从1到500的所有自然数中
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1.复习乘法原理和加法原理;2.培养学生综合运用加法原理和乘法原理的能力.3.让学生懂得并运用加法、乘法原理来解决问题,掌握常见的计数方法,会使用这些方法解决问题.在分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;教师应该明确并强调哪些是分类,哪些是分步.并了解与加、乘原理相关的常见题型:数论类问题、染色问题、图形组合.一、加乘原理概念 生活中常有这样的情况:在做一件事时,有几类不同的方法,在具体做的时候,只要采用其中某一类中的一种方法就可以完成,并且这几类方法是互不影响的.那么考虑完成这件事所有可能的做法,就要用到加法原理来解决.还有这样的一种情况:就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法.要知道完成这件事情共有多少种方法,就要用到乘法原理来解决.二、加乘原理应用应用加法原理和乘法原理时要注意下面几点:⑴加法原理是把完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,所以完成任务的不同方法数等于各类方法数之和.⑵乘法原理是把一件事分几步完成,这几步缺一不可,所以完成任务的不同方法数等于各步方法数的乘积.⑶在很多题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响....的独立步骤....来完成,这几步是完成这件任务缺一不...可的..,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”.【例 1】 由数字1,2,3 可以组成多少个没有重复数字的数?【考点】加乘原理之综合运用 【难度】2星 【题型】解答【解析】 因为有1,2,3共3个数字,因此组成的数有3类:组成一位数;组成二位数;组成三位数.它们的和就是问题所求.⑴组成一位数:有3个;⑵组成二位数:由于数字可以重复使用,组成二位数分两步完成;第一步排十位数,有3种方法;第二步排个位数也有3种方法,因此由乘法原理,有326⨯=个;⑶组成三位数:与组成二位数道理相同,有326⨯=个三位数;所以,根据加法原理,一共可组成36615++=个数.【答案】15【例 2】 用数字1,2,3可以组成6个没有重复数字的三位数,这6个数的和是 。
乘法原理:如果完成一件事需要n个步骤,其中,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m1 ×m2 ×……×m n种不同的方法。
例1 上海到天津每天有 2 班飞机,4 趟火车,6 班汽车,从天津到北京有 2 班汽车。
假期小茗有一次长途旅游,他从上海出发先到天津,然后到北京,共有多少种走法?例2 “IMO”是国际奥林匹克的缩写,把这 3 个字母用红、黄、蓝三种颜色的笔来写,共有多少种写法?【巩固】在日常生活中,人们用来装饭、菜的有餐碗和餐盘,用来吃饭的有餐勺、餐叉和餐筷。
如果一种装饭菜的和一种吃饭的餐具配作一套,那么以上这些可以组成不重复的餐具多少套?例3 小红、小明准备在5×5的方格中放黑、白棋子各一枚,要求两枚不同的棋子不在同一行也不在同一列,共有多少种方法?【巩固】右图中共有 16 个方格,要把 A、B、C、D 四个不同的棋子放在方格里,并使每行每列只能出现一个棋子.问:共有多少种不同的放法?例4 用数字0,1,2,3,4,组成三位数,符合下列条件的三位数各多少个?①各个位上的数字允许重复;②各个位上的数字不允许重复;【巩固】由数字 0、1、2、3 组成三位数,问:①可组成多少个不同的三位数?②可组成多少个没有重复数字的三位数?【拓展】由数字 1、2、3、4、5、6 共可组成多少个没有重复数字的四位奇数?例5 把1~100 这100 个自然数分别写在100 张卡片上,从中任意选出两张,使他们的差为奇数的方法有多少种?小结:应用乘法原理解决问题时要注意:①做一件事要分成几个彼此互不影响的独立的步骤来完成;②要一步接一步的完成所有步骤;③每个步骤各有若干种不同的方法。
加法原理:一般地,如果完成一件事有 k 类方法,第一类方法中有 m1 种不同做法,第二类方法中有 m2 种不同做法,…,第 k 类方法中有 mk 种不同的做法,则完成这件事共有:N=m1+m2+…+mk种不同的方法.例6 学校组织读书活动,要求每个同学读一本书.小明到图书馆借书时,图书馆有不同的外语书150 本,不同的科技书200 本,不同的小说100 本.那么,小明借一本书可以有多少种不同的选法?例7 一个口袋内装有3 个小球,另一个口袋内装有8 个小球,所有这些小球颜色各不相同.问:①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?例8 如图,从甲地到乙地有4 条路可走,从乙地到丙地有2 条路可走,从甲地到丙地有3 条路可走.那么,从甲地到丙地共有多少种走法?例9 有两个相同的正方体,每个正方体的六个面上分别标有数字1、2、3、4、5、6.将两个正方体放到桌面上,向上的一面数字之和为偶数的有多少种情形?例10 从1 到500 的所有自然数中,不含有数字4 的自然数有多少个?