1.1 两个基本计数原理(2)
两个基本计数原理加法原理和乘法原理
两个基本计数原理加法原理和乘法原理两个基本计数原理:加法原理和乘法原理在我们日常生活和数学学习中,计数是一项非常重要的活动。
当我们需要计算完成某件事情的方法数时,就会用到两个基本的计数原理:加法原理和乘法原理。
这两个原理看似简单,但却在解决各种计数问题时发挥着关键作用。
先来说说加法原理。
加法原理指的是,如果完成一件事情有 n 类不同的方式,在第一类方式中有 m₁种不同的方法,在第二类方式中有m₂种不同的方法,……,在第 n 类方式中有 mₙ 种不同的方法,那么完成这件事情共有 N = m₁+ m₂+… + mₙ 种不同的方法。
举个简单的例子,假如你要从A 地去B 地,有两种交通方式可选,一是坐火车,有 3 趟不同的车次;二是坐汽车,有 2 趟不同的班车。
那么你从 A 地去 B 地一共有 3 + 2 = 5 种选择。
再比如,你周末想出去玩,有三个选择:去公园散步、去商场购物或者去电影院看电影。
去公园散步有 2 条不同的路线,去商场购物有 3 家不同的商场可去,去电影院看电影有 5 部不同的影片可选择。
那么你周末出去玩的方式就有 2 + 3 + 5 = 10 种。
加法原理的核心在于“分类”,每一类方法都是相互独立的,彼此之间没有交叉和重叠,最终将每一类的方法数相加就能得到总的方法数。
接下来谈谈乘法原理。
乘法原理是说,如果完成一件事情需要 n 个步骤,做第一步有 m₁种不同的方法,做第二步有 m₂种不同的方法,……,做第 n 步有 mₙ 种不同的方法,那么完成这件事情共有 N = m₁ × m₂ × … × mₙ 种不同的方法。
比如说,你要从你的家去一个朋友家,需要先坐公交车到地铁站,有 4 路公交车可选择;然后再从地铁站坐地铁到朋友家附近的站点,有 3 条地铁线路可选择;最后从地铁站走到朋友家,有 2 条不同的路可走。
那么你去朋友家的路线就有 4 × 3 × 2 = 24 种。
基本计数原理
《基本计数原理》复习学案(一)2010.5知识点回顾(一)两个基本计数原理1.分类计数原理2.分步计数原理(二)排列组合1.排列数公式_________A =m n2.组合数公式_________C =m n3.组合数公式的两个重要的性质(三)二项式定理1.二项式展开式的通项2.二项式系数的性质例题分析(Ⅰ)两种计数原理应用例1: 书架上放有3本不同的数学书,5本不同的语文书,6本不同的英语书,(1)若从这些书中任取一本,有多少种不同的选法?(2) 若从这些书中取数学书、语文书、英语书各一本, 有多少种不同的选法?(3) 若从这些书中取不同科目的书两本, 有多少种不同的选法?变式1:四封信,投入三个不同的信箱,有多少种不同的投法?变式2:三封信,投入四个不同的信箱,有多少种不同的投法?变式3:三封信,投入四个不同的信箱,要求每个信箱最多投一封信,有多少种不同的投法?(Ⅱ)排数问题例2:用0,1,2,3,4,5六个数字组成无重复数字的五位数,分别求出下列各类数的个数(1)奇数;(2)偶数(3)比20300大的数;(4)被5整除的数(Ⅲ)排队问题例3:有5名男生,3名女生排成一排(1)若男生甲既不站在排头又不站在排尾,则有多少不同的排法?(2)若男生甲不站在排头,女生乙不站在排尾,则有多少不同的排法?(3)若女生全部站在一起,则有多少不同的排法?(4)若3名女生互不相邻,则有多少不同的排法?(5)若有且仅有两名女生相邻,则有多少不同的排法?(6)若甲乙两人必须排在一起,丙丁两人不能排在一起,则有多少不同的排法?(7)如果3名女生不全在一起, 有多少种不同的排法?(8)如果甲在乙左, 丙在乙右,顺序固定, 有多少种不同的排法?(Ⅳ)抽取分配问题例4:从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少有甲型和乙型各1台, 有多少种不同的取法?变式:从5男4女中选4位代表,其中至少2位男士,且至多2位女士,分到四个不同的工厂调查,不同的分配方法有多少种?(Ⅴ)分配分组问题例5:6本不同的书,按下列要求各有多少种不同的选法:(1)分给甲、乙、丙三人,每人2本;(2)分为三份,每份2本;(3)分为三份,一份1本,一份2本,一份3本;(4)分给甲、乙、丙三人,一人1本,一人2本,一人3本;(5)分给甲、乙、丙三人,每人至少1本。
两个基本原理-PPT课件
例1、某班共有男生28名、女生20名,
从该班选出学生代表参加校学代会。
(1)若学校分配给该班1名代表,有多少种
不同的选法?
(2)
若学校分配给该班2名代表,且男女生代表
各1名,有多少种不同的 不同方法各有多少种?
A
B (1)
A
B
(2)
8
例3、为了确保电子信箱的安全,在注册
1.1 两个基本计数原理
1
问题一:从甲地到乙地,可以乘火车, 也可以乘汽车,一天中,火车有3班,汽车有 2班.那么一天中,乘坐这些交通工具从甲地 到乙地共有多少种不同的走法?
解:因为一天中乘火车有3种走法,乘汽车有2 种走法,每一种走法都可以从甲地到乙地,所 以共有 3+2=5 种不同的走法。
2
分类计数原理 完成一件事,有n类方 式,在第1类方式中有m1种不同的方法,在 第2类方式中有m2种不同的方法,…,在第 n类方式中有mn种不同的方法,那么完成这 件事共有:
例5、自然数2520有多少个正约数?
例6、书架上原来并排放着5本不同的书, 现要插入三本不同的书,那么不同的插法有 多少种?
15
时,通常要设置电子信箱密码。在某网站设
置的信箱中,
(1)
密码为4位,每位均为0到9这10个数字中的一
个数字,这样的密码共有多少个?(2)密码
为4位,每位均为0到9这10个数字中的一个,
或是从A到Z这26个英文字母中的1个。这样的
密码共有多少个?
(3)密码
为4到6位,每位均为0到9这10个数字中的一
个。这样的密码共有多少个?
9
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
10
例4、(1)4名同学选报跑步、跳高、跳 远三个项目,每人报一项,共有多少种报名 方法?
1.1两个基本原理(2)
二、两个原理的联系、区别:
分类计数原理 分步计数原理
联系 都是研究完成一件事的不同方法的种数的问题
完成一件事,共有n类 完成一件事,共分n个 区别1 办法,关键词“分类” 步骤,关键词“分步”
每类办法相互独立, 各步骤中的方法相互依 每类方法都能独立地 存,只有各个步骤都完 区别2 完成这件事情 成才算完成这件事
三、例题分析
1.有386,486,586型电脑各一台,A、B、C、D四 名操作人员的技术等次各不相同,A、B会操作三种 型号的电脑,C不能操作586,而D只会操作386,今 从这四名操_________种. 2.某市拟成立一个由6名大学生组成的社会调查小组, 并准备将这6个名额分配给本市的3所大学,要求每 所大学都有学生参加,则不同的名额分配方法共有 _______种
1.1 两个基本计数原理(2)
一、复习回顾两个基本计数原理
分类计数原理:完成一件事,有n类方式,在第1 类方式中有m1种不同的方法,在第2类方式中有 m2种不同的方法,……,在第n类方式中有mn种 不同的方法,那么完成这件事共有 N=m1+m2+…+mn种不同的方法。 分步计数原理:完成一件事,需要分成n个步骤, 做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不 同的方法,……,做第n有mn种不同的方法,那 么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn种不同的 方法。
三、例题分析
3.现要排一份5天的值班表,每天有一个人值班,共 有5个人,每个人都可以值多天班或不值班,但相邻 两天不准由同一个人值班,问此值班表共有多少种 不同的排法? 4.乘积(a1+a2+a3)(b1+b2+b3+b4)(c1+c2+c3+c4+c5) 的展开式中,有___ 项。 5.1800的正约数个数为_______。 6.有四位老师在同一年级的4个班级中,各教一班的 数学,在数学考试时,要求每位老师均不在本班监 考,则安排监考的方法总数是________.
