2019版高考数学第10章分类加法计数原理与分步乘法计数原理教案理
- 格式:docx
- 大小:359.66 KB
- 文档页数:14
分类加法计数原理与分步乘法计数原理教案一、教学目标1. 让学生理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念。
2. 培养学生运用计数原理解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过合作交流,提高思维能力和创新能力。
二、教学内容1. 分类加法计数原理:(1)了解分类加法计数原理的概念。
(2)学会运用分类加法计数原理解决问题。
2. 分步乘法计数原理:(1)了解分步乘法计数原理的概念。
(2)学会运用分步乘法计数原理解决问题。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)分类加法计数原理的应用。
(2)分步乘法计数原理的应用。
2. 教学难点:(1)理解分类加法计数原理的含义。
(2)理解分步乘法计数原理的含义。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究。
2. 运用实例分析,让学生直观理解计数原理。
3. 组织小组讨论,培养学生合作交流能力。
五、教学准备1. 课件、黑板、粉笔等教学工具。
2. 相关实例和练习题。
教案内容:一、分类加法计数原理1. 导入:通过生活中的实例,如“统计班级男生女生人数”,引出分类加法计数原理。
2. 讲解:解释分类加法计数原理的概念,即把总数分成几个部分,分别计算每个部分的数量,再相加得到总数。
3. 练习:让学生运用分类加法计数原理解决实际问题,如“统计学校三个年级的学生总数”。
二、分步乘法计数原理1. 导入:通过实例“做一批玩具,每组有5个,一共要做3组”,引出分步乘法计数原理。
2. 讲解:解释分步乘法计数原理的概念,即每步的数量相乘得到最终结果。
3. 练习:让学生运用分步乘法计数原理解决实际问题,如“做一批玩具,每组有5个,一共要做4组,需要多少个玩具?”教学过程:一、分类加法计数原理1. 引导学生思考生活中的计数问题,如统计人数、物品数量等。
2. 讲解分类加法计数原理的概念和步骤。
3. 让学生举例说明并计算。
二、分步乘法计数原理1. 引导学生思考生活中的计数问题,如制作玩具、做饭等。
2. 讲解分步乘法计数原理的概念和步骤。
教学设计§1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理(第一课时)学习目标1.通过实例,总结出分类计数原理、分步计数原理;2. 了解分类、分步的特征,合理分类、分步;3. 体会计数的基本原则:不重复,不遗漏.重点;归纳的得出理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理难点:正确的理解“完成一件事情”的含义;根据实际问题的特征,正确的区分“分类”与分步“课前热身某班有男三好甲乙丙三人,女三好A,,B 二人,(1) 从中任选一人,上台领奖,有几种选法?(2) 若选男女各一人参加座谈会,有几种选法?新知探究问题(1)一件工作可以用2种方法完成,有5人只会用第1种方法完成,另有4人只会用第2种方法完成,从中选出1人来完成这项工作,不同选法的种数是 .设计目的:选择学生身边的素材作为新课引入的实例,利用简单的熟悉的问题情境激发学生学习的积级性,让学生在迫切要求下去探究。
新知:分类计数原理-加法原理:如果完成一件工作有两类不同的方案,由第1类方案中有m 种方法,在第2类方案中有n 种不同的方法,那么,完成这件工作共有n m 种不同的方法.推广:如果完成一件工作有n 类不同的方案,由第1类方案中有m 1种方法,在第2类方案中有m 2种不同的方法,……..第n 类办法有m n 种方法那么,完成这件工作共有( )种不同的方法.设计目的:学生通过具体事例的分析、计算,找到规律,用自己的语言表述出来,锻炼了学生的概括能力。
※ 典型例题例1 在填报高考志愿时,一名高中毕业生了解到,A ,B 两大学都有一些自己感兴趣的专业,具体如下: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 法学工程学那么,这名同学可能的专业选择共有多少种?变式:如果C 大学强项专业有金融专业,新闻学,人力资源学,这名同学可能的专业选择共有多少种?问题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B 村去C 村,不同的路线有 条.问题3:用前6个大写英文字母和1~9九个阿拉伯数字,以1212,,,,,A A B B ⋅⋅⋅⋅⋅⋅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?你能说说这个问题的特征吗? 新知分步乘法原理:完成一件工作需要两个步骤,完成第1步有m 种不同的方法,完成第2步有n 种不同的方法,那么,完成这件工作共有n m ⨯种不同方法。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理教案一、教学目标1. 让学生理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念。
2. 让学生学会运用分类加法计数原理和分步乘法计法原理解决实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 分类加法计数原理:(1)概念介绍:同一类对象的数量相加得到总数。
(2)实例讲解:学校举办运动会,参加跑步的有20人,参加跳高的有15人,参加跳远的有10人,请问参加运动会的总人数是多少?a. 班级里有男生30人,女生20人,请问班级里总共有多少人?b. 图书馆里有小说50本,科普书籍30本,请问图书馆里总共有多少本书?2. 分步乘法计数原理:(1)概念介绍:完成一项任务需要多个步骤,每个步骤的数量相乘得到总数量。
(2)实例讲解:做一份报纸,需要先排版(10分钟),印刷(20分钟),装订(10分钟),请问完成这份报纸需要多长时间?a. 制作一个蛋糕,需要打发鸡蛋(10分钟),加入面粉和糖(5分钟),烘烤(20分钟),请问制作一个蛋糕需要多长时间?b. 工厂生产一批玩具,每台机器每小时可以生产10个玩具,共有3台机器工作,请问每小时可以生产多少个玩具?三、教学方法1. 采用讲授法,讲解分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念及应用。
2. 利用实例讲解,让学生更好地理解计数原理。
3. 设计练习题,让学生动手实践,巩固所学知识。
四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对分类加法计数原理和分步乘法计数原理的理解。
2. 练习题解答:评价学生运用计数原理解决问题的能力。
3. 课后作业:布置相关题目,让学生进一步巩固所学知识。
五、教学资源1. PPT课件:展示分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念及实例。
2. 练习题:提供丰富的练习题,让学生动手实践。
3. 教学视频:可选用的相关教学视频,辅助学生理解计数原理。
4. 黑板、粉笔:用于板书关键词和讲解实例。
六、教学步骤1. 引入新课:通过一个简单的实例,让学生感受分类加法计数原理和分步乘法计数原理的应用。
分类加法计数原理和分步乘法计数原理教案⼈教课标版(优秀教案)《分类加法计数原理和分步乘法计数原理》教案枣庄⼀中刘卫教学⽬标:知识与技能:①理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理;②会利⽤两个原理分析和解决⼀些简单的应⽤问题;过程与⽅法:问题式、螺旋上升的教学⽅法情感、态度与价值观:培养学⽣的归纳概括能⼒;引导学⽣形成 “⾃主学习”与“合作学习”等良好的学习⽅式教学重点:归纳的得出分类加法计数原理和分步乘法计数原理教学难点:()正确理解“完成⼀件事”的含义;()根据实际问题的特征,正确区分“分类”或“分步”授课类型:新授课教具:多媒体教学过程:引⼊课题先看下⾯的问题:()最近上海举⾏世博会,想从三名同学中选两名去参加,有⼏种不同的选法?()如果从全班选出三名去参加,有多少种不同的选法呢?以上问题都是计数问题,通过计数原理这⼀章的学习就可以解决以上问题。
这节课,我们先来学习分类加法计数原理和分步乘法计数原理。
、分类加法计数原理()提出问题问题: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?问题:从甲地到⼄地,可以乘⽕车,也可以乘汽车.如果⼀天中不同时刻的⽕车有班,不同时刻的汽车有班.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?由以上两个问题让学⽣发现,探究,归纳得出分类加法计数原理。
()发现新知分类加法计数原理完成⼀件事有两类不同⽅案,在第类⽅案中有m 种不同的⽅法,在第类⽅案中有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.结合问题和问题理解此原理(从具体到抽象再到具体),明确完成的“⼀件事”是什么?两类不同⽅案中⽅法互不相同,各种⽅法相互独⽴,任何⼀种⽅法都能独⽴完成这件事。
