(shù)學(xué)書(shū)中任取1本,有3種方法;第二類(lèi)辦法是從5本不同的語(yǔ)文書(shū)中任取1本,有5種方法;第三類(lèi)辦法是從6本不同的英語(yǔ)書(shū)中任取一本,有6種方法.根據(jù)加法原理,得到的取法種數(shù)是
N=m1+m2+m3=3+5+6=14.
故從書(shū)架上任取一本書(shū)的不同取法有14種.
師:(2)從書(shū)架上任取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各1本,需要分成三個(gè)步驟完成,第一步取1本數(shù)學(xué)書(shū),有3種方法;第二步取1本語(yǔ)文書(shū),有5種方法;第三步取1本英語(yǔ)書(shū),有6種方法.根據(jù)乘法原理,得到不同的取法種數(shù)是
N=m1×m2×m3=3×5×6=90.
故,從書(shū)架上取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各1本,有90種不同的方法.
師:(3)從書(shū)架上任取不同科目的書(shū)兩本,可以有3類(lèi)辦法:第一類(lèi)辦法是數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)各取1本,需要分兩個(gè)步驟,有3×5種方法;第二類(lèi)辦法是數(shù)學(xué)書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各取1本,需要分兩個(gè)步驟,有3×6種方法;第三類(lèi)辦法是語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各取1本,有5×6種方法.一共得到不同的取法種數(shù)是
N=3×5+3×6+5×6=63.
即,從書(shū)架任取不同科目的書(shū)兩本的不同取法有63種.
師:請(qǐng)大家再來(lái)分析和解決例題2.(板書(shū))
例2 由數(shù)字0,1,2,3,4可以組成多少個(gè)三位整數(shù)(各位上的數(shù)字允許重復(fù))? 師:每一個(gè)三位整數(shù)是由什么構(gòu)成的呢? 生:三個(gè)整數(shù)字.
師:023是一個(gè)三位整數(shù)嗎?
生:不是,百位上不能是0.
師:對(duì)!百位的數(shù)字不能是0,也就是說(shuō),一個(gè)三位整數(shù)是由百位、十位、個(gè)位三位數(shù)字組成的,其中最高位不能是0.那么要組成一個(gè)三位數(shù)需要怎么做呢?
生:分成三個(gè)步驟來(lái)完成:第一步確定百位上的數(shù)字;第二步確定十位上的數(shù)字;第三步確定個(gè)位上的數(shù)字.
師:很好!怎樣表述呢?(教師巡視指導(dǎo)、并歸納)
解:要組成一個(gè)三位數(shù),需要分成三個(gè)步驟:第一步確定百位上的數(shù)字,從1~4這4個(gè)數(shù)字中任選一個(gè)數(shù)字,有4種選法;第二步確定十位上的數(shù)字,由于數(shù)字允許重復(fù),共有5種選法;第三步確定個(gè)位上的數(shù)字,仍有5種選法.根據(jù)乘法原理,得到可以組成的三位整數(shù)的個(gè)數(shù)是 N=4×5×5=100.
答:可以組成100個(gè)三位整數(shù).(教師的連續(xù)發(fā)問(wèn)、啟發(fā)、引導(dǎo),幫助學(xué)生找到正確的解題思路和計(jì)算方法,使學(xué)生的分析問(wèn)題能力有所提高.
教師在第二個(gè)例題中給出板書(shū)示范,能幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)兩個(gè)基本原理實(shí)質(zhì)的理解,周密的考慮,準(zhǔn)確的表達(dá)、規(guī)范的書(shū)寫(xiě),對(duì)于學(xué)生周密思考、準(zhǔn)確表達(dá)、規(guī)范書(shū)寫(xiě)良好習(xí)慣的形成有著積極的促進(jìn)作用,也可以為學(xué)生后面應(yīng)用兩個(gè)基本原理解排列、組合綜合題打下基礎(chǔ))
(四)歸納小結(jié)
師:什么時(shí)候用加法原理、什么時(shí)候用乘法原理呢? 生:分類(lèi)時(shí)用加法原理,分步時(shí)用乘法原理.
師:應(yīng)用兩個(gè)基本原理時(shí)需要注意什么呢?
生:分類(lèi)時(shí)要求各類(lèi)辦法彼此之間相互排斥;分步時(shí)要求各步是相互獨(dú)立的.
(五)課堂練習(xí)P222:練習(xí)1~4.
(對(duì)于題4,教師有必要對(duì)三個(gè)多項(xiàng)式乘積展開(kāi)后各項(xiàng)的構(gòu)成給以提示)
(六)布置作業(yè)
P222:練習(xí)5,6,7.
補(bǔ)充題:
1.在所有的兩位數(shù)中,個(gè)位數(shù)字小于十位數(shù)字的共有多少個(gè)?
(提示:按十位上數(shù)字的大小可以分為9類(lèi),共有9+8+7+…+2+1=45個(gè)個(gè)位數(shù)字小于十位數(shù)字的兩位數(shù))
2.某學(xué)生填報(bào)高考志愿,有m個(gè)不同的志愿可供選擇,若只能按第一、二、三志愿依次填寫(xiě)3個(gè)不同的志愿,求該生填寫(xiě)志愿的方式的種數(shù).
(提示:需要按三個(gè)志愿分成三步,共有m(m-1)(m-2)種填寫(xiě)方式)
3.在所有的三位數(shù)中,有且只有兩個(gè)數(shù)字相同的三位數(shù)共有多少個(gè)?(提示:可以用下面方法來(lái)求解:(1)△△□,(2)△□△,(3)□△□,(1),(2),(3)類(lèi)中每類(lèi)都是9×9種,共有9×9+9×9+9×9=3×9×9=243個(gè)只有兩個(gè)數(shù)字相同的三位數(shù))
4.某小組有10人,每人至少會(huì)英語(yǔ)和日語(yǔ)中的一門(mén),其中8人會(huì)英語(yǔ),5人會(huì)日語(yǔ),(1)從中任選一個(gè)會(huì)外語(yǔ)的人,有多少種選法?(2)從中選出會(huì)英語(yǔ)與會(huì)日語(yǔ)的各1人,有多少種不同的選法?