高二数学两个基本原理
分类计数原理 完成一件事,有n类方 式,在第1类方式中有m1种不同的方法,在 第2类方式中有m2种不同的方法,…,在第 n类方式中有mn种不同的方法,那么完成这 件事共有:
N m1 m2 mn
种不同的方法。
分类计数原理又称为加法原理。
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,使得收敛送终,尽其子道”夏五月,诏曰“父子之亲,夫妇之道,天性也。虽有患祸,犹蒙死而存之。诚爱结於心,仁厚之至也,岂能违之哉。自今,子首匿父母、妻匿夫、孙匿大父母,皆勿坐。其父母匿子、夫匿妻、大父母匿孙,罪殊死,皆上请廷尉以闻”立广川惠王孙文为广川王。秋七月, 大司马霍禹谋反。诏曰“乃者,东织室令史张赦使魏郡豪李竟报冠阳侯霍云谋为大逆,朕以大将军故,抑而不扬,冀其自新。今大司马博陆侯禹与母宣成侯夫人显及从昆弟冠阳侯云、乐平侯山、诸姊妹婿度辽将军范明友、长信少府邓广汉、中郎将任胜、骑都尉赵平、长安男子冯殷等谋为大逆。显前 又使女侍医淳于衍进药杀共哀后,谋毒太子,欲危宗庙。逆乱不道,咸伏其辜。诸为霍氏所诖误未发觉在吏者,皆赦除之”八月已酉,皇后霍氏废。九月,诏曰“朕惟百姓失职不赡,遣使者循行郡国问民所疾苦。吏或营私烦扰,不顾厥咎,朕甚闵之。今年郡国颇被水灾,已振贷。盐,民之食,而贾 咸贵,众庶重困。其减天下盐贾”又曰“令甲,死者不可生,刑者不可息。此先帝之所重,而吏未称。今系者或以掠辜若饑寒瘐死狱中,何用心逆人道也。朕甚痛之。其令郡国岁上系囚以掠笞若瘐死者所坐名、县、爵、里,丞相、御史课殿最以闻”十二月,清河王年有罪,废迁房陵。元康元年春, 以杜东原上为初陵,更名杜县为杜陵。徙丞相、将军、列侯、吏二千石、訾百万者杜陵。三月,诏曰“乃者凤皇集泰山、陈留,甘露降未央宫。朕未能章先帝休烈,协宁百姓,承天顺地,调序四时,获蒙嘉瑞,赐兹祉福,夙夜兢兢,靡有骄色,内省匪解,永惟罔极。《书》不云乎
两个基本计数原理教案
两个基本计数原理教案第一章:概述1.1 计数原理的定义解释计数原理的概念和重要性强调计数原理在数学和实际生活中的应用1.2 两个基本计数原理介绍两个基本计数原理:排列原理和组合原理解释排列原理:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列方式的个数解释组合原理:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合方式的个数第二章:排列原理2.1 排列原理的公式介绍排列公式:P(n, m) = n! / (n-m)!解释排列公式的含义和推导过程2.2 排列原理的应用举例说明排列原理在实际问题中的应用练习题:根据给定的问题,运用排列原理计算不同的排列方式个数第三章:组合原理3.1 组合原理的公式介绍组合公式:C(n, m) = n! / [m! (n-m)!]解释组合公式的含义和推导过程3.2 组合原理的应用举例说明组合原理在实际问题中的应用练习题:根据给定的问题,运用组合原理计算不同的组合方式个数第四章:排列与组合的综合应用4.1 排列与组合的区别与联系解释排列与组合的概念及其区别强调排列与组合在解决实际问题中的综合应用4.2 综合应用举例举例说明排列与组合在实际问题中的综合应用练习题:根据给定的问题,运用排列与组合原理计算不同的方式个数第五章:练习与拓展5.1 练习题提供一系列练习题,巩固排列与组合原理的应用鼓励学生自主思考,提高解题能力5.2 拓展与应用探讨排列与组合原理在其他领域的应用鼓励学生发现生活中的数学问题,运用排列与组合原理解决第六章:排列与组合在概率论中的应用6.1 排列与组合在概率计算中的作用解释排列与组合在概率计算中的重要性介绍排列与组合在计算事件概率时的应用6.2 具体案例分析通过具体案例,展示排列与组合在概率计算中的应用练习题:根据给定的概率问题,运用排列与组合原理进行计算第七章:排列与组合在日常生活中的应用7.1 排列与组合在日常生活中的实例探讨排列与组合原理在日常生活中的应用实例强调排列与组合原理在解决实际问题中的重要性7.2 练习题提供一系列与日常生活相关的练习题,运用排列与组合原理进行解答鼓励学生自主思考,提高解决实际问题的能力第八章:排列与组合在算法与编程中的应用解释排列与组合在算法与编程中的应用介绍排列与组合在解决算法与编程问题时的作用第八章:排列与组合在算法与编程中的应用8.1 排列与组合在算法中的应用解释排列与组合在算法中的重要性介绍排列与组合在算法设计中的应用实例8.2 排列与组合在编程语言中的应用探讨排列与组合在编程语言中的应用实例强调排列与组合在编程问题解决中的重要性第九章:排列与组合在数学竞赛中的应用9.1 排列与组合在数学竞赛中的题目特点分析数学竞赛中排列与组合题目的特点解释排列与组合在数学竞赛中的重要性9.2 练习题提供一系列数学竞赛中的排列与组合题目,进行练习鼓励学生自主思考,提高解决竞赛题目的能力第十章:总结与提高10.1 排列与组合原理的总结回顾本教案的主要内容,总结排列与组合原理的重要性和应用强调排列与组合原理在数学和实际生活中的重要性10.2 提高题与研究性学习提供一系列提高题,鼓励学生深入研究排列与组合原理鼓励学生开展研究性学习,探索排列与组合原理在其他领域的应用重点和难点解析六、排列与组合在概率论中的应用重点:排列与组合在概率计算中的作用,具体案例分析难点:理解排列与组合在概率计算中的应用,以及如何将实际问题转化为概率问题七、排列与组合在日常生活中的应用重点:排列与组合在日常生活中的实例,练习题难点:将抽象的排列与组合原理应用到具体的生活情境中,提高解决实际问题的能力八、排列与组合在算法与编程中的应用重点:排列与组合在算法与编程中的应用,练习题难点:理解算法与编程中排列与组合的概念,以及在实际编程中应用这些概念九、排列与组合在数学竞赛中的应用重点:排列与组合在数学竞赛中的题目特点,练习题难点:解决数学竞赛中的排列与组合问题,需要学生具备较高的逻辑思维和解题能力十、总结与提高重点:排列与组合原理的总结,提高题与研究性学习难点:巩固所学知识,进一步探索排列与组合原理在其他领域的应用全文总结与概括:本教案主要介绍了排列与组合两个基本计数原理,通过讲解排列与组合的概念、公式及其在概率论、日常生活、算法与编程、数学竞赛等领域的应用,使学生能够理解并掌握这两个基本计数原理。
最新人教版选修2-3高二数学1.1 2 基本计数原理和排列组合教学设计
一本周教内容:选修2—3 基本计数原理和排列组合二教目标和要求1 掌握分类加法计数原理和分步乘法计数原理,并能用两个计数原理解决一些简单的问题。
2 理解排列和组合的概念,能利用计数原理推导排列数公式,组合数公式,并解决简单的实际问题。
3 让生体会思想与方法,培养生分析问题,解决问题的能力,激发生习的兴趣。
注意问题的转化,分类讨论,注重数形结合,会从不同的切入点解决问题。
三重点和难点重点:两个基本计数原理的内容;排列和组合的定义,排列数和组合数公式及其应用难点:两个计数原理的应用和应用排列组合数公式解决实际的问题四知识要点解析[]1 两个基本计数原理(1)分类加法计数原理:做一件事情,完成它有类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的办法……在第类办法中有m种不同的方法,那么完成这件事情共有N=m1+m2+…+m种不同的方法(2)分步乘法计数原理:做一件事情,完成它需要分成个步骤,做第一个步骤有m1种不同的方法,做第二个步骤有m2种不同的办法……做第个步骤有m种不同的方法,那么完成这件事情共有N=m1×m2×…×m种不同的方法说明:(1)两个基本计数原理是解决计数问题最基本的理论根据,它们分别给出了用两种不同方式(分类和分步)完成一件事情的方法总数的计算方法(2)考虑用哪个计数原理,关键是看完成一件事情是否能独立完成,决定是分类还是分步。
如果完成一件事情有类办法,每类办法都能独立完成,则用分类加法计数原理;如果完成一件事情,需要分成个步骤,各个步骤都是不可缺少的,需要依次完成所有步骤,才能完成这件事情,则用分步乘法计数原理(3)在解决具体问题,要弄清是“分步”,还是“分类”,还要弄清“分步”或者“分类”的标准是什么,注意分类,分步不能重复,不能遗漏2 排列问题(1)排列的定义:一般的,从个不同的元素中任取m (m ≤)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从个不同元素中取出m 个元素的一个排列说明:①定义中包含两个基本内容:一是“取出元素”,二是“按一定顺序排列”②一个排列就是完成一件事情的一种方法③不同的排列就是完成一件事情的不同方法④两个排列相同,需要满足两个条件:一是元素相同,二是顺序相同⑤从个不同的元素全部取出的一个排列,叫做个不同元素的一个全排列,记作n n A(2)排列数的定义:从个不同的元素中任取m (m ≤)个元素的所有排列的个数,叫做从个不同元素中任取m 个元素的排列数。
1.1(2)第2课时 两个计数原理及其综合应用
当A与E种植相同植物或不同植物时F的种法有区别,不全是2种. [正解] 分3类考虑,第一类:A,C,E种同一种植物,有4种种法,当A,C,E 种好后,B,D,F从余下3种植物中选1种,各有3种种法,一共有4×3×3×3= 108(种)种法; 第二类:A,C,E种两种植物,有12种种法,当A,C种同一种植物时,B有3 种种法,D,F有2种种法,若C,E和E,A种同一种植物,种法相同,因此,共 有12×3×(3×2×2)=432(种)种法;
【变式1】 从1~20共20个整数中任取两个相加,使其和为偶数 的不同取法共有多少种? 解 第一类:两个偶数相加,由分步乘法计数原理,共有
10×9 =45(种)不同的取法; 2 第二类:两个奇数相加,由分步乘法计数原理,共有 =45(种)不同的取法. 由分类加法计数原理得,共有45+45=90(种)不同取法. 10×9 2
解
分别用 a,b,c 代表 3 种作物,先安排第一块试验田,有 3
种方法, 不妨设种 a, 再安排第二块试验田种 b 或 c, 有 2 种方法, 不妨设种 b,安排第三块试验田也有 2 种方法,种 c 或 a. (1) 若第三块试验田种 c:
a b c
则第四、五块田分别有 2 种种法,共有 2×2 种种法.