例11 如图,一只小甲虫要从 A 点出发沿着线段爬到 B 点,要求任何点和线段不可重复经过.问:这只甲虫有多少种不同的走法?例 12 如图,要从 A 点沿线段走到 B,要求每一步都是向右、向上或者向斜上方.问有多少种不同的走法?家庭作业:1.由数字 1、2、3、4、5、6、7、8 可组成多少个:①三位数?②三位偶数?③没有重复数字的三位偶数?④百位为8 的没有重复数字的三位数?⑤百位为 8 的没有重复数字的三位偶数?2.某市的电话号码是六位数的,首位不能是 0,其余各位数上可以是 0~9 中的任何一个,并且不同位上的数字可以重复.那么,这个城市最多可容纳多少部电话机?3.图中有 7 个点和十条线段,一只甲虫要从 A 点沿着线段爬到 B 点,要求任何线段和点不得重复经过.问:这只甲虫最多有几种不同的走法?4.现有一角的人民币 4 张,贰角的人民币 2 张,壹元的人民币 3 张,如果从中至少取一张,至多取 9 张,那么,共可以配成多少种不同的钱数?5.将10 颗相同的珠子分成三份,共有多少种不同的分法?分给三个人有多少种分法?6.有红、白、黄、蓝四种颜色的彩旗各 1 面,不同的旗可以表示不同的信号,不同的颜色排列也可以表示不同的信号,这 4 面旗可以发出多少种信号?7.从最小的五个质数中,每次取出两个数,分别作为一个分数的分子和分母,一共可以组成多少个真分数?8.用1,2,3,4 这四种数码组成五位数,数字可以重复,至少有连续三位是 1 的五位数有多少?9.从1 到500 的所有自然数中,不含数字 2 的自然数有多少个?n Ⅰ 排列在实际生活中把一些事物进行有序的排列,计算共有多少种排法,这就是数学上的排列问题。
实验小学四年级数学竞赛试卷一、用简便方法计算2000-78-922 4×4×4×25×25 204×45-4×4536×25 256×99+256 997+998+999+1000+1001+1002二、填空1、按规律填数: 9 11 15 21 29 ( ) 51( ) ( ) 18 54 162 ( )2、A+B=50 B+C=70 A+C=60A=( ) B=( ) C=( )3、一个长方形的周长是36厘米,长是宽的2倍,这个长方形的面积是( )平方厘米。
4、暑假里,兄弟两人去池塘边钓鱼,哥哥比弟弟多钓了20条,哥哥钓的条数又正好是弟弟的3倍,哥哥钓了( )条,弟弟钓了( )条。
5、小东语文、数学两门功课的平均成绩是94分,数学比语文多了4分,他的语文是( )分, 数学是( )分。
6、小明今年2岁,妈妈26岁,( )年后,妈妈的年龄是小明的3 倍。
7、一把钥匙只能开一把锁,现在有8把钥匙和8把锁全部都搞乱了,最多要试验( )次才能全部配好锁和相应的钥匙。
8、同学们去大教室听报告,每排坐的人数相等,坐了28排;如果每排多坐2人,24排正好坐满.每排坐了( )人。
9、从1到500的所有自然数中,不含有数字5的数共有( )个。
10、数一数下面图中有( )个长方形。
11、填入数字使竖式成立。
(相同字母代表相同数字,不同字母代表不同数字)A B A D EB A D EA D ED E+ EA A A A A三、列式解答。
1、王英家养的小鸡和小鸭一共是126只,小鸡比小鸭的4倍多6只,小鸡和小鸭各有多少只?2、右图中大正方形比小正方形的边长多2厘米,大正方形的面积比小正方形多52平方厘米,求大正方形和小正方形的面积各是多少?3、从前有一个国王举行晚会,准备了三桶酒共533千克,分别从第一桶倒出75千克,第二桶倒出46千克,第三桶倒出52千克,每桶剩下的液体相同。
悦启数学思维(初级班)姓名第1讲单数与双数(2课时) 一、自然数例1、写自然数,从1写到500。
(5分钟专注力训练)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10…………100、101、102…………例2、数一数,下面的物体各是多少?例3、动手画一画,并列算式表达。
(1)画○,比□多3个。
□□□□□□□(2)画△,比☆少5个。
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(3)画☆,是○的2倍。
○○○○(4)画☆□○,已知□是○的2倍;☆比○多2个,比□少1个。
例4、数一数(1)□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□2 4 6 ( ) 10 12 () 20 ( )(2)□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□1 3 ( ) 7 ()13 () 21 ()(3)△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△5 10 15 () 25 ()△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△() 50 ( )想一想,有没有其他数法,试试看。
单数(也叫奇数):1、3、5、7、9、……双数(也叫偶数):0、2、4、6、8、10 ……例5、下面14个数请你帮它们分一分。
7 9 4 15 12 16 0 单数:8 19 3 11 20 18 13 双数:例6、写出大于10的6个连续双数;写出小于20的6个连续奇数。