(提示:由于8+5=13>10,所以10人中必有3人既會(huì)英語(yǔ)又會(huì)日語(yǔ).(1)N=5+2+3;(2)N=5×2+5×3+2×3)
課堂教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明
兩個(gè)基本原理一課是排列、組合、二項(xiàng)式定理的開(kāi)頭課,學(xué)習(xí)它所需的先行知識(shí)跟學(xué)生已熟知的數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系很少,通常教師們或者感覺(jué)很簡(jiǎn)單,一帶而過(guò);或者感覺(jué)難以開(kāi)頭.中學(xué)數(shù)學(xué)課程中引進(jìn)的關(guān)于排列、組合的計(jì)算公式都是以乘法原理為基礎(chǔ)的,而一些較復(fù)雜的排列、組合應(yīng)用題的求解,更是離不開(kāi)兩個(gè)基本原理,因此必須使學(xué)生學(xué)會(huì)正確地使用兩個(gè)基本原理,學(xué)會(huì)正確地使用這兩個(gè)基本原理是這一章教學(xué)中必須抓住的一個(gè)關(guān)鍵.所以在教學(xué)目標(biāo)中特別提出要使學(xué)生學(xué)會(huì)準(zhǔn)備地應(yīng)用兩個(gè)基本原理分析和解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題.對(duì)于學(xué)生陌生的知識(shí),在開(kāi)頭課中首先作一個(gè)大概的介紹,使學(xué)生有一個(gè)大致的了解是十分必要的.基于這一想法,在引入新課時(shí),首先是把這一章將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,以及與其它科目的關(guān)系做了介紹,同時(shí)也引入了課題.
正確使用兩個(gè)基本原理的前提是要學(xué)生清楚兩個(gè)基本原理使用的條件.而原理中提到的分步和分類(lèi),學(xué)生不是一下子就能理解深刻的,這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生,幫助他們分析,找到分類(lèi)和分步的具體要求——類(lèi)類(lèi)互斥,步步獨(dú)立.教學(xué)過(guò)程中的題1和題2,就是為了解決這一問(wèn)題而提出的.
分類(lèi)用加法原理,分步用乘法原理,單純這點(diǎn)學(xué)生是容易理解的,問(wèn)題在于怎樣合理地進(jìn)行分類(lèi)、分步,特別是在分類(lèi)時(shí)必須做到既不重復(fù),又不遺漏,找到分步的方法有時(shí)是比較困難的,這就要著重進(jìn)行訓(xùn)練.教學(xué)中給出了例題
1、例題2.這兩個(gè)題目都是在課本例題的基礎(chǔ)上稍加改動(dòng)過(guò)的,目的就是要幫助學(xué)生發(fā)展思維能力,培養(yǎng)學(xué)生周密思考、細(xì)心分析的良好習(xí)慣.為了幫助學(xué)生在今后能正確運(yùn)用兩個(gè)基本原理解決其它排列組合問(wèn)題,特別給出了4個(gè)補(bǔ)充習(xí)題,為下面將要進(jìn)行的課打下一個(gè)基礎(chǔ). 考慮到這節(jié)課無(wú)論是兩個(gè)基本原理,還是例題都是文字較多的,因此特別設(shè)計(jì)了使用教具——投影儀.要是有實(shí)物投影儀那就更方便了.
第二篇:數(shù)學(xué) -排列、組合、二項(xiàng)式定理-基本原理 -數(shù)學(xué)教案
教學(xué)目標(biāo)
(1)正確理解加法原理與乘法原理的意義,分清它們的條件和結(jié)論;
(2)能結(jié)合樹(shù)形圖來(lái)幫助理解加法原理與乘法原理;
(3)正確區(qū)分加法原理與乘法原理,哪一個(gè)原理與分類(lèi)有關(guān),哪一個(gè)原理與分步有關(guān);
(4)能應(yīng)用加法原理與乘法原理解決一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題,提高學(xué)生理解和運(yùn)用兩個(gè)原理的能力;
(5)通過(guò)對(duì)加法原理與乘法原理的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生周密思考、細(xì)心分析的良好習(xí)慣。
教學(xué)建議
一、知識(shí)結(jié)構(gòu)
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析
本節(jié)的重點(diǎn)是加法原理與乘法原理,難點(diǎn)是準(zhǔn)確區(qū)分加法原理與乘法原理。
加法原理、乘法原理本身是容易理解的,甚至是不言自明的。這兩個(gè)原理是學(xué)習(xí)排列組合內(nèi)容的基礎(chǔ),貫穿整個(gè)內(nèi)容之中,一方面它是推導(dǎo)排列數(shù)與組合數(shù)的基礎(chǔ);另一方面它的結(jié)論與其思想在方法本身又在解題時(shí)有許多直接應(yīng)用。
兩個(gè)原理回答的,都是完成一件事的所有不同方法種數(shù)是多少的問(wèn)題,其區(qū)別在于:運(yùn)用加法原理的前提條件是,做一件事有n類(lèi)方案,選擇任何一類(lèi)方案中的任何一種方法都可以完成此事,就是說(shuō),完成這件事的各種方法是相互獨(dú)立的;運(yùn)用乘法原理的前提條件是,做一件事有n個(gè)驟,只要在每個(gè)步驟中任取一種方法,并依次完成每一步驟就能完成此事,就是說(shuō),完成這件事的各個(gè)步驟是相互依存的。簡(jiǎn)單的說(shuō),如果完成一件事情的所有方法是屬于分類(lèi)的問(wèn)題,每次得到的是最后結(jié)果,要用加法原理;如果完成一件事情的方法是屬于分步的問(wèn)題,每次得到的該步結(jié)果,就要用乘法原理。
三、教法建議
關(guān)于兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的教學(xué)要分三個(gè)層次:
第一是對(duì)兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的認(rèn)識(shí)與理解.這里要求學(xué)生理解兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的意義,并弄清兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的區(qū)別.知道什么情況下使用加法計(jì)數(shù)原理,什么情況下使用乘法計(jì)數(shù)原理.(建議利用一課時(shí)).
第二是對(duì)兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的使用.可以讓學(xué)生做一下習(xí)題(建議利用兩課時(shí)):
①用0,1,2,……,9可以組成多少個(gè)8位號(hào)碼;
②用0,1,2,……,9可以組成多少個(gè)8位整數(shù);
③用0,1,2,……,9可以組成多少個(gè)無(wú)重復(fù)數(shù)字的4位整數(shù); ④用0,1,2,……,9可以組成多少個(gè)有重復(fù)數(shù)字的4位整數(shù); ⑤用0,1,2,……,9可以組成多少個(gè)無(wú)重復(fù)數(shù)字的4位奇數(shù);
⑥用0,1,2,……,9可以組成多少個(gè)有兩個(gè)重復(fù)數(shù)字的4位整數(shù)等等.