名师点睛 应用两个计数原理时的注意事项 (1)要弄清问题中的“一件事”的含义,即知道做“一件事”,或完成一个“事 件”在每个题中的具体所指. (2)必须明确完成题中所指“事件”是“分类”完成还是“分步”完成.分类用 加法,分步用乘法.
(3)对于较为复杂的既需分步又需分类的问题,应该先弄清分类与分步的先后顺 序,如果先分类再分步,则整体用分类加法计数原理,每一类中再用分步乘法 计数原理;如果先分步再分类,则整体用分步乘法计数原理,每一步中再用分 类加法计数原理. (4)对题目中的特殊元素(位置)可优先考虑,即优先考虑有限制条件的元素(位置 ),然后再考虑其他元素(位置).
计数原理
第一章.计数原理一.两个基本计数原理分类计数原理(加法原理):完成一件事,有n类方式,在第1类方式中有m1种不同的方法,在第2类方式中有m2种不同的方法,…..在第n类方式中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+….mn种不同的方法。
分布计数原理(乘法原理):完成一件事,需要分成n个步骤,做第1个有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,….做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+….+mn种不同的方法。
二.排列一般的,从n个不同的元素中取出m(m≦n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个元素中取出m个元素的一个排列。
排列数三.组合一般的,从n个不同的元素中取出m(m≦n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
组合数㈠简单问题直接法例一.某班级有男生40人,女生20人,⑴从中任选一人去领奖,有多少种不同的选法?60⑵从中任选男女各一人去参加座谈会,有多少种不同的选法?800例二.五名学生报名参加思想体育比赛,每人限报一项,报名方法的种数为多少?1024例三.七个人做两排座位,第一排坐3人,第二排坐4人,有多少种不同的坐法?5040㈡相邻问题捆绑法例一.七个小孩拍照留念,其中三个是女孩,四个是男孩,⑴若三个女孩要站在一起,有多少种不同的排法720⑵若三个女孩要站在一起,四个男孩也要站在一起,则有多少种排法288㈢不相邻问题插空法例一.七个小孩拍照留念,其中三个是女孩,四个是男孩,⑴若三个女孩要互不相邻,有多少种排法1440⑵若三个女孩互不相邻,四个男孩也互不相邻,有多少种排法144例二.8张椅子排成一排,有四个人就坐,每个人一个座位,恰有3个连续的空位的做法共有几种480例三.5名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法有几种例四.七人排成一排,甲乙两人必须相邻,且甲乙都不与丙相邻,则有不同的排法几种?960㈣特殊元素或特殊位置的优先考虑例一.4个男生,3个女生排队,⑴甲不站中间也不站两端,共有多少种排法?2880⑵甲乙中间至少有2个人,有多少种排法2400⑶甲必须在已的右边,有多少种排法2520例二.从6人中选出4人分别到莨山,韶山,衡山,张家界4个旅游景点游览,要求每个景点只有一人游览,每人只游览一个景点,且这6人中甲不去衡山景点,乙不去韶山景点,则不同的安排方法有几种252例三.从6名运动员中选出4人参加4*100米接力,⑴若甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,则有多少种排法252⑵若甲乙都不跑第一棒,则有多少种排法240⑶若甲乙不跑中间两棒,则有多少种排法144例四.将五列车停在5条不同的轨道上,其中a列车不停在第一轨道,b列车不停在第二轨道,那么不同的停车方法有几种78例五.要排出某一天中语文,数学,政治,英语,体育,艺术,6门课各一节的课程表,要求数学课排在前三节,英语课不排在第六节,则不同的排法有几种?288㈤涂色问题例一.在矩形的绿地四角各方一盆花,现有6种不同颜色的花,若要求同一边的两端摆放不同的颜色,则不同的摆放方式有多少种630例二.将三种作物种在5块试验田里,每块种植一种作物,且相邻的试验田不能种植同一作物,不同的种植方法有多少种□□□□□42例三.在田字格中用四种颜色涂,要求相邻的格子颜色不能相同,有多少种不同的涂法㈥几何问题例一.平面内有12个点,任何3点不在同一直线上,以每3点为顶点画一个三角形,一共可画多少个三角形220例二.平面内有12个点,其中有4个点共线,此外再无任何3点共线,以这些点为顶点,可得到多少个不同的三角形216例三.∠A的两条边除A点分别有3给点和四个点,则有这些点,共能构成多少个不同的三角形42例四.从正方体的八个顶点中任取三个点为顶点作为三角形,其中直角三角形有多少个?48例五.共有11层台阶,一个人可以一次走一个台阶或两个台阶,⑴若他恰在第七步走完,共可以有多少种走法35⑵若他要在7步内走完,共可以有多少种走法41例六.甲乙丙3人到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上得人不区分站的位置,则不同的站法有几种?例七.某市有7条南北向街道,5条东西向街道,⑴图中共有多少个矩形210⑵从A点到B点最短路线的走法有多少种?210㈦分组分配例一.对某种产品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一进行测试,至区分出所有次品为止,若所有次品恰好在第5次测试时全部发现,则这样的测试方法有几种可能576例二.某校高二年级共有六个班级,现从外地转入4名学生,要安排到该年级的两个班级,且每班安排两名,则不同的安排方案有几种?90例三.从7名男运动员和5名女运动员中,选出4名进行男女混合双打乒乓球比赛,则不同的配组方法有几种420例四.共有8个人,其中6个人会英语,有5个人会法语,现从中选出6个人,3个人翻译英语,3个人翻译法语,共有多少种可能?55例五.若7个人身高都不同,从中取出6人,站成2排,每排3人,要求每一列前排比后排的人矮,共有几种站法?630㈦至多至少恰好间接法例一.袋中有5双不同的鞋子,从中取出4只⑴恰好有2双,共有几种可能?10⑵恰好有2只成双,共有几种可能120⑶至少有2只成双,有几种可能130⑷每只都不成双,有几种可能?80例二.将7名学生分配到甲乙两个宿舍,每个宿舍至少安排2名学生,那么互不相同的分配方式有几种?112例三.设有编号12345的五个球和编号为12345的五个盒子,现将五个球放入盒子内,要求每个盒子内放一个球,⑴若恰有两个球的编号与盒子编号相同,则这样的投放方法有几种20⑵若至多有两个球的编号与盒子相同,则这样的投放方法有多少种?109三个人站成一排,要调整位置,每个人都不站在自己的位置上,有2种方法。
1.1 两个基本计数原理-王后雄学案
张喜林制1.1 两个基本计数原理教材知识检索考点知识清单1. 分类加法计数原理完成一件事,可以有n 类办法,在第一类办法中有]m 种方法,在第二类办法中有2m 种方法……在第n类办法中有n m 种方法,那么,完成这件事共有N = 种方法.2. 分步乘法计数原理完成一件事需要经过n 个步骤,缺一不可,做第一步有]m 种方法,做第二步有2m 种方法……做第n步有n m 种方法.那么,完成这件事共有N= 种方法.3. 加法原理与乘法原理的区别在加法原理中,每一类办法中的每一种方法____,即这n 类办法彼此之间是 ;在乘法原理中,任何一步 ,即各步互依,缺一不可.要点核心解读1.分类加法计数原理(1)“做一件事,完成它可以有n 类办法”,这是对完成这件的所有办法的一个分类.分类时,要注意满足两条基本原则:完成这件事的任何一种方法必须属于某一类;②分别属于不两类的两种方法是不同的方法.(2)加法原理的特点是:①完成一件事有若干不同方法,这法可以分成n 类;②用每一类中的每一种方法都可以完成事;③把每一类的方法数相加,就可以得到完成这件事的所有方法数.2.分步乘法计数原理(1)“做一件事,完成它需要分成n 个步骤”,就是说完成这事的任何一种方法,都要分成n 个步骤,要完成这件事必须并只需连续完成这n 个步骤后,这件事才算完成.(2)乘法原理的特点是:①完成一件事需要经过n 个步骤,缺一不可;②完成每一步有若干种方法;③把每一步的方法数相乘,就可以得到完成这件事的所有方法数,3.分类计数原理和分步计数原理的区别两个原理的区别在于“分类”与“分步”,完成一件事的方法种数若需“分类”思考,则这n 类办法是相互独立的,且无论哪一类办法中的哪一种方法都能单独完成这件事,则用加法原理;若完成某件事需分n 个步骤,这n 个步骤相互依存,具有连续性,当且仅当这n 个步骤依次都完成后,这件事才算完成,则完成这件事的方法的种数需用乘法原理计算.