计数应用题
教学目标
(1)对排列组合的知识有一个系统的了解,从而进一步掌握;
(2)能运用排列组合概念及两个原理解决排列组合的综合题;
(3)提高合理选用知识分析问题、解决问题的能力.
教学重点,难点
排列、组合综合问题.
教学过程
一.数学运用
1.例题:
例1.从0,1,2,…,9这10个数字中选出5个不同的数字组成五位数,其中大于13000的有多少个?
解:方法一:(直接法)
满足条件的五位数有两类:
第一类:万位数大于1,这样的五位数共有个;
第二类:万位数为1,千位数不小于3,这样的五位数共有个.
根据分类计数原理,大于13000的五位数共有个.
方法二:(间接法)
由0,1,2,…,9这10个数字中不同的5个数字组成的五位数共有个,其中不大于13000的五位数的万位数都是1,且千位数小于3,这样的数共有个,
所以,满足条件的五位数共有个.
例2.九张卡片分别写着数字0,1,2,…,8,从中取出三张排成一排组成一个三位数,如果6可以当作9使用,问可以组成多少个三位数?
解:可以分为两类情况:① 若取出6,则有种方法;
②若不取6,则有种方法,
根据分类计数原理,一共有+=602种方法.
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例3.如图是由12个小正方形组成的矩形网格,一质点沿网格线从点到点的不同路径之中,最短路径有 条.
解: 总揽全局:把质点沿网格线从点A到点的最
短路径分为七步,
其中四步向右,三步向上,不同走法的区别在于哪三步向上,
因此,本题的结论是:.
例4.圆周上有个不同的点,过其中任意两点作弦,这些弦在圆内的交点个数最多是多少?
解:要使交点个数最多,则只需所有的交点都不重合。显然,并不是每两条弦都在圆内有交点,但如果两条弦相交,则交点就是以这两条弦的四个端点为顶点的四边形的对角线的交点,也就是说,弦在圆内的交点与以圆上四点为顶点的四边形是一一对应的。
因此只需求以圆上四点为顶点的四边形的个数,即个。
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.
解:(1)根据分步计数原理得到:种;
(2)分给甲、乙、丙三人,每人两本有种方法,这个过程可以分两步完成:第一步分为三份,每份两本,设有x种方法;第二步再将这三份分给甲、乙、丙三名同学有种方法.根据分步计数原理可得:,所以.
因此,分为三份,每份两本一共有15种方法.
说明:本题是分组中的“均匀分组”问题.
一般地,将个元素均匀分成组(每组个元素),共有 种方法.
(3)这是“不均匀分组”问题,一共有种方法.
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(4)在(3)的基础上再进行全排列,所以一共有种方法.
(5)可以分为三类情况:①“2、2、2型”即(1)中的情况,有种方法;
②“1、2、3型”即(4)中的分配情况,有种方法;③“1、1、4型”,有种方法,
所以,一共有90+360+90=540种方法.
五.回顾小结:
(1)按元素的性质进行分类、按事件发生的连续过程分步,是处理组合应用题的基本思想方法;
(2)需要注意的是,均匀分组(不计组的顺序)问题不是简单的组合问题,如:将个人分成 组,每组一个人,显然只有种分法,而不是种 .一般地,将个不同元素均匀分成组,有种分法.
六.课外作业:
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