高中数学(人教版)选修2-3教学课件:1.1《两个基本原理》课件
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导入新课想一想先看下面的问题从我们班推选出两名同学担任班长,有多少种不同的选法?把我们的同学排成一排,共有多少种不同的排法?要解决这些问题,就要运用有关排列、组合知识.排列组合是一种重要的数学计数方法. 是研究按某一规则做某事时,一共有多少种不同的做法.在运用排列、组合方法时,经常要用到分类加法计数原理与分步乘法计数原理. 这节课,我们从具体例子出发来学习这两个原理.1.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理教学目标知识目标(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.能力目标培养学生的归纳概括能力.情感目标(1)了解学习本章的意义,激发学生的兴趣;(2)引导学生形成“自主学习”与“合作学习”等良好的学习方式.教学重难点重点分类加法计数原理与分步乘法计数原理的应用理解.难点分类加法计数原理与分步乘法计数原理的理解.1、分类加法计数原理从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车.如果一天中火车有3班,汽车有2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?解答由题意画图如下:解:从甲地到乙地有2类方法,第一类方法:乘火车,有3种方法;第二类方法:乘汽车,有2种方法. 所以从甲地到乙地共有3+2=5种方法.观察有什么特征知识要点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.A 大学B大学生物学化学医学物理学工程学数学会计学信息技术学法学例题1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:如果这名同学只能选一个专业,那么它共有多少种选择呢?分析由于这名同学在A,B两所大学中只能选择一所,而且只能选择一个专业,又由于两所大学没有共同的强项的专业,因此符合分类加法计数原理的条件.继续解答解:这名同学可以选择两所大学中的一所,在A 所大学中有5种专业选择方法,在B所大学中有4种专业选择方法,又由于没有一个强项专业是两所大学共有的,因此更具分类加法计数原理,这名同学可能的专业选择共有5+4=9(种)探究如果完成一件事有三种不同方案,在第1类方案中有m1种方法,在第2类方案中有m2种方法,在第3类方案中有m3种方法那么完成这件事共有多少种不同的方法?如果完成一件事有n种不同方案,在每一类中都有若干种不同方法,那么如何计数呢?N=m1+m2+m32、分步乘法计数原理用前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,总共能变出多少个不同的号码?解答由题意画图如下: 字母 数字 得到的号码 1 2 3 4 5 6 7 8 9A A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 A 9注意上图是解决计数问题常用的“树形图”.你能用树形图列出所有可能的号码吗?解:由于前6个英文字母中的任意一个都能与9个数字中的任意一个组成一个号码,而且它们各不相同,因此共有6×9=54个不同的号码.观察有什么特征知识要点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.例题2书架的第一层放有4本不同的计算机书,第二层放有5本不同的文艺书,从书架的第1、2层各取1本书,有多少种不同的取法?分析读题意可知,这是一个分步乘法计数题.继续解答解:从书架的第1,2,各取1本书,可以分成两个步骤完成:第一步,从第一层取1本计算机书,有4种方法;第二步,从第二层取1本文艺书,有5种方法;根据分步乘法计数原理,不同取法的种数是 N=4×5=20探究如果完成一件事需要三个步骤,做第1步有m1种方法,做第2步有m2种方法,做第3步有m3种方法那么完成这件事共有多少种不同的方法?如果完成一件事有n种不同方案,在每一类中都有若干种不同方法,那么如何计数呢?N=m1×m2×m3例题3一名同学有7枚明朝不同古币和10枚清朝不同古币(1)从中任取一枚,有多少种不同取法?(2)从中任取明清古币各一枚,有多少种不同取法?分析由于这名同学有明朝清朝两种不同的古币,(1)中要从中任取一枚,符合分类计数原理,(2)中要从明清中各取一枚,符合分步计数原理.继续解答解:(1)该题应用分类计数原理,分两类:第一类,取明朝古币有7种;第二类,取清朝古币有10种. 所以共有7+10=17种不同取法.(2)该题应用分步计数原理,分两步:第一步,取明朝古币有7种;第二步,取清朝古币有10种. 共有7×10=70种不同取法.课堂小结1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理:①是排列组合问题的最基本的原理;②是推导排列数、组合数公式的理论依据;③是求解排列、组合问题的基本思想.2.理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理,并加区别:①分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相对独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事;②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,只有各个步骤都完成后才算做完这件事.3.运用分类加法计数原理与分步乘法计数原理的注意点:①分类加法计数原理:首先确定分类标准,其次满足:完成这件事的任何一种方法必属于某一类,并且分别属于不同的两类的方法都是不同的方法,即"不重不漏".②分步乘法计数原理:首先确定分步标准,其次满足:必须并且只需连续完成这n个步骤,这件事才算完成.