处理具体问题时,若用分类计数原理,要做到“不重不漏”,分类后再分别对每一类进行计数;最后用分类计数原理,即加法原理求和得到总数;若用分步计数原理,要做到步骤“完整”——完成了所有步骤,恰好完成所有任务,当然步与步之间要相互独立,分步后再计算每一步的方法数,最后根据分步计数原理,即乘法原理把完成每一步的方法数相乘得到总数.若从集合的角度去看,两个基本原理的意义及其区别就显得更加清楚,下面就n=2的情况加以说明(n=3,4,…依此类推).完成一件事有A 、B 两类办法,即U B A B A =∅=,(即不重复、不遗漏).在A 类办法中有]m 种方法,在B 类办法中有2m 种方法,即,)(,)(21m B card m A card ==那么完成这件事的不同方法的种数是 ⋅+=+=21)()()(m m B card A card B A card这就是当n=2时的分类加法计数原理.完成一件事情要分成A 、B 两个步骤,在实行A 步骤时有1m 种方法,在实行B 步骤时有2m 种方法,即,)(1m A card =,)(2m B card =那么完成这件事的不同方法的种数是card A card B A card ⋅=)().(⋅⋅=21)(m m B这就是当n=2时的分步乘法计数原理.典例分类剖析考点1 分类加法计数原理命题规律单独命题有关分类加法计数原理的试题极少,一般考查两个原理的综合运用.[例1] 2010届一名高中毕业生在填写高考志愿表中的第一批中的第一志愿(学校)和第一专业时了解到A 、B 两所大学各有一些自己感兴趣的专业,具体情况如下:那么,这名同学不同的填法共有多少种?[解析] 由于这名同学在A 、B 两所大学中只能选择一所,而且只能选择一个专业,因此符合分类加法计数原理、的条件.[解]这名同学可以选择A 、B 两所大学中的一所.在A 大学中有5种专业选择方法,在B 大学中有4种专业选择方法.因此根据分类加法计数原理,这名同学可能的专业选择共有5+4 =9(种)。
三段式学案1 :1.1基本计数原理(二)
基本计数原理(二)【学习目标】1. 掌握分类加法计数原理与分步乘法计数原理.2. 用两个原理分析和解决一些简单应用问题3. 通过比较这两个原理的异同,培养学生比较、类比、归纳等数学思想和灵活应用的能力. 【自主学习】1.在使用两个计数原理解决计数问题前,最重要的工作是区分分类还是分步。
2.在应用加法原理时,要注意“类”与“类”之间的独立性和并列性,各类办法是彼此独立的、并列的;应用乘法原理时,要注意“步”与“步”之间是连续的。
3.分类要做到不重复不遗漏,分类后再分别对每一类进行计数,最后用加法计数原理求和,得到总数;分步要做到步骤完整,步与步之间要相互独立,根据分步计数原理,把完成每一步的方法数相乘得到总数。
你能准确地驾驭这两个原理计数吗?【自主检测】1.已知x∈{2,3,7},y∈{-31,-24,4},则x· y可表示不同的值的个数是()A.2B.3C.6D.92.已知集合A={1,2,3},且A中至少有一个奇数,则这样的集合有()A.2个B.3个C.4个D.5个3.火车上有10名乘客,要在沿途的5个车站下车,则乘客下车的所有可能情况共有()A.510种B.105种C.50种D.以上都不对4.三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲,则不同的传递方式共有()A.4种B.5种C.6种D.12种5.现有高一学生9人,高二学生12人,高三学生7人,自发组织参加数学课外活动小组,从中推选两名来自不同年级的学生做一次活动的主持人,共有不同的选法()种A.756B.56C.28D.255【典型例题】例1、随着人们生活水平的提高,某城市家庭汽车拥有量迅速增长,汽车牌照号码需要扩容,交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法,每一个汽车牌照都必须有3个不重复的英文字母和3个不重复的阿拉伯数字,并且3个字母必须合成一组出现,3个数字也必须合成一组出现.那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照?变式1:给程序模块命名,需要用3个字符,其中首字符要求用字母A~G 或U~Z , 后两个要求用数字1~9.问最多可以给多少个程序命名?例2.(1)8张卡片上写着0,1,2,…,7共8个数字,取其中的三张卡片排放在一起,可组成多少个不同的三位数?(2)4张卡片的正、反面分别写有0与1、2与3、4与5、6与7,将其中的3张卡片排放在一起,共有多少个不同的三位数?变式2:用0,1,…,9这十个数字,可以组成多少个:(1)三位整数?(2)无重复数字的三位整数?(3)小于500的无重复数字的三位整数?【目标检测】1.只用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须同时使用,且同一数字不能相邻出现,则这样的四位数有()A.6个B.9个C.18个D.36个2.如图1-1-4所示,在A,B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通,今发现A,B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况有________种.图1-1-43. 用n种不同颜色为下列两块广告牌着色(如图10-1-5①②),要求在A、B、C、D 四个区域中相邻(有公共边的)区域不用同一种颜色.图10-1-5(1)若n=6,为①着色时共有多少种不同的方法?(2)若为②着色时共有120种不同的方法,求n.4. “渐升数”是指每个数字比它左边的数字大的正整数(如1 458),若把四位“渐升数”按从小到大的顺序排列,求第30个“渐升数”.【总结提升】1.弄清两个计数原理的区别与联系,是正确使用这两个原理的前提和条件,2.这两个原理都是指完成一件事而言的,其区别在于:(1)分类计数原理是“分类”,每类办法中的每一种方法都能独立完成一件事,(2)分步计数原理是“分步”;每种方法都只能做这件事的一步,不能独立完成这件事! 2.会用分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决生活遇到的计数答案自我检测:1.D2.D3.A4.C5.D例1:【解析】将汽车牌照分为2类,一类的字母组合在左,另一类的字母组合在右.字母组合在左时,分6个步骤确定一个牌照的字母和数字:第1步,从26个字母中选1个,放在首位,有26种选法;第2步,从剩下的25个字母中选1个,放在第2位,有25种选法;第3步,从剩下的24个字母中选1个,放在第3位,有24种选法;第4步,从10个数字中选1个,放在第4位,有10种选法;第5步,从剩下的9个数字中选1个,放在第5位,有9种选法;第6步,从剩下的8个数字中选1个,放在第6位,有8种选法.根据分步乘法计数原理,字母组合在左的牌照共有26×25×24×10×9×8=11 232 000(个).同理,字母组合在右的牌照也有11 232 000个.所以共能给11 232 000+11 232 000=22 464 000辆汽车上牌照.变式1:第一步,先计算首字符的选法.由分类加法计数原理,首字符共有7+6=13(种)选法;第二步,中间字符和末位字符各有9种不同的选法.根据分步乘法计数原理,最多可以有13×9×9=1 053(种)不同的选法,即最多可以给1 053个程序命名.例2.(1)7×7×6=294;(2)【解析】要组成三位数,根据首位、十位、个位应分三步:第一步:首位可放8-1=7(个)数;第二步:十位可放6个数;第三步:个位可放4个数.故由分步计数原理,得共可组成7×6×4=168(个)不同的三位数.变式2:【解析】由于0不可在最高位,因此应对它进行单独考虑.(1)百位数字有9种选择,十位数字和个位数字都各有10种选择.由分步乘法计数原理知,适合题意的三位数共有9×10×10=900(个).(2)由于数字不可重复,可知百位数字有9种选择,十位数字也有9种选择,但个位数字仅有8种选择.由分步乘法计数原理知,适合题意的三位数共有9×9×8=648(个).(3)百位数字只有4种选择,十位数字有9种选择,个位数字有8种选择.由分步乘法计数原理知,适合题意的三位数共有4×9×8=288(个).目标检测:1.C 2. 133.【解析】(1)分四步:第1步涂A有6种不同的方法,第2步涂B有5种不同的方法,第3步涂C有4种不同的方法,第4步涂D有4种不同的方法.根据分步乘法计数原理,共有6×5×4×4=480种不同的方法.(2)由题意,得n(n-1)(n-2)(n-3)=120,注意到n∈N*,可得n=5.4.【解析】渐升数由小到大排列,形如12××的渐升数共有:6+5+4+3+2+1=21(个).形如134×的渐升数共有5个.形如135×的渐升数共有4个.故此时共有21+5+4=30个渐升数.因此从小到大的渐升数的第30个必为1 359.。
人教B版数学选修2-3《1.1基本计数原理》说课稿