第三是使學(xué)生掌握兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的綜合應(yīng)用,這個(gè)過(guò)程應(yīng)該貫徹整個(gè)教學(xué)中,每個(gè)排列數(shù)、組合數(shù)公式及性質(zhì)的推導(dǎo)都要用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理,每一道排列、組合問(wèn)題都可以直接利用兩個(gè)原理求解,另外直接計(jì)算法、間接計(jì)算法都是兩個(gè)原理的一種體現(xiàn).教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真地分析題意,恰當(dāng)?shù)姆诸?lèi)、分步,用好、用活兩個(gè)基本計(jì)數(shù)原理. 教學(xué)設(shè)計(jì)示例
加法原理和乘法原理
教學(xué)目標(biāo)
正確理解和掌握加法原理和乘法原理,并能準(zhǔn)確地應(yīng)用它們分析和解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題,從而發(fā)展學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力. 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):加法原理和乘法原理.
難點(diǎn):加法原理和乘法原理的準(zhǔn)確應(yīng)用. 教學(xué)用具
投影儀. 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
從本節(jié)課開(kāi)始,我們將要學(xué)習(xí)中學(xué)代數(shù)內(nèi)容中一個(gè)獨(dú)特的部分——排列、組合、二項(xiàng)式定理.它們研究對(duì)象獨(dú)特,研究問(wèn)題的方法不同一般.雖然份量不多,但是與舊知識(shí)的聯(lián)系很少,而且它還是我們今后學(xué)習(xí)概率論的基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)以及生物的選種等都與它直接有關(guān).至于在日常的工作、生活上,只要涉及安排調(diào)配的問(wèn)題,就離不開(kāi)它.
今天我們先學(xué)習(xí)兩個(gè)基本原理.
(二)講授新課
1.介紹兩個(gè)基本原理
先考慮下面的問(wèn)題:
問(wèn)題1:從甲地到乙地,可以乘火車(chē),也可以乘汽車(chē),還可以乘輪船.一天中,火車(chē)有4個(gè)班次,汽車(chē)有2個(gè)班次,輪船有3個(gè)班次.那么一天中乘坐這些交通工具從甲地到乙地,共有多少種不同的走法?
因?yàn)橐惶熘谐嘶疖?chē)有4種走法,乘汽車(chē)有2種走法,乘輪船有3種走法,每種走法都可以完成由甲地到乙地這件事情.所以,一天中乘坐這些交通工具從甲地到乙地共有4+2+3=9種不同的走法.
這個(gè)問(wèn)題可以http://jiaoan.cnkjz.com/Article/Index.html>總結(jié)為下面的一個(gè)基本原理(打出片子——加法原理):
加法原理:做一件事,完成它可以有幾類(lèi)辦法,在第一類(lèi)辦法中有m1種不同的方法,在第二類(lèi)辦法中有m2種不同的方法,……,在第n類(lèi)辦法中有mn種不同的方法.那么,完成這件事共有N=m1+m2+…+mn種不同的方法.
請(qǐng)大家再來(lái)考慮下面的問(wèn)題(打出片子——問(wèn)題2):
問(wèn)題2:由A村去B村的道路有3條,由B村去C村的道路有2條(見(jiàn)下圖),從A村經(jīng)B村去C村,共有多少種不同的走法?
這里,從A村到B村,有3種不同的走法,按這3種走法中的每一種走法到達(dá)B村后,再?gòu)腂村到C村又各有2種不同的走法,因此,從A村經(jīng)B村去C村共有3×2=6種不同的走法.
一般地,有如下基本原理(找出片子——乘法原理):
乘法原理:做一件事,完成它需要分成n個(gè)步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法.那么,完成這件事共有N=m1×m2×…×mn種不同的方法. 2.淺釋兩個(gè)基本原理
兩個(gè)基本原理的用途是計(jì)算做一件事完成它的所有不同的方法種數(shù).
比較兩個(gè)基本原理,想一想,它們有什么區(qū)別?
兩個(gè)基本原理的區(qū)別在于:一個(gè)與分類(lèi)有關(guān),一個(gè)與分步有關(guān).
看下面的分析是否正確(打出片子——題1,題2):
題1:找1~10這10個(gè)數(shù)中的所有合數(shù).第一類(lèi)辦法是找含因數(shù)2的合數(shù),共有4個(gè);第二類(lèi)辦法是找含因數(shù)3的合數(shù),共有2個(gè);第三類(lèi)辦法是找含因數(shù)5的合數(shù),共有1個(gè). 1~10中一共有N=4+2+1=7個(gè)合數(shù).
題2:在前面的問(wèn)題2中,步行從A村到B村的北路需要8時(shí),中路需要4時(shí),南路需要6時(shí),B村到C村的北路需要5時(shí),南路需要3時(shí),要求步行從A村到C村的總時(shí)數(shù)不超過(guò)12時(shí),共有多少種不同的走法?
第一步從A村到B村有3種走法,第二步從B村到C村有2種走法,共有N=3×2=6種不同走法.
題2中的合數(shù)是4,6,8,9,10這五個(gè),其中6既含有因數(shù)2,也含有因數(shù)3;10既含有因數(shù)2,也含有因數(shù)5.題中的分析是錯(cuò)誤的.
從A村到C村總時(shí)數(shù)不超過(guò)12時(shí)的走法共有5種.題2中從A村走北路到B村后再到C村,只有南路這一種走法.
(此時(shí)給出題1和題2的目的是為了引導(dǎo)學(xué)生找出應(yīng)用兩個(gè)基本原理的注意事項(xiàng),這樣安排,不但可以使學(xué)生對(duì)兩個(gè)基本原理的理解更深刻,而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力)
進(jìn)行分類(lèi)時(shí),要求各類(lèi)辦法彼此之間是相互排斥的,不論哪一類(lèi)辦法中的哪一種方法,都能單獨(dú)完成這件事.只有滿(mǎn)足這個(gè)條件,才能直接用加法原理,否則不可以.
如果完成一件事需要分成幾個(gè)步驟,各步驟都不可缺少,需要依次完成所有步驟才能完成這件事,而各步要求相互獨(dú)立,即相對(duì)于前一步的每一種方法,下一步都有m種不同的方法,那么計(jì)算完成這件事的方法數(shù)時(shí),就可以直接應(yīng)用乘法原理.
