11分类加法计数原理与步乘法计数(3)
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人教A版选修2—3 精讲细练1.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理、知识精讲.计数原理.计数原理选取对于两个计数原理的综合应用问题,一般是先分类再分步,分类时要设计好标准, 设计好分类方案,防止重复和遗漏;分步时要注意步与步之间的连续性,同时应合理设计步骤顺序,使各步互不干扰.二、典例细练【题型一】:分类加法计数原理的简单应用例题1:书架上层放有13本不同的数学书,中层放有14本不同的语文书,下层放有15本不同的化学书,某人从中取出一本书,有多少种不同的取法?【解析】要完成“取一本书”这件事有三类不同的取法:第1类,从上层取一本数学书有13种不同的方法;第2类,从中层取一本语文书有14种不同的方法;第3类,从下层取一本化学书有15种不同的方法.其中任何一种取法都能独立完成取一本书这件事,故从中取一本书的方法种数为13+14+15=42.【点评】分类的原则:标准一致,不重复,不遗漏.变式训练:某校高三共有三个班,其各班人数如下表:(1)从三个班中选一名学生会主席,有多少种不同的选法?(2)从1班、2班男生中或从3班女生中选一名学生任学生会生活部部长,有多少种不同的选法?【解析】:(1)从三个班中任选一名学生,可分三类:第1类,从1班任选一名学生,有50种不同选法;第2类,从2班任选一名学生,有60种不同选法;第3类,从3班任选一名学生,有55种不同选法.由分类加法计数原理知,不同的选法共有N = 50+60+55=165(种)(2)由题设知共有三类:第1类,从1班男生中任选一名学生,有30种不同选法;第2类,从2班男生中任选一名学生,有30种不同选法;第3类,从3班女生中任选一名学生,有20种不同选法;由分类加法计数原理知,不同的选法共有N = 30+30+20=80(种).【题型二】:分步乘法计数原理的简单应用例题2:已知集合M= {-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)(a,b e M)表示平面上的点,问:⑴点、P可表示平面上多少个不同的点?(2)点P可表示平面上多少个第二象限内的点?【解析】:⑴确定平面上的点P(a,b),可分两步完成:第一步确定a的值,有6种不同方法;第二步确定b的值,也有6种不同方法.根据分步乘法计数原理,得到平面上点P的个数为6x6二36・ (2)确定平面上第二象限内的点P,可分两步完成:第一步确定d的值,由于GV O,所以有3种不同方法;第二步确定方的值,由于b>0,所以有2种不同方法.由分步乘法计数原理,得到平面上第二象限内的点P的个数为3x2=6.【点评】利用分步乘法计数原理解决问题应注意:(1)要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的;⑵各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各个步骤都完成才算完成这件事.变式训练1: (2011年高考课标全国卷)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为( )C.|D-4【解析】:选A.甲、乙两位同学参加3个小组的所有可能性有3x3=9(种),其中甲、乙两人参加同一个小组的情况有3(种).故甲、乙两位同学参加同一个兴趣3 1小组的概率P=§=亍变式训练2:现有6名同学去听同时进行的5个课外知识讲座,每名同学可自由选择其中的一个讲座,不同选法的种数是( )A. 56B. 65MM 驾4X3X2D. 6x5x4x3x2【解析】:每位同学都有5种选择,则6名同学共有5°种不同的选法,故选A.【题型三】:两个计数原理的综合使用例题3:现有高一学生50人,高二学生42人,高三学生30人,组成冬令营.(1)若从中选一人作总负责人,共有多少种不同的选法?(2)若每年级各选一名负责人,共有多少种不同的选法?(3)若从中推选两人作为中心发言人,要求这两人要来自不同的年级,则有多少种选法?【解析】(1)从高一选一人作总负责人有50种选法;从高二选一人作总负责人有42种选法;从高三选一人作总负责人有30种选法.由分类加法计数原理,可知共有50+42+30=122种选法.(2)从高一选一名负责人有50种选法;从高二选一名负责人有42种选法;从高三选一人作负责人有30种选法.