10.1分类计数原理与分步计数原理⑴
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10.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理【高考导航】考查分类加法计数原理和分步乘法计数原理的应用.【复习指导】复习时要弄清分类加法计数原理和分步乘法计数原理的区别与联系,这是解排列组合问题的基础。
基础梳理1.分类加法计数原理 2.分步乘法计数原理考向一 分类加法计数原理【例1】►(2011·全国)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友一本,则不同的赠送方法共有( ).A .4种B .10种C .18种D .20种[审题视点] 由于是两类不同的书本,故用分类加法计数原理.【训练1】 如图所示,在连接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.答案 40考向二 分步乘法计数原理【例2】►(2011·北京)用数字2,3组成四位数,且数字2,3至少都出现一次,这样 问题1:分类计数原理和分布技术原理有何区别? 问题2:用两个计数原理解决问题时,要注意哪些问题?自主探究的四位数共有________个(用数字作答).[审题视点] 组成这个四位数须分4步完成,故用分步乘法计数原理.注意:各步之间相互联系,依次都完成后,才能做完这件事.简单说使用分步计数原理的原则是步与步之间的方法“相互独立,逐步完成”.【训练2】由数字1,2,3,4,(1)可组成多少个3位数;(2)可组成多少个没有重复数字的3位数;(3)可组成多少个没有重复数字的三位数,且百位数字大于十位数字,十位数字大于个位数字.考向三涂色问题【例3】►如图,用5种不同的颜色给图中A、B、C、D四个区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不同,求有多少种不同的涂色方法?[审题视点] 根据乘法原理逐块涂色,要注意在不相邻的区域内可使用同一种颜涂色问题的实质是分类与分步,一般是整体分步,分步过程中若出现某一步需分情况说明时还要进行分类.涂色问题通常没有固定的方法可循,只能按照题目的实际情况,结合两个基本原理和排列组合的知识灵活处理.【训练3】如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条规范解答20——如何解决涂色问题【问题研究】涂色问题是由两个基本原理和排列组合知识的综合运用所产生的一类问题,这类问题是计数原理应用的典型问题,由于涂色本身就是策略的一个运用过程,能较好地考查考生的思维连贯性与敏捷性,加之涂色问题的趣味性,自然成为新课标高考的命题热点.【解决方案】涂色问题的关键是颜色的数目和在不相邻的区域内是否可以使用同一种颜色,具体操作法和按照颜色的数目进行分类法是解决这类问题的首选方法.【示例】►(本小题满分12分)用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在“田”字形的4个小方格内,每格涂一种颜色,相邻两格涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?1 23 4在涂色问题中一定要看颜色是否可以重复使用,不允许重复使用的涂色问题实际上就是一般的排列问题,当颜色允许重复使用时,要充分利用两个计数原理分析解决问题.【试一试】(2011·湖北)给n个自上而下相连的正方形着黑色或白色.当n≤4时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相邻的着色方案如下图所示:由此推断,当n=6时,黑色正方形互不相邻的着色方案共有__________种,至少有两个黑色正方形相邻的着色方案共有________种.(结果用数值表示)[尝试解答](1)当n=6时,如果没有黑色正方形有1种方案,当有1个黑色正方形时,有6种方案,当有两个黑色正方形时,采用插空法,即两个黑色正方形插入四个白色正方形形成的5个空内,有C25=10种方案,当有三个黑色正方形时,同上方法有C34=4种方案,由图可知不可能有4个,5个,6个黑色正方形,综上可知共有21种方案.(2)将6个正方形空格涂有黑白两种颜色,每个空格都有两种方案,由分步计数原理一共有26种方案,本问所求事件为(1)的对立事件,故至少有两个黑色正方形相邻的方案有26-21=43(种).答案2143。