也就是說(shuō):類(lèi)類(lèi)互斥,步步獨(dú)立.
(在學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析不是很清楚時(shí),教師及時(shí)地歸納小結(jié),能使學(xué)生在應(yīng)用兩個(gè)基本原理時(shí),思路進(jìn)一步清晰和明確,不再簡(jiǎn)單地認(rèn)為什么樣的分類(lèi)都可以直接用加法,只要分步而不管是否相互聯(lián)系就用乘法.從而深入理解兩個(gè)基本原理中分類(lèi)、分步的真正含義和實(shí)質(zhì))
(三)應(yīng)用舉例
現(xiàn)在我們已經(jīng)有了兩個(gè)基本原理,我們可以用它們來(lái)解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題了.
例1 書(shū)架上放有3本不同的數(shù)學(xué)書(shū),5本不同的語(yǔ)文書(shū),6本不同的英語(yǔ)書(shū).
(1)若從這些書(shū)中任取一本,有多少種不同的取法?
(2)若從這些書(shū)中,取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各一本,有多少種不同的取法?
(3)若從這些書(shū)中取不同的科目的書(shū)兩本,有多少種不同的取法?
(讓學(xué)生思考,要求依據(jù)兩個(gè)基本原理寫(xiě)出這3個(gè)問(wèn)題的答案及理由,教師巡視指導(dǎo),并適時(shí)口述解法)
(1)從書(shū)架上任取一本書(shū),可以有3類(lèi)辦法:第一類(lèi)辦法是從3本不同數(shù)學(xué)書(shū)中任取1本,有3種方法;第二類(lèi)辦法是從5本不同的語(yǔ)文書(shū)中任取1本,有5種方法;第三類(lèi)辦法是從6本不同的英語(yǔ)書(shū)中任取一本,有6種方法.根據(jù)加法原理,得到的取法種數(shù)是 N=m1+m2+m3=3+5+6=14.故從書(shū)架上任取一本書(shū)的不同取法有14種.
(2)從書(shū)架上任取數(shù)學(xué)書(shū)、語(yǔ)文書(shū)、英語(yǔ)書(shū)各1本,需要分成三個(gè)步驟完成,第一步取1本數(shù)學(xué)書(shū),有3種方法;第二步取1本語(yǔ)文書(shū),有5種方法;第三步取1本英語(yǔ)書(shū),有6種方法.根據(jù)乘法原
第三篇:加法原理和乘法原理教案設(shè)計(jì)
加法原理和乘法原理教案設(shè)計(jì)
【教學(xué)目的】
1.使學(xué)生理解和掌握加法原理和乘法原理并能準(zhǔn)確、熟練地運(yùn)用兩個(gè)基本原理。
2.加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維條理性的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力?!窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn)是兩個(gè)基本原理的應(yīng)用,難點(diǎn)是對(duì)兩個(gè)基本原理的準(zhǔn)確理解。
【教學(xué)過(guò)程】
一、講授新課
加法原理和乘法原理是有關(guān)排列、組合問(wèn)題所遵循的兩條基本原理,深入理解和準(zhǔn)確運(yùn)用這兩個(gè)原理是學(xué)好排列、組合這一單元的重要一環(huán)。
請(qǐng)同學(xué)們考慮下面兩個(gè)問(wèn)題:
問(wèn)題
1從甲地到乙地,旱路有3條,水路有2條,間從甲地到乙地共有多少種不同的走法?
從圖中很容易找到答案:從甲地到乙地共有5種不同的走法。
問(wèn)題
2由A村到B村的路有3條,由B村到C村的路有2條,問(wèn)從A村經(jīng)過(guò)B村到達(dá)C村共有多少種不同的走法?
從圖中不難看出此題的答案是:共有6種不同的走法。
我們從上面兩個(gè)問(wèn)題中可以抽象出一般性的規(guī)律,得出以下的結(jié)論:
(一)完成一件工作的兩種不同的方式。
問(wèn)題1和問(wèn)題2的共同之處在于:它們都是在研究做一件事(或工作)完成它共有多少種不同的方法?這兩個(gè)問(wèn)題的不同點(diǎn)是完成工作的方式不同。問(wèn)題1中的每條旱路或水路都可以從甲地直接到達(dá)乙地,其中旱路和水路只不過(guò)是完成從甲地到乙地這件工作的兩類(lèi)不同的辦法。
問(wèn)題2中的從A村到B村的3條路和從B村到C村的2條路的任意一條路都不能把從A村經(jīng)過(guò)B村到達(dá)C村這件工作做完,只能完成這件工作的一部分。問(wèn)題2中的工作是分兩個(gè)步驟完成的:第一步從A村到達(dá)B村,第二步從B村到達(dá)C村。
我們不難總結(jié)出:完成一件工作有以下兩種不同的方式:
第一種方式:用不同類(lèi)的辦法去完成一件工作,每類(lèi)辦法中的任意一種方法都可以從頭至尾把這件工作做完。
第二種方式:分成幾個(gè)步驟去完成一件工作,每個(gè)步驟中的任意一種方法只能完成這件工作的一部分,這幾個(gè)步驟都完成了,這件工作才能做完。
(二)加法原理和乘法原理。
下面我們來(lái)研究:完成一件工作的不同方法的總數(shù)怎樣計(jì)算:
問(wèn)題1的答案是共有5種不同的走法,已知旱路3條,水路2條,顯然5=3+2。問(wèn)題2的答案是共有6種不同的走法,已知從A村到B村3條路,從B村到C村2條路,顯然6=3×2。
總結(jié)一般規(guī)律如下:
加法原理
做一件事,完成它有n類(lèi)辦法,其中第一類(lèi)辦法中有m種方法,第二類(lèi)中有m2種方法??,第n類(lèi)辦法中有mn種方法,那么完成這件事共有N=m1+m2+?+mn種不同的方法。
1如問(wèn)題1從甲地到乙地的走法可以分為兩類(lèi): 第一類(lèi)辦法是走旱路有3種不同的走法。第二類(lèi)辦法是走水路有2種不同的走法。由加法原理共有3+2=5種不同的走法。
乘法原理
做一件事,完成它需要分成n個(gè)步驟,第一個(gè)步驟有m種不同的方法,第二個(gè)步驟有m2種不同的方法??,第n個(gè)步驟有mn種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1·m2??mn種不同的方法。
1如問(wèn)題2從A村經(jīng)過(guò)B村到達(dá)C村可分為兩個(gè)步驟完成: 第一步A村→B村,有3種不同的走法。第二步B村→C村,有2種不同的走法。由乘法原理,共有3×2=6種不同的走法。例1 從甲地到乙地可以乘火車(chē),也可以乘汽車(chē)或輪船。一天中火車(chē)有4班,汽車(chē)有2班,輪船有3班,那么一天中,乘坐這些交通工具從甲地到乙地共有多少種不同的走法?