例7、做做看,它们的和或差是单数还是双数?你能得到什么结论?2 + 4 =3 + 1 = 3 +4 = 6 – 2 = 7 – 3 =5 + 8 = 4 +6 + 8 = 1 + 5 + 9 = 3 + 4 + 8 = 12 – 4 – 2 = 13 – 5 – 3 =7 + 3 + 2 = 18 – 8 + 4 = 1 + 3 + 7 +9 = 14 – 2 – 5 = 2 + 4 + 6 + 8 + 10 + 12 + 14 = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 7 + 8 = 结论:随堂练习:(加★的为难度较大的题目,选择完成)1、按要求把数填入相应的方框里。
小学奥数排列组合 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一.计数专题:④排列组合一. 进门考1.有四张数字卡片, 用这四张数字卡片组成三位数,可以组成多少个?2.一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同.问: ①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?3.甲组有6人,乙组有8人,丙组有9人。
从三个组中各选一人参加会议,共有多少种不同选法?4.从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?5.学校的一块活动场地呈梯形,如图所示.(1)这块活动场地的面积是多少平方米?(2)学校计划给这块地铺上草皮,如果每平方米的草皮20元,学校一共要为这块活动场地花费多少元钱?5 87 66*.按1,2,3,4的顺序连线,有多少种不同的连法?二.授新课①奥数专题:乘法原理专题简析在实际生活中经常会遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关.日常生活中有很多“分组”问题.如在体育比赛中,把参赛队分为几个组,从全班同学中选出几人参加某项活动等等.这种“分组”问题,就是我们将要讨论的组合问题,这里,我们将着重研究有多少种分组方法的问题.解决排列组合问题,离不开加法原理和乘法原理,合理分类、合理分组,求出组合数和排列数。
排列公式:由乘法原理,从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数是121n n n n m ⋅-⋅-⋅⋅-+()()(),即121m n P n n n n m =---+()()(),这里,m n ≤,且等号右边从n 开始,后面每个因数比前一个因数小1,共有m 个因数相乘.组合公式:从n 个不同元素中取出m 个元素(m n ≤)的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个不同元素的组合数.记作m nC .12)112321m m n n m m P n n n n m C m m m P ⋅-⋅-⋅⋅-+==⋅-⋅-⋅⋅⨯⨯()(()()().例1:排列数:121m n P n n n n m =---+()()()1. 三个人排成一排照相,有多少种不同的排法?2. 有3名男生和2名女生排成一排照相,有多少种不同的排法如果要求两名女生必须相邻,有多少种排法3.有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数?4.5人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是 多少?例2:组合数:12)112321mm n n m m P n n n n m C m m m P ⋅-⋅-⋅⋅-+==⋅-⋅-⋅⋅⨯⨯()(()()()1. 从有3名男生和2名女生中选出2名同学参加数学竞赛,有多少种选法?2.在“星星杯”,“排球比赛中,共有10个小球队参加比赛。
数字推理【例题1】1,5,14,30,55,()A.91B.74C.75D.125【例题2】1,2,3,5,(),13A.9B.11C.8D.7【例题3】1,3,2,6,5,15,14,(),(),123A.41,42B.42,41C.13,39D.24,23【例题4】4,6,10,14,22,()A.30B.28C.26D.24【例题4】6,15,35,77,()A.106B.117C.136D.163答案解析1.【解析】A。
相邻两数之差为平方数列。
2.【解析】C。
第n项等于第n-2项与第n-1项的和。
3.【解析】B。
奇数项和偶数项的相邻两数的差分别构成两个以3为公比的等比数列。
4.【解析】C。
各项等于质数列各项的两倍。
5.【解析】D。
三级等差数列。
相邻两数相减两次后得到2为公比的等比数列。
1、172,84,40,18,()。
A. 22 B. 16 C. 7 D. 52、-1,0,1,1,4,()。
A. 8 B. 11 C. 25 D. 363、0,0,6,24,60,120,()。
A. 180 B. 196 C. 210 D. 2164、48,65,80,103,120,149,168,()。
A. 202 B. 203 C. 221 D. 2335、2,14,84,420,1680,()。
A. 2400B. 3360C. 4210D. 5040答案解析1.C。