()知识应⽤例.在填写⾼考志愿表时,⼀名⾼中毕业⽣了解到,两所⼤学各有⼀些⾃⼰感兴趣的强项专业,具体情况如下:⼤学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如果这名同学只能选⼀个专业,那么他共有多少种选择呢?学⽣独⽴完成,板书做题步骤。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理教案一、教学目标1. 理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念。
2. 学会运用分类加法计数原理和分步乘法计法原理解决实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 分类加法计数原理:定义:如果一个事件可以分成几个互斥的部分,这个事件发生的总次数就等于各部分事件发生次数的和。
公式:P(A) = P(A1) + P(A2) + + P(An)2. 分步乘法计数原理:定义:如果一个事件可以分成几个相互独立的步骤,这个事件发生的总次数等于各步骤事件发生次数的乘积。
公式:P(A) = P(A1) ×P(A2) ××P(An)三、教学重点与难点1. 教学重点:分类加法计数原理的概念和公式。
分步乘法计数原理的概念和公式。
2. 教学难点:如何运用分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念和公式。
2. 运用案例分析法引导学生运用分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决实际问题。
3. 开展小组讨论法,让学生分组讨论和解决问题,培养学生的团队协作能力。
五、教学步骤1. 导入新课,介绍分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念。
2. 讲解分类加法计数原理的公式和应用示例。
3. 讲解分步乘法计数原理的公式和应用示例。
4. 开展案例分析,让学生运用分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决实际问题。
5. 进行小组讨论,让学生分组讨论和解决问题,分享解题心得。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解学生对分类加法计数原理和分步乘法计数原理的理解程度。
2. 案例分析报告:评估学生在案例分析中的表现,包括问题解决能力和逻辑思维能力。
3. 小组讨论评价:评价学生在小组讨论中的参与程度、团队合作能力和问题解决能力。
七、教学反思1. 反思教学内容:检查教学内容是否全面、清晰,是否需要调整或补充。
高考数学分类加法计数原理与分步乘法计数原理教学目的 1了解学习本章的意义,激发学生的兴趣.2.理解分类计数原理与分步计数原理,培养学生的归纳概括能力.3.会利用两个原理分析和解决一些简单的应用问题.教学重点分类计数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理)教学难点:分类计数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理)的准确理解教 具多媒体、实物投影仪教学过程一、引入课题今天我们来学习两个计数原理:分类加法计数原理和分类乘法计数原理。
这两个原理不仅是我们解决计数问题的依据,也是我们学习排列组合和概率论的基础。
二、引出两个原理问题1: 重庆的王先生欲回老家广州过年,从重庆到广州可以乘坐火车或者汽车,一天中,火车有3班,汽车有2班,问从重庆到广州共有多少种不同的走法?分析: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重庆到广州,所以,共有3+2=5种不同的走法。
由问题1引出分类加法计数原理:完成一件事情,有两类办法,在第1类办法中有m 种不同的方法,在第2类办法中有n 种不同的方法,那么完成这件事共N=m+n 种不同的方法.(也称加法原理)(板书)追问:如果完成一件事情有 n 类不同方案,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2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.那么完成这件事共多少种不同的方法?.(口述)回答:有n m m m N +⋅⋅⋅++=21种方法。
问题2:王先生在广州过完年后要去北京拜访朋友.第一天他必须乘火车去天津办一件事,然后次日再乘汽车到北京。
一天中,广州到天津的火车有3班,天津到北京的汽车有2班,问王先生从广州到北京一共有多少种走法?分析:因为乘火车有3种走法,乘汽车有2种走法,所以,从广州到天津需乘一次火车再接着乘一次汽车就可以了,共有错误!未找到引用源。
种不同走法由问题2引出分步乘法计数原理:完成一件事情,需要分成两个步骤,做第1步有m 种不同的方法,做第2步有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.(也称乘法原理)(板书)追问:如果完成一件事需要n 个步骤,做第1步有 错误!未找到引用源。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理教案一、教学目标:1. 让学生理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理的概念。
2. 培养学生运用分类加法计数原理和分步乘法计法原理解决实际问题的能力。
3. 提高学生对数学的兴趣,培养学生的逻辑思维能力。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:分类加法计数原理和分步乘法计数原理的理解和应用。
2. 教学难点:如何引导学生运用分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决实际问题。
三、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,让学生在解决问题的过程中理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理。
2. 使用案例分析和小组讨论的方式,培养学生的合作能力和沟通能力。
3. 运用数形结合的方法,帮助学生直观地理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理。
四、教学准备:1. 教具准备:黑板、粉笔、多媒体教学设备。
2. 学具准备:学生用书、练习本、文具。
3. 教学素材:相关案例分析题、小组讨论题。
五、教学过程:1. 导入新课:通过一个实际问题,引入分类加法计数原理和分步乘法计数原理。
2. 讲解分类加法计数原理:解释分类加法计数原理的概念,并通过实例讲解如何运用。
3. 讲解分步乘法计数原理:解释分步乘法计数原理的概念,并通过实例讲解如何运用。
4. 案例分析:给出一个案例,让学生运用分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决问题。
5. 小组讨论:学生分组讨论,分享各自解决问题的方法和答案。
7. 课堂练习:给出一些练习题,让学生巩固所学内容。
8. 课后作业:布置一些相关的作业题,让学生进一步巩固所学知识。
9. 课堂小结:对本节课的内容进行小结,强调重点和难点。
六、教学评价:1. 评价目标:通过课堂表现、练习完成情况和课后作业来评价学生对分类加法计数原理和分步乘法计数原理的理解和应用能力。
2. 评价方法:a) 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况以及小组讨论的表现。
b) 练习完成情况:检查学生练习题的完成质量,包括解题思路、步骤和答案的正确性。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理教案一、分类加法计数原理教案主旨: 学习分类加法计数原理,能够运用该原理解决实际问题。
一、导入 (5分钟)1. 引入问题:小明有3个红色球和4个蓝色球,他想穿一双颜色相同的球,有多少种可能性?2. 学生回答问题并讨论解决方法。
二、呈现 (10分钟)1. 介绍分类加法计数原理的概念: 分类加法计数原理是指在一个问题中,通过将问题进行分类,然后对每个分类进行计数,最后将各个分类的计数结果相加,得到最终的解决方案。
2. 给出示例问题: 一个篮球队有5个队员,一个足球队有6个队员,现在要选出两个队员进行混合比赛,有多少种可能性?三、讲解 (15分钟)1. 分类: 将问题分为篮球队员和足球队员两类。
2. 计数: 分别计算篮球队员和足球队员的可能性,篮球队员有C(5,2)种组合方式,足球队员有C(6,2)种组合方式。
3. 合并: 将篮球队员和足球队员的组合数相加得到最终的解。
四、练习 (15分钟)1. 分发练习册,让学生完成相关练习。
2. 教师巡视督促学生的练习过程,提供必要的帮助和指导。
五、总结 (5分钟)1. 总结分类加法计数原理的步骤:分类、计数、合并。
2. 强调分类加法计数原理在解决实际问题中的应用。
3. 回顾学生在课堂练习中的解题思路和结果。
二、分步乘法计数原理教案主旨: 学习分步乘法计数原理,能够运用该原理解决实际问题。