解:完成由甲地到乙地這件事有三類(lèi)辦法: 第一類(lèi)辦法坐火車(chē),一天中有4種不同走法。第二類(lèi)辦法坐汽車(chē),一天中有2種不同走法。第三類(lèi)辦法坐輪船,一天中有3種不同走法。由加法原理得:4+2+3=9 答:有9種不同的走法。
例2由數(shù)字1、2、3、4、5可以組成多少個(gè)允許有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)?無(wú)重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)?
解:(1)組成允許有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)這件事可分三個(gè)步驟完成: 第一步確定百位上的數(shù)字:有5種不同方法。第二步確定十位上的數(shù)字:有5種不同方法。第三步確定個(gè)位數(shù)字:有5種不同方法。由乘法原理:5×5×5=125。
答:可組成允許有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)125個(gè)。
此題第(2)問(wèn)由同學(xué)們自己完成,提醒大家注意:允許有重復(fù)數(shù)字和無(wú)重復(fù)數(shù)字這兩個(gè)條件的區(qū)別。第(2)問(wèn)答案是60個(gè)。
(三)運(yùn)用兩個(gè)基本原理時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
1.抓住兩個(gè)基本原理的區(qū)別不要用混,不同類(lèi)的方法(其中每一個(gè)方法都能把事情從頭至尾做完)數(shù)之間做加法,不同步的方法(其中每一個(gè)方法都只能完成這件事的一部分)數(shù)之間做乘法。
2.在研究完成一件工作的不同方法數(shù)時(shí),要遵循“不重不漏”的原則。如:從若干件產(chǎn)品中抽出幾件產(chǎn)品來(lái)檢驗(yàn),把抽出的產(chǎn)品中至多有2件次品的抽法分為兩類(lèi):第一類(lèi)抽出的產(chǎn)品中有2件次品,第二類(lèi)抽出的產(chǎn)品中有一件次品,這樣的分類(lèi)顯然漏掉了抽出的產(chǎn)品中無(wú)次品的情況。又如:把能被
2、被3或被6整除的數(shù)分為三類(lèi):第一類(lèi)能被2整除的數(shù),第二類(lèi)能被3整除的數(shù),第三類(lèi)能被6整除的數(shù),其中第一類(lèi)、第二類(lèi)都和第三類(lèi)有重復(fù),這樣分類(lèi)是不行的。
3.在運(yùn)用乘法原理時(shí),要注意每個(gè)步驟都做完這件事也必須完成,而且前面一個(gè)步驟中的每一種方法,在下個(gè)步驟中都得有m種不同的方法。
二、鞏固練習(xí)
1.書(shū)架上層放有6本不同的數(shù)學(xué)書(shū),下層放有5本不同的語(yǔ)文書(shū):(1)從中任取一本書(shū),有多少種不同的取法?
(2)從中任取數(shù)學(xué)、語(yǔ)文書(shū)各一本,有多少種不同的取法?(答案:(1)11種,(2)30種。)
2.有三個(gè)袋子,其中一個(gè)袋子裝有紅色小球20個(gè),每個(gè)球上標(biāo)有1至20中的一個(gè)號(hào)碼,一個(gè)袋子裝有白色小球15個(gè),每個(gè)小球上標(biāo)有1至15中的一個(gè)號(hào)碼。第三個(gè)袋子裝有8個(gè)黃色小球,每個(gè)球上標(biāo)有1至8中的一個(gè)號(hào)碼。(1)從袋子里任取一個(gè)小球,有多少種不同的取法?(2)從袋子里任取紅、白、黃色小球各一個(gè),有多少種不同的取法?(答案:(1)43種,(2)2400種)
三、布置作業(yè)
1.復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容:讀書(shū)和看筆記。
2.做教科書(shū)2.1基本原理后的練習(xí)1至7題。(答案:1.有9種選法;2.有7種選法;3.列出200個(gè)式子;4.共有60項(xiàng);5.有14種走法;6.(1)9種,(2)20種;7.(1)有6種,(2)有8種)
第四篇:加法原理與乘法原理
三年級(jí)第二學(xué)期數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練11
班級(jí):
姓名:
學(xué)號(hào):
第十一講——加法原理與乘法原理
【例題講解】
1、從上海到北京,可以坐火車(chē),也可以坐汽車(chē),還可以乘飛機(jī),如果一天中有三趟火車(chē),二班汽車(chē),四班飛機(jī),那么這一天從上海到北京,可以有幾種不同的走法?(每個(gè)班次算一種)
2、從甲地到乙地每天有3個(gè)班次的汽車(chē),2個(gè)班次的火車(chē),某人從甲地到乙地共有幾種不同的走法?(每個(gè)班次算一種)
3、明明從家里出發(fā),經(jīng)過(guò)外婆家,然后去奶奶家玩,根據(jù)圖中所表示,共有多少種不同走法?
明明家
外婆家
奶奶家
4、書(shū)架上有5本故事書(shū),7本連環(huán)畫(huà),3本科技書(shū)。小紅想拿一本書(shū),可有多少種取法?
5、五(一)班有4個(gè)小組。第一組7人,第二組8人,第三組9人,第四組10人.現(xiàn)在在班級(jí)中要選一個(gè)衛(wèi)生員,共有幾種選法?
6、書(shū)架上有5本故事書(shū),7本連環(huán)畫(huà),3本科技書(shū)。小紅想拿一本故事書(shū),一本連環(huán)畫(huà),一本科技書(shū),有多少種取法?
【我來(lái)挑戰(zhàn)】
1、五(一)班有4個(gè)小組。第一組7人,第二組8人,第三組9人,第四組10人.現(xiàn)在要每個(gè)小組選一個(gè)衛(wèi)生員,共有幾種選法?
2、學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì),有跳繩,跑步,踢毽子。某小隊(duì)有12人,其中6個(gè)人會(huì)跳繩,4個(gè)人擅長(zhǎng)跑步,2個(gè)人會(huì)踢毽子。要選出三個(gè)人各去參加一種比賽,共有幾種選法?