18×2+4=40,40×2+4=84,84×2+4=172,故( )×2+4=18,应填的数为7。
2.C。
3.C。
4.B。
将数列每两个数字分为一组,得48,65;80,103;120,149;168,()。
它们的差分别为:17,23,29,这是一个等差数列,因此答案应该为168+29+6=203,故应选B。
5.D。
2×7=14,14×6;84,84×5=420,420×4=1680,故()=1680×3=5040,正确答案为D。
各种数一.简单的:自然数用以计量事物的件数或表示事物次序的数。
即用数码0,1,2,3,4,……所表示的数。
表示物体个数的数叫自然数,自然数由0开始(包括0),一个接一个,组成一个无穷的集体。
自然数包括0。
自然数包括全体非负整数(小数不算)。
整数整数(Integer):像-2,-1,0,1,2这样的数称为整数。
(整数是表示物体个数的数,0表示有0个物体)整数是人类能够掌握的最基本的数学工具。
整数的全体构成整数集,整数集合是一个数环。
在整数系中,自然数为0和正整数的统称,称0为零,称-1、-2、-3、…、-n、… (n为整数)为负整数。
正整数、零与负整数构成整数系。
一个给定的整数n可以是负(n∈Z-)非负数(n∈Z*),零(n=0)或正数(n∈Z+).负数负数是数学术语,指小于0的实数,如−3。
负数是同绝对值正数的相反数。
任何正数前加上负号都等于负数。
在数轴线上,负数都在0的左侧,所有的负数都比自然数小。
负数用负号(Minus Sign,即相当于减号)“-”标记,如−2,−45,−0.6等。
分数把单位“1”平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫分数。
表示这样的一份的数叫分数单位。
分数也有“成绩”的意思,如考试分数(我心中的痛)。
单位分数分子是1,分母是等于或大于2的自然数的分数叫做单位分数,记为1/n.单位分数又叫分数单位或“单分子分数”,它还有一个名称“埃及分数”。
1页二进分数(有些复杂)二进分数,也称为二进有理数,是一种分母是2的乘方的分数。
可以表示成a/2^n,其中,a 是一个整数,n 是一个自然数。
例如:1/2,3/8,而1/3就不是。
(英制单位中广泛采用二进分数,例如3/4英寸,1/16英寸,1/2磅。
)所有二进分数组成的集合在实数轴上是稠密的:任何实数x都可以用形为的二进分数无限逼近。
与实数轴上的其它稠密集,例如有理数相比,二进分数是相对“小”的稠密集,这就是为什么它们有时出现在证明中(例如乌雷松引理)。
知识要点【课前引入】在做加、乘原理的题时,我们经常会遇到为地图涂色的题目。
关于为地图涂色有一个看起来简单,但证明过程却十分复杂的题目——四色猜想。
四色猜想是世界近代三大数学难题之一。
四色猜想的提出来自英国。
1852年,毕业于伦敦大学的弗南西斯·格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“看来,每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色。
”这个结论能不能从数学上加以严格证明呢?他和在大学读书的弟弟格里斯决心试一试。
兄弟二人为证明这一问题而使用的稿纸已经堆了一大叠,可是研究工作没有进展。
1852年10月23日,他的弟弟就这个问题的证明请教他的老师、著名数学家德·摩尔根,摩尔根也没有能找到解决这个问题的途径,于是写信向自己的好友、著名数学家哈密尔顿爵士请教。
哈密尔顿接到摩尔根的信后,对四色问题进行论证。
但直到1865年哈密尔顿逝世为止,问题也没有能够解决。
1872年,英国当时最著名的数学家凯利正式向伦敦数学学会提出了这个问题,于是四色猜想成了世界数学界关注的问题。
世界上许多一流的数学家都纷纷参加了四色猜想的大会战。
1878~1880年两年间,著名的律师兼数学家肯普和泰勒两人分别提交了证明四色猜想的论文,宣布证明了四色定理,大家都认为四色猜想从此也就解决了。
11年后,即1890年,数学家赫伍德以自己的精确计算指出肯普的证明是错误的。
不久,泰勒的证明也被人们否定了。
后来,越来越多的数学家虽然对此绞尽脑汁,但一无所获。
于是,人们开始认识到,这个貌似容易的题目,其实是一个可与费马猜想相媲美的难题。
先辈数学大师们的努力,为后世的数学家揭示四色猜想之谜铺平了道路。
进入20世纪以来,科学家们对四色猜想的证明基本上是按照肯普的想法在进行。
1913年,伯克霍夫在肯普的基础上引进了一些新技巧,美国数学家富兰克林于1939年证明了22国以下的地图都可以用四色着色。
第三讲加、乘原理综合运用1.复习乘法原理和加法原理;2.培养学生综合运用加法原理和乘法原理的能力;3.引导学生对排列组合知识的入门学习.在分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;教师应该明确并强调哪些是分类,哪些是分步. 并了解与加、乘原理的常见题型:数论类问题(例3、例4、例5)、染色问题(例6)、图形组合(例7、例8),并引导学生排列组合入门(例9、例10、例11、例12).分析:由此可知,共有如下八种可能:正正正、正正反、正反正、正反反、反正正、反正反、反反正、反反反.在很多竞赛题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.