高中数学 1.2.1排列教案 新人教版选修2-3
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1.2.1排列第一课时一、复习引入: 1分类加法计数原理:做一件事情,完成它可以有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法那么完成这件事共有 12n N m m 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n 个步骤,做第一步有1m 种不同的方法,做第二步有2m 种不同的方法,……,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事有12n N m m m =⨯⨯⨯ 种不同的方法分类加法计数原理和分步乘法计数原理,回答的都是有关做一件事的不同方法种数的问题,区别在于:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,每一种方法只属于某一类,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法相互依存,某一步骤中的每一种方法都只能做完这件事的一个步骤,只有各个步骤都完成才算做完这件事 应用两种原理解题:1.分清要完成的事情是什么;2.是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;3.有无特殊条件的限制二、讲解新课:1问题:问题1.从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?分析:这个问题就是从甲、乙、丙3名同学中每次选取2名同学,按照参加上午的活动在前,参加下午活动在后的顺序排列,一共有多少种不同的排法的问题,共有6种不同的排法:甲乙 甲丙 乙甲 乙丙 丙甲 丙乙,其中被取的对象叫做元素解决这一问题可分两个步骤:第 1 步,确定参加上午活动的同学,从 3 人中任选 1 人,有 3 种方法;第 2 步,确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后,参加下午活动的同学只能从余下的 2 人中去选,于是有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,在 3 名同学中选出 2 名,按照参加上午活动在前,参加下午活动在后的顺序排列的不同方法共有 3×2=6 种,如图 1.2一1 所示.把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。
1.2.1 排列【教学目标】知识与技能:理解排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,并能利用排列和排列数公式解决简单的计数问题. 过程与方法:经历排列数公式的推导过程以及将简单的计数问题划归为排列问题的过程,从中体会“化归”的数学思想. 情感、态度与价值观:能运用所学的排列知识,正确地解决实际问题,体会“化归”思想的魅力.【重点难点】教学重点:排列、排列数的概念.教学难点:排列数公式的推导,利用排列和排列数公式解决简单的计数问题.【教学过程】一.复习回顾提出问题1:前面我们学习了分类加法计数原理和分步乘法计数原理,请同学们回顾两个原理的内容,并谈一谈两个计数原理的区别和联系.活动成果:1. 分类加法计数原理:如果完成一件事情有k 类方案,由第1类方案有1n 种方法可以完成,由第2类方案有2n 种方法可以完成,……由第k 类方案有k n 种方法可以完成.那么,完成这件工作共有k n n n +++Λ21种不同的方法.2. 分步乘法计数原理:如果完成一件事情可分为k 个步骤,完成第1步有1n 种不同的方法,完成第2步有2n 种不同的方法,……,完成第k 步有k n 种不同的方法.那么,完成这件工作共有k n n n •••Λ21种不同方法.设计意图:复习两个原理,为新知识的学习奠定基础.二.探究新知提出问题1:以下问题如何计算呢?它们有什么共同特征?(利用2个基本计数原理)(1)问题1:从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加某天的一项活动,其中1名参加上午的活动,1名参加下午的活动,有多少不同的排法?(选择两种方法列出)(2)问题2:从1,2,3,4这4个数中,每次取出3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?(选择两种方法列出)活动成果:1. 排列:从n 个不同的元素中,任取m (*∈≤N n m n m ,且)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个排列.(板书课题)2. 排列数:所有这些排列的个数叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数.用符号mn A 表示.【师】排列和排列数的不同?【生】“一个排列”是指:从n 个不同元素中,任取m 个元素按照一定的顺序.....排成一列,不是数;“排列数”是指所有排列的个数,是一个数.. 提出问题2:排列的定义包括那几个方面?(小组讨论,推选代表展示讨论成果)(1)选 (2)排提出问题3:两个排列相同的条件是什么?(小组讨论,推选代表展示讨论成果)(1)元素相同 (2)排列顺序也相同设计意图:引导学生通过具体实例总结概括出排列和排列数的概念,培养学生的抽象概括能力.三、概念形成及概念1.元素:我们把上述问题中被取的 叫元素。