3、有8個(gè)人參加聯(lián)歡會(huì)。每2個(gè)人之間握一次手,他們一共要握多少次手?
第五篇:計(jì)數(shù)原理-10.2 排列與組合(教案)
響水二中高三數(shù)學(xué)(理)一輪復(fù)習(xí)
教案 第十編 計(jì)數(shù)原理 主備人 張靈芝 總第52期
§10.2 排列與組合
基礎(chǔ)自測(cè)
1.從1,2,3,4,5,6六個(gè)數(shù)字中,選出一個(gè)偶數(shù)和兩個(gè)奇數(shù),組成一個(gè)沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),這樣的三位數(shù)共有 個(gè).答案 54 2.(2008·福建理)某班級(jí)要從4名男生、2名女生中選派4人參加某次社區(qū)服務(wù),如果要求至少有1名女生,那么不同的選派方案共有 種.答案 14 3.停車(chē)場(chǎng)每排恰有10個(gè)停車(chē)位.當(dāng)有7輛不同型號(hào)的車(chē)已停放在同一排后,恰有3個(gè)空車(chē)位連在一起的排法有 種.(用式子表示)答案 A88
4.在100件產(chǎn)品中有6件次品,現(xiàn)從中任取3件產(chǎn)品,至少有1件次品的不同取法種數(shù)是(用式子表示).3答案 C100-C394
5.(2007·天津理)如圖,用6種不同的顏色給圖中的4個(gè)格子涂色,每個(gè)格子涂一種顏色,要求最多使用3種顏色且相鄰的兩個(gè)格子顏色不同,則不同的涂色方法共有 種(用數(shù)字作答).答案 390
例題精講
例1 六人按下列要求站一橫排,分別有多少種不同的站法?(1)甲不站兩端;(2)甲、乙必須相鄰;(3)甲、乙不相鄰;(4)甲、乙之間間隔兩人;(5)甲、乙站在兩端;(6)甲不站左端,乙不站右端.解(1)方法一 要使甲不站在兩端,可先讓甲在中間4個(gè)位置上任選1個(gè),有A14種站法,然后其余
155人在另外5個(gè)位置上作全排列有A55種站法,根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理,共有站法:A4·A5=480(種).2方法二 由于甲不站兩端,這兩個(gè)位置只能從其余5個(gè)人中選2個(gè)人站,有A5種站法,然后中24間人有A44種站法,根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理,共有站法:A5·A4=480(種).5方法三 若對(duì)甲沒(méi)有限制條件共有A66種站法,甲在兩端共有2A5種站法,從總數(shù)中減去這兩種 329
5情形的排列數(shù),即共有站法:A66-2A5=480(種).(2)方法一 先把甲、乙作為一個(gè)“整體”,看作一個(gè)人,和其余4人進(jìn)行全排列有A55種站法,再把
52甲、乙進(jìn)行全排列,有A22種站法,根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理,共有A5·A2=240(種)站法.方法二 先把甲、乙以外的4個(gè)人作全排列,有A44種站法,再在5個(gè)空檔中選出一個(gè)供甲、乙放
2412入,有A15種方法,最后讓甲、乙全排列,有A2種方法,共有A4·A5·A2=240(種).(3)因?yàn)榧住⒁也幌噜?,中間有隔檔,可用“插空法”,第一步先讓甲、乙以外的4個(gè)人站隊(duì),有A442種站法;第二步再將甲、乙排在4人形成的5個(gè)空檔(含兩端)中,有A5種站法,故共有站法為2A44·A5=480(種).52也可用“間接法”,6個(gè)人全排列有A66種站法,由(2)知甲、乙相鄰有A5·A2=240種站法,所52以不相鄰的站法有A66-A5·A2=720-240=480(種).(4)方法一 先將甲、乙以外的4個(gè)人作全排列,有A4然后將甲、乙按條件插入站隊(duì),有3A24種,2種,故共有A4(3A24·2)=144(種)站法.方法二 先從甲、乙以外的4個(gè)人中任選2人排在甲、乙之間的兩個(gè)位置上,有A2然后把甲、4種,乙及中間2人看作一個(gè)“大”元素與余下2人作全排列有A3最后對(duì)甲、乙進(jìn)行排列,有A22種3種方法,32方法,故共有A24·A3·A2=144(種)站法.(5)方法一 首先考慮特殊元素,甲、乙先站兩端,有A22種,再讓其他4人在中間位置作全排列,24有A44種,根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理,共有A2·A4=48(種)站法.方法二 首先考慮兩端兩個(gè)特殊位置,甲、乙去站有A22種站法,然后考慮中間4個(gè)位置,由剩下
24的4人去站,有A44種站法,由分步計(jì)數(shù)原理共有A2·A4=48(種)站法.54(6)方法一 甲在左端的站法有A55種,乙在右端的站法有A5種,且甲在左端而乙在右端的站法有A4 330 54種,共有A66-2A5+A4=504(種)站法.方法二 以元素甲分類(lèi)可分為兩類(lèi):①甲站右端有A55種站法,②甲在中間4個(gè)位置之一,而乙不145114在右端有A14·A4·A4 種,故共有A5+A4·A4·A4=504(種)站法.例2 男運(yùn)動(dòng)員6名,女運(yùn)動(dòng)員4名,其中男女隊(duì)長(zhǎng)各1人.選派5人外出比賽.在下列情形中各有多少種選派方法?
