排列组合1
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1.2.5排列组合综合应用
第1课时
一、教学目标:
1、掌握排列和组合数的各个性质并能熟练运用。
2、认识分组分配和分组组合问题的区别。
3、能够区分和解决分组分配和分组组合问题。
二、教学重点难点
重点:熟练掌握排列和组合数的各个性质并能熟练运用
难点:能够区分和解决分组分配和分组组合问题。
三、教学过程:
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
前面,我们已经分别对排列组合问题做了较全面的研究,我们知道排列组合相互联系又相互区别。在实际问题中,有些问题既涉及排列问题又涉及组合问题,因此只有将两个知识点结合起来,才能更好的解决实际问题,今天我们先解决以下几类综合问题。
(三)合作探究、精讲点拨。
1.分组分配问题
(4)因为没有规定谁得1件,谁得2件和3件,那么谁都可以得1,2,或3件,故应
比(2)扩大33A 倍,则一共有36033332516=A C C C 种。
(5)解法一:第一堆有26C 种分法,第二堆有24C 种分法,第三堆有2
2C 种分法,所以一
共有222426C C C 种分法,但因为堆与堆之间没有区别,故每33
A 种情况只能算一种情况,因此,共有1533222426=A C C C 种分法。 解法二:设6件礼品分3堆有x 种分法,在平均分成3堆后再分给三个人,又有33A 种
分法,故将6件礼品分给三个人,每人2件共有x 33A 种分法,再由(1)知它应等于22
2426C C C 种,列方程得x 33A =222426C C C ,可得x 1533222426==A C C C 。 点评:本题中的每一个小题都提出了一种类型的问题,搞清类型的归属对今后的解题大有裨益。其中:⑴均匀不定向分配问题⑵非均匀定向分配问题⑶非均匀不定向分配问题⑷非均匀分配问题⑸均匀分配问题。这是一个典型的问题,要认真体会。
变式训练1、按下列要求把12个人分成3个小组,各有多少种不同的分法?
(1)各组人数分别为2,4,6人;
(2)平均分成3个小组;
(3)平均分成3个小组,进入3个不同车间。
简答:(1)66
410212C C C =13860, (2)33
4448412A C C C =5775, (3)分两步:第一步平均分成3组,第二步让3个小组分别进入不同车间,故有
3
34
448412A C C C 33A =44
48412C C C =34650种不同的分法。 2分组组合问题。
例二:6名男医生,4名女医生
⑴选3名男医生,2名女医生,让他们到5个不同的地区巡回医疗,共有多少种不同的分派方法?
⑵把10名医生分成2组,每组5人且每组要有女医生,有多少种不同的分派方法?若将这两组医生分派到两地去,并且每组选出正,副组长2人,又有多少种方法?
解析:取部分元素进行排列,一定要先取后排。
解:(1)法1:分三步:①从6名男医生中选3名36C ②从4名女医生中选2名24C ③对
选出的5人全排列55A ,故一共有
14400552436=C C C 种 法2:分两步:
从5个地区中选出3个地区,再将3个地区的工作分配给6个男医生中的3个,3635A C
再将剩下的2个地区的工作分给4个女医生中的2个24A ,故一共3635A C 1440024=A
(2)医生的选法有两类:
第一类:一组 女医生1人男医生4人,另一组 女医生3人男医生2人,因为组合组之间没有顺序,故一共有4
614C C 种不同的选法。
第二类:两组都是3男2女,考虑两组没有顺序,因此有种223624A C C 不同的
选法,因此医生不同的选法总数为+46
14C C 种120223624=A C C . 分派到两地22A 种方法,每个小组选出正副组长各有25A 种选法,
故一共有96000120252522==A A A N 。
点评:对于排列组合的综合题,常采用先组合(选出元素),再排列(将选出的这些元素按要求进行排序)。
变式训练2、从6个男同学和4个女同学中,选出3个男同学和2个女同学分别承担A 、B 、
C 、
D 、
E 五项不同的工作,一共有多少种分配工作的方法?
简答:一般方法是先选后排,按元素的性质“分类”和按事件发生的连续过程分步,故有
2436C C 55
A =14400种方法。 3. 相同元素的分组分配问题
例3:某校高二年级有6个班级,现要从中选出10人组成高二年级女子篮球队参加县高中年级篮球比赛,且规定每班至少要选1人参加,这10个名额有多少种不同的分配方案? 解析:名额分配问题,名额之间没有区别,可以采用隔板法。
解:因为名额之间没有区别,所以可以把它们视作是排成一排的10个相同的小球,要把这10个小球分开成6段,且每段至少一个小球,为达到这个目的,我们把这10个球拉开,每两个球之间空出一个位置,两端不留位置,共9个位置,现在要把这9个位置中放入5个隔板,则每一种放法把这10个球都能分成6段,得到的结果对应于一种分配方案,故有
12659=C 种放法。
点评:相同元素的分配问题,通常可以采用隔板法。
变式训练: 求方程X+Y+Z=10的正整数解的个数。
解析:可以将方程解的问题转化为相同元素的分配问题。
解:将10个球排成一排,球与球之间形成9个空隙,将两个隔板插入这些空隙中(每空至多插一块隔板),规定由隔板分成的左、中、右三部分的球数分别为x 、y 、z 之值,则隔法
与解的个数之间建立了一一对立关系,故解的个数为29C =36(个)。
点评:该题的转化是关键,将方程的解转化为小球的分配的问题,使问题豁然开朗;既好理解,又便于计算。在做题时注意体会。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
四、板书设计:
排列组合综合问题
第一课时
一预习检查 2分组组合问题。 3. 相同元素的分组分配
二合作探究、精讲点拨 例2 例3
1.分组分配问题
例1