第一课时一、复习引入: 1分类加法计数原理:做一件事情,完成它可以有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法那么完成这件事共有 12n N m m 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n 个步骤,做第一步有1m 种不同的方法,做第二步有2m 种不同的方法,……,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事有12n N m m m =⨯⨯⨯ 种不同的方法分类加法计数原理和分步乘法计数原理,回答的都是有关做一件事的不同方法种数的问题,区别在于:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,每一种方法只属于某一类,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法相互依存,某一步骤中的每一种方法都只能做完这件事的一个步骤,只有各个步骤都完成才算做完这件事 应用两种原理解题:1.分清要完成的事情是什么;2.是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;3.有无特殊条件的限制二、讲解新课:1问题:问题1.从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?分析:这个问题就是从甲、乙、丙3名同学中每次选取2名同学,按照参加上午的活动在前,参加下午活动在后的顺序排列,一共有多少种不同的排法的问题,共有6种不同的排法:甲乙 甲丙 乙甲 乙丙 丙甲 丙乙,其中被取的对象叫做元素解决这一问题可分两个步骤:第 1 步,确定参加上午活动的同学,从 3 人中任选 1 人,有 3 种方法;第 2 步,确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后,参加下午活动的同学只能从余下的 2 人中去选,于是有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,在 3 名同学中选出 2 名,按照参加上午活动在前,参加下午活动在后的顺序排列的不同方法共有 3×2=6 种,如图 1.2一1 所示.把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。
1. 2.1 排列的概念【教学目标】1.了解排列、排列数的定义;掌握排列数公式及推导方法;2. 能用“树形图”写出一个排列问题的所有的排列,并能运用排列数公式进行计算。
3.通过实例分析过程体验数学知识的形成和发展,总结数学规律,培养学习兴趣。
【教学重难点】教学重点:排列的定义、排列数公式及其应用 教学难点:排列数公式的推导【教学过程】合作探究一: 排列的定义我们看下面的问题(1)从红球、黄球、白球三个小球中任取两个,分别放入甲、乙盒子里(2)从10名学生中选2名学生做正副班长; (3)从10名学生中选2名学生干部;上述问题中哪个是排列问题?为什么? 概念形成1、元素:我们把问题中被取的对象叫做元素2、排列:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素(这里的被取元素各不相同)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....。
说明:(1)排列的定义包括两个方面:①取出元素,②按一定的顺序排列(与位置有关)(2)两个排列相同的条件:①元素完全相同,②元素的排列顺序也相同 合作探究二 排列数的定义及公式3、排列数:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n个元素中取出m 元素的排列数,用符号mn A 表示议一议:“排列”和“排列数”有什么区别和联系?4、排列数公式推导探究:从n 个不同元素中取出2个元素的排列数2n A 是多少?3n A 呢?mA n 呢?)1()2)(1(+-⋯--=m n n n n A m n (,,m n N m n *∈≤)说明:公式特征:(1)第一个因数是n ,后面每一个因数比它前面一个少1,最后一个 因数是1n m -+,共有m 个因数; (2),,m n N m n *∈≤即学即练:1.计算 (1)410A ; (2)25A ;(3)3355A A ÷ 2.已知101095m A =⨯⨯⨯,那么m =3.,k N +∈且40,k ≤则(50)(51)(52)(79)k k k k ----用排列数符号表示为( )A .5079k k A --B .2979k A -C .3079k A -D .3050k A -答案:1、5040、20、20;2、6;3、C例1. 计算从c b a ,,这三个元素中,取出3个元素的排列数,并写出所有的排列。
1.2.1排列上课班别:高二授课教师:教材:人教版选修2—3教学目标:1、知识与技能:了解排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,从中体会“化归”的数学思想,并能运用排列数公式进行计算。
2、过程与方法:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题3、情感、态度与价值观:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题.教学重点:排列数公式的理解与运用;排列应用题常用的方法有直接法,间接法教学难点:排列数公式的推导授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体内容分析:分类计数原理是对完成一件事的所有方法的一个划分,依分类计数原理解题,首先明确要做的这件事是什么,其次分类时要根据问题的特点确定分类的标准,最后在确定的标准下进行分类.分类要注意不重复、不遗漏,保证每类办法都能完成这件事.分步计数原理是指完成一件事的任何方法要按照一定的标准分成几个步骤,必须且只需连续完成这几个步骤后才算完成这件事,每步中的任何一种方法都不能完成这件事.分类计数原理和分步计数原理的地位是有区别的,分类计数原理更具有一般性,解决复杂问题时往往需要先分类,每类中再分成几步.在排列、组合教学的起始阶段,不能嫌罗嗦,教师一定要先做出表率并要求学生严格按原理去分析问题.只有这样才能使学生认识深刻、理解到位、思路清晰,才会做到分类有据、分步有方,为排列、组合的学习奠定坚实的基础分类计数原理和分步计数原理既是推导排列数公式、组合数公式的基础,也是解决排列、组合问题的主要依据,并且还常需要直接运用它们去解决问题,这两个原理贯穿排列、组合学习过程的始终.搞好排列、组合问题的教学从这两个原理入手带有根本性.排列与组合都是研究从一些不同元素中任取元素,或排成一排或并成一组,并求有多少种不同方法的问题.排列与组合的区别在于问题是否与顺序有关.与顺序有关的是排列问题,与顺序无关是组合问题,顺序对排列、组合问题的求解特别重要.排列与组合的区别,从定义上来说是简单的,但在具体求解过程中学生往往感到困惑,分不清到底与顺序有无关系.教学过程:一、复习引入:1分类加法计数原理:做一件事情,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有种不同的方法,在第二类办法中有种不同的方法,……,在第n类办法中有种不同的方法那么完成这件事共有种不同的方法2.分步乘法计数原理:做一件事情,完成它需要分成n个步骤,做第一步有种不同的方法,做第二步有种不同的方法,……,做第n步有种不同的方法,那么完成这件事有种不同的方法二、讲解新课:问题1.从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?图 1.2一1把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。