人教B版数学选修2-3《1.1基本计数原理》说课稿各位老师,大家好,我今天说课的课题是《基本计数原理》,我将从教材、学情、教学策略、教学过程、板书设计、教学反思等几个方面对本节课进行说明。
一、教材分析本节课是人教B版的数学教材选修2-3第一章第一节第一课,本节课所讲授的两个基本计数原理,即分类加法原理与分步乘法原理,是本章继续学习排列、组合的基础,学生能否理解并能应用两个基本原理,是学好本章知识的一个关键,本节课建议安排两课时,本节为第一课时,根据其在教材中的地位,结合课标的要求,设置了如下的教学目标:1、知识目标理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理,并能应用两个基本原理分析、解决一些简单的应用问题。
2、能力目标在概念形成的过程中培养学生的总结与概括能力,在解决实际问题过程中锻炼学生逻辑思维能力。
3、情感目标让学生体验知识从生活中来又应用到生活中去得过程,培养学生用数学的眼光观察世界和用数学的思想思考世界的习惯。
教学重点是两个基本计数原理的内容。
难点是如何正确是用两个基本计数原理来解决实际问题。
二、学情分析高二学段的高中生已经具备较好的计算能力和基本的逻辑思维能力,但是对于实际问题的生活背景了解不多,对问题中创设的实际背景和如何完成一件事的含义的理解将成为学生运用两个基本计数原理解决问题是的瓶颈,所以找到如何完成一项实际任务的方法,是应用过程中难点。
三、教学策略本课由于内容比较简单学生通过预习多都能够看懂,在实际授课时,我将使用更能贴近学生生活的实例,以激发学生的求知欲和学习热情。
采用教师启发、学生小组合作学习方式进行教学,利用多媒体课件展示引例的问题环境,引导学生思维,具体的分析比较进而归纳出两个基本计数原理,遵循从特殊到一般的思维过程,在学生现有的认知基础上,促使其获取知识,让学生始终保持高水平的思维活动水平,增强学习效果。
四、教学过程1、设置情景,引入新课使用多媒体课件展示郑板桥《咏雪》让学生齐读古诗并请学生对古诗进行自由鉴赏。
19-20 第1章 1.1 第2课时 基本计数原理的应用
第2课时基本计数原理的应用学习目标:1.熟练应用两个计数原理.(重点)2.能运用两个计数原理解决一些综合性的问题.(难点)教材整理分类加法计数原理与分步乘法计数原理的联系与区别阅读教材P4~P5,完成下列问题.分类加法计数原理和分步乘法计数原理的联系与区别分类加法计数原理分步乘法计数原理联系两个原理回答的都是关于完成一件事情的不同方法的种数的问题区别一完成一件事共有n类办法,关键词是“分类”完成一件事共分n个步骤,关键词是“分步”区别二每类办法都能完成这件事任何一步都不能独立完成这件事,缺少任何一步也不能完成这件事,只有每个步骤都完成了,才能完成这件事区别三各类办法都是互斥的、并列的、独立的各步之间是相互关联的、互相依存的1.由1,2,3,4组成没有重复数字的三位数的个数为________.【解析】由题意知可以组成没有重复数字的三位数的个数为4×3×2=24.【答案】242.(a1+a2+a3)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4)展开后共有________项.【解析】该展开式中每一项的因式分别来自a1+a2+a3,b1+b2+b3,c1+c2+c3+c4中的各一项.由a1,a2,a3中取一项共3种取法,从b1,b2,b3中取一项有3种不同取法,从c1,c2,c3,c4中任取一项共4种不同的取法.由分步乘法计数原理知,该展开式共3×3×4=36(项).【答案】363.5名班委进行分工,其中A不适合当班长,B只适合当学习委员,则不同的分工方案种数为________.【解析】根据题意,B只适合当学习委员,有1种情况,A不适合当班长,也不能当学习委员,有3种安排方法,剩余的3人担任剩余的工作,有3×2×1=6种情况,由分步乘法计数原理,可得共有1×3×6=18种分工方案.【答案】184.用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须全部使用,且同一数字不能相邻,这样的四位数有________个.【解析】分三步完成,第1步,确定哪一个数字被使用2次,有3种方法;第2步,把这2个相同的数字排在四位数不相邻的两个位置上,有3种方法;第3步,将余下的2个数字排在四位数余下的两个位置上,有2种方法.故有3×3×2=18个不同的四位数.【答案】18抽取(分配)问题【例1】(1)高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中工厂甲必须有班级去,每班去何工厂可自由选择,则不同的分配方案有()A.16种B.18种C.37种D.48种(2)甲、乙、丙、丁四人各写一张贺卡,放在一起,再各取一张不是自己的贺卡,则不同取法的种数有________种.【精彩点拨】(1)由于去甲工厂的班级分配情况较多,而其对立面较少,可考虑间接法求解.(2)先让一人去抽,然后再让被抽到贺卡所写人去抽.【解】(1)高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践有43种不同的分配方案,若三个班都不去工厂甲则有33种不同的分配方案.则满足条件的不同的分配方案有43-33=37(种).故选C.(2)不妨由甲先来取,共3种取法,而甲取到谁的将由谁在甲取后第二个来取,共3种取法,余下来的人,都只有1种选择,所以不同取法共有3×3×1×1=9(种).【答案】(1)C(2)9求解抽取(分配)问题的方法1.当涉及对象数目不大时,一般选用枚举法、树状图法、框图法或者图表法.2.当涉及对象数目很大时,一般有两种方法:①直接法:直接使用分类加法计数原理或分步乘法计数原理.②间接法:去掉限制条件,计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可.1.3个不同的小球放入5个不同的盒子,每个盒子至多放一个小球,共有多少种方法?【解】法一:(以小球为研究对象)分三步来完成:第一步:放第一个小球有5种选择;第二步:放第二个小球有4种选择;第三步:放第三个小球有3种选择.根据分步乘法计数原理得:共有方法数N=5×4×3=60(种).法二:(以盒子为研究对象)盒子标上序号1,2,3,4,5,分成以下10类:第一类:空盒子标号为(1,2):选法有3×2×1=6(种);第二类:空盒子标号为(1,3):选法有3×2×1=6(种);第三类:空盒子标号为(1,4):选法有3×2×1=6(种);分类还有以下几种情况:空盒子标号分别为(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共10类,每一类都有6种方法.根据分类加法计数原理得,共有方法数N=6+6+…+6=60(种).组数问题【例2】用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字的:(1)银行存折的四位密码?(2)四位整数?(3)比2 000大的四位偶数?【精彩点拨】(1)用分步乘法计数原理求解(1)问;(2)0不能作首位,优先排首位,用分步乘法计数原理求解;(3)可以按个位是0,2,4分三类,也可以按首位是2,3,4,5分四类解决,也可以用间接法求解.【解】(1)分步解决.第一步:选取左边第一个位置上的数字,有6种选取方法;第二步:选取左边第二个位置上的数字,有5种选取方法;第三步:选取左边第三个位置上的数字,有4种选取方法;第四步:选取左边第四个位置上的数字,有3种选取方法.由分步乘法计数原理知,可组成不同的四位密码共有6×5×4×3=360(个).(2)分步解决.第一步:首位数字有5种选取方法;第二步:百位数字有5种选取方法;第三步:十位数字有4种选取方法;第四步:个位数字有3种选取方法.由分步乘法计数原理知,可组成四位整数有5×5×4×3=300(个).(3)法一:按末位是0,2,4分为三类:第一类:末位是0的有4×4×3=48个;第二类:末位是2的有3×4×3=36个;第三类:末位是4的有3×4×3=36个.则由分类加法计数原理有N=48+36+36=120(个).法二:按千位是2,3,4,5分四类:第一类:千位是2的有2×4×3=24(个);第二类:千位是3的有3×4×3=36(个);第三类:千位是4的有2×4×3=24(个);第四类:千位是5的有3×4×3=36(个).则由分类加法计数原理有N=24+36+24+36=120(个).法三:间接法.用0,1,2,3,4,5可以组成的无重复数字的四位偶数分两类:第一类:末位是0的有5×4×3=60(个);第二类:末位是2或4的有2×4×4×3=96(个).共有60+96=156(个).其中比2 000小的有:千位是1的共有3×4×3=36(个),所以符合条件的四位偶数共有156-36=120(个).1.对于组数问题,一般按特殊位置(一般是末位和首位)由谁占领分类,分类中再按特殊位置(或者特殊元素)优先的方法分步完成;如果正面分类较多,可采用间接法从反面求解.2.