Ⅰ、简单加乘原理综合运用【例1】(★)如下图,从甲地到乙地有2条路,从乙地到丙地有4条路,从甲地到丁地有3条路可走,从丁地到丙地也有3条路,请问从甲地到丙地共有多少种不同走法?分析:根据乘法原理,经过乙地到丙地的走法一共有4×2=8种方法,经过丁地到丙地一共有3×3=9种专题精讲教学目标想挑战吗?把一个一元硬币连续掷三次,每一次都记录落地时朝上面的情况,你知道一共有多少种可能性吗?方法,根据加法原理,一共有8+9=17种走法.[前铺]从小红家到小明家有4条路可走,从小明家到小海家有2条路可走,从小红家到小海家有3条路可走,那么从小红家到小海家共有多少种走法?分析:经过小明家到小海家的走法一共有4×2=8种方法,从小红家直接去小海家一共有3条路可走,一共有11种走法.【例2】将5列车停在5条不同的轨道上,其中a车不能停在第一道上,b车不能停在第二道上,那么不同的停车方法共有多少种?分析:对于a车停放的轨道进行分类考虑:当a车排在第二道的时候,其余的四列车没有任何限制,有4×3×2×1=24种停车法;当a车不排在第二道的时候,a车也不能排在第一道,a车有3种停车法,b 不能停在第二道,也不能停在a车已经停放的车道,所以也只有3种停车法,剩下的3辆车可以任意停入剩下的三条轨道,有3×2×1=6种停法,由乘法原理,共有3×3×6=54种停法,最后根据加法原理,一共有24+54=78种不同停车方案.[巩固](★★走进美妙数学花园少年数学邀请赛)如图,将1,2,3,4,5分别填入图中1×5的格子中,要求填在黑格里的数比它旁边的两个数都大.共有种不同的填法.分析:填在黑格里的数是5和4时,不同的填法有2!×3!=12(种);填在黑格里的数是5和3时,不同的填法有2×2=4(种).所以,共有不同填法12+4=16(种).Ⅱ、加乘原理与数论【例3】(★★)在所有的三位数中,各位数字之和是19的数共有多少个?分析:三个数字之和是19的共有10种,9,9,1;9,8,2;9,7,3;9,6,4;9,5,5;8,8,3;8,7,4;8,6,5;7,7,5;7,6,6.其中三个数字各不相同的有5种,每种能组成6个不同的三位数;三个数字中有两个相同的有5种,每种能组成3个不同的三位数,所求数共有:6×5+5×3=45(个)[前铺]从19,20,21,…,93,94这76个数中,选取两个不同的数,使其和为偶数的选法总数是多少?分析:76个数当中有38个奇数和38个偶数,选取两个数只要是奇偶性质相同就能保证其和为偶数,选取两个奇数的方法有38×37÷2=703种,选取两个偶数的方法有38×37÷2=703种,一共有1406种选取方法.【例4】(★★★)在前100个自然数中取出两个不同的数相加,其和是3的倍数的共有多少种不同的取法?分析:将1~100按照除以3的余数分为3类,(1)余数为1的有1,4,7,…100,一共有34个,(2)余数为2的一共有33个,(3)可以被3整除的一共有33个,取出两个不同的数其和是3的倍数只有两种情况,从(1)(2)类中各取一个数,有34×33=1122(种)取法;从(3)中取两个数,有33×32÷2=528(种)取法,不同取法共有:1122+528=1650(种).[前铺]在1~10这10个自然数中,每次取出三个不同的数,使它们的和是3的倍数有种不同的取法.分析:三个不同的数和为3的倍数有四种情况:三个数同余1,三个数同余2,三个数都被3整除,余1余2余0各有1个,三类情况分别有4种、1种、1种、36种,所以一共有42种.【例5】(★★★)有两个骰子,每个骰子的六个面分别有1、2、3、4、5、6个点.将两个骰子放到桌面上,向上的一面点数之和为偶数的有多少种情形?分析:要使两个点数之和为偶数,只要这两个点数的奇偶性相同,即这两个点数要么同为奇数,要么同为偶数,所以,要分两大类来考虑.第一类,两个点数同为奇数.由于放两个骰子可认为是一个一个地放.放第一个骰子时,出现奇数有三种可能,即1,3,5;放第二个骰子,出现奇数也有三种可能,由乘法原理,这时共有3×3=9种不同的情形.第二类,两个点数同为偶数,类似第一类的讨论方法,也有3×3=9种不同情形.最后由加法原理即可求得两个骰子向上面点数之和为偶数的共有3×3+3×3=18种不同的情形.[拓展] 有三个骰子,每个骰子的六个面分别有1、2、3、4、5、6个点.将三个骰子放到桌面上,向上的一面点数之和为奇数的有多少种情形?分析:要使三个点数之和为奇数,有两种情况,三个数都为奇数,或者一个数为奇数另外两个数为偶数所以,要分两大类来考虑.第一类,三个点数同为奇数.由于放骰子可认为是一个一个地放.放第一个骰子时,出现奇数有三种可能,即1,3,5;放第二个骰子,出现奇数也有三种可能,放第三个骰子,出现奇数也有三种可能,由乘法原理,这时共有3×3×3=27种不同的情形.第二类,两个点数为偶数,另一个点数为奇数,类似第一类的讨论方法,奇数的骰子有3种选法,共有3×3×3×3=81种不同情形.最后由加法原理即可求得三个骰子向上面点数之和为偶数的共有3×3×3+3×3×3×3=108种不同的情形.Ⅱ、加乘原理与图论(染色、图形组合)【例6】用四种颜色对下图的五个字染色,要求相邻的区域的字染不同的颜色,但不是每种颜色都必须要用.问:共有多少种不同的染色方法?分析:第一步给“而”上色,有4种选择;然后对“学”染色,“学”有3种颜色可选;当“奥”,“数”取相同的颜色时,有2种颜色可选,此时“思”也有2种颜色可选,不同的涂法有3×2×2=12(种);当“奥”,“数”取不同的颜色时,“奥”有2种颜色可选,“数”剩仅1种颜色可选,此时“思”也只有1种颜色可选(与“学”相同),不同的涂法有3×2×1×1=6(种).