1.2.1 排列【教学目标】①了解排列和排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,能运用所学的排列知识,正确地解决实际问题;②培养归纳概括能力;③从中体会“化归”的数学思想【教学重点】排列、排列数的概念【教学难点】排列数公式的推导一、课前预习1.我们把被取得对象叫做_________.2.从n 个______的元素中______________个元素,按照____________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..... 两个排列相同的含义为:________________________________.3.从n 个______的元素中______________个元素的所有排列的_______,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,....用符号______表示.且排列数公式为)*,,.(___________n m N m n A m n ≤∈=特殊的,n 个______的元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列,此时m=n ,则___________==n n A . 规定 0!=_________.排列数公式的阶乘表示式为.________=m n A4.[思考] 排列与排列数的区别:二、课上学习例1、(1)写出从甲、乙、丙三个元素种任取两个元素的所有排列:(2)写出由1,2,3这三个数字组成的没有重复数字的所有三位数.例2、(1)计算:5988584824A A A A -+ (2)解方程:3412140x x A A =+ (3)解不等式:2996->x x A A例3、用0,1,2,3,4,5六个数字.(1) 能组成多少个无重复数字的四位偶数?其中小于4000的有多少个?(2) 能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数?例4、有5名男生,4名女生排成一排.(1)从中选出3人排成一排,有多少种排法?(2)若甲男生不站排头,乙女生不站排尾,则有多少种不同的排法?(3)要求女生必须站在一起,有多少种不同的排法?(4)若四名女生互不相邻,有多少种不同的排法?(5)若男生甲必须站在女生乙的右边(甲、乙可以不相邻),有多少种不同的站法?(6)男生和女生间隔排列的方法有多少种?例5、在一张节目表上原有6个节目,如果保持这些节目的相对顺序不变,再添加进去三个节目,共有多少种安排方法?三、课后练习1.有小麦、大麦品种各一种,在5块不同土质的试验田里引种试验,要求小麦品种有3块试验田,大麦品种有2块试验田,问有多少种不同的试验方法?2.5名同学站成一排,(1)甲、乙两名同学不能站在一起的不同排法总数有多少种?(2)甲不能站在两端,乙不能站在中间的不同排法有多少种?(3)甲、乙、丙3人必须站在一起的所有排列种数有多少种?(4)甲、乙、丙3人要站在一起,且要求乙、丙分别站在甲的两边,有多少种不同的排法?3.4棵柳树和4棵杨树,栽成一行,且杨树和柳树逐一相间的栽法共有多少种?4.计划在某画廊展出10幅不同的画,其中一幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成一行陈列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,不同的成列方式有多少种?5.(1)8名学生站成两排,前排4人,后排4人,有多少种不同的站法?(2)8人分两排坐,每排4人,限定甲必须坐在前排,乙、丙必须坐在同一排,共有多少种安排办法?6.5人站成一排,甲、乙两人之间恰有1人的不同站法种数是().A18种.B24种.C36种.D48种7.一环形花坛分成A,B,C,D四块.现有四种不同的花供选择,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法种数为().A96 .B84 .C60 .D488.从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,若其中甲、乙两人不能从事翻译工作,则选派方案有多少种?9.六个停车位置,有3辆汽车需要停放,若要使三个空位连在一起,则停放的方法种数为( )44.A A 36.A B 46.A C 33.A D10.(1)4个同学,分配到3个课外小组中去活动,共有几种分配方法?(2)4个同学争夺3项竞赛的冠军,冠军获得者共有几种可能情况?。
1.2.1排列教学目标:知识与技能:了解排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,从中体会“化归”的数学思想,并能运用排列数公式进行计算。
过程与方法:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题情感、态度与价值观:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题.教学重点:排列、排列数的概念教学难点:排列数公式的推导授课类型:新授课 课时安排:2课时 教 具:多媒体、实物投影仪内容分析:分类计数原理是对完成一件事的所有方法的一个划分,依分类计数原理解题,首先明确要做的这件事是什么,其次分类时要根据问题的特点确定分类的标准,最后在确定的标准下进行分类.分类要注意不重复、不遗漏,保证每类办法都能完成这件事.分步计数原理是指完成一件事的任何方法要按照一定的标准分成几个步骤,必须且只需连续完成这几个步骤后才算完成这件事,每步中的任何一种方法都不能完成这件事.分类计数原理和分步计数原理的地位是有区别的,分类计数原理更具有一般性,解决复杂问题时往往需要先分类,每类中再分成几步.在排列、组合教学的起始阶段,不能嫌罗嗦,教师一定要先做出表率并要求学生严格按原理去分析问题. 