1.1分类加法计数原理、分步乘法计数原理
【教学目标】
(1)理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理;会利用两个原理分析和解决一些简单的问题;
(2)培养归纳概括能力;
(3)养成 “自主学习”与“合作学习”等良好的学习习惯
【教学重点】
分类计数原理与分步计数原理的应用
【教学难点】
分类计数原理与分步计数原理的准确理解
第一课时
问题1.1:从温州到杭州,可以乘汽车,也可以乘火车,一天之中,火车有2班,汽车有3班,那么一天中,乘坐这些交通工具从温州到杭州共有几种不同的走法?
问题1.2:用一个大写的英文字母或一个阿拉伯数字给教室里的座位编号,总共能够编出多少种不同的号码?
探究:你能说说以上两个问题的特征吗?
分类加法计数原理
完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有 m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法. 那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法.
问题1.3:在填写高考志愿表时,一名高中毕业生了解到,A,B两所大学各有一些自己感兴趣的强项专业,具体情况如下:
A大学 B大学
生物学 数学
化学 会计学
医学 信息技术学
物理学 法学
工程学
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那么,这名同学可能的专业选择共有多少种?
变式:若还有C大学,其中强项专业为:新闻学、金融学、人力资源学.那么,这名同学可能的专业选择共有多少种?
探究:如果完成一件事有三类不同方案,在第1类方案中有m1种不同的方法,在第2类方案中有m2种不同的方法,在第3类方案中有m3种不同的方法,那么完成这件事共有多少种不同的方法?
如果完成一件事情有n类不同方案,在每一类中都有若干种不同方法,那么应当如何计数呢?
分类加法计数原理
完成一件事,有n 类不同方案,在第1类方案中有m1 种不同方法,在第2类方案中有m2 种不同的方法,‥‥‥在第n类方案中有mn 种不同的方法,
那么完成这件事共有N种不同的方法: N=m1+m2+‥‥‥+mn 。
问题2.1:从温州到绍兴,没有直达的火车。但可以先乘火车到缙云,再搭汽车到绍兴。 一天之中,从温州到缙云的火车有3班(在中午之前),从缙云到绍兴的汽车有4班(在午后),那么一天中,乘坐这些交通工具从温州到绍兴共有几种不同的走法?
问题2.2:用前6个大写英文字母和1—9九个阿拉伯数字,以A1,A2,…,B1,B2,…的方式给教室里的座位编号,总共能编出多少个不同的号码?
探究:你能说说这个问题的特征吗?
分步乘法计数原理
完成一件事需要分二个步骤,在第1步中有m种不同的方法,在第2步中有n种不同的方法. 那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法.
问题2.3:书架上有不同的数学书3本,不同的语文书2本,不同的英语书4本,从书架上拿数学书、语文书、英语书各一本,共有多少种不同的拿法?
探究:如果完成一件事需要三个步骤,做第1步有m11种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,做第3步有m3种不同的方法,那么完成这件事共有多少种不同的方法?如果完成一件事情需要n个步骤,做每一步中都有若干种不同方法,那么应当如何计数呢?
分步乘法计数原理
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,
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‥‥‥
做第n步有mn种不同的方法,
那么完成这件事共有N种不同的方法。
N=m1×m2×‥‥‥×mn
思考:两个基本计数原理的联系与区别?
综合应用
问题3.1 书架的第1层放有4本不同的计算机书,第2层放有3本不同的文艺书,第3层放2本不同的体育书.
①从书架上任取1本书,有多少种不同的取法?
②从书架的第1、2、3层各取1本书,有多少种不同的取法?
③从书架上任取两本不同学科的书,有多少种不同的取法?
分三类:计+文;计+体;文+体
变式:问题③中的“学科”两字去掉,如何解决?
方法一:在问题③的基础上再加三类:计+计;文+文;体+体
方法二:在总共9本书中直接取两本,但要除以2(分步中暗藏着顺序). (9×8)/2
问题3.2 要从甲、乙、丙3幅不同的画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,问共有多少种不同的挂法?
问题3.3 某班有男生25人,女生23人,
①要选一人参加市级会议,又要选男女生各一人参加学校会议(同一人可以参加两个会议)。问:有多少种不同的选法?
②要选一人参加市级会议,又要选男女生各一人参加学校会议(同一人不可以参加两个会议)。问:有多少种不同的选法?
第二课时
问题4.1
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电信局规定:我校的电话号码前四位数字都是8679,后四位数字则是0到9之间的任意一个数字,那么我校最多可以装几部不同的号码的电话机?
问题4.2 4封信投入10 个不同的信箱中,有多少种不同的投法?
思考:
7名同学争夺三个体育项目的冠军,每人获得冠军的机会均等,那么产生三个项目的冠军共有几种可能的情况?
7名同学报名参加三个体育项目的比赛,要求每位同学限报一项比赛,问共有多少种不同的报名方法?
巩固练习
若集合A={a1,a2,a3,a4,a5},B={b1,b2},从集合A到集合B,可建立 32 个不同的映射,从B到A可建立 25 个不同的映射。
问题5:(1995全国理)用1,2,3,4,5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有(A)(A)24个 (B)30个 (C)40个 (D)60个
巩固练习:
⑴用0,1,2, 3,4这5个数字组成无重复数字的五位数中,若按从小到大的顺序排列,那么12340应是(B )(A)第9个数 (B)第10个数(C)第11个数 (D)第12个数
⑵用1,2,3,4,5,6,7七个数字排列组成七位数,使其中偶位数上必定是偶数,那么可得七位数的个数是(B )(A)24 (B)144 (C)36 (D)
问题6:(2003广东省全国)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 72 种.(以数字作答)
巩固练习:
⑴在如图的1×6矩形长条中涂上红、黄、蓝三种颜色,每种颜色限涂两格,且相邻两格不同色,则不同的涂色方案有_30___种.
⑵
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某城市中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分(如图),现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种1种且相邻部分不能栽种同样颜色的花,不同的栽法有_______种.
[解析]由于第1、2、3块两两相邻,我们先安排这三块,给第1、2、3块种花时分别有4、3、2种法,所以共有4×3×2=24种不同种法.
下面给第4块种花,若第4块与第6块同色,只有一种种植方法,则第5块只有2种种法,若第4块与第2块同色时,共有2×1=2种种法.若第4块与第6块不同色,但第4
块与第2块同色,则第6块有2种种植的方案,而第5块只有1种种法,共有2种不同的种植方法.
若第4块与第6块不同色,但第4块与第2块不同色,则第6块有1种种法,则第5块也有一种不同种法,所以第4块与第6块不同色时,有1种种法.
综上共有24×(2+2+1)=120种不同的种植方法.
问题7.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?20
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20种不同的选法.
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