解决组数问题,应特别注意其限制条件,有些条件是隐藏的,要善于挖掘.排数时,要注意特殊元素、特殊位置优先的原则.2.由0,1,2,3这四个数字,可组成多少个:(1)无重复数字的三位数?(2)可以有重复数字的三位数?【解】(1)0不能做百位数字,所以百位数字有3种选择,十位数字有3种选择,个位数字有2种选择,所以无重复数字的三位数共有3×3×2=18(个).(2)百位数字有3种选择,十位数字有4种选择,个位数字也有4种选择.由分步乘法计数原理知,可以有重复数字的三位数共有3×4×4=48(个).涂色问题[探究问题]1.用3种不同颜色填涂图中A,B,C,D四个区A B C D域,,有多少种不同的涂色方案?【提示】涂A区有3种涂法,B,C,D区域各有2种不同的涂法,由分步乘法计数原理将A,B,C,D四个区域涂色共有3×2×2×2=24(种)不同方案.2.在探究1中,若恰好用3种不同颜色涂A,B,C,D四个区域,那么哪些区域必同色?把四个区域涂色,共有多少种不同的涂色方案?【提示】恰用3种不同颜色涂四个区域,则A,C区域,或A,D区域,或B,D区域必同色.由分类加法计数原理可得恰用3种不同颜色涂四个区域共3×2×1+3×2×1+3×2×1=18(种)不同的方案.3.在探究1中,若恰好用2种不同颜色涂完四个区域,则哪些区域必同色?共有多少种不同的涂色方案?【提示】若恰好用2种不同颜色涂四个区域,则A,C区域必同色,且B,D区域必同色.先从3种不同颜色中任取两种颜色,共3种不同的取法,然后用所取的2种颜色涂四个区域共2种不同的涂法.由分步乘法计数原理可得恰好用2种不同颜色涂四个区域共有3×2=6(种)不同的涂色方案.【例3】将红、黄、绿、黑四种不同的颜色涂在如图所示的图中,要求相邻的两个区域的颜色都不相同,则有多少种不同的涂色方法?【精彩点拨】给图中区域标上记号A,B,C,D,E,则A区域有4种不同的涂色方法,B区域有3种,C区域有2种,D区域有2种,但E区域的涂色取决于B与D涂的颜色,如果B与D颜色相同有2种,如果不相同,那么只有1种.因此应先分类后分步.【解】法一:给图中区域标上记号A,B,C,D,E,如图所示.①当B与D同色时,有4×3×2×1×2=48种.②当B与D不同色时,有4×3×2×1×1=24种.故共有48+24=72种不同的涂色方法.法二:按涂色时所用颜色种数多少分类:第一类,用4种颜色:此时B,D区域或A,E区域同色,则共有2×4×3×2×1=48种不同涂法.第二类,用3种颜色:此时B,D同色,A,E同色,先从4种颜色中取3种,再涂色,共4×3×2×1=24种不同涂法.由分类加法计数原理共48+24=72种不同涂法.求解涂色(种植)问题一般是直接利用两个计数原理求解,常用方法有:(1)按区域的不同以区域为主分步计数,用分步乘法计数原理分析;(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”问题,用分类加法计数原理分析;(3)对于涂色问题将空间问题平面化,转化为平面区域涂色问题.3.如图所示的几何体是由一个正三棱锥P-ABC与正三棱柱ABC-A1B1C1组合而成的,现用3种不同颜色对这个几何体的表面染色(底面A1B1C1不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的染色方案共有________种.【解析】先涂三棱锥P-ABC的三个侧面,然后涂三棱柱的三个侧面,由分步乘法计数原理,共有3×2×1×2=12种不同的涂法.【答案】121.已知x∈{1,2,3,4},y∈{5,6,7,8},则xy可表示不同值的个数为() A.2 B.4C.8 D.15【解析】x的取值共有4个,y的取值也有4个,则xy共有4×4=16个积,但是由于3×8=4×6,所以xy共有16-1=15(个)不同值,故选D.【答案】 D2.某年级要从3名男生,2名女生中选派3人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有()A.6种B.7种C.8种D.9种【解析】可按女生人数分类:若选派一名女生,有2×3=6种;若选派2名女生,则有3种.由分类加法计数原理,共有9种不同的选派方法.【答案】 D3.3名学生报名参加篮球、足球、排球、计算机课外兴趣小组,每人选报一门,则不同的报名方案有________种.【解析】每名同学都有4种不同的报名方案,共有4×4×4=64种不同的报名方案.【答案】644.圆周上有2n个等分点(n大于2),任取3点可得一个三角形,恰为直角三角形的个数为________.【解析】先在圆周上找一点,因为有2n个等分点,所以应有n条直径,不过该点的直径应有n-1条,这n-1条直径都可以与该点形成直角三角形,一个点可以形成n-1个直角三角形,而这样的点有2n个,所以一共有2n(n-1)个符合题意的直角三角形.【答案】2n(n-1)5.用6种不同颜色的彩色粉笔写黑板报,板报设计如图所示,要求相邻区域不能用同一种颜色的彩色粉笔.问:该板报有多少种书写方案?【解】第一步,选英语角用的彩色粉笔,有6种不同的选法;第二步,选语文学苑用的彩色粉笔,不能与英语角用的颜色相同,有5种不同的选法;第三步,选理综视界用的彩色粉笔,与英语角和语文学苑用的颜色都不能相同,有4种不同的选法;第四步,选数学天地用的彩色粉笔,只需与理综视界的颜色不同即可,有5种不同的选法,共有6×5×4×5=600种不同的书写方案.课时分层作业(二)基本计数原理的应用(建议用时:45分钟)[基础达标练]一、选择题1.5名同学去听同时进行的4个课外知识讲座,每个同学可自由选择,且必须选择一个知识讲座,则不同的选择种数是()A.54B.45C.5×4×3×2 D.5×4【解析】5名同学每人都选一个课外知识讲座,则每人都有4种选择,由分步乘法计数原理知共有4×4×4×4×4=45种选择.【答案】 B2.已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,7},从两个集合中各取一个元素作为点的坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第一、二象限内不同的点的个数是()A.18 B.17C.16 D.10【解析】分两类.第一类:M中的元素作横坐标,N中的元素作纵坐标,则在第一、二象限内的点有3×3=9(个);第二类:N中的元素作横坐标,M中的元素作纵坐标,则在第一、二象限内的点有4×2=8(个).由分类加法计数原理,共有9+8=17(个)点在第一、二象限.【答案】 B3.同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人写的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有()A.12种B.9种C.8种D.6种【解析】设四张贺卡分别记为A,B,C,D.由题意,某人(不妨设A 卡的供卡人)取卡的情况有3种,据此将卡的分配方式分为三类,对于每一类,其他人依次取卡分步进行,为了避免重复或遗漏,我们用“树状图”表示如下:所以共有9种不同的分配方式,故选B.【答案】 B4.将1,2,3,…,9这9个数字填在如图所示的9个空格中,要求每一行从左到右,每一列从上到下分别依次增大.当3,4固定在图中的位置时,填写空格的方法为()A.6种B.12种C.18种D.24种【解析】因为每一行从左到右,每一列从上到下分别依次增大,1,2,9只有一种填法,5只能填在右上角或左下角,5填好后与之相邻的空格可填6,7,8任一个;余下两个数字按从小到大只有一种方法.共有2×3=6种结果,故选A.【答案】 A5.体育老师把9个相同的足球放入编号为1,2,3的三个箱子中,要求每个箱子放球的个数不少于其编号,则不同的放球方法有()A.8种B.10种C.12种D.16种【解析】首先在三个箱子中放入个数与编号相同的球,这样剩下三个足球,这三个足球可以随意放置,第一种方法,可以在每一个箱子中放一个,有1种结果;第二种方法,可以把球分成两份,1和2,这两份在三个位置,有3×2=6种结果;第三种方法,可以把三个球都放到一个箱子中,有3种结果.综上可知共有1+6+3=10种结果.【答案】 B二、填空题6.小张正在玩一款种菜的游戏,他计划从仓库里的玉米、土豆、茄子、辣椒、胡萝卜这5种种子中选出4种分别种植在四块不同的空地上(一块空地只能种植一种作物),若小张已决定在第一块空地上种茄子或辣椒,则不同的种植方案共有________种.【解析】当第一块地种茄子时,有4×3×2=24种不同的种法;当第一块地种辣椒时,有4×3×2=24种不同的种法,故共有48种不同的种植方案.【答案】487.从集合{0,1,2,3,5,7,11}中任取3个不同元素分别作为直线方程Ax+By +C=0中的A,B,C,所得直线经过坐标原点的有________条.【解析】因为过原点的直线常数项为0,所以C=0,从集合中的6个非零元素中任取一个作为系数A,有6种方法,再从其余的5个元素中任取一个作为系数B,有5种方法,由分步乘法计数原理得,适合条件的直线共有1×6×5=30(条).