只有这样才能使学生认识深刻、理解到位、思路清晰,才会做到分类有据、分步有方,为排列、组合的学习奠定坚实的基础分类计数原理和分步计数原理既是推导排列数公式、组合数公式的基础,也是解决排列、组合问题的主要依据,并且还常需要直接运用它们去解决问题,这两个原理贯穿排列、组合学习过程的始终.搞好排列、组合问题的教学从这两个原理入手带有根本性.排列与组合都是研究从一些不同元素中任取元素,或排成一排或并成一组,并求有多少种不同方法的问题.排列与组合的区别在于问题是否与顺序有关.与顺序有关的是排列问题,与顺序无关是组合问题,顺序对排列、组合问题的求解特别重要.排列与组合的区别,从定义上来说是简单的,但在具体求解过程中学生往往感到困惑,分不清到底与顺序有无关系. 教学过程:一、复习引入:1分类加法计数原理:做一件事情,完成它可以有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法那么完成这件事共有 12n N m m 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n 个步骤,做第一步有1m 种不同的方法,做第二步有2m 种不同的方法,……,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事有12n N m m m =⨯⨯⨯ 种不同的方法分类加法计数原理和分步乘法计数原理,回答的都是有关做一件事的不同方法种数的问题,区别在于:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,每一种方法只属于某一类,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法相互依存,某一步骤中的每一种方法都只能做完这件事的一个步骤,只有各个步骤都完成才算做完这件事应用两种原理解题:1.分清要完成的事情是什么;2.是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;3.有无特殊条件的限制二、讲解新课:1问题:问题1.从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?分析:这个问题就是从甲、乙、丙3名同学中每次选取2名同学,按照参加上午的活动在前,参加下午活动在后的顺序排列,一共有多少种不同的排法的问题,共有6种不同的排法:甲乙甲丙乙甲乙丙丙甲丙乙,其中被取的对象叫做元素解决这一问题可分两个步骤:第 1 步,确定参加上午活动的同学,从 3 人中任选 1 人,有 3 种方法;第 2 步,确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后,参加下午活动的同学只能从余下的 2 人中去选,于是有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,在 3 名同学中选出 2 名,按照参加上午活动在前,参加下午活动在后的顺序排列的不同方法共有 3×2=6 种,如图 1.2一1 所示.图 1.2一1把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。
1.2.1 排列学习目标:1、通过实例理解排列的概念,能用计数原理推导数列数公式;2、会用排列数公式解决简单的实际问题。
一、主要知识:1、排列的定义: 。
2、排列数: ; 排列数公式: 。
3、全排列: ;n 的阶乘: 。
二、典例分析:〖例1〗:计算:(1)325454A A +;(2)12344444A A A A +++;(3)66248108!A A A +-;(4)11(1)!()!n m m A m n ----。
〖变式训练1〗:(1)若17161554m n A =⨯⨯⨯⨯⨯,则n = ,m = 。
(2)若n N ∈,则(55)(56)(68)(69)n n n n ----用排列数符号表示 。
〖例2〗:(1)解方程:3322126x x x A A A +=+;(2)解不等式:2996x x A A ->。
(3)化简:①12312!3!4!!n n -++++;②11!22!33!!n n ⨯+⨯+⨯++⨯。
〖例3〗:(1)从2,3,5,7,11这五个数字中,任取2个数字组成分数,不同值的分数共有多少个?(2)5人站成一排照相,共有多少种不同的站法?(3)某年全国足球甲级(A 组)联赛共有14队参加,每队都要与其余各队在主客场分别比赛1次,共进行多少场比赛?〖例4〗:(1)7位同学站成一排,共有多少种不同的排法?(2)7位同学站成两排(前3后4),共有多少种不同的排法?(3)7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?(4)7位同学站成一排,甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?(5)7位同学站成一排,甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?(6)7位同学站成一排,四名男生站在一起,三名女生站在一起,共有多少种不同的排法?(7)7位同学站成一排,甲、乙、丙不相邻的排法共有多少种?三、课后作业:1、18171698⨯⨯⨯⨯⨯=( )A 、818AB 、918AC 、1018AD 、1118A2、已知从n 个不同的元素中取出4个元素的排列数恰好等于232n n -⋅,则n 的可能值为( )A 、2B 、3C 、5D 、63、若12320091232009M A A A A =++++,则M 的个位数字是( ) A 、33 B 、0 C 、8 D 、54、用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为( )A 、8B 、24C 、48D 、1205、要排一个有5个独唱节目和3个舞蹈节目的节目单,要求舞蹈节目不在排头,并且任何两个舞蹈节目不连排,则不同的排法数为( )A 、3588A AB 、5353A AC 、5355A AD 、5358A A6、从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选择出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共有( )A 、24种B 、18种C 、12种D 、6种7、(1)方程3121263x x x A A A +-=的解是 ;(2)不等式2886x x A A -<的解集为 。