一、导入 (5分钟)1. 引入问题:小明喜欢穿不同颜色的T恤和裤子,他有3种不同颜色的T恤和4种不同颜色的裤子,他有多少种穿搭可能性?2. 学生回答问题并讨论解决方法。
二、呈现 (10分钟)1. 介绍分步乘法计数原理的概念: 分步乘法计数原理是指在一个问题中,将问题分为多个独立的步骤,然后计算每个步骤的可能性,并将各个步骤的可能性相乘,得到最终的解决方案。
2. 给出示例问题: 一个密码锁有3个拨轮,每个拨轮上分别有0-9的数字,求密码锁的可能组合数。
第1讲分类加法计数原理与分步乘法计数原理最新考纲 1.理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理;2.会用分类加法计数原理或分步乘法计数原理分析和解决一些简单的实际问题.知识梳理1.分类加法计数原理完成一件事有两类不同的方案,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.2.分步乘法计数原理完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有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.3.分类加法和分步乘法计数原理,区别在于:分类加法计数原理针对“分类”问题,其中各种方法相互独立,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“分步”问题,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了才算完成这件事.诊断自测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)在分类加法计数原理中,两类不同方案中的方法可以相同.()(2)在分类加法计数原理中,每类方案中的方法都能直接完成这件事.()(3)在分步乘法计数原理中,每个步骤中完成这个步骤的方法是各不相同的.()(4)在分步乘法计数原理中,事情是分两步完成的,其中任何一个单独的步骤都能完成这件事.()解析分类加法计数原理,每类方案中的方法都是不同的,每一种方法都能完成这件事;分步乘法计数原理,每步的方法都是不同的,每步的方法只能完成这一步,不能完成这件事,所以(1),(4)均不正确.答案(1)×(2)√(3)√(4)×2.从3名女同学和2名男同学中选1人主持主题班会,则不同的选法种数为()A.6B.5C.3D.2解析5个人中每一个都可主持,所以共有5种选法.答案 B3.(选修2-3P28B2改编)现有4种不同颜色要对如图所示的四个部分进行着色,要求有公共边界的两块不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有()A.24种B.30种C.36种D.48种解析需要先给C块着色,有4种结果;再给A块着色,有3种结果;再给B 块着色,有2种结果;最后给D块着色,有2种结果,由分步乘法计数原理知共有4×3×2×2=48(种).答案 D4.5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中一个小组,则不同的报名方法有________种(用数字作答).解析每位同学都有2种报名方法,因此,可分五步安排5名同学报名,由分步乘法计数原理,总的报名方法共2×2×2×2×2=32(种).答案325.已知某公园有5个门,从任一门进,另一门出,则不同的走法的种数为________(用数字作答).解析分两步,第一步选一个门进有5种方法,第二步再选一个门出有4种方法,所以共有5×4=20种走法.答案206.(2015·广东卷改编)某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了毕业留言________条;若每两个同学互通一次电话,那么共通________次电话(均用数字作答).解析第1位同学给余下的39位同学各写一条留言,共39条留言;依次下去,第40位同学给余下的39位同学各写一条留言,共39条留言,故全班共写了40×39=1 560条毕业留言.显然互通一次电话的次数为12×1 560=780.答案 1 560780考点一分类加法计数原理【例1】(1)三个人踢毽,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,毽又被踢回给甲,则不同的传递方式共有()A.4种B.6种C.10种D.16种(2)(2017·温州十校联考)满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为()A.14B.13C.12D.10解析(1)分两类:甲第一次踢给乙时,满足条件有3种方法(如图),同理,甲先传给丙时,满足条件有3种踢法.由分类加法计数原理,共有3+3=6种传递方法.(2)①当a=0,有x=-b2,b=-1,0,1,2有4种可能;②当a≠0时,则Δ=4-4ab≥0,ab≤1,(ⅰ)若a=-1时,b=-1,0,1,2有4种不同的选法;(ⅱ)若a=1时,b=-1,0,1有3种可能;(ⅲ)若a=2时,b=-1,0,有2种可能.∴有序数对(a ,b )共有4+4+3+2=13(个).答案 (1)B (2)B规律方法 分类标准是运用分类加法计数原理的难点所在,应抓住题目中的关键词、关键元素、关键位置.(1)根据题目特点恰当选择一个分类标准.(2)分类时应注意完成这件事情的任何一种方法必须属于某一类,并且分别属于不同种类的两种方法是不同的方法,不能重复.(3)分类时除了不能交叉重复外,还不能有遗漏,如本例(2)中易漏a =0这一类.【训练1】 (1)如图,从A 到O 有________种不同的走法(不重复过一点).(2)若椭圆x 2m +y 2n =1的焦点在y 轴上,且m ∈{1,2,3,4,5},n ∈{1,2,3,4,5,6,7},则这样的椭圆的个数为________(用数字作答). 解析 (1)分3类:第一类,直接由A 到O ,有1种走法;第二类,中间过一个点,有A →B →O 和A →C →O 共2种不同的走法;第三类,中间过两个点,有A →B →C →O 和A →C →B →O 共2种不同的走法,由分类加法计数原理可得共有1+2+2=5种不同的走法.(2)当m =1时,n =2,3,4,5,6,7共6个当m =2时,n =3,4,5,6,7共5个;当m =3时,n =4,5,6,7共4个;当m =4时,n =5,6,7共3个;当m =5时,n =6,7共2个,故共有6+5+4+3+2=20个.答案 (1)5 (2)20考点二 分步乘法计数原理【例2】(1)(2017·郑州二模)教学大楼共有五层,每层均有两个楼梯,由一层到五层的走法有()A.10种B.25种C.52种D.24种(2)定义集合A与B的运算A*B如下:A*B={(x,y)|x∈A,y∈B},若A={a,b,c},B={a,c,d,e},则集合A*B的元素个数为________(用数字作答).解析(1)每相邻的两层之间各有2种走法,共分4步.由分步乘法计数原理,共有24种不同的走法.(2)显然(a,a),(a,c)等均为A*B中的关系,确定A*B中的元素是A中取一个元素来确定x,B中取一个元素来确定y,由分步计数原理可知A*B中有3×4=12个元素.答案(1)D(2)12规律方法(1)在第(1)题中,易误认为分5步完成,错选B.(2)利用分步乘法计数原理应注意:①要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的.②各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各步骤都完成才算完成这件事.【训练2】(1)把3封信投到4个信箱,所有可能的投法共有()A.24种B.4种C.43种D.34种(2)设集合A={-1,0,1},B={0,1,2,3},定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y ∈A∪B},则A*B中元素的个数为________(用数字作答).解析(1)第1封信投到信箱中有4种投法;第2封信投到信箱中也有4种投法;第3封信投到信箱中也有4种投法.由分步乘法计数原理可得共有43种方法. (2)易知A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3},∴x有两种取法,y有5种取法.由分步乘法计数原理,A*B的元素有2×5=10(个).答案(1)C(2)10考点三两个计数原理的综合应用【例3】(1)(2015·四川卷)用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有()A.144个B.120个C.96个D.72个(2)(2017·杭州七校联考)如图所示,用4种不同的颜色对图中5个区域涂色(4种颜色全部使用),要求每个区域涂一种颜色,相邻的区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色种数为________(用数字作答).解析(1)由题意,首位数字只能是4,5,若万位是5,则有3×A34=72(个);若万位是4,则有2×A34个=48(个),故比40 000大的偶数共有72+48=120(个).选B.(2)按区域1与3是否同色分类:①区域1与3同色:先涂区域1与3有4种方法,再涂区域2,4,5(还有3种颜色)有A33种方法.∴区域1与3涂同色,共有4A33=24种方法.