由分步乘法计数原理,可知共有50X42X30= 63 000种选法. (3)①高一和高二各选一人作中心发言人,有50X42=2 100种选法;②高二和高三各选一人作中心发言人,有42X30=1 260种选法;③高一和高三各选一人作中心发言人,有50X30=1 500种选法.故共有2 100+1 260+1 500=4 860 种选法.【点评】用两个计数原理解决具体问题时,首先要分清是“分类”还是'吩步”,其次要清楚“分类''或“分步"的具体标准,在“分类”时要做到“不重不漏”,在“分步” 时要正确设计“分步''的程序,注意步与步之间的连续性.变式训练:7名同学中,有5名会下象棋,有4名会下围棋•现从这7人中选2 人分别参加象棋和围棋比赛,共有多少种不同的选法?【解析】:\ 3 /依题意,既会象棋又会围棋的“多面手''有5+4-7 = 2人.方法一:第一类,先从会下象棋但不会下围棋的3人中选1人,再从会下围棋的4人中选1人,共有3x4= 12(种)选法.第二类,先从既会下象棋又会下圉棋的2人中选1人,再从会下围棋的剩余3人中选1人下围棋,有2x3 = 6(种)选法,由分类加法计数原理得N =12+6=18(种). 方法二:第一类,“多面手''不参加,从只会下象棋的3人中选1人,从只会下围棋的2人中选1人,共有3x2 = 6(种)选法.第二类,“多面手"中有一人参加象棋有2种选法,再从只会下围棋的2人中选1 人,共有2x2=4(种)选法.第三类,“多面手'冲有一人参加围棋有2种选法,再从只会下象棋的3人中选1 人,共有2x3 = 6(种)选法.第四类,“多面手''都参加,有2种选法,故N=6+4+6+2=18(种).【题型四】:经典问题(1)例题4(1):如图是某校的校园设施平面图,现用不同的颜色作为各区域的底色,为了便于区分,要求相邻区域不能使用同一种颜色.若有5种不同的颜色可选,则有种不同的着色方案.【解析】:操场可从5种颜色中任选1种着色;餐厅可从剩下的4种颜色中任选1种着色;宿舍区和操场、餐厅颜色都不能相同,故可从其余的3种颜色中任选1种着色;教学区和宿舍区、餐厅的颜色都不能相同,故可从其余的3种颜色中任选1种着色.根据分步乘法计数原理,共有5x4x3x3=180种着色方案.例题4 (2)用5种不同的颜色给图中的四个区域涂色,每个区域涂一种颜色,若要求相邻(有公共边)的区域不同色,那么共有多少种不同的涂色方法?【解析】:第一类:1号区域与4号区域同色,此时可分三步来完成,第一步,先涂1 号区域和4号区域,有5种涂法,第二步,再涂2号区域,只要不与1号区域和4号区域同色即可,因此有4种涂法;第三步,涂3号区域,只要不与1号区域和4号区域同色即可,因此也有4种涂法,由分步乘法计数原理知,有5x4x4=80种涂法;第二类:1 号区域与4号区域不同色,此时可分四步来完成,第一步,先涂1号区域,有5种涂法, 第二步,再涂4号区域,只要不与1号区域同色即可,因此有4种涂法;第三步,涂2 号区域,只要不与1号区域和4号区域同色即可,因此有3种涂法;第四步,涂3号区域,只要不与1号区域和4号区域同色即可,因此也有3种涂法.由分步乘法计数原理知,有5x4x3x3=180种涂法.依据分类加法计数原理知,不同的涂色方法种数为80+180=260.【点评】反思:涂色问题一般是综合利用两个计数原理求解,但也有几种常用方法:⑴按区域的不同,以区域为主分步计数,用分步乘法计数原理分析;⑵以颜色为主分类讨论,适用于“区域、点、线段"等问题,用分类加法计数原理分析;⑶将空间问题平面化,转化成平面区域的涂色问题.变式训练1:用5种不同颜色给图中的A、B、C、D四个区域涂色,规定一个区域只涂一种颜色,相邻的区域颜色不同,问有多少种不同的涂色方案?【解析】解法一:A可从5种颜色中任选1种着色;B可从剩下的4种颜色中任选1种着色;C和A、B颜色都不能相同,故可从其余的3种颜色中任选1种着色;D和B、C的颜色都不能相同,故可从其余的3种颜色中任选1种着色.根据分步乘法计数原理,共有5x4x3x3=480种着色方案解法二:先分为两类:第一类,当D与A不同色,则可分为四步完成.第一步涂A有5种方法,第二步涂B有4种方法,第三步涂C有3种方法,第四步涂D有2种涂法,由分步乘法计数原理,共有5X4X3X2=120种方法.第二类,当D与A同色,分三步完成,第一步涂A和D有5种方法,第二步涂B有4种方法,第三步涂C有3种方法,由分步乘法计数原理共有5X4X3 = 60(种),所以共有120+60=180种不同的方案.变式训练2:用红、黄、绿、黑四种不同的颜色涂入图中的五个区域内,要求相邻的两个区域的颜色都不相同,则有多少种不同的涂色方法?