高中新课程数学(新课标人教A 版)选修2-3《1.2.1排列》教案5例7. 7位同学站成一排,(1)甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种?解:先将甲、乙两位同学“捆绑”在一起看成一个元素与其余的5个元素(同学)一起进行全排列有66A 种方法;再将甲、乙两个同学“松绑”进行排列有22A 种方法.所以这样的排法一共有62621440A A ⋅=种(2)甲、乙和丙三个同学都相邻的排法共有多少种?解:方法同上,一共有55A 33A =720种 (3)甲、乙两同学必须相邻,而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种?解法一:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,因为丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的5个元素中选取2个元素放在排头和排尾,有25A 种方法;将剩下的4个元素进行全排列有44A 种方法;最后将甲、乙两个同学“松绑”进行排列有22A 种方法.所以这样的排法一共有25A 44A 22A =960种方法 解法二:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,若丙站在排头或排尾有255A 种方法,所以,丙不能站在排头和排尾的排法有960)2(225566=⋅-A A A 种方法解法三:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,因为丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的四个位置选择共有14A 种方法,再将其余的5个元素进行全排列共有55A 种方法,最后将甲、乙两同学“松绑”,所以,这样的排法一共有14A 55A 22A =960种方法. (4)甲、乙、丙三个同学必须站在一起,另外四个人也必须站在一起解:将甲、乙、丙三个同学“捆绑”在一起看成一个元素,另外四个人“捆绑”在一起看成一个元素,时一共有2个元素,∴一共有排法种数:342342288A A A =(种)说明:对于相邻问题,常用“捆绑法”(先捆后松).例8.7位同学站成一排,(1)甲、乙两同学不能相邻的排法共有多少种?解法一:(排除法)3600226677=⋅-A A A ;解法二:(插空法)先将其余五个同学排好有55A 种方法,此时他们留下六个位置(就称为“空”吧),再将甲、乙同学分别插入这六个位置(空)有26A 种方法,所以一共有36002655 A A 种方法.(2)甲、乙和丙三个同学都不能相邻的排法共有多少种?解:先将其余四个同学排好有44A 种方法,此时他们留下五个“空”,再将甲、乙和丙三个同学分别插入这五个“空”有35A 种方法,所以一共有44A 35A =1440种. 说明:对于不相邻问题,常用“插空法”(特殊元素后考虑).。
第二课时 1.2.1排列教学目标:理解排列、排列数的概念,了解排列数公式的推导教学重点: 理解排列、排列数的概念,了解排列数公式的推导教学过程:一、复习引入:1.分类计数原理:(1)加法原理:如果完成一件工作有k 种途径,由第1种途径有n 1种方法可以完成,由第2种途径有n 2种方法可以完成,……由第k 种途径有n k 种方法可以完成。
那么,完成这件工作共有n 1+n 2+……+n k 种不同的方法。
2,乘法原理:如果完成一件工作可分为K 个步骤,完成第1步有n 1种不同的方法,完成第2步有n 2种不同的方法,……,完成第K 步有nK 种不同的方法。
那么,完成这件工作共有n 1×n 2×……×n k 种不同方法二、讲解新课:1.排列的概念:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素(这里的被取元素各不相同)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....说明:(1)排列的定义包括两个方面:①取出元素,②按一定的顺序排列;(2)两个排列相同的条件:①元素完全相同,②元素的排列顺序也相同2.排列数的定义:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m元素的排列数,用符号m n A 表示注意区别排列和排列数的不同:“一个排列”是指:从n 个不同元素中,任取m 个元素按照一定的顺序.....排成一列,不是数;“排列数”是指从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数,是一个数所以符号m n A 只表示排列数,而不表示具体的排列3.排列数公式及其推导:求m n A 以按依次填m 个空位来考虑(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+ ,排列数公式:(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+ =!()!n n m -(,,m n N m n *∈≤) 说明:(1)公式特征:第一个因数是n ,后面每一个因数比它前面一个少1,最后一个因数是1n m -+,共有m 个因数;(2)全排列:当n m =时即n 个不同元素全部取出的一个排列全排列数:(1)(2)21!n n A n n n n =--⋅= (叫做n 的阶乘)4、典例分析例1.计算:(1)316A ; (2)66A ; (3)46A .解:(1)316A =161514⨯⨯=3360 ;(2)66A =6!=720 ;(3)46A =6543⨯⨯⨯=360例2.(1)若17161554m n A =⨯⨯⨯⨯⨯ ,则n = ,m = .(2)若,n N ∈则(55)(56)(68)(69)n n n n ---- 用排列数符号表示 .解:(1)n = 17 ,m = 14 .(2)若,n N ∈则(55)(56)(68)(69)n n n n ---- = 1569n A -.例3.(1)从2,3,5,7,11这五个数字中,任取2个数字组成分数,不同值的分数共有多少个?(2)5人站成一排照相,共有多少种不同的站法?(3)某年全国足球甲级(A 组)联赛共有14队参加,每队都要与其余各队在主客场分别比赛1次,共进行多少场比赛?解:(1)255420A =⨯=;(2)5554321120A =⨯⨯⨯⨯=; (3)2141413182A =⨯=课堂小节:本节课学习了排列、排列数的概念,排列数公式的推导课堂练习:(1)解方程:A 42x +1=140A 3x ;(2)解不等式:A x 9>6A x -26.