【答案】308.甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中参加某项志愿者活动,要求每人参加一天且每天至多安排一人,并要求甲安排在另外两位前面.不同的安排方法共有________种.【解析】分三类:若甲在周一,则乙丙有4×3=12种排法;若甲在周二,则乙丙有3×2=6种排法;若甲在周三,则乙丙有2×1=2种排法.所以不同的安排方法共有12+6+2=20种.【答案】20三、解答题9.如图所示,用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,且两端的格子的颜色也不同,不同的涂色方法共有多少种?(用数字作答)【解】不妨将图中的4个格子依次编号为①②③④,当①③同色时,有6×5×1×5=150种方法;当①③异色时,有6×5×4×4=480种方法.所以共有150+480=630种方法.10.用数字1,2,3,4,5,6组成无重复数字的三位数,然后由小到大排成一个数列.(1)求这个数列的项数;(2)求这个数列中的第89项的值.【解】(1)完成这件事需要分别确定百位、十位和个位数,可以先确定百位,再确定十位,最后确定个位,因此要分步相乘.第一步:确定百位数,有6种方法.第二步:确定十位数,有5种方法.第三步:确定个位数,有4种方法.根据分步乘法计数原理,共有N=6×5×4=120个三位数.所以这个数列的项数为120.(2)这个数列中,百位是1,2,3,4的共有4×5×4=80个,百位是5的三位数中,十位是1或2的有4+4=8个,故第88项为526,故从小到大第89项为531.[能力提升练]1.如图所示,一环形花坛分成A,B,C,D四块,现有4种不同的花供选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为()A.96 B.84C.60 D.48【解析】可依次种A,B,C,D四块,当C与A种同一种花时,有4×3×1×3=36种种法;当C与A所种花不同时,有4×3×2×2=48种种法.由分类加法计数原理,不同的种法种数为36+48=84.【答案】 B2.甲、乙两人进行乒乓球比赛,采取五局三胜制,即先赢三局者获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(两人输赢局数的不同视为不同情形)共有()A.10种B.15种C.20种D.30种【解析】由题意知,比赛局数最少为3局,至多为5局.当比赛局数为3局时,情形为甲或乙连赢3局,共2种;当比赛局数为4局时,若甲赢,则前3局中甲赢2局,最后一局甲赢,共有3种情形;同理,若乙赢,则也有3种情形,所以共有6种情形;当比赛局数为5局时,前4局,甲、乙双方各赢2局,最后一局胜出的人赢,若甲前4局赢2局,共有赢取第1、2局,1、3局,1、4局,2、3局,2、4局,3、4局六种情形,所以比赛局数为5局时共有2×6=12(种),综上可知,共有2+6+12=20(种).故选C.【答案】 C3.在一次运动会选手选拔赛上,8名男运动员参加100米决赛.其中甲、乙、丙三人必须在1,2,3,4,5,6,7,8八条跑道的奇数号跑道上,则安排这8名运动员比赛的方式共有________种.【解析】分两步安排这8名运动员.第一步:安排甲、乙、丙三人,共有1,3,5,7四条跑道可安排,所以安排方式有4×3×2=24种.第二步:安排另外5人,可在2,4,6,8及余下的一条奇数号跑道安排,所以安排方式有5×4×3×2×1=120种.所以安排这8人的方式有24×120=2 880种.【答案】 2 8804.给出一个正五棱柱,用3种颜色给其10个顶点染色,要求各侧棱的两个端点不同色,有几种染色方案?【解】分两步,先给上底面的5个顶点染色,每个顶点都有3种方法,共有35种方法,再给下底面的5个顶点染色,因为各侧棱两个端点不同色,所以每个顶点有2种方法,共有25种方法,根据分步乘法计数原理,共有35·25=7 776(种)染色方案.。
高二数学两个基本计数原理及排列组合
一、两个基本计数原理(一)知识点1.分类计数原理完成一件事,有n类方式,在第1类方式中有m1种不同的方法,在第2类方式中有m2种不同的方法,……,在第n类方式中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+...+m n种不同的方法.2.分步计数原理完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,……做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1*m2*...*m n种不同的方法.(二)运用与方法检测:1、要从甲、乙、丙3名工人中选出2名分别上日班和晚班,有多少中不同的选法?从3名工人中选1名上白班和1名上晚班,可以分成先选1名上白班,再选1名上晚班这两个步骤完成.先选1名上白班,共有3种选法;上白班的人选定后,上晚班的工人有2种选法.根据分步计数原理,所求的不同的选法数是3×2=6(种).2、有5封不同的信,投入3个不同的信箱中,那么不同的投信方法总数为多少?3的五次3、(1)一件工作可以用两种方法完成,有5人会用第1种方法完成,有4人会用第2种方法完成,从中选出1人来完成这件工作,不同选法的总数是分两类.第一类有5种选法;第二类有4种选法.共9种(2)从A村去B村的道路有3条,从B村去C村的道路有2条,从A村经过B 村去C村不同走法的总数是 3×2=6所有六条路*4、从集合{1,2,3,…,10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列共有多少个?这样的等比数列有:1、2、4;4、2、1;2、4、8;8、4、2;1、3、9;9、3、1;4、6、9;9、6、4,共计8个,故答案为:8.5、有不同的中文书9本,不同的英文书7本,不同的日文书5本,欲从中取出不是同一国文字的两本书,共有多少种不同的取法?取中文和英文:9*7=63取中文和日文:9*5=45取英文和日文:7*5=35总共:63+45+35=143二、排列与组合(一)知识点1.排列(1)排列的定义:一般地,从n个不同的元素中取出m (m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列. (2)排列数的定义:一般地,从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号A n m表示.(4)从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排列起来,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
两个基本计数原理加法原理和乘法原理
两个基本计数原理加法原理和乘法原理两个基本计数原理:加法原理和乘法原理在我们日常生活和数学学习中,经常会遇到需要计算可能性、数量或者方法的情况。
而两个基本的计数原理——加法原理和乘法原理,就像是两把神奇的钥匙,帮助我们打开计数问题的大门,清晰地理解和解决这些问题。
先来说说加法原理。
假设你周末有两个选择,要么去公园散步,要么去图书馆看书。
去公园散步这有一种情况,去图书馆看书又是另一种情况。
那么你周末的活动选择一共有两种,这就是加法原理。
加法原理说的是,如果完成一件事情有 n 类不同的方式,在第一类方式中有 m1 种不同的方法,在第二类方式中有 m2 种不同的方法,以此类推,在第 n 类方式中有 mn 种不同的方法,那么完成这件事情共有 N = m1 + m2 +… + mn 种不同的方法。
比如说,从你的家到学校有三条路可走,分别是 A 路、B 路和 C 路。
A 路有 2 种不同的交通工具可以选择,比如公交车和自行车;B 路有 3 种交通工具可以选择,比如地铁、出租车和步行;C 路有 2 种交通工具可以选择,比如电动车和摩托车。
那么从家到学校你一共有 2 + 3+ 2 = 7 种不同的交通方式可以选择。
再来看一个例子,在一家餐厅的菜单上,主食有米饭、面条和饺子三种选择,小吃有薯条、春卷和鸡米花三种选择。
如果你只想选择一种食物来填饱肚子,那么你可以选择主食,有 3 种可能;或者选择小吃,也有 3 种可能。
所以,总的选择可能性就是 3 + 3 = 6 种。
接下来,我们聊聊乘法原理。
乘法原理就像是把一个个步骤串联起来,每个步骤都有多种选择,最后把这些选择相乘,就能得到总的可能性。
比如说,你要从城市 A 去城市 B,然后再从城市 B 去城市 C。
从城市 A 到城市 B 有 3 条路线可以选择,从城市 B 到城市 C 有 4 条路线可以选择。
那么从城市 A 经过城市 B 到城市 C 一共有 3×4 = 12 条不同的路线可以走。
§1.1两个计数原理
种不同的方法.