第一节分类加法计数原理与分步乘法计数原理【知识重温】一、必记3个知识点1.分类加法计数原理完成一件事有n类不同的方案,在第一类方案中有m1种不同的方法,在第二类方案中有m2种不同的方法,…,在第n类方案中有m n种不同的方法,则完成这件事情,共有N=①____________________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个不同的步骤,完成第一步有m1种不同的方法,完成第二步有m2种不同的方法,…,完成第n步有m n种不同的方法,那么完成这件事情共有N=②____________________种不同的方法.3.两个原理的区别与联系分类加法计数原理与分步乘法计数原理,都涉及③____________________的不同方法的种数.它们的区别在于:分类加法计数原理与④________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⑤________有关,各个步骤⑥________,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成.二、必明2个易误点1.分类加法计数原理在使用时易忽视每类做法中每一种方法都能完成这件事情,类与类之间是独立的.2.分步乘法计数原理在使用时易忽视每步中某一种方法只是完成这件事的一部分,而未完成这件事,步步之间是相关联的.【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”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.()二、教材改编2.已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},从M,N这两个集合中各取一个元素分别作为点的横坐标,纵坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第一、第二象限内不同的点的个数是()A.12B.8C.6D.43.如图,从A城到B城有3条路;从B城到D城有4条路;从A 城到C城有4条路,从C城到D城有5条路,则某旅客从A城到D城共有________条不同的路线.三、易错易混4.已知a,b∈{2,3,4,5,6,7,8,9},则log a b的不同取值个数为________.5.某项测试要过两关,第一关有3种测试方案,第二关有5种测试方案,某人参加该项测试,不同的测试方法种数为() A.3+5 B.3×5 C.35D.53202210.1四、走进高考6.[2020·山东卷]6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A.120种B.90种C.60种D.30种考点一分类加法计数原理[自主练透型]1.[2021·湘赣十四校联考]有一数学问题可用综合法和分析法两种方法证明,有5名同学只会用综合法证明,有3名同学只会用分析法证明,现从这些同学中任选1名同学证明这个问题,不同的选法种数为()A.8B.15C.18D.302.椭圆错误!+错误!=1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________.3.如图,从A到O有________种不同的走法(不重复过一点).悟·技法1。
分类计数原理与分步计数原理一、高考要求正确理解分类计数原理和分步计数原理,理解它们的不同之处,并能用它来分析解决一些实际问题。
二、考向指南(1)本考点主要考查两个原理的直接运用和综合运用,在高考中占有一定的地位,运用两个原理实际上是使数的统计在复杂的情形下转化为简单的情形,也是转化思想的考查。
(2)本考点考查的题型为选择题或填空题,难度在中等偏难。
三、典型例题例1.(1)将4封信投入3个邮筒,有多少种不同的投法?(2)3位旅客,到4个旅馆住宿,有多少种不同的住宿方法?(3)8本不同的书,任选3本分给3个同学,每人一本,有多少种不同的分法?例2.现有高一四个班学生34人,其中一、二、三、四班各7人、8人、9人、10人,他们自愿组成数学课外小组。
(1)选其中一人为负责人,有多少种不同的选法?(2)每班选一名组长,有多少种不同的选法?(3)推选两人作中心发言,这二人需要来自于不同的班级,有多少种不同的选法?例3.将1个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的2个端点异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同染色方法的总数。
题后反思:解决这类问题,要搞清楚3个方面:(1)什么是做一件事;(2)这件事是怎么做的;(3)是分类还是分步,运用加法原理还是乘法原理。
四、典型考题导析1.(2002,上海)如图,A、B、C、D是海上四个小岛,要建三座桥,将这四个岛连接起来,不同的建桥方案有种。
DACB2.(2003,全国)将三种作物种植在如图的5块实验田里,每块种植一种作物且相邻的实验田不能种植同一种作物,不同的种植方法共有种。
链接题:在一块并排10垄的田地中,选择两垄分别种植A、B两种作物,每种作物种植一垄。
为了有利于作物生长,要求A、B两种作物的间隔不小于6垄,则不同的种植方法共有种(用数字作答)。
3.(2003,江苏)某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分,现要栽种4种颜色的花,每部分栽种一种,且相邻部分不能栽种相同颜色的花,不同栽种的方法有 种。