高考链接A 1(2008年福建卷7)某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案种数_____ .A. 14B. 24C. 28D. 48先分类,再分步!2(2007年全国Ⅱ卷文科第10题)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有_____.A .10种B .20种C. 25种 D . 32种D 学生选小组N= 523. (2007年四川文科第9题)用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有______.BA.48个B.36个C.24个D.18个分析:先分类,再分步,据题意,当个位数是2时,万位数是3,4,5,其他随意,共有3×3×2×1=18种;当个位数是4时,万位数是2,3,5,其他随意,共有3×3×2×1=18种所以共有36种.课堂练习1.填空(1)从甲地到乙地有2种走法,从乙地到丙地有4种走法,从甲地不经过乙地到丙地有3种走法,则从甲地到丙地的不同的走法共有 ______种.(2)甲、乙、丙3个班各有三好学生3,5,2名,现准备推选两名来自不同班的三好学生去参加校三好学生代表大会,共有______种不同的推选方法.11 312.选择(1)一件工作可以用2种方法完成,有5人会用第1种方法完成,另有4人会用第2种方法完成,从中选出1人来完成这件工作,不同选法的种数是( )A.9B.2C.20D.6(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.A.3B.4C.5D.6 √ √3.解答题(1)由数字l,2,3,4,5可以组成多少个允许重复数字的三位数.解:由于此三位数的数字允许重复,分三步:百、十、个位数各有5种取法,所以可以组成5×5×5=125个三位数.(2)电子元件很容易实现电路的通与断、电位的高与底等两种状态,而这也是最容易控制的两种状态. 因此计算机内部就采用了每一位只有0或1两种数字的计数法,即二进制,为了使计算机能够识别字符,需要对字符进行编码,每个字符可以用一个或多个字节来表示,其中字节是计算机中数据存储的最小计量单位,每个字节由8个二进制位构成,问:①一个字节(8位)最多可以表示多少个不同的字符?②计算机汉字国标码(GB 码)包含了6763个汉字,一个汉字为一个字符,要对这些汉字进行编码,每个汉字至少要用多少个字节表示? 第1位 第2位 第3位 第8位 …… 2种 2种 2种 2种分析:如00000000,10000000,11111111.解:①由图可知组成一个字节为分步计数所以最多可以表示8个2256()②一个字节有256种表示方法,而汉字有6763个,所以每个汉字至少要用2个字节来表示.习题解答A组1. “一件事情”是“买一台某型号的电视机”不同的选法有4+7=11(种).2. “一件事情”是“从甲地经乙地或经丙地到丁地去”. 所以是“先分类,再分步”,不同的路线共有2×3+4×2=14(条).3. 对于第一问,“一件事情”是“构成一个分数”由于1,5,9,13是奇数,4,8,12,16是偶数,所以以1,5,9,13中任意一个为分子,都可以与4,8,12,16中的任意一个构成分数. 因此可以分两步来构成分数:第一步,选分子,有4种选法;第二步,选分母,也有4种选法.共有不同的分数4×4=16(个).对于第二问,分四类:分子为1时,分母可以从4,8,12,16中任选一个,有4个,分子为5时,分母从8,12,16中选一个,有3个;分子为9时,分母从12,16中选一个,有2个;分子为13时,分母只能是16,有1个.所以共有真分数4+3+2+1=10(个).4.”一件事情”是“接通线路”。
分类计数原理与分步计数原理(一)情景探究问题1从岳阳到长沙,可以乘火车,也可以乘 汽车。
一天中,火车有3班,汽车有2班。
那么一天中,乘坐这些交通工具从岳阳到长沙共有 多少种不同的走法? 3+2=5 火车3汽车1汽车2(种)分类计数原理完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有加1种不同的方法,在第2类方法中有加2种不同的方法,•…在第〃类办法中有加“种不同的方法,那么完成这件事共有N=m l +m2 +种不同的方法理解分类计数原理分类计数原理又称“加法原理”⑴各类办法之间相互独立,都能完成这件事, 且办法总数是各类办法相加,所以这个原理又叫做加法原理;⑵分类时,首先要在问题的条件之下确定一个分类标准,然后在确定的分类标准下进行分类;⑶完成这件事的任何一种方法必属于某一类, 且理解分类计数原理分别属于不同两类的两种方法都是不同的一不重不漏.问题2从岳阳到益阳,要从岳阳先乘火车到长沙, 再于次日从长沙乘汽车到益阳。
一天中,火车有3 班,汽车有2班,那么两天中,从岳阳到益阳共有 多少种不同的走法? Ill III火车1 一汽车1火车1 一汽车2 火车2—汽车1火车2—汽车2火车3—汽车1 火车3—汽车2分步计数原理完成一件事,需要分成n 丫步骤,做第1步有加1种不同的方法,做第2步有加2种不同的方法……做第n步有加〃种不同的方法.那么完成这件事共有N= x m2 x... x m n种不同的方法.理解分步计数原理分步计数原理又叫作“乘法原理”⑴各个步骤之间相互依存,且方法总数是各个步骤的方法数相乘,所以这个原理又叫做乘法原理;⑵分步时首先要在问题的条件之下确定一个分步标准,然后在确定的分步标准下分步;⑶完成这件事的任何一种方法必须并且只需连续完成每一个步骤.分类计数原理与分步计数原理的区别・分类计数原理与分步计数原理,回答的都是有关做一件事的不同方法总数的问题.区别在于:分类计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,用中任何一种方法都可以做完这件事;分步计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法相互依存,只有各个步骤都完成才算做完这件事.例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层放有2本不同的体育书。