②区域1与3不同色:先涂区域1与3有A24种方法,第二步涂区域2有2种涂色方法,第三步涂区域4只有一种方法,第四步涂区域5有3种方法.∴这时共有A24×2×1×3=72种方法.由分类加法计数原理,不同的涂色种数为24+72=96.答案(1)B(2)96规律方法(1)①注意在综合应用两个原理解决问题时,一般是先分类再分步.在分步时可能又用到分类加法计数原理.②注意对于较复杂的两个原理综合应用的问题,可恰当地列出示意图或列出表格,使问题形象化、直观化.(2)解决涂色问题,可按颜色的种数分类,也可按不同的区域分步完成.第(2)题中,相邻区域不同色,是按区域1与3是否同色分类处理.【训练3】(1)如果一个三位正整数如“a1a2a3”满足a1<a2,且a2>a3,则称这样的三位数为凸数(如120,343,275等),那么所有凸数的个数为()A.240B.204C.729D.920(2)从一架钢琴挑出的十个音键中,分别选择3个,4个,5个,…,10个键同时按下,可发出和声,若有一个音键不同,则发出不同的和声,则这样的不同的和声数为________(用数字作答).解析(1)若a2=2,则百位数字只能选1,个位数字可选1或0“凸数”为120与121,共2个.若a2=3,则“凸数”有2×3=6(个).若a2=4,满足条件的“凸数”有3×4=12(个),…,若a2=9,满足条件的“凸数”有8×9=72(个).∴所有凸数有2+6+12+20+30+42+56+72=240(个).(2)由题意知本题是一个分类计数问题,共有8种不同的类型,当有3个键同时按下,有C310种结果,当有4个键同时按下,有C410种结果,…,以此类推,根据分类加法计数原理得到共有C310+C410+C510+…+C1010=C010+C110+C210+…+C1010-(C010+C110+C210)=210-(1+10+45)=968.答案(1)A(2)968[思想方法]1.应用两个计数原理的难点在于明确分类还是分步.在处理具体的应用问题时,首先必须弄清楚“分类”与“分步”的具体标准是什么.选择合理的标准处理事情,可以避免计数的重复或遗漏.2.(1)分类要做到“不重不漏”,分类后再分别对每一类进行计数,最后用分类加法计数原理求和,得到总数.(2)分步要做到“步骤完整”,完成了所有步骤,恰好完成任务,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,最后根据分步乘法计数原理,把完成每一步的方法数相乘,得到总数.3.混合问题一般是先分类再分步.4.要恰当画出示意图或树状图,使问题的分析更直观、清楚,便于探索规律. [易错防范]1.切实理解“完成一件事”的含义,以确定需要分类还是需要分步进行.2.分类的关键在于要做到“不重不漏”,分步的关键在于要正确设计分步的程序,即合理分类,准确分步.3.确定题目中是否有特殊条件限制.基础巩固题组(建议用时:25分钟)一、选择题1.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+b i,其中虚数有()A.30个B.42个C.36个D.35个解析∵a+b i为虚数,∴b≠0,即b有6种取法,a有6种取法,由分步乘法计数原理知可以组成6×6=36个虚数.答案 C2.某校举行乒乓球赛,采用单淘汰制,要从20名选手中决出冠军,应进行比赛的场数为()A.18B.19C.20D.21解析因为每一场比赛都有一名选手被淘汰,即一场比赛对应一个失败者,要决出冠军,就要淘汰19名选手,故应进行19场比赛.答案 B3.(2017·舟山市质检)有4件不同颜色的衬衣,3件不同花样的裙子,另有2套不同样式的连衣裙.“五一”节需选择一套服装参加歌舞演出,则有几种不同的选择方式()A.24B.14C.10D.9解析第一类:一件衬衣,一件裙子搭配一套服装有4×3=12种方式,第二类:选2套连衣裙中的一套服装有2种选法.∴由分类加法计数原理,共有12+2=14(种)选择方式.答案 B4.集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P⊆Q.把满足上述条件的一对有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点的个数是()A.9B.14C.15D.21解析当x=2时,x≠y,点的个数为1×7=7(个).当x≠2时,由P⊆Q,∴x=y.∴x可从3,4,5,6,7,8,9中取,有7种方法.因此满足条件的点共有7+7=14(个).答案 B5.用10元、5元和1元来支付20元钱的书款,不同的支付方法的种数为()A.3B.5C.9D.12解析只用一种币值有2张10元,4张5元,20张1元,共3种;用两种币值的有1张10元,2张5元;1张10元,10张1元;3张5元,5张1元;2张5元,10张1元;1张5元,15张1元,共5种;用三种币值的有1张10元,1张5元,5张1元,共1种.由分类加法计数原理得,共有3+5+1=9(种).答案 C6.从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为()A.24B.18C.12D.6解析从0,2中选一个数字0,则0只能排在十位,从3,5,7中选两个数字排在个位与百位,共有C23A22=6种;从0,2中选一个数字2,则2排在十位,从3,5,7中选两个数字排在个位与百位,共有C23A22=6种;2排在百位,从3,5,7中选两个数字排在个位与十位,共有C23A22=6种;由分类加法计数原理可知共有6+6+6=18种.答案 B7.从集合{1,2,3,4,…,10}中,选出5个数组成子集,使得这5个数中任意两个数的和都不等于11,则这样的子集有()A.32个B.34个C.36个D.38个解析将和等于11的放在一组:1和10,2和9,3和8,4和7,5和6.从每一小组中取一个,有C12=2种,共有2×2×2×2×2=32个.故选A.答案 A8.(2016·全国Ⅱ卷)如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为()A.24B.18C.12D.9解析由题意可知E→F共有6种走法,F→G共有3种走法,由乘法计数原理知,共有6×3=18种走法,故选B.答案 B二、填空题9.(2016·西安质检)如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫作“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有________个(用数字作答).解析当相同的数字不是1时,有C13个;当相同的数字是1时,共有C13C13个,由分类加法计数原理知共有“好数”C13+C13C13=12(个).答案1210.如图所示,在连结正八边形的三个顶点而成的三角形中,与正八边形有公共边的三角形有________个(用数字作答).解析把与正八边形有公共边的三角形分为两类:第一类,有一条公共边的三角形共有8×4=32(个).第二类,有两条公共边的三角形共有8个.由分类加法计数原理知,共有32+8=40(个).答案4011.(2016·长沙二模)将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有________种.解析先排第一列,由于每列的字母互不相同,因此共有A33种不同排法.再排第二列,其中第二列第一行的字母共有2种不同的排法,第二列第二、三行的字母只有1种排法.因此共有A33·2·1=12(种)不同的排列方法.答案1212.从-1,0,1,2这4个数中任选3个不同的数作为函数y=ax2+bx+c的系数,则可组成不同的二次函数共有________个,其中不同的偶函数共有________个(用数字作答).解析a,b,c的一组不同的取值对应着一个不同的二次函数.第1步,确定a(a≠0)的值,有3种方法;第2步,确定b的值,有3种方法(这时,b可取0);第3步,确定c的值,有2种方法.故可组成3×3×2=18个不同的二次函数.若二次函数为偶函数,则b=0,这时只需确定a,c的值,分两步完成,共有3×2=6个不同的偶函数.答案18 613.有六名同学报名参加三个智力竞赛项目(不一定六名同学都能参加),(1)每人恰好参加一项,每项人数不限,则有________种不同的报名方法;(2)每项限报一人,且每人至多参加一项,则有________种不同的报名方法;(3)每项限报一人,但每人参加的项目不限,则有________种不同的报名方法(用数字作答).解析(1)每人都可以从这三个比赛项目中选报一项,各有3种不同选法,由分步乘法计数原理,知共有报名方法36=729(种).(2)每项限报一人,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一个项目有6种选法,第二个项目有5种选法,第三个项目只有4种选法,由分步乘法计数原理,得共有报名方法6×5×4=120(种).(3)由于每人参加的项目不限,因此每一个项目都可以从这六人中选出一人参赛,由分步乘法计数原理,得共有不同的报名方法63=216(种).答案(1)729(2)120(3)216能力提升题组(建议用时:15分钟)14.如图,矩形的对角线把矩形分成A,B,C,D四部分,现用5种不同颜色给四部分涂色,每部分涂1种颜色,要求共边的两部分颜色互异,则共有________种不同的涂色方法(用数字作答).