【解析】:给各区域标记号A、B、C、D、E,则A区域有4种不同的涂色方法,B区域有3种,C区域有2种,D区域有2种,但E区域的涂色依赖于B与D 涂色的颜色,如果B 与D颜色相同有2种,如果不相同,则只有一种.因此应先分类后分步.第一类,B、D涂同色时,有4X3X2X1X2=48种,第二类,当B、D不同色时,有4X3X2X1X1=24种,故共有48+24=72种不同的涂色方法.变式训练3:如图,一环形花坛被分成A,B,C,D四个区域,现有4种不同的花可供选种,要A.96B.84C.60D.48求在每个区域里种1种花,且相邻的2个区域种不同的花,则不同种法的种数【解析】方法一:先种A地有4种,再种〃地有3种,若C地与A地种相同的花,则C 地有1种,D地有3种;若C地与人地种不同花,则C地有2种,D 地有2种,即不同种法总数为W=4X3X(1X3+2X2) = 84种.方法二:若种4种花有4X3X2X1=24种;若种3种花,则A和C或B和D相同,有2X4X3X2=48种;若种2种花,则A和C相同且B和D相同,有4X3=12 种.共有2=24+48+12=84 种.变式训练4:将1,2,3填入3x3的方格中,要求每行、每列都没有重复数字,如图是一种填A. 6种B. 12 种C. 24 种D. 48 种法,则不同的填写方法共有( )【解析】:假设第一行为1,2,3,则第二行第一列可为2或3,此时,其他剩余的空格都只有一种填法,又第一行有3x2x1 =6种填法.故不同填写方法共有6x2=12 种.变式训练5:如图,用6种不同的作物把图中A、B、C、D四块区域分开,若相邻区域不能种植同一种作物,则不同的种法共有( )A. 400 种C. 480 种【解析】:从A 开始,有6种方法,B 有5种,C 有4种,D. A 种相同作物1 种,D. A 不同作物3种,・・・不同种法有6X5X4X (l+3)=480种.故选C.变式训练6:有4种不同的作物可供选择种植在如图所示的4块试验田中,每块 种植一种作物,相邻的试验田(有公共边)不能种植同一种作物,共有多少种不同 的种植方法? AB CD【解析】方法一:第一步,种植A 试验田有4种方法;第二步,种植〃试验田有3种方法;第三步,若C 试验田种植的作物与B 试验田相同,则D 试验田有3种方法,此 时有1X3 = 3种种植方法.若C 试验田种植的作物与B 试验田不同,则C 试验田有2种种植方法,D 也有 2种种植方法,共有2X2=4种种植方法.由分类加法计数原理知,有3+4=7 种方法.第四步,由分步乘法计数原理有2=4X3X7 = 84种不同的种植方法.方法二:(1)若A 、D 种植同种作物,则4、D 有4种不同的种法,B 有3种种植 方法,C 也有3种种植方法,由分步乘法计数原理,共有4X3X3 = 36种种植方 法.(2)若A 、£>种植不同作物,则A 有4种种植方法,D 有3种种植方法,B 有2种 种植方法,C 有2种种植方法,由分步乘法计数原理,共有4X3X2X2=48种 种植方法. 综上所述,由分类加法计数原理,共有7V=36+48 = 84种种植方法. B. 460 种 D. 496 种【题型五】:经典问题(2) ——组数问题例题5:用0,123,4这五个数字可以组成多少个无重复数字的(1)四位密码?⑵四位数?(3)四位奇数?【解析】(1)完成“组成无重复数字的四位密码”这件事,可以分为四步:第一步,选取左边第一个位置上的数字,有5种选取方法;第二步,选取左边第二个位置上的数字,有4种选取方法;第三步,选取左边第三个位置上的数字,有3 种选取方法;第四步,选取左边第四个位置上的数字,有2种选取方法.由分步乘法计数原理,可以组成不同的四位密码共有N = 5X4X3X2=120个.(2)完成“组成无重复数字的四位数”这件事,可以分四步:第一步,从1,2,3,4 这4个数字中选一个数字作千位数字,共4种不同的选取方法,第二步从1,2,3,4 中剩余的三个数字和0共4个数字选一个数字作百位数字,有4种不同的选取方法;第三步,从剩余的三个数字中选取一个数字作十位数字,有3种不同的选取方法;第四步,从剩余的两个数字中选取一个数字作个位数字,有2种不同的选取方法•由分步乘法计数原理,可以组成不同的四位数共有N=4X4X3X2 = 96 个.(3)完成“组成无重复数字的四位奇数”这件事,可以分四步:第一步定个位,只能从1、3中任取一个有两种方法,第二步定首位,扌巴1、2、3、4中除去用过的一个还有3个可任取一个有3种方法,第三步,第四步把剩下的包括0在内的还有3个数字先排百位3种方法,再排十位有2种方法.