解 (1)根据原方程,x (x ∈N *)应满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +1≥4,x ≥3, 解得x ≥3.根据排列数公式,原方程化为(2x +1)·2x ·(2x -1)·(2x -2)=140x ·(x -1)·(x -2),因为x ≥3,两边同除以4x (x -1),得(2x +1)(2x -1)=35(x -2),即4x 2-35x +69=0,解得x =3或x =234 (x ∈N *,应舍去). 所以原方程的解为x =3.(2)根据原不等式,x (x ∈N *)应满足⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤9,x -2≤6,x >0,x -2>0,故2<x ≤8.又由A x 9>6A x -26,得9! 9-x !>6×6! 8-x !,所以849-x >1, 所以-75<x <9.故2<x ≤8,所以x ∈{3,4,5,6,7,8}.。
1.2.1排列教学重点:排列、排列数的概念教学难点:排列数公式的推导新课探究:从n 个不同元素中,任取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_____________________.说明:(1)排列的定义包括两个方面:①___________②_____________(2)两个排列相同的条件: ①___________②_____________从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m 元素的_______________,用符号______________表示由2n A 的意义:假定有排好顺序的2个空位,从n 个元素12,,n a a a 中任取2个元素去填空,一个空位填一个元素,每一种填法就得到一个排列,由分步计数原理完成上述填空共有(1)n n -种填法,∴2n A =(1)n n -由此,求3n A 可以按依次填3个空位来考虑,∴3n A =(1)(2)n n n --,求m n A 以按依次填m 个空位来考虑(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+,排列数公式:_________________________(,,m n N m n *∈≤)_________________________(,,m n N m n *∈≤)说明:(1)公式特征:第一个因数是n ,后面每一个因数比它前面一个 少1,最后一个因数是1n m -+,共有m 个因数;(2)全排列数:(1)(2)21!n n A n n n n =--⋅=(叫做________)另外,我们规定 0! =__________ .例题分析例1 计算从a,b,c 这3个元素中,取出3个元素的排列数,并写出所有的排列。
例2 求证:m n m n m n A mA A 11+-=+。
例3 某年全国足球中超联赛共有12个队参加,每队都要与其他各队在主客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?例4 (1)有3名大学毕业生,到5个招聘雇员的公司应聘,若每个公司至多招聘一名新雇员,且3名大学毕业生全部被聘用,若不允许兼职,共有多少种不同的招聘方案?(2)有5名大学毕业生,到3个招聘雇员的公司应聘,每个公司只招聘一名新雇员,并且不允许兼职,现假定这3个公司都完成了招聘工作,问共有多少种不同的招聘方案?例5某信号兵用红、黄、蓝三面旗从上到下挂在竖直的旗杆上表示信号,每次可以挂一面、两面或三面,并且不同的顺序表示不同的信号,一共可以表示多少种不同的信号?例6用0到9这十个数字可以组成多少个没有重复数字的:(1)三位数?(2)四位偶数?例7 有6个人排成一排:(1)甲和乙两人相邻的排法有多少种?(2)甲、乙、丙三人两两不相邻的排法有多少种?。
排列【教学目的】理解排列、排列数的概念,了解排列数公式的推导;能用“树型图”写出一个排列中所有的排列;能用排列数公式计算。
【教学重点】排列、排列数的概念。
【教学难点】排列数公式的推导一、问题情景〖问题1〗从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?分析:这个问题就是从甲、乙、丙3名同学中每次选取2名同学,按照参加上午的活动在前,参加下午活动在后的顺序排列,一共有多少种不同的排法的问题,共有6种不同的排法:甲乙甲丙乙甲乙丙丙甲丙乙,其中被取的对象叫做元素。
a b c d这四个字母中,每次取出3个按顺序排成一列,共有多少种不同的排〖问题2〗.从,,,法?分析:解决这个问题分三个步骤:第一步先确定左边的字母,在4个字母中任取1个,有4种方法;第二步确定中间的字母,从余下的3个字母中取,有3种方法;第三步确定右边的字母,从余下的2个字母中取,有2种方法由分步计数原理共有:4×3×2=24种不同的方法,用树型图排出,并写出所有的排列由此可写出所有的排法二、数学构建≤)个元素(这里的被取元素各不相1.排列的概念:从n个不同元素中,任取m(m n同)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。
说明:(1)排列的定义包括两个方面:①取出元素,②按一定的顺序排列;(2)两个排列相同的条件:①元素完全相同,②元素的排列顺序也相同≤)个元素的所有排列的个数叫做2.排列数的定义:从n个不同元素中,任取m(m n从n个元素中取出m元素的排列数,用符号m n A表示注意区别排列和排列数的不同:“一个排列”是指:从n个不同元素中,任取m个元素按照一定的顺序排成一列,不是数;“排≤)个元素的所有列数”是指从n个不同元素中,任取m(m nA只表示排列数,而不表示具排列的个数,是一个数所以符号mn体的排列。
§1.2.1排列教学目标:知识与技能:了解排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,从中体会“化归”的数学思想,并能运用排列数公式进行计算。