解析 区域A 有5种涂色方法;区域B 有4种涂色方法;区域C 的涂色方法可分2类:若C 与A 涂同色,区域D 有4种涂色方法;若C 与A 涂不同色,此时区域C 有3种涂色方法,区域D 也有3种涂色方法.所以共有5×4×4+5×4×3×3=260种涂色方法.答案 26015.(2017·绍兴市调研)用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为( )A.243B.252C.261D.279解析 0,1,2,…,9共能组成9×10×10=900(个)三位数,其中无重复数字的三位数有9×9×8=648(个),∴有重复数字的三位数有900-648=252(个). 答案 B16.从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有( )A.24对B.30对C.48对D.60对解析 与正方体的一个面上的一条对角线成60°角的对角线有8条,故共有8对.正方体的12条面对角线共有12×8=96(对),且每对均重复计算一次,故共有962=48(对).答案 C17.一个旅游景区的游览线路如图所示,某人从P 点处进,Q 点处出,沿图中线路游览A ,B ,C 三个景点及沿途风景,则不重复(除交汇点O 外)的不同游览线路有________种(用数字作答).解析 根据题意,从点P 处进入后,参观第一个景点时,有6个路口可以选择,从中任选一个,有6种选法;参观完第一个景点,参观第二个景点时,有4个路口可以选择,从中任选一个,有4种选法;参观完第二个景点,参观第三个景点时,有2个路口可以选择,从中任取一个,有2种选法.由分步乘法计数原理知共有6×4×2=48种不同游览线路.答案4818.(2017.浙江名校协作体联考)回文数是指从左到右与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,...,99.3位回文数有90个:101,111,121,...,191,202, (999)则(1)4位回文数有________个;(2)2n+1(n∈N*)位回文数有________个.解析(1)4位回文数相当于填4个方格,首尾相同,且不为0,共9种填法,中间两位一样,有10种填法,共计9×10=90(种)填法,即4位回文数有90个.(2)根据回文数的定义,此问题也可以转化成填方格.结合计数原理,知有9×10n种填法.答案(1)90(2)9×10n。
第十章计数原理10.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理考纲要求理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理,会用它们分析和解决一些简单的实际问题.1.分类加法计数原理:完成一件事情可以有n类方案,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n类方案中有m n种不同的方法,那么完成这件事情共有__________种不同的方法.2.分步乘法计数原理:完成一件事情需要分成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m n种不同的方法,那么完成这件事情共有______________种不同的方法.1.4封不同的信投入三个不同的信箱中,所有投法的种数是( ).A.34B.43C.A34D.C342.4个人去借3本不同的书(全部借完),所有借法的种数是( ).A.34B.43C.A34D.C343.有A,B两种类型的车床各一台,现有甲、乙、丙三名工人,其中甲、乙都会操作两种车床,丙只会操作A种车床,现在要从三名工人中选2名分别去操作以上车床,不同的选派方法有( ).A.6种B.5种C.4种D.3种4.有不同颜色的四件上衣与不同颜色的三条长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数是________.5.农科院小李在做某项试验中,计划从花生、大白菜、大豆、玉米、小麦、高粱这6种种子中选出4种,分别种植在4块不同的空地上(1块空地只能种1种作物).若小李已决定在第1块空地上种玉米或高粱,则不同的种植方案有________种.(用数字作答)一、分类加法计数原理的应用【例1】高三 (1)班有学生50人,男30人,女20人;高三(2)班有学生60人,男30人,女30人;高三(3)班有学生55人,男35人,女20人.(1)从高三(1)班或(2)班或(3)班选一名学生任学生会主席,有多少种不同的选法?(2)从高三(1)班、(2)班男生中,或从高三(3)班女生中选一名学生任学生会主席,有多少种不同的选法?方法提炼运用分类加法计数原理时,首先要根据问题的特点,确定分类标准,分类应满足:完成一件事的任何一种方法,必属于某一类而且仅属于某一类,即“类”与“类”间有独立性与并列性.请做演练巩固提升1二、分步乘法计数原理的应用【例2-1】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?【例2-2】已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)表示平面上的点(a,b∈M),问:(1)P可表示平面上多少个不同的点?(2)P可表示平面上多少个第二象限的点?(3)P可表示多少个不在直线y=x上的点?方法提炼运用分步乘法计数原理时,首先要根据问题的特点,按事件发生的过程合理分步,然后再确定每一步中完成任务有多少种方法,最后根据分步乘法计数原理求出所有的方法数.请做演练巩固提升4三、两个计数原理的综合应用【例3-1】如图,用4种不同的颜色对图中5个区域涂色(4种颜色全部使用),要求每个区域涂1种颜色,相邻的区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色种数有( ).A.72种B.96种C.108种D.120种【例3-2】编号为A,B,C,D,E的五个小球放在如图所示的五个盒子里,要求每个盒子只能放一个小球,且A球不能放在1,2号盒子中,B球必须放在与A球相邻的盒子中,则不同的放法有__________种.方法提炼对于某些复杂的问题,有时既要用分类加法计数原理,又要用分步乘法计数原理.运用两个计数原理解题时是先分类、后分步,还是先分步、后分类,应视具体问题而定,并搞清分类或分步的具体标准是什么,完成事情的含义和标准是什么.请做演练巩固提升5注意分情况求解勿重勿漏【典例】在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息.若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为( ).A.10 B.11 C.12 D.15解析:(方法一)分0个相同、1个相同、2个相同讨论.(1)若0个相同,则信息为:1001.共1个.(2)若1个相同,则信息为:0001,1101,1011,1000.共4个.(3)若2个相同,又分为以下情况:①若位置一与二相同,则信息为:0101;②若位置一与三相同,则信息为:0011;③若位置一与四相同,则信息为:0000;④若位置二与三相同,则信息为:1111;⑤若位置二与四相同,则信息为:1100;⑥若位置三与四相同,则信息为:1010.共有6个.故与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为1+4+6=11.(方法二)若0个相同,共有1个;若1个相同,共有C14=4(个);若2个相同,共有C24=6(个).故共有1+4+6=11(个).答案:B答题指导:1.本题考查的是分类加法计数原理,难度不大,属中档题.2.本题要求至多有两个对应位置上的数字相同,应按照0个相同、1个相同、2个相同进行讨论,本题易错点是易漏掉0个相同的情况.1.6名同学安排到3个社区A,B,C参加志愿者服务,每个社区安排两名同学,其中甲同学必须到A社区,乙和丙同学均不能到C社区,则不同的安排方法种数为( ).A.12 B.9 C.6 D.52.五名篮球运动员比赛前将外衣放在休息室,比赛后都回到休息室取衣服.由于灯光暗淡,看不清自己的外衣,则至少有两人拿对自己的外衣的情况有( ).A.30种B.31种C.35种D.40种3.形如45132这样的数称为“波浪数”,即十位数字、千位数字均比它们各自相邻的数字大,则由1,2,3,4,5可构成的数字不重复的五位“波浪数”的个数为( ).A.12 B.24 C.16 D.204.在2012年伦敦奥运选手选拔赛上,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.5.若一份试卷共有10道选做题,分为两个系列,每个系列有5道题,要求考生选做6道题,但每个系列至多选4道题,则每位考生选做方案种数为__________.参考答案基础梳理自测知识梳理1.N =m 1+m 2+…+m n2.N =m 1×m 2×…×m n基础自测1.A 解析:每封信有3种投法,根据分步乘法计数原理,4封不同的信投入三个不同的信箱,共有3×3×3×3=34种投法.2.B 解析:每本书有4种借法,根据分步乘法计数原理,4个人去借3本不同的书(全部借完)共有4×4×4=43种借法.3.C 解析:从三名工人中选甲、乙两人有2种选派方法;选中甲、丙,则只有1种选派方法;选中乙、丙,只有1种选派方法,共2+1+1=4种.4.12 解析:先选上衣,从4件上衣中选一件有4种,第二步选长裤,从3条长裤中选一条有3种,由分步乘法原理可知有4×3=12种配法.5.120 解析:由已知条件可得第1块地有C12种种植方法,则第2~4块地共有A35种种植方法,由分步乘法计数原理可得,不同的种植方案有C12A35=120种.