由分步乘法计数原理共有2X3X3X2 = 36个.变式训练1:从集合{0,123,4,5,6}中任取两个互不相等的数a, b组成复数a+bi, 其中虚数有( )A. 30 个B. 42 个C. 36 个D. 35 个【解析】:选C.第一步取b的数,有6种方法,第二步取a的数,也有6种方法, 根据乘法计数原理,共有6x6=36种方法.变式训练2:用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须全部使用,且同一数字不能相邻出现,这样的四位数有()A. 36 个B. 18 个C. 9个D. 6个【解析】:选B.分3步完成,1,2,3这三个数中必有某一个数字被使用2次.第1步,确定哪一个数字被使用2次,有3种方法;第2步,把这2个相同的数字排在四位数不相邻的两个位置上有3种方法;第3步,将余下的2个数字排在四位数余下的两个位置上,有2种方法. 故有3x3x2=18个不同的四位数.变式训练3:从123,4,7,9六个数中,任取两个数作对数的底数和真数,则所有不同的对数的值的个数为 ____________________ ・【解析】:⑴当取1时,1只能为真数,此时对数的值为0.⑵不取1时,分两步:①取底数,5 种;②取真数,4 种.其中log23 = log49, log32 = log94, log24=log39, log42 = log93, A7V= 14-5x4-4= 17.变式训练4:用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为()A. 324B. 328C. 360D. 648【解析】:分两类,第一类,0在末位时,百位有9种排法,十位有8种排法,故共有9x8 = 72(个). 第二类,0不在末位,也不能在首位,此时末位只能排2,4,6,8中的一个,共4种排法,百位有8种排法,十位有8种排法,共有4x8x8 = 256(个).综上共有72+256 = 328(个).。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理分类加法计数原理是指将一个计数问题分成若干个子问题,然后将子问题的计数结果相加得到最终的计数结果。
其基本思想是将问题中的元素分成若干个不重叠的类别,然后分别计数各个类别的元素个数,最后将各类别的计数结果相加。
这个原理常用于解决包含多个步骤的计数问题。
举个例子来说明分类加法计数原理的应用:假设有一个盒子,里面有红球、蓝球和绿球,分别有3个、4个和5个。
现在要从盒子中任选3个球,问有多少种选择方法。
我们可以将这个问题分为三个子问题:选取3个红球的方法数、选取3个蓝球的方法数和选取3个绿球的方法数。
然后分别计数这三个子问题的方法数,最后将它们相加得到总的方法数。
与分类加法计数原理相对应的是分步乘法计数原理。
分步乘法计数原理是指将一个计数问题分成若干个步骤,然后将各个步骤的计数结果相乘得到最终的计数结果。
这个原理常用于解决包含多个独立步骤的计数问题。
举个例子来说明分步乘法计数原理的应用:假设有一个密码锁,需要输入5位密码,每位密码都是从0到9的数字。
问一共有多少种可能的密码组合。
我们可以将这个问题分为5个步骤:第一位密码的选择、第二位密码的选择、第三位密码的选择、第四位密码的选择和第五位密码的选择。
然后计数每个步骤的可能性,最后将它们相乘得到总的可能性。
分步乘法计数原理也可以用于解决其他的计数问题,例如从一个字母表中选择若干个字母组成单词的方法数、从一个数列中选择若干个数的方法数等等。
总的说来,分类加法计数原理和分步乘法计数原理是解决组合数学中计数问题的重要方法。
它们可以帮助我们系统地分析和解决各种计数问题,提高我们的计算能力和思维能力。
无论是在学术研究还是在实际应用中,这两个原理都有着广泛的应用价值。
计数原理知识梳理一、两个原理1.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 = 种不同的方法.推广:如果完成一件事有n 类不同方案,在第1类方案中有m 1种不同的方法,在第2类方案中有m 2种不同的方法,…,在第n 类方案中有m n 种不同的方法,那么完成这件事的方法总数为:N =m 1+m 2+…+m n .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 = 种不同的方法.