所以共有4×3×(2×2+2)=72种不同的涂法[前铺]地图上有A,B,C,D四个国家(如下图),现有红、黄、蓝、绿四种颜色给地图染色,使相邻国家的颜色不同,但不是每种颜色都必须要用,问有多少种染色方法?分析:第一步:首先对A进行染色一共有4种方法,然后对B、C进行染色,如果B、C取相同的颜色,有三种方式,D剩下3种方式,如果B、C取不同颜色,有3×2=6种方法,D剩下2种方法,对该图的染色方法一共有4×(3×3+3×2×2)=84种方法.【例7】(★★★)一个半圆周上共有12个点,直径上5个,圆周上7个,以这些点为顶点,可以画出多少个三角形?分析:方法一:所有的三角形一共可以分为3类,第一类:三角形三个顶点都在圆周上,这样的三角形一共有7×6×5÷(3×2×1)=35种;第二类:三角形两个顶点在圆周上,这样的三角形一共有7×6÷(2×1)×5=105种;第三类:三角形一个顶点在圆周上,这样的三角形一共有7×5×4÷(2×1)=70种;一共可以画出35+105+70=210种.方法二:不共线的3点可以确定一个三角形,这样任取3点构成的组合数与三角形的个数之间便有了一定的联系,但是要注意去掉其中3点共线的情况.12×11×10÷(3×2×1)-5×4×3÷(3×2×1)=210种.[前铺]直线a,b上分别有5个点和4个点,以这些点为顶点可以画出多少个三角形?C B DA分析:画三角形需要在一条线上找1个点,另一条线上找2个点,本题分为两种情况:(1)在a线上找一个点,有5种选取法,在b线上找两个点,有4×3÷2=6(种),根据乘法原理,一共有:5×6=30(个)三角形(2)在b线上找一个点,有4种选取法,在a线上找两个点,有5×4÷2=10(种),根据乘法原理,一共有:4×10=40(个)三角形根据加法原理,一共可以画出:30+40=70(个)三角形【例8】(★★★★)在一个圆周上均匀分布10个点,以这些点为顶点,可以画出多少不同的钝角三角形?(补充知识:由直径和圆周上的一点构成的三角形一定是直角三角形,其中直径的边所对的角是直角,所以如果圆周上三点在同一段半圆周上,则这三点构成钝角三角形).分析:由于10个点全在圆周上,所以这10个点没有三点共线,故只要在10个点中取3个点,就可以画出一个三角形,如果这三个点其中两点构成的线段小于直径,并且第三个点在被其余两点分割的较小的圆周上,则这三个点构成钝角三角形,这样所有的钝角三角形可分为三类,第一类是长边端点之间仅相隔一个点,这样的三角形有10×1=10个,第二类是长边端点之间相隔两个点,这样的三角形有10×2=20个,第三类是长边端点之间相隔三个点,这样的三角形有10×3=30个,所以一共可以画出60个钝角三角形.[拓展]三条平行线上分别有2,4,3个点(下图),已知在不同直线上的任意三个点都不共线.问:以这些点为顶点可以画出多少个不同的三角形?分析:(方法一)本题分三角形的三个顶点在两条直线上和三条直线上两种情况(1)三个顶点在两条直线上,一共有4×3÷2×2+3×2÷2×2+3×2÷2×4+4×3÷2×3+4+3=55(个)(2)三个顶点在三条直线上,由于不同直线上的任意三个点都不共线,所以一共有:2×4×3=24(个)根据加法原理,一共可以画出55+24=79(个)三角形.(方法二)9个点任取三个点有9×8×7÷(3×2×1)=84种取法,其中三个点都在第二条直线上有4种,都在第三条直线上有1种,所以一共可以画出84-4-1=79(个)三角形.Ⅲ、排列组合【例9】(★★)用1、2、3、4、5这五个数字,可以组成多少个比20000大且百位数字不是3的无重复数字的五位数?分析:分两类:(1)把3排在最高位上,其余四个数字可以任意放到其余四个数位上,有4×3×2×1=24种做法,对应24个不同的五位数(2)把2、4、5放在最高位上,有3种选择,百位数上有除最高位和3以外的三种选择,其余的三个数字可以任意放到其余3个数位上,由乘法原理,可以组成3×3×3×2×1=54个不同的五位数由加法原理,可以组成24+54=78个不同的五位数.[前铺]用数字0,1,2,3,4(可重复使用)可以组成多少个小于5000的自然数?分析:小于1000的自然数有三类.第一类是一位数,有5个;第二类是两位数,有4×5=20个;第三类是三位数,有4×5×5=100个.第四类是四位数,有4×4×3×2=96个,共有5+20+100+96=221个.【例10】(★★★)从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?分析:从1到500的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.一位数中,不含4的有8个,它们是1、2、3、5、6、7、8、9;两位数中,不含4的可以这样考虑:十位上,不含4的有l、2、3、5、6、7、8、9这八种情况.个位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理,这时共有8×9=72个数不含4.三位数中,小于500并且不含数字4的可以这样考虑:百位上,不含4的有1、2、3、这三种情况.