考点探究突破【例1】 解:(1)从高三(1)班50人中选一人有50种选法;从高三(2)班60人中选一人有60种选法;从高三(3)班中选一人有55种选法,∴共有50+60+55=165(种).(2)从高三(1)班、(2)班男生中选一人有30+30=60(种)选法,从高三(3)班女生中选有20种选法,∴共有30+30+20=80(种).【例2-1】 解:先排第一天,可排5人中的任一人,有5种排法;再排第二天,此时不能排第一天已排的人,有4种排法;再排第三天,此时不能排第二天已排的人,仍有4种排法;同理,第四、五两天均各有4种排法.由分步乘法计数原理可得值班表共有不同排法数为:5×4×4×4×4=1 280(种).【例2-2】 解:(1)确定平面上的点P (a ,b )可分两步完成:第一步确定a 的值,共有6种取法;第二步确定b 的值,共有6种取法.故P 可表示平面上36个不同的点.(2)确定第二象限点,可分两步完成:第一步确定a ,由于a <0,所以有3种取法;第二步确定b ,由于b >0,所以有2种取法.由分步乘法计数原理,得到P 可表示第二象限的点的个数是3×2=6.(3)点P (a ,b )在直线y =x 上的充要条件是a =b ,因此a 和b 必须在集合M 中取同一元素,共有6种取法,即在直线y =x 上的点有6个. 由(1)得P 可表示不在直线y =x 上的点共有36-6=30(个).【例3-1】 B 解析:若1,3不同色,则1,2,3,4必不同色,有443A =72种涂色法;若1,3同色,有1343C A =24种涂色法.根据分类加法计数原理可知,共有72+24=96种涂色法.【例3-2】 30 解析:根据A 球所在位置分三类:(1)若A 球放在3号盒子内,则B 球只能放在4号盒子内,余下的三个盒子放球C ,D ,E 有33A =6种不同的放法,则根据分步计数原理,此时有33A =6种不同的放法;(2)若A 球放在5号盒子内,则B 球只能放在4号盒子内,余下的三个盒子放球C ,D ,E 有33A =6种不同的放法,则根据分步计数原理,此时有33A =6种不同的放法;(3)若A 球放在4号盒子内,则B 球可以放在2号,3号,5号盒子中的任何一个,余下的三个盒子放球C ,D ,E 有33A =6种不同的放法,根据分步计数原理,此时有1333A A =18种不同的放法.综上所述,由分类计数原理得不同的放法共有6+6+18=30种.演练巩固提升1.B 解析:当乙、丙中有一人在A 社区时有112232C C C =6种安排方法;当乙、丙两人都在B 社区时有1232C C =3种安排方法,所以共有9种不同的安排方法.2.B 解析:至少有两人拿对自己的外衣,分为2人拿对,3人拿对和全拿对自己的外衣,2人拿对有25C ×2=20种,3人拿对有35C ×1=10种,全拿对有1种,共20+10+1=31种.3.C 解析:当十位数字和千位数字排4,5时,有2323A A =12个“波浪数”;当十位数字排3,千位数字排5时,万位数字必须排4,其他两位排1,2,有22A =2个“波浪数”;同理,交换3与5的位置,也有22A =2个“波浪数”.故共有16个“波浪数”.4.2 880 解析:先安排甲、乙、丙三人在1,3,5,7号跑道上有34A 种,余下5人有55A 种.由分步乘法原理得34A ×55A =2 880种.5.200 解析:因为每个系列至多选4道题,所以分为两类:一类是一个系列选4道题,另一个系列选2道题,共有22A ·45C ·25C =100种方法;另一类是每个系列各选3道题,共有35C ·35C =100种方法.由分类计数原理得共有100+100=200种不同的选做方案.。
第1讲 分类加法计数原理与分步乘法计数原理理解排列、组合的概念.能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式.能解决简单的实际问题能用计数原理证明二项式定理.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义,了了解两个互斥事件的概率加法公式理解古典概型及其概率计算公式.会计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.了解随机数的意义,能运用模拟方法估计概率.了解几何概型的意义理解取有限个值的离散型随机变量及其分布列的概念,了解分布列对理解超几何分布及其导出过程,并能进行简单的应用.理解取有限个值的离散型随机变量的均值、方差的概念,能计算简单1.两个计数原理分类加法计数原理与分类有关,各种方法相互独立,用其中的任一种方法都可以完成这件事;分步乘法计数原理与分步有关,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在分类加法计数原理中,两类不同方案中的方法可以相同.( ) (2)在分类加法计数原理中,每类方案中的方法都能直接完成这件事.( ) (3)在分步乘法计数原理中,每个步骤中完成这个步骤的方法是各不相同的.( ) (4)在分步乘法计数原理中,事件是分两步完成的,其中任何一个单独的步骤都能完成这件事.( )答案:(1)×(2)√ (3)√ (4)×从0,1,2,3,4,5这六个数字中,任取两不同数字相加,其和为偶数的不同取法的种数有( )A .30B .20C .10D .6解析:选D.从0,1,2,3,4,5六个数字中,任取两不同数和为偶数可分为两类,①取出的两数都是偶数,共有3种方法;②取出的两数都是奇数,共有3种方法,故由分类加法计数原理得共有N =3+3=6(种).某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个新节目插入节目单中,那么不同的插法种数为( )A .504B .210C .336D .120解析:选A.3个新节目一个一个插入节目单中,分别有7,8,9种方法,所以不同的插法种数为7×8×9=504.某同学逛书店,发现有三本喜欢的书,决定至少买其中一本,则购买的方案有________种.解析:至少买其中一本的意思是买一本或买两本或买三本,故分三类.第一类:买一本有3种;第二类:买两本有3种;第三类:买三本有1种.共有3+3+1=7种购买方案.答案:7(教材习题改编)书架的第1层放有4本不同的语文书,第2层放有5本不同的数学书,第3层放有6本不同的体育书.从书架上任取1本书,不同的取法种数为________,从第1,2,3层分别各取1本书,不同的取法种数为________.解析:由分类加法计数原理知,从书架上任取1本书,不同的取法总数为4+5+6=15.由分步乘法计数原理知,从1,2,3层分别各取1本书,不同的取法总数为4×5×6=120.答案:15 120分类加法计数原理[典例引领](1)椭圆x 2m +y 2n=1(m >0,n >0)的焦点在x 轴上,且m ∈{1,2,3,4,5},n ∈{1,2,3,4,5,6,7},则这样的椭圆的个数为( )A .10B .12C .20D .35(2)在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数的个数为________. 【解析】 (1)因为焦点在x 轴上,m >n ,以m 的值为标准分类,由分类加法计数原理,可分为四类:第一类:m =5时,使m >n ,n 有4种选择;第二类:m =4时,使m >n ,n 有3种选择;第三类:m =3时,使m >n ,n 有2种选择;第四类:m =2时,使m >n ,n 有1种选择.故符合条件的椭圆共有10个.故选A.(2)根据题意,将十位上的数字按1,2,3,4,5,6,7,8的情况分成8类,在每一类中满足题目条件的两位数分别是8个,7个,6个,5个,4个,3个,2个,1个.由分类加法计数原理知,符合条件的两位数共有8+7+6+5+4+3+2+1=36(个). 【答案】 (1)A (2)361.在本例(1)中,若m ∈{1,2,…,k },n ∈{1,2,…,k }(k ∈N *),其他条件不变,这样的椭圆的个数为________.解析:因为m >n .当m =k 时,n =1,2,…,k -1. 当m =k -1时,n =1,2,…,k -2. …当m =3时,n =1,2. 当m =2时,n =1.所以共有1+2+…+(k -1)=k (k -1)2(个).答案:k (k -1)22.若本例(2)条件变为“个位数字不小于十位数字”,则两位数的个数为________. 解析:分两类:一类:个位数字大于十位数字的两位数,由本例(2)知共有36个;另一类:个位数字与十位数字相同的有11,22,33,44,55,66,77,88,99,共9个.由分类加法计数原理知,共有36+9=45(个).答案:45分类加法计数原理的两个条件(1)根据问题的特点能确定一个适合它的分类标准,然后在这个标准下进行分类; (2)完成这件事的任何一种方法必须属于某一类,并且分别属于不同类的两种方法是不同的方法,只有满足这些条件,才可以用分类加法计数原理.[通关练习]1.我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013 是“六合数”),则首位为2的“六合数”共有( )A .18个B .15个C .12个D .9个解析:选B.依题意,这个四位数的百位数、十位数、个位数之和为4.