推广:如果完成一件事需要n 个步骤,做第1步有m 1种不同的方法,做第2步有m 2种不同的方法,…,做第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事的方法总数为:N =m 1×m 2×…×m n .(1)将一个比较复杂的问题分解为若干个“类别”,先分类解决,然后将其整合,如何合理进行分类是解决问题的关键.(2)要准确把握分类加法计数原理的两个特点:①根据问题的特点确定一个合适的分类标准,分类标准要统一,不能遗漏; ②分类时,注意完成这件事情的任何一种方法必须属于某一类,不能重复; ③对于分类问题所含类型较多时也可考虑使用间接法. 5.利用分步乘法计数原理解决问题时要注意:(1)要按事件发生的过程合理分步,即考虑分步的先后顺序.(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个事件. (3)对完成各步的方法数要准确确定. 6. 应用两种原理解题要注意 (1)分清要完成的事情是什么?(2)分清完成该事情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; (4)检验是否有重漏.7.与两个计数原理有关问题的解题策略(1)在综合应用两个原理解决问题时,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)对于较复杂的两个原理综合应用的问题,可恰当借助列表、画图的方法来帮助分析,使问题形象化、直观化.二、排列与组合 1.排列;如果与顺序无关,则是组合. 2.排列数、组合数的定义、公式、性质全排列:n 个不同元素全部取出的一个排列,全排列数公式:所有全排列的个数,即(1)(2)21!nn A n n n n =⨯-⨯-⋅⋅⋅⨯⨯=.3.排列、组合问题的求解常用方法与技巧解排列组合综合问题,先选后排法是解答排列、组合应用问题的根本方法,具体有下面几种常用方法: (1)特殊元素或特殊位置优先法:从元素入手时,先给特殊元素安排位置,再把其他元素安排在其他位置上;从位置入手时,先安排特殊位置,再安排其他位置.优先安排.(2)相邻问题捆绑法:把相邻元素看作一个整体与其他元素一起排列,同时注意捆绑元素的内部排列. (3)相间问题插空法:对不相邻问题,先将不相邻元素以外的“普通”元素全排列,然后在“普通”元素之间及两端插入不相邻元素.(4)定序问题倍除法:对于定序问题,可先不考虑顺序限制,排列后,再除以定序元素的全排列. (5)多排问题单排法:把元素排成几排的问题可归结为一排考虑,再分段处理. (6)分球问题隔板法:相同元素的分配问题常用“隔板法”,每组至少一个.(7) 分组分配问题的策略:对于不等分问题,首先要对分配数量的可能情形进行一一列举,然后再对每一种情形分类考虑.对于整体均分,分组后一定要除以A n n (n 为均分的组数),避免重复计数.对于部分均分,若有m 组元素个数相等,则分组时应除以m !.(8)间接法:正难则反、等价转化的方法,比如“至少”或“至多”含有几个元素的题型. 三、二项式定理 1.二项式定理(1)二项式定理:(a +b )n =(n ∈N *),等号右边的式子称为()na b +的二项展开式.(2)通项公式:T k +1= ,它表示第 项;注意:(a +b )n 与(b +a )n 虽然相同,但用二项式定理展开后,具体到它们展开式的某一项时是不相同的,一定要注意顺序问题. 2.二项展开式的特征:(1)二项展开式共有 项;(2)二项式系数依次为组合数012,,,,,,knn n n n n C C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅;(3)各项次数都等于二项式的幂指数n ;(4)字母a 的指数由n 开始按降幂排列到0,b 的指数由0开始按升幂排列到n . 注意:二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念.二项式系数是特指相应的组合数C 0n ,C 1n ,…,C n n ,它只与各项的项数有关,而与a ,b 的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a ,b 的值有关. 3.4.(1)(a +b )n 展开式的各二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n = .(2)偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…= .5.