十位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,个位上,不含4的也有九种情况.要确定一个三位数,可以先取百位数,再取十位数,最后取个位数,应用乘法原理,这时共有3×9×9=243个三位数.由于500也是一个不含4的三位数.所以,1~500中,不含4的三位数共有3×9×9+1=244个.所以一共有8+8×9+3×9×9+1=324个不含4的自然数.[巩固]从1到100的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?分析:从1到100的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.一位数中,不含4的有8个,它们是1、2、3、5、6、7、8、9;两位数中,不含4的可以这样考虑:十位上,不含4的有l、2、3、5、6、7、8、9这八种情况.个位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理,这时共有8×9=72个数不含4.三位数只有100.所以一共有8+8×9+1=81个不含4的自然数.【例11】(★★★)某管理员忘记了自己小保险柜的密码数字,只记得是由四个非0数码组成,且四个数码之和是9.为确保打开保险柜至少要试多少次?.分析:四个非0数码之和等于9的组合有1,1,1,6;1,1,2,5;1,1,3,4;1,2,2,4;1,2,3,3;2,2,2,3六种第一种中,只要考虑6的位置即可,6可以随意选择四个位置,其余位置方1,共有4种选择第二种中,先考虑放2,有4种选择,再考虑5的位置,有3种选择,剩下的位置放1,共有4×3=12种选择,同理,第三、第四、第五种都有12种选择,最后一种与第一种相似,3的位置有四种选择,其余位置放2,共有4种选择.由加法原理,一共可以组成4+12+12+12+12+4=56个不同的四位数,即为确保打开保险柜至少要试56次.[拓展]7个相同的球,放入4个不同的盒子里,每个盒子至少放一个,不同的放法有多少种?(请注意,球无区别,盒是有区别的,且不允许空盒)分析:首先研究把7分成4个自然数之和的形式,容易得到以下三种情况:7=1+1+1+4,7=1+2+2+2,7=1+1+2+3,其次,将三种情况视为三类计算不同的放法.第一类:有一个盒子里放了4个球,而其余盒子里各放1个球,由于4个球可任意放入不同的四个盒子之一,有4种放法,而其他盒子只放一个球,而球是相同的,任意调换都是相同的放法,所以第一类只有4种放法.第二类:有一个盒子里放1个球,有4种放法,其余盒子里都放2个球,与第一类相同,任意调换都是相同的放法,所以第二类也只有4种放法.第三类:有两个盒子里各放一个球,另外两个盒子里分别放2个及3个球,这时分两步来考虑:第一步,从4个盒子中任取两个各放一个球,这种取法有C24种.第二步,把余下的两个盒子里分别放入2个球及3个球,这种放法有P22种.由乘法原理有C24×P22=12种放法.由加法原理,可得符合题目要求的不同放法有4+4+12=20(种)(方法二)把七个球排成一行,并用三个“挡板”把它们分成四组,每一组对应一个盒子,则一共有6个位置可以放挡板,从中选择三个,有3620C 种选法.【例12】(★★)红、黄、蓝、白四种颜色不同的小旗,各有2,2,3,3面,任意取出三面排成一行,表示一种信号,问:共可以表示多少种不同的信号?分析:(方法一)取出的3面旗子,可以是一种颜色、两种颜色、三种颜色,应按此进行分类(1)一种颜色:都是蓝色的或者都是白色的,2种可能;(2)两种颜色:(4×3)×3=36(3)三种颜色:4×3×2=24所以,一共可以表示2+36+24=62种不同的信号(方法二)每一个位置都有4种颜色可选,共有4×4×4=64种,但是不能有三红或者三黄,所以减去2种,共有64-2=62种.[拓展] 五种颜色不同的信号旗,各有5面,任意取出三面排成一行,表示一种信号,问:共可以表示多少种不同的信号?分析:(方法一)取出的3面旗子,可以是一种颜色、两种颜色、三种颜色,应按此进行分类(1)一种颜色: 5种可能;(2)两种颜色:(5×4)×3=60(3)三种颜色:5×4×3=60所以,一共可以表示5+60+60=125种不同的信号(方法二)每一个位置都有5种颜色可选,所以共有5×5×5=125种.加法原理和乘法原理是组合数学的基础,这两项原理在解决其他数学问题中也常常被用到,加法原理和乘法原理所涉及到的分类和分布思想在其他学科以及我们的学习和生活中都有着非常重要的作用.专题展望1.(★例1)从学而思学校到王明家有4条路可走,从王明家到张老师家有2条路可走,从学而思学校到张老师有3条路可走,那么从学而思学校到张老师家共有多少种走法?分析:根据乘法原理,经过王明家到张老师家的走法一共有4×2=8种方法,从学而思学校直接去张老师家一共有3条路可走,根据加法原理,一共有8+3=11种走法.2.(★★★例6)地图上有A,B,C,D四个国家(如下图),现有红、黄、蓝三种颜色给地图染色,使相邻国家的颜色不同,但不是每种颜色都必须要用,问有多少种染色方法?分析:A有3种颜色可选;当B,C取相同的颜色时,有2种颜色可选,此时D也有2种颜色可选,不同的涂法有3×2×2=12(种);当B,C取不同的颜色时,B有2种颜色可选,C仅剩1种颜色可选,此时D也只有1种颜色可选(与A相同),不同的涂法有3×2×1×1=6(种).