例1
某班共有男生28名,女生20名,从该班选出学 生代表参加校学生代会.
(1)若学校分配给该班1名代表,有多少种不同的选
法?
(2)若学校分配给该班2名代表,且男,女生代表各1
名,有多少种不同的选法?
例2(1):在由电键组A与B所组成的并 联电路中,只合上一只开关以接通电路,使 电灯发光的方法有多少种?
(3)密码为4到6位,每位均为0到9这10个数字
中的一个,这样的密码共有多少个?
例4
用4种不同颜色给如图所示的地图上 色,要求相邻两块涂不同的颜色,共有多少种 不同的涂法?
分层训练
必做题:
P9 选做题:
练习 2,3,4,5
1,用0,1,2,……,9可以组成多少个8位整数? 2,用0,1,2,……,9可以组成多少个无重复数字 的4位奇数?
人们在社会生活的各个方面都常需要进行计数 比如:(1)电话号码的编排;
(2)密码的设定;
(3)彩票的设计; (4)集成电路的布线安排; (5)计算机的程序编制等
某市目前汽车牌照的号码使用2个英文字
母 后接4个阿拉伯数字的方式构成(其中第一个字 母是固定不变的),那么可能的汽车牌照号码共 有多少个?估计该市到2008年汽车保有量将达 到1000000辆,到时怎样调整汽车牌照号码的构 成方式,就可以满足需要了?
N m1 m 2 m n
种不同的方法.
问题二:从甲地到乙地,要从甲地选乘火 车到丙地,再于次日从丙地乘汽车到乙地.一 天中,火车有3班,汽车有2班.那么两天中, 从甲地到乙地共有多少种不同的走法 ?
这个问题与前一个问题不同.在前一个问题中,采用乘 火车或汽车中的任何一种车、后乘汽车两个步骤, 才能从甲地到乙地.
两个基本计数原理
能种植同一种作物,不同的种植方法共有
种(以数字作答)
42
四、子集问题
规同律子:集n有元个集2 合n。A{a1,a2,...,an}的不
例:集合A={a,b,c,d,e},它的子集个数 为 ,真子集个数为 ,非空 子集个数为 ,非空真子集个数为
。
五、综合问题:
例4 若直线方程ax+by=0中的a,b可以从 0,1,2,3,4这五个数字中任取两个不同的数字, 则方程所表示的不同的直线共有多少条?
分析: 按密码位数,从左到右 依次设置第一位、第二位、第三 位, 需分为三步完成;
第一步, m1 = 10; 第二步, m2 = 10; 第三步, m3 = 10. 根据乘法原理, 共可以设置
N = 10×10×10 = 103 种三位数的密码。
变式训练:各位上的数字不允许重复又怎样?
课堂小结
1、分类加法计数原理:完成一件事,有n类办法,在 第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2 种不同的方法……在第n类办法中有mn种不同的方法. 那么 完成这件事共有 N m 1 m 2 种不 同m 的n方法.
最后结果,只须一种方法 这件事,只有各个步骤都完成
就可完成这件事。
了,才能完成这件事。
区别3 各类办法是互相独立的。 各步之间是互相关联的。
即:类类独立,步步关联。
3.如图,用5种不同颜色给图中的A、B、C、D四个区域涂色, 规定一个区域 只涂一种颜色, 相邻区域必须涂不同的颜色, 不同的涂色方案有 种。
分析:如图,A、B、C三个区域两两相邻,
A
B
A与D不相邻,因此A、B、C三个区域的颜色
两两不同,A、D两个区域可以同色,也可以不 同色,但D与B、C不同色。由此可见我们需根
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教学内容
§1.1 两个基本计数原理(2)
教学目标要求(1)掌握分类计数原理与分步计数原理,并能根据具体问题的特征,选择分类加法原理或分步乘法原理解决一些简单的实际问题;
(2)通过对分类计数原理与分步计数原理的理解和运用,提高学生分析问题和解
决问题的能力,开发学生的逻辑思维能力.
教学重点分类计数原理与分步计数原理的区别和综合应用.
教学难点分类计数原理与分步计数原理的区别和综合应用.
教学方法和教具
教师主导活动学生主体活动一.问题情境
复习回顾:1.两个基本计数原理;
2.练习:
(1)从2,3,5,7,11中每次选出两个不同的数作为分数的分子、
分母,则可产生不同的分数的个数是,其中真分数的
个数是.
(2)①用0,1,2,……,9可以组成多少个8位号码;
②用0,1,2,……,9可以组成多少个8位整数;
③用0,1,2,……,9可以组成多少个无重复数字的4位整数;
④用0,1,2,……,9可以组成多少个有重复数字的4位整数;
⑤用0,1,2,……,9可以组成多少个无重复数字的4位奇数.
二.数学运用
1.例题:
例1 用4种不同颜色给如图所示的地图上色,要求相邻两块涂不同
的颜色,共有多少种不同的涂法?
分析完成这件事可分四个步骤,不妨
设①、②、③、④的次序填涂.
解:第一步,填涂①,有4种不同颜色
可选用;
第二步,填涂②,除①所用过的颜色外,
还有3种不同颜
色可选用;
第三步,填涂③,除①、②用过的2种
颜色外,还有2种
不同颜色可选用;
第四步,填涂④,除②、③用过的2种颜色外,还有2种不同颜色可
选用.
⨯⨯⨯=种不同的方法,即填涂这张
所以,完成这件事共有432248
地图共有48种方法.
答共有48种不同的涂法.
思考:如果按①、②、④、③的次序填涂,怎样解决这个问题?
例2 由1,2,3,4可以组成多少个自然数(数字可以重复,最多只能是四位数)?
分析:按自然数的位数多少,可以分为以下四类:一位,二位,三位,四位的自然数,而在每一类中,又可以分成几步进行.
解:组成的自然数可以分为以下四类:第一类:一位自然数,共有4个;
第二类:二位自然数,又可分两步来完成.先取出十位上的数字,再取出个位上的数字,共有4416
⨯=(个);
第三类:三位自然数,又可分三步来完成.每一位都可以从4个不同的数字中任取一个,共有44464
⨯⨯=(个);
第四类:四位自然数,又可分四步来完成.每一位都可以从4个不同的数字中任取一个,共有44256
=(个).
由分类计数原理,可以组成的不同自然数的个数为41664256340
+++=(个).
[变式延伸] 从1到200的这200个自然数中,各个位数上都不含数字8的共有多少个?(162)
说明:(1)在同一题目中牵涉两个原理时,必须搞清是先“分类”,还是先“分步”;“分类”和“分步”的标准又是什么?
(2)本题是先分类,后分步,按自然数的位数“分类”,按组成数的过程“分步”.
例3 在1到20共20个整数中任取两个数相加,使其和为偶数的不同取法共有多少种?
解:第一类:两个偶数相加,由分步计数原理,共有10990
⨯=(种)不同的取法,由于两个偶数相加时,与次序无关,即2+4和4+2是同
一个数字,因此适合题意的不同取法总数共有90
45
2
=(种);
第二类:两个奇数相加,由分步计数原理,共有109
45
2
⨯
=(种)
不同的取法.
由分类计数原理,共有45+45=90(种)不同取法.
[变式延伸]在1和20共20个整数中任取两个相加,使其和大于20的不同取法共有多少种?答案:100
例4 某艺术组有9人,每人至少会钢琴和小号中的一种乐器,其中7人会钢琴,3人会小号,从中选出会钢琴与会小号的各1人,有多少种不同的选法?
解:由题意可知,在艺术组9人中,有且仅有一人既会钢琴又会小号(把该人称为“多面手”),只会钢琴的有6人,只会小号的有2人,把会钢琴、小号各1人的选法分为两类:
第一类:多面手入选,另一人只需从其他8人中任选一个,故这类选法共有8种.
第二类:多面手不入选,则会钢琴者只能从6个只会钢琴的人中选出,会小号的1人也只能从只会小号的 2人中选出,放这类选法共有6×2=12种,
故共有8+12=20种不同的选法.
2.练习:用1,2,3可以写出多少个小于1000的正整数?
五.回顾小结:
分类计数原理与分步计数原理的综合应用
六.课外作业:
P习题1.1 第5,6,7,8,9,10,11题
课本9
板书设计
教后札记。