过程与方法:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题情感、态度与价值观:能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题.教学重点:排列、排列数的概念教学难点:排列数公式的推导授课类型:新授课课时安排:2课时内容分析:分类计数原理是对完成一件事的所有方法的一个划分,依分类计数原理解题,首先明确要做的这件事是什么,其次分类时要根据问题的特点确定分类的标准,最后在确定的标准下进行分类.分类要注意不重复、不遗漏,保证每类办法都能完成这件事.分步计数原理是指完成一件事的任何方法要按照一定的标准分成几个步骤,必须且只需连续完成这几个步骤后才算完成这件事,每步中的任何一种方法都不能完成这件事.分类计数原理和分步计数原理的地位是有区别的,分类计数原理更具有一般性,解决复杂问题时往往需要先分类,每类中再分成几步.在排列、组合教学的起始阶段,不能嫌罗嗦,教师一定要先做出表率并要求学生严格按原理去分析问题. 只有这样才能使学生认识深刻、理解到位、思路清晰,才会做到分类有据、分步有方,为排列、组合的学习奠定坚实的基础分类计数原理和分步计数原理既是推导排列数公式、组合数公式的基础,也是解决排列、组合问题的主要依据,并且还常需要直接运用它们去解决问题,这两个原理贯穿排列、组合学习过程的始终.搞好排列、组合问题的教学从这两个原理入手带有根本性.排列与组合都是研究从一些不同元素中任取元素,或排成一排或并成一组,并求有多少种不同方法的问题.排列与组合的区别在于问题是否与顺序有关.与顺序有关的是排列问题,与顺序无关是组合问题,顺序对排列、组合问题的求解特别重要.排列与组合的区别,从定义上来说是简单的,但在具体求解过程中学生往往感到困惑,分不清到底与顺序有无关系.教学过程:一、复习引入:1分类加法计数原理:做一件事情,完成它可以有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法那么完成这件事共有 12n N m m 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n 个步骤,做第一步有1m 种不同的方法,做第二步有2m 种不同的方法,……,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事有12n N m m m =⨯⨯⨯ 种不同的方法分类加法计数原理和分步乘法计数原理,回答的都是有关做一件事的不同方法种数的问题,区别在于:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,每一种方法只属于某一类,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法相互依存,某一步骤中的每一种方法都只能做完这件事的一个步骤,只有各个步骤都完成才算做完这件事应用两种原理解题:1.分清要完成的事情是什么;2.是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;3.有无特殊条件的限制二、讲解新课:1、问题:问题1.从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?分析:这个问题就是从甲、乙、丙3名同学中每次选取2名同学,按照参加上午的活动在前,参加下午活动在后的顺序排列,一共有多少种不同的排法的问题,共有6种不同的排法:甲乙甲丙乙甲乙丙丙甲丙乙,其中被取的对象叫做元素解决这一问题可分两个步骤:第 1 步,确定参加上午活动的同学,从 3 人中任选 1 人,有 3 种方法;第 2 步,确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后,参加下午活动的同学只能从余下的 2 人中去选,于是有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,在 3 名同学中选出 2 名,按照参加上午活动在前,参加下午活动在后的顺序排列的不同方法共有 3×2=6 种,如图 1.2一1 所示.图 1.2一1把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。
中任取 2 个,然后按照一定的顺序排成一列,一共有多少种不同的排列方法?所有不同的排列是 ab,ac,ba,bc,ca, cb,共有 3×2=6 种.三位数?分析:解决这个问题分三个步骤:第一步先确定左边的数,在4个字母中任取1个,有4种方法;第二步确定中间的数,从余下的3个数中取,有3种方法;第三步确定右边的数,从余下的2个数中取,有2种方法由分步计数原理共有:4×3×2=24种不同的方法,用树型图排出,并写出所有的排列由此可写出所有的排法显然,从 4 个数字中,每次取出 3 个,按“百”“十”“个”位的顺序排成一列,就得到一个三位数.因此有多少种不同的排列方法就有多少个不同的三位数.可以分三个步骤来解决这个问题:第 1 步,确定百位上的数字,在 1 , 2 , 3 , 4 这 4 个数字中任取 1 个,有 4 种方法;第 2 步,确定十位上的数字,当百位上的数字确定后,十位上的数字只能从余下的 3 个数字中去取,有 3 种方法;第 3 步,确定个位上的数字,当百位、十位上的数字确定后,个位的数字只能从余下的2 个数字中去取,有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,从 1 , 2 , 3 , 4 这 4 个不同的数字中,每次取出 3 个数字,按“百”“十”“个”位的顺序排成一列,共有4×3×2=24种不同的排法,因而共可得到24个不同的三位数,如图1. 2一2 所示.由此可写出所有的三位数:123,124, 132, 134, 142, 143,213,214, 231, 234, 241, 243,312,314, 321, 324, 341, 342,412,413, 421, 423, 431, 432 。