(1)男運(yùn)動(dòng)員3名,女運(yùn)動(dòng)員2名;(2)至少有1名女運(yùn)動(dòng)員;(3)隊(duì)長(zhǎng)中至少有1人參加;(4)既要有隊(duì)長(zhǎng),又要有女運(yùn)動(dòng)員.2解(1)第一步:選3名男運(yùn)動(dòng)員,有C36種選法.第二步:選2名女運(yùn)動(dòng)員,有C4種選法.2共有C36·C4=120種選法.(2)方法一 至少1名女運(yùn)動(dòng)員包括以下幾種情況: 1女4男,2女3男,3女2男,4女1男.4233241由分類(lèi)計(jì)數(shù)原理可得總選法數(shù)為C14C6+C4C6+C4C6+C4C6=246種.方法二 “至少1名女運(yùn)動(dòng)員”的反面為“全是男運(yùn)動(dòng)員”可用間接法求解.5從10人中任選5人有C10種選法,其中全是男運(yùn)動(dòng)員的選法有C56種.所以“至少有1名女運(yùn)動(dòng)員”的5選法為C10-C56=246種.(3)方法一 可分類(lèi)求解:
443“只有男隊(duì)長(zhǎng)”的選法為C8; “只有女隊(duì)長(zhǎng)”的選法為C8; “男、女隊(duì)長(zhǎng)都入選”的選法為C8; 43所以共有2C8+C8=196種選法.方法二 間接法:
55從10人中任選5人有C10種選法.其中不選隊(duì)長(zhǎng)的方法有C8種.所以“至少1名隊(duì)長(zhǎng)”的選法為55C10-C8=196種.44(4)當(dāng)有女隊(duì)長(zhǎng)時(shí),其他人任意選,共有C9種選法.不選女隊(duì)長(zhǎng)時(shí),必選男隊(duì)長(zhǎng),共有C8種選法.444其中不含女運(yùn)動(dòng)員的選法有C5種,所以不選女隊(duì)長(zhǎng)時(shí)的選法共有C8-C5種選法.所以既有隊(duì)長(zhǎng)又有女444運(yùn)動(dòng)員的選法共有C9+C8-C5=191種.331 例3 4個(gè)不同的球,4個(gè)不同的盒子,把球全部放入盒內(nèi).(1)恰有1個(gè)盒不放球,共有幾種放法?(2)恰有1個(gè)盒內(nèi)有2個(gè)球,共有幾種放法?(3)恰有2個(gè)盒不放球,共有幾種放法?
解(1)為保證“恰有1個(gè)盒不放球”,先從4個(gè)盒子中任意取出去一個(gè),問(wèn)題轉(zhuǎn)化為“4個(gè)球,3個(gè)盒子,每個(gè)盒子都要放入球,共有幾種放法?”即把4個(gè)球分成2,1,1的三組,然后再?gòu)?個(gè)盒子中選
1212個(gè)放2個(gè)球,其余2個(gè)球放在另 外2個(gè)盒子內(nèi),由分步計(jì)數(shù)原理,共有C14C4C3×A2=144種.(2)“恰有1個(gè)盒內(nèi)有2個(gè)球”,即另外3個(gè)盒子放2個(gè)球,每個(gè)盒子至多放1個(gè)球,也即另外3個(gè) 子中恰有一個(gè)空盒,因此,“恰有1個(gè)盒內(nèi)有2個(gè)球”與“恰有1個(gè)盒不放球”是同一件事,所以共有144種放法.(3)確定2個(gè)空盒有C2、(2,2)兩類(lèi),第一類(lèi)有序不4種方法.4個(gè)球放進(jìn)2個(gè)盒子可分成(3,1)均勻分組有CC24(C342C11A234C11A22種方法;第二類(lèi)有序均勻分組有
2C24C2A22·A
22種方法.故共有+2C24C2A22·A22)=84種.鞏固練習(xí)
1.用0、1、2、3、4、5這六個(gè)數(shù)字,可以組成多少個(gè)分別符合下列條件的無(wú)重復(fù)數(shù)字的四位數(shù):(1)奇數(shù);(2)偶數(shù);(3)大于3 125的數(shù).12解(1)先排個(gè)位,再排首位,共有A13·A4·A4=144(個(gè)).1123(2)以0結(jié)尾的四位偶數(shù)有A35個(gè),以2或4結(jié)尾的四位偶數(shù)有A2·A4·A4個(gè),則共有A5+ 12A12·A4·A4=156(個(gè)).2(3)要比3 125大,4、5作千位時(shí)有2A35個(gè),3作千位,2、4、5作百位時(shí)有3A4個(gè),3作千位,1作 321百位時(shí)有2A13個(gè),所以共有2A5+3A4+2A3=162(個(gè)).2.某醫(yī)院有內(nèi)科醫(yī)生12名,外科醫(yī)生8名,現(xiàn)選派5名參加賑災(zāi)醫(yī)療隊(duì),其中(1)某內(nèi)科醫(yī)生甲與某外科醫(yī)生乙必須參加,共有多少種不同選法?(2)甲、乙均不能參加,有多少種選法?(3)甲、乙兩人至少有一人參加,有多少種選法?
(4)隊(duì)中至少有一名內(nèi)科醫(yī)生和一名外科醫(yī)生,有幾種選法?
3解(1)只需從其他18人中選3人即可,共有C18=816(種).5(2)只需從其他18人中選5人即可,共有C18=8 568(種).43(3)分兩類(lèi):甲、乙中有一人參加,甲、乙都參加,共有C12C18+C18=6 936(種).332(4)方法一(直接法)至少一名內(nèi)科醫(yī)生一名外科醫(yī)生的選法可分四類(lèi):一內(nèi)四外;二內(nèi)三外;三
4233241內(nèi)二外;四內(nèi)一外,所以共有C112C8+C12C8+C12C8+C12C8=14 656(種).方法二(間接法)由總數(shù)中減去五名都是內(nèi)科醫(yī)生和五名都是外科醫(yī)生的選法種數(shù),55得C520-(C8+C12)=14 656(種).3.有6本不同的書(shū)按下列分配方式分配,問(wèn)共有多少種不同的分配方式?(1)分成1本、2本、3本三組;
(2)分給甲、乙、丙三人,其中一人1本,一人2本,一人3本;(3)分成每組都是2本的三組;(4)分給甲、乙、丙三人,每人2本.2解(1)分三步:先選一本有C16種選法;再?gòu)挠嘞碌?本中選2本有C5種選法;對(duì)于余下的三本 123全選有C33種選法,由分步計(jì)數(shù)原理知有C6C5C3=60種選法.233(2)由于甲、乙、丙是不同的三人,在(1)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)考慮再分配的問(wèn)題,因此共有C16C5C3A3=360種選法.222(3)先分三步,則應(yīng)是C6C4C2種選法,但是這里面出現(xiàn)了重復(fù),不妨記六本書(shū)為A、B、C、D、222E、F,若第一步取了AB,第二步取了CD,第三步取了EF,記該種分法為(AB,CD,EF),則C6C4C2種分法中還有(AB、EF、CD),(CD、AB、EF)、(CD、EF、AB)、(EF、CD、AB)、(EF、AB、CD)3共有A33種情況,而且這A3種情況僅是AB、CD、EF的順序不同,因此,只算作一種情況,故分法有222C6C4C2A33=15種.222C6C4C2(4)在問(wèn)題(3)的工作基礎(chǔ)上再分配,故分配方式有