由4、0、0组成3个数分别为400、040、004;由3、1、0组成6个数分别为310、301、130、103、013、031;由2、2、0组成3个数分别为220、202、022;由2、1、1组成3个数分别为211、121、112.共计:3+6+3+3=15(个).2.已知集合P ={x ,1},Q ={y ,1,2},其中x ,y ∈{1,2,3,…,9},且P ⊆Q .把满足上述条件的一对有序整数对(x ,y )作为一个点的坐标,则这样的点的个数是( )A .9B .14C .15D .21解析:选B.因为P ={x ,1},Q ={y ,1,2},且P ⊆Q , 所以x ∈{y ,2}.所以当x =2时,y =3,4,5,6,7,8,9,共7种情况; 当x =y 时,x =3,4,5,6,7,8,9,共7种情况. 故共有7+7=14种情况,即这样的点的个数为14.分步乘法计数原理[典例引领](1)(2016·高考全国卷Ⅱ)如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )A.24 B.18C.12 D.9(2)有六名同学报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加一项,则共有________种不同的报名方法.【解析】(1)由题意可知E→F共有6种走法,F→G共有3种走法,由乘法计数原理知,共有6×3=18种走法,故选B.(2)每项限报一人,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一个项目有6种选法,第二个项目有5种选法,第三个项目有4种选法,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有6×5×4=120(种).【答案】(1)B (2)1201.若将本例(2)中将条件“每项限报一人,且每人至多参加一项”改为“每人恰好参加一项,每项人数不限”,则有多少种不同的报名方法?解:每人都可以从这三个智力项目中选报一项,各有3种不同的报名方法,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有36=729(种).2.若将本例(2)条件中的“每人至多参加一项”改为“每人参加的项目数不限”,其他不变,则有多少种不同的报名方法?解:每人参加的项目数不限,因此每一个项目都可以从六人中任选一人,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有63=216(种).利用分步乘法计数原理解题的策略(1)要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的.(2)分步要做到“步骤完整”,只有完成了所有步骤,才完成任务,根据分步乘法计数原理,把完成每一步的方法数相乘,得到总方法数.[提醒] 分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步确保连续,逐步完成.[通关练习]1.将3张不同的电影票分给10名同学中的3人,每人1张,则不同的分法种数是( )A.2 160 B.720C.240 D.120解析:选B.分步来完成此事.第1张电影票有10种分法;第2张电影票有9种分法;第3张电影票有8种分法,共有10×9×8=720种分法.2.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)(a,b∈M)表示平面上的点,则(1)P可表示平面上________个不同的点;(2)P可表示平面上________个第二象限的点.解析:(1)确定平面上的点P(a,b)可分两步完成:第一步确定a的值,共有6种确定方法;第二步确定b的值,也有6种确定方法.根据分步乘法计数原理,得到平面上的点的个数是6×6=36.(2)确定第二象限的点,可分两步完成:第一步确定a,由于a<0,所以有3种确定方法;第二步确定b,由于b>0,所以有2种确定方法.由分步乘法计数原理,得到第二象限的点的个数是3×2=6.答案:(1)36 (2)6两个计数原理的综合应用[典例引领](1)满足a,b∈{-1,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为( )A.9 B.8C.7 D.6(2)(2018·大同质检)如图所示,用4种不同的颜色涂在图中的矩形A,B,C,D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂法有( )A.72种B.48种C.24种D.12种【解析】(1)由a,b的取值可知,ax2+2x+b=0有实数解的条件为Δ=22-4ab=4-4ab≥0,当a=-1时,b=-1,1,2,共3种情况,当a=1时,b=-1,1,共2种情况;当a=2时,b=-1,有1种情况,共有3+2+1=6种情况.(2)首先涂A有4种涂法,则涂B有3种涂法,C与A,B相邻,则C有2种涂法,D只与C相邻,则D有3种涂法,所以共有4×3×2×3=72种涂法.【答案】(1)D (2)A与两个计数原理有关问题的解题策略(1)在综合应用两个计数原理解决问题时,一般是先分类再分步,但在分步时可能又会用到分类加法计数原理.(2)对于较复杂的两个计数原理综合应用的问题,可恰当地画出示意图或列出表格,使问题形象化、直观化.[通关练习]1.如果一个三位正整数“a1a2a3”满足a1<a2,且a2>a3,则称这样的三位数为凸数(如120,343,275等),那么所有凸数的个数为( )A.240 B.204C.729 D.920解析:选A.若a2=2,则凸数为120与121,共1×2=2个.若a2=3,则凸数有2×3=6个.若a2=4,则凸数有3×4=12个,…,若a2=9,则凸数有8×9=72个.所以所有凸数有2+6+12+20+30+42+56+72=240(个).2.如图,用6种不同的颜色分别给图中A,B,C,D四块区域涂色,若相邻区域不能涂同一种颜色,则不同的涂法共有( )A.400种B.460种C.480种D.496种解析:选C.完成此事可能使用4种颜色,也可能使用3种颜色.当使用4种颜色时:从A开始,有6种方法,B有5种,C有4种,D有3种,完成此事共有6×5×4×3=360种方法;当使用3种颜色时:A,D使用同一种颜色,从A,D开始,有6种方法,B有5种,C有4种,完成此事共有6×5×4=120种方法.由分类加法计数原理可知:不同的涂法有360+120=480(种).应用两个计数原理的难点在于明确分类还是分步在处理具体的应用问题时,首先必须弄清楚“分类”与“分步”的具体标准是什么.选择合理的标准处理事情,可以避免计数的重复或遗漏.(1)分类要做到“不重不漏”,分类后再分别对每一类进行计数,最后用分类加法计数原理求和,得到总数.(2)分步要做到“步骤完整”,完成了所有步骤,恰好完成任务,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,最后根据分步乘法计数原理,把完成每一步的方法数相乘,得到总数.易错防范(1)切实理解“完成一件事”的含义,以确定需要分类还是需要分步进行.(2)分类的关键在于要做到“不重不漏”,分步的关键在于要正确设计分步的程序,即合理分类,准确分步.1.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+b i,其中虚数的个数是( )A.30 B.42C.36 D.35解析:选C.因为a+b i为虚数,所以b≠0,即b有6种取法,a有6种取法,由分步乘法计数原理知可以组成6×6=36个虚数.2.用10元、5元和1元来支付20元钱的书款,不同的支付方法有( )A.3种B.5种C.9种D.12种解析:选C.只用一种币值有2张10元,4张5元,20张1元,共3种;用两种币值的有1张10元,2张5元;1张10元,10张1元;3张5元,5张1元;2张5元,10张1元;1张5元,15张1元,共5种;用三种币值的有1张10元,1张5元,5张1元,共1种.由分类加法计数原理得,共有3+5+1=9(种).3.某电话局的电话号码为139××××××××,若前六位固定,最后五位数字是由6或8组成的,则这样的电话号码的个数为( )A.20 B.25C.32 D.60解析:选C.依据题意知,最后五位数字由6或8组成,可分5步完成,每一步有2种方法,根据分步乘法计数原理,符合题意的电话号码的个数为25=32.4.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中偶数的个数为( ) A.24 B.48C.60 D.72解析:选 B.先排个位,再排十位,百位,千位,万位,依次有2,4,3,2,1种排法,由分步乘法计数原理知偶数的个数为2×4×3×2×1=48.5.已知两条异面直线a,b上分别有5个点和8个点,则这13个点可以确定不同的平面个数为( )A.40 B.16C.13 D.10解析:选C.分两类情况讨论:第1类,直线a分别与直线b上的8个点可以确定8个不同的平面;第2类,直线b 分别与直线a 上的5个点可以确定5个不同的平面.根据分类加法计数原理知,共可以确定8+5=13个不同的平面.6.已知集合M ={1,-2,3},N ={-4,5,6,-7},从两个集合中各选一个数作为点的坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第三、四象限内不同点的个数为( )A .18个B .10个C .16个D .14个解析:选B.