同样,问题 2 可以归结为:从4个不同的元素a, b, c ,d 中任取 3 个,然后按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?所有不同排列是abc, abd, acb, acd, adb, adc,bac, bad, bca, bcd, bda, bdc,cab, cad, cba, cbd, cda, cdb,dab, dac, dba, dbc, dca, dcb.共有4×3×2=24种.树形图如下a b c db c d a c d a b d a b c2.排列的概念:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素(这里的被取元素各不相同)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....说明:(1)排列的定义包括两个方面:①取出元素,②按一定的顺序排列;(2)两个排列相同的条件:①元素完全相同,②元素的排列顺序也相同3.排列数的定义:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m 元素的排列数,用符号m n A 表示注意区别排列和排列数的不同:“一个排列”是指:从n 个不同元素中,任取m 个元素按照一定的顺序.....排成一列,不是数;“排列数”是指从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数,是一个数所以符号m n A 只表示排列数,而不表示具体的排列4.排列数公式及其推导:由2n A 的意义:假定有排好顺序的2个空位,从n 个元素12,,n a a a 中任取2个元素去填空,一个空位填一个元素,每一种填法就得到一个排列,反过来,任一个排列总可以由这样的一种填法得到,因此,所有不同的填法的种数就是排列数2n A .由分步计数原理完成上述填空共有(1)n n -种填法,∴2n A =(1)n n -由此,求3n A 可以按依次填3个空位来考虑,∴3n A =(1)(2)n n n --,求m n A 以按依次填m 个空位来考虑(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+,排列数公式:(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+(,,m n N m n *∈≤)说明:(1)公式特征:第一个因数是n ,后面每一个因数比它前面一个少1,最后一个因数是1n m -+,共有m 个因数;(2)全排列:当n m =时即n 个不同元素全部取出的一个排列全排列数:(1)(2)21!n n A n n n n =--⋅=(叫做n 的阶乘)另外,我们规定 0! =1 .例1.用计算器计算: (1)410A ; (2)518A ; (3)18131813A A ÷.解:用计算器可得:由( 2 ) ( 3 )我们看到,51813181813A A A =÷.那么,这个结果有没有一般性呢?即!()!n mn nn m n m A n A A n m --==-. 排列数的另一个计算公式:(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+(1)(2)(1)()321()(1)321n n n n m n m n m n m ---+-⋅⋅=---⋅⋅=!()!n n m -=n n n m n mA A --. 即 m n A =!()!n n m - 例2.解方程:3322126x x x A A A +=+.解:由排列数公式得:3(1)(2)2(1)6(1)x x x x x x x --=++-,∵3x ≥,∴ 3(1)(2)2(1)6(1)x x x x --=++-,即2317100x x -+=,解得 5x =或23x =,∵3x ≥,且x N *∈,∴原方程的解为5x =. 例3.解不等式:2996x x A A ->. 解:原不等式即9!9!6(9)!(11)!x x >⋅--, 也就是16(9)!(11)(10)(9)!x x x x >--⋅-⋅-,化简得:2211040x x -+>,解得8x <或13x >,又∵29x ≤≤,且x N *∈,所以,原不等式的解集为{}2,3,4,5,6,7.例4.求证:(1)n m n m n n n m A A A --=⋅;(2)(2)!135(21)2!n n n n =⋅⋅-⋅.证明:(1)!()!!()!m n m n n m n A A n m n n m --⋅=-=-n n A =,∴原式成立 (2)(2)!2(21)(22)43212!2!n n n n n n n n ⋅-⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅ 2(1)21(21)(23)312!n n n n n n n ⋅-⋅⋅--⋅=⋅!13(23)(21)!n n n n ⋅⋅--==135(21)n ⋅⋅-=右边∴原式成立说明:(1)解含排列数的方程和不等式时要注意排列数m n A 中,,m n N *∈且m n ≤这些限制条件,要注意含排列数的方程和不等式中未知数的取值范围;(2)公式(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+常用来求值,特别是,m n 均为已知时,公式m n A =!()!n n m -,常用来证明或化简 例5.化简:⑴12312!3!4!!n n -++++;⑵11!22!33!!n n ⨯+⨯+⨯++⨯ ⑴解:原式11111111!2!2!3!3!4!(1)!!n n =-+-+-++-=-11!n - ⑵提示:由()()1!1!!!n n n n n n +=+=⨯+,得()!1!!n n n n ⨯=+-,原式()1!1n =+-说明:111!(1)!!n n n n -=--. 例6.(课本例2).某年全国足球甲级(A 组)联赛共有14个队参加,每队要与其余各队在主、客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?解:任意两队间进行1次主场比赛与 1 次客场比赛,对应于从14个元素中任取2个元素的一个排列.因此,比赛的总场次是214A =14×13=182.例7.(课本例3).(1)从5本不同的书中选 3 本送给 3 名同学,每人各 1 本,共有多少种不同的送法?(2)从5种不同的书中买3本送给3名同学,每人各1本,共有多少种不同的送法? 解:(1)从5本不同的书中选出3本分别送给3名同学,对应于从5个不同元素中任取 3 个元素的一个排列,因此不同送法的种数是35A =5×4×3=60.(2)由于有5种不同的书,送给每个同学的1本书都有 5 种不同的选购方法,因此送给 3 名同学每人各 1 本书的不同方法种数是5×5×5=125.例 8 中两个问题的区别在于: ( 1 )是从 5 本不同的书中选出 3 本分送 3 名同学,各人得到的书不同,属于求排列数问题;而( 2 )中,由于不同的人得到的书可能相同,因此不符合使用排列数公式的条件,只能用分步乘法计数原理进行计算.例8.(课本例4).用0到9这10个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?分析:在本问题的。