A33222·A33= C6C4C2=90種.回顧總結(jié)
知識(shí) 方法 思想
課后作業(yè)
一、填空題
1.用數(shù)字1,2,3,4,5組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),其中小于50 000的偶數(shù)共有 個(gè).答案 36 2.將編號(hào)為1,2,3,4,5的五個(gè)球放入編號(hào)為1,2,3,4,5的五個(gè)盒子里,每個(gè)盒子內(nèi)放一個(gè)球,若恰好有三個(gè)球的編號(hào)與盒子編號(hào)相同,則不同投放方法共有 種.333 答案 10 3.記者要為5名志愿者和他們幫助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相鄰但不排在兩端,不同的排法共有 種.答案 960 4.(2008·天津理)有8張卡片分別標(biāo)有數(shù)字1,2,3,4,5,6,7,8,從中取出6張卡片排成3行2列,要求3行中僅有中間行的兩張卡片上的數(shù)字之和為5,則不同的排法共有 種.答案 1 248 5.在圖中,“構(gòu)建和諧社會(huì),創(chuàng)美好未來(lái)”,從上往下讀(不能跳讀),共有 種不同的讀法.答案 252 6.(2008·安徽理)12名同學(xué)合影,站成了前排4人后排8人,現(xiàn)攝影師要從后排8人中抽2人調(diào)整到前排,其他人的相對(duì)順序不變,則不同調(diào)整方法的種數(shù)是(用式子表示).22答案 C8A6
7.平面?內(nèi)有四個(gè)點(diǎn),平面?內(nèi)有五個(gè)點(diǎn),從這九個(gè)點(diǎn)中任取三個(gè),最多可確定 個(gè)平面,任取四點(diǎn),最多可確定 個(gè)四面體.(用數(shù)字作答)答案 72 120 8.(2008·浙江理,16)用1,2,3,4,5,6組成六位數(shù)(沒(méi)有重復(fù)數(shù)字),要求任何相鄰兩個(gè)數(shù)字的奇偶性不同,且1和2相鄰.這樣的六位數(shù)的個(gè)數(shù)是.(用數(shù)字作答)答案 40
二、解答題
9.某外商計(jì)劃在4個(gè)候選城市投資3個(gè)不同的項(xiàng)目,且在同一個(gè)城市投資的項(xiàng)目不超過(guò)2個(gè),求該外商不同的投資方案有多少種?
解 可先分組再分配,據(jù)題意分兩類(lèi),一類(lèi):先將3個(gè)項(xiàng)目分成兩組,一組有1個(gè)項(xiàng)目,另一組有2
22個(gè)項(xiàng)目,然后再分配給4個(gè)城市中的2個(gè),共有C3A4種方案;另一類(lèi)1個(gè)城市1個(gè)項(xiàng)目,即把3個(gè)223元素排在4個(gè)不同位置中的3個(gè),共有A34種方案.由分類(lèi)計(jì)數(shù)原理可知共有C3A4+A4=60種方案.10.課外活動(dòng)小組共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女各指定一名隊(duì)長(zhǎng),現(xiàn)從中選5人主持某種活動(dòng),依下列條件各有多少種選法?(1)只有一名女生;(2)兩隊(duì)長(zhǎng)當(dāng)選;
334(3)至少有一名隊(duì)長(zhǎng)當(dāng)選;(4)至多有兩名女生當(dāng)選.4解(1)一名女生,四名男生,故共有C15·C8=350(種).3(2)將兩隊(duì)長(zhǎng)作為一類(lèi),其他11人作為一類(lèi),故共有C22·C11=165(種).423(3)至少有一名隊(duì)長(zhǎng)含有兩類(lèi):有一名隊(duì)長(zhǎng)和兩名隊(duì)長(zhǎng).故共有:C12·C11+C2·C11=825(種).55或采用間接法:C13-C11=825(種).(4)至多有兩名女生含有三類(lèi):有兩名女生、只有一名女生、沒(méi)有女生.2345故選法為C5·C8+C15·C8+C8=966(種).11.已知平面?∥?,在?內(nèi)有4個(gè)點(diǎn),在?內(nèi)有6個(gè)點(diǎn).(1)過(guò)這10個(gè)點(diǎn)中的3點(diǎn)作一平面,最多可作多少個(gè)不同平面?(2)以這些點(diǎn)為頂點(diǎn),最多可作多少個(gè)三棱錐?(3)上述三棱錐中最多可以有多少個(gè)不同的體積?
2解(1)所作出的平面有三類(lèi):①?內(nèi)1點(diǎn),?內(nèi)2點(diǎn)確定的平面,有C14·C6個(gè);②?內(nèi)2點(diǎn),?2內(nèi)1點(diǎn)確定的平面,有C2C1③?,?本身.∴所作的平面最多有C1C6+C2C1(個(gè)).4·4·4·6個(gè);6+2=983(2)所作的三棱錐有三類(lèi):①?內(nèi)1點(diǎn),?內(nèi)3點(diǎn)確定的三棱錐,有C14·C6個(gè);②?內(nèi)2點(diǎn),?內(nèi)2312點(diǎn)確定的三棱錐,有C24·C6個(gè);?內(nèi)3點(diǎn),?內(nèi)1點(diǎn)確定的三棱錐,有C4·C6個(gè).32231∴最多可作出的三棱錐有:C14·C6+C4·C6+C4·C6=194(個(gè)).(3)∵當(dāng)?shù)鹊酌娣e、等高的情況下三棱錐的體積相等,且平面?∥?,∴體積不相同的三棱錐最多有
322C36+C4+C6·C4=114(個(gè)).12.有兩排座位,前排11個(gè)座位,后排12個(gè)座位,現(xiàn)安排2人就座,規(guī)定前排中間的3個(gè)座位不能坐,并且這2人不左右相鄰,共有多少種不同排法?
解 ∵前排中間3個(gè)座位不能坐,∴實(shí)際可坐的位置前排8個(gè),后排12個(gè).12(1)兩人一個(gè)前排,一個(gè)后排,方法數(shù)為C18·C12·A2種; 212(2)兩人均在后排左右不相鄰,共A12-A22·A11=A11種;
1(3)兩人均在前排,又分兩類(lèi):①兩人一左一右,共C1C1A2②兩人同左同右,有2(A2A24·4·2種;4-A3·2)122112212種.綜上可知,不同排法種數(shù)為C18·C12·A2+A11+C4·C4·A2+2(A4-A3·A2)=346種.335