求二项展开式中特定项(或系数)的步骤第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项T k +1=C k n a n -k b k,把字母和系数分离开(注意符号不要出错);第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出k ;第三步,把k 代入通项中,即可求出T k +1,有时还需要先求n ,再求k ,才能求出T k +1或者其他量. 6.求三项展开式中某些特定项(或系数)的策略(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解. (2)两次利用二项式定理的通项求解.(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.7.二项式定理中的字母可取任意数或式,在解题时根据题意给字母赋值是求解二项展开式各项系数和的一种重要方法.(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法.对形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ∈R )的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可;对形如(ax +by )n (a ,b ∈R )的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x =y =1即可.(2)若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1),奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.8.二项展开式中系数最大项的求法如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法.设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,应用⎩⎪⎨⎪⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1,注意解出k 后要检验首末两项.。
1.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理(第一课时)教学设计一、教学内容解析(一)教材的地位和作用本节课是人教版《数学》选修2-3第一章第一节(第一课时)。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理是人类在大量的实践经验的基础上归纳出的基本规律,是解决计数问题的最基本、最重要的方法,它们不仅是推导排列数、组合数计算公式的依据,而且其基本思想方法也贯穿在解决本章应用问题的始终,在本章中是奠基性的知识。
返璞归真的看两个原理,它们实际上是学生从小学就开始学习的加法运算与乘法运算的推广,它们是解决计数问题的理论基础。
从思想方法的角度看,运用分类加法计数原理解决问题是将一个复杂问题分解为若干“类别”,然后分类解决,各个击破;运用分步乘法计数原理是将一个复杂问题的解决过程分解为若干“步骤”,先对每个步骤进行细致分析,再整合为一个完整的过程。
这样做的目的是为了分解问题、简化问题。
由于排列、组合及二项式定理的研究都是作为两个计数原理的典型应用而设置的,因此,理解和掌握两个计数原理,是学好本章内容的关键。
(二)教学目标1.通过实例,能归纳总结出分类加法计数原理和分步乘法计数原理,经历从特殊到一般的思维过程,进一步提高学生学习数学、研究数学的兴趣;2.掌握分类加法计数原理与分步乘法计数原理,能说明两个计数原理的不同之处,能根据具体问题的特征、选择恰当的原理解决一些简单的实际问题,体现数学实际应用和理论相结合的统一美,经历从特殊到一般的思维过程;3.经历由实际问题推导出两个原理,再回归实际问题的解决这一过程,体会数学源于生活、高于生活、用于生活的道理,让学生体验到发现数学、运用数学的过程。
(三)教学重点与难点重点:归纳地得出分类加法计数原理和分步乘法计数原理,能应用它们解决简单的实际问题。
难点:正确地理解“完成一件事情”的含义;根据实际问题的特征、正确地区分“分类”或“分步”。
二、学生学情分析:1.认知基础:在学习必修2 “古典概型”时突出了树形图、列举法在计数中的作用;在学习和生活中,我们会不自觉地使用“分类”和“分步”的方法来思考解决问题。