第三、四象限内点的纵坐标为负值,分2种情况讨论. ①取M 中的点作横坐标,取N 中的点作纵坐标,有3×2=6种情况; ②取N 中的点作横坐标,取M 中的点作纵坐标,有4×1=4种情况. 综上共有6+4=10种情况.7.某市汽车牌照号码可以上网自编,但规定从左到右第二个号码只能从字母B ,C ,D 中选择,其他四个号码可以从0~9这十个数字中选择(数字可以重复),有车主第一个号码(从左到右)只想在数字3,5,6,8,9中选择,其他号码只想在1,3,6,9中选择,则他的车牌号码可选的所有可能情况有( )A .180种B .360种C .720种D .960种解析:选D.按照车主的要求,从左到右第一个号码有5种选法,第二个号码有3种选法,其余三个号码各有4种选法.因此车牌号码可选的所有可能情况有5×3×4×4×4=960(种).8.直线l :x a +y b=1中,a ∈{1,3,5,7},b ∈{2,4,6,8}.若l 与坐标轴围成的三角形的面积不小于10,则这样的直线的条数为( )A .6B .7C .8D .16解析:选B.l 与坐标轴围成的三角形的面积为S =12ab ≥10,即ab ≥20.当a =1时,不满足;当a =3时,b =8,即1条.当a ∈{5,7}时,b ∈{4,6,8},此时a 的取法有2种,b 的取法有3种,则直线l 的条数为2×3=6.故满足条件的直线的条数为1+6=7.故选B.9.一个旅游景区的游览线路如图所示,某人从P 点处进,Q 点处出,沿图中线路游览A ,B ,C 三个景点及沿途风景,则不重复(除交汇点O 外)的不同游览线路有( )A.6种B.8种C.12种D.48种解析:选D.从P点处进入结点O以后,游览每一个景点所走环形路线都有2个入口(或2个出口),若先游览完A景点,再进入另外两个景点,最后从Q点处出有(4+4)×2=16种不同的方法;同理,若先游览B景点,有16种不同的方法;若先游览C景点,有16种不同的方法,因而所求的不同游览线路有3×16=48(种).10.如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是( )A.48 B.18C.24 D.36解析:选 D.分类讨论:第1类,对于每一条棱,都可以与两个侧面构成“正交线面对”,这样的“正交线面对”有2×12=24个;第2类,对于每一条面对角线,都可以与一个对角面构成“正交线面对”,这样的“正交线面对”有12个.所以正方体中“正交线面对”共有24+12=36(个).11.设集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y ∈A∪B},则A*B中元素的个数是( )A.7 B.10C.25D.52解析:选B.因为集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A ∪B={-1,0,1,2,3},所以x有2种取法,y有5种取法,所以根据分步乘法计数原理得2×5=10.12.在如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为( )A.24种B.48种C.72种D.96种解析:选C.分两种情况:(1)A,C不同色,先涂A有4种,C有3种,E有2种,B,D有1种,有4×3×2=24(种).(2)A,C同色,先涂A有4种,E有3种,C有1种,B,D各有2种,有4×3×2×2=48(种).综上两种情况,不同的涂色方法共有48+24=72(种).13.从班委会5名成员中选出3名,分别担任班级学习委员、文娱委员与体育委员,其中甲、乙二人不能担任文娱委员,则不同的选法共有________种(用数字作答).解析:第一步,先选出文娱委员,因为甲、乙不能担任,所以从剩下的3人中选1人当文娱委员,有3种选法.第二步,从剩下的4人中选学习委员和体育委员,又可分两步进行:先选学习委员有4种选法,再选体育委员有3种选法.由分步乘法计数原理可得,不同的选法共有3×4×3=36(种).答案:3614.乘积(a+b+c)(d+e+f+h)(i+j+k+l+m)展开后共有________项.解析:由(a+b+c)(d+e+f+h)(i+j+k+l+m)展开式各项都是从每个因式中选一个字母的乘积,由分步乘法计数原理可得其展开式共有3×4×5=60(项).答案:6015.在平面直角坐标系内,点P(a,b)的坐标满足a≠b,且a,b都是集合{1,2,3,4,5,6}中的元素.又点P到原点的距离|OP|≥5,则这样的点P的个数为________.解析:依题意可知:当a=1时,b=5,6,两种情况;当a=2时,b=5,6,两种情况;当a=3时,b=4,5,6,三种情况;当a=4时,b=3,5,6,三种情况;当a=5或6时,b各有五种情况.所以共有2+2+3+3+5+5=20种情况.答案:2016.已知集合A={最大边长为7,且三边长均为正整数的三角形},则集合A的真子集共有________个.解析:另外两个边长用x,y(x,y∈N*)表示,且不妨设1≤x≤y≤7,要构成三角形,必须x+y≥8.当y取7时,x可取1,2,3,…,7,有7个三角形;当y取6时,x可取2,3,…,6,有5个三角形;当y取5时,x可取3,4,5,有3个三角形.当y 取4时,x 只能取4,只有1个三角形.所以所求三角形的个数为7+5+3+1=16.其真子集共有(216-1)个.答案:216-11.在某校举行的羽毛球两人决赛中,采用5局3胜制的比赛规则,先赢3局者获胜,直到决出胜负为止.若甲、乙两名同学参加比赛,则所有可能出现的情形(个人输赢局次的不同视为不同情形)共有( )A .6种B .12种C .18种D .20种 解析:选D.分三种情况:恰好打3局(一人赢3局),有2种情形;恰好打4局(一人前3局中赢2局,输1局,第4局赢),共有2×3=6种情形;恰好打5局(一人前4局中赢2局,输2局,第5局赢),共有2×4×32=12种情形.所有可能出现的情形共有2+6+12=20种.故选D.2.定义“规范01数列”{a n }如下:{a n }共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意k ≤2m ,a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数.若m =4,则不同的“规范01数列”共有( )A .18个B .16个C .14个D .12个解析:选C.设a 1,a 2,a 3,…,a k 中0的个数为t ,则1的个数为k -t ,由2m =8知,k ≤8且t ≥k -t ≥0,则⎩⎪⎨⎪⎧t ≤k ≤2tk ≤8t ≤4k ,t ∈N *. 法一:当t =1时,k =1,2;当t =2时,k =2,3,4;当t =3时,k =3,4,5,6;当t =4时,k =4,5,6,7,8,所以“规范01数列”共有2+3+4+5=14(个).法二:问题即是⎩⎪⎨⎪⎧t ≤k ≤2t k ≤8t ≤4k ,t ∈N *表示的区域的整点(格点)的个数,如图整点(格点)为2+3+4+5=14个,即“规范01数列”共有14个.3.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,这样的等比数列的个数为________.解析:当公比为2时,等比数列可为1,2,4或2,4,8;当公比为3时,等比数列可为1,3,9;当公比为32时,等比数列可为4,6,9.易知公比为12,13,23时,共有2+1+1=4个.故共有2+1+1+4=8(个).答案:84.x +y +z =10的正整数解的组数为________.解析:可按x 的值分类:当x =1时,y +z =9,共有8组;当x =2时,y +z =8,共有7组;当x =3时,y +z =7,共有6组;当x =4时,y +z =6,共有5组;当x =5时,y +z =5,共有4组;当x =6时,y +x =4,共有3组;当x =7时,y +z =3,共有2组;当x =8时,y +z =2,共有1组.由分类加法计数原理可知:共有8+7+6+5+4+3+2+1=8×92=36(组). 答案:365.由数字1,2,3,4,(1)可组成多少个三位数?(2)可组成多少个没有重复数字的三位数?(3)可组成多少个没有重复数字,且百位数字大于十位数字,十位数字大于个位数字的三位数?解:(1)百位数共有4种排法;十位数共有4种排法;个位数共有4种排法,根据分步乘法计数原理知共可组成43=64个三位数.(2)百位上共有4种排法;十位上共有3种排法;个位上共有2种排法,由分步乘法计数原理知共可排成没有重复数字的三位数4×3×2=24(个).(3)排出的三位数分别是432、431、421、321,共4个.6.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},若a,b,c∈M,则:(1)y=ax2+bx+c可以表示多少个不同的二次函数?(2)y=ax2+bx+c可以表示多少个图象开口向上的二次函数?解:(1)y=ax2+bx+c表示二次函数时,a的取值有5种情况,b的取值有6种情况,c 的取值有6种情况,因此y=ax2+bx+c可以表示5×6×6=180个不同的二次函数.(2)当y=ax2+bx+c的图象开口向上时,a的取值有2种情况,b,c的取值均有6种情况,因此y=ax2+bx+c可以表示2×6×6=72个图象开口向上的二次函数.。