所以共有12+6=18种不同的涂法.3.(★★例7)在一个圆周上均匀分布10个点,以这些点再加上圆心一共11个点为端点,可以画出多少小于直径的线段.分析:由于10个点全在圆周上,所以这10个点没有三点共线,故只要在10个点中取2个点,就可以画出一条线段一共有45种方法,其中包括5条直径,应当舍去,其余线段的长都小于直径,一共有40种方法 .以圆心为端点的线段一共有10条,所以一共可以画出40+10=50条线段.4.(★★★例8)如图所示分布着9个点,以这9个点为端点能构成多少个三角形?分析:三条线段上各取1点能构成3×3×3=27.如果在一条线段上取两点,在另一条线段上取一点一共有(3×2)×(3×2÷(2×1))×(3÷1)=54,所以一共有81种.练习三CBDA5.(★★★例10)从1到300的所有自然数中,不含有数字2的自然数有多少个?分析:从1到300的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.一位数中,不含2的有8个,它们是1、3、4、5、6、7、8、9;两位数中,不含2的可以这样考虑:十位上,不含4的有l、3、4、5、6、7、8、9这八种情况.个位上,不含2的有0、1、3、4、5、6、7、8、9这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理,这时共有8×9=72个数不含2.三位数中,除去300外,百位数只有1一种取法,十位与个位均有0,1,3,4,5,6,7,8,9九种取法,根据乘法原理,不含数字2的三位数有:1×9×9=81个,还要加上300.所以根据加法原理,从1到300的所有自然数中,不含有数字2的自然数一共有8+72+82=162个.数学趣味故事猪八戒新传之路遇哪吒八戒正往前走,忽听背后有人叫他:“老猪,好自在啊!”八戒回头一看,是托塔天王的三太子哪吒.八戒摇晃着脑袋说:“这不是那个三头六臂的妖精吗?”哪吒听八戒叫他妖精,勃然大怒,大喝一声:“变!”随即变做三头六臂,6只手分别拿着6件兵器:斩妖剑、砍妖刀、缚妖索、降妖杵、绣球儿、火轮儿,恶狠狠地朝八戒打来. 八戒不敢怠慢,舞动钉耙迎了上去,两人“叮叮当当”地打了起来.过了一阵子哪吒见没占到便宜,又喊了一声:“换!”6只手拿着兵器立刻交换了一下位置.就这样哪吒不断变换着兵器的拿法,可把八戒打晕了. 八戒连连摆手说:“不行啦,不打啦,我说你这6只手一共有多少种不同的拿法?”“720种!”哪吒神气活现. “吹牛.”八戒把大嘴一撇说:“有二三十种我还信,720种?你别骗我啦!”哪吒让5只手依次拿着斩妖剑、砍妖刀、缚妖索、降妖杵、绣球儿,对八戒说:“你看,我5只手拿的兵器固定不变,这时我第6只手只有拿火轮儿这一种拿法.”八戒点点头说:“嗯,不错,就一种拿法.”哪吒又让4只手依次拿着斩妖剑、砍妖刀、缚妖索、降妖杵,这时第5、6只手可以轮换拿绣球儿、火轮儿,共有两种拿法. 哪吒再让3只手依次拿着斩妖剑、砍妖刀、缚妖索,而另3只手变换出以下6种拿法:降妖杵、绣球儿、火轮儿;降妖杵、火轮儿、绣球儿;绣球儿、降妖杵、火轮儿;绣球儿、火轮儿、降妖杵;火轮儿、绣球儿、降妖杵;火轮儿、降妖杵、绣球儿.八戒摸摸脑袋说:“这要是6只手都随便拿可怎么个排法呀?还不排晕喽!”哪吒笑骂着:“真是个呆子!你观察一下下面的3个数:1=1,2=1×2,6=1×2×3.由此推想:如果固定两只手,而剩下的4只手随意拿,可有1×2×3×4=24种拿法.而6只手都随意拿呢?有1×2×3×4×5×6=720种不同拿法.”八戒向哪吒一拱手:“你的变化真多,我服了.”。
(完整word版)排列组合1.专题⼆⼗三排列组合知识概要P-Probability 排列 C-Combination 组合排列公式m n P 是指,从n 个元素取m 个进⾏排列(即有次序排序)。
组合公式mn C 是指,从n 个元素取m 个,不进⾏排列(即⽆次序分别,不排序)。
C —组合数; P —排列数; n —元素的总个数;m —参与选择的元素个数;!—阶乘,如5!=5×4×3×2×1=120 ;3!=3×2×1=6。
m n P =n ×(n-1)×(n-2)×…×(n -m +1)m n C =mn P ÷m!排列组合知识,⼴泛应⽤于实际,掌握好排列组合知识,能帮助我们在⽣产⽣活中,解决许多实际应⽤问题。
同时排列组合问题历来就是⼀个⽼⼤难的问题。
因此有必要对排列组合问题的解题规律和解题⽅法作⼀点归纳和总结,以期充分掌握排列组合知识。
排列组合解题策略排列组合问题的⼀般解题规律: 1)使⽤“分类计数原理”还是“分步计数原理”。
要根据我们完成某件事时采取的⽅式⽽定,可以分类来完成这件事时⽤“分类计数原理”(加法原理),需要分步来完成这件事时就⽤“分步计数原理”(乘法原理);那么,怎样确定是分类,还是分步骤?“分类”表现为其中任何⼀类均可独⽴完成所给的事件,⽽“分步”必须把各步骤均完成才能完成所给事件,所以准确理解两个原理强调完成⼀件事情的⼏类办法互不⼲扰,相互独⽴,彼此间交集为空集,并集为全集,不论哪类办法都能将事情单独完成,分步计数原理强调各步骤缺⼀不可,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,步与步之间互不影响,即前步⽤什么⽅法不影响后⾯的步骤采⽤的⽅法。
2)排列与组合定义相近,它们的区别在于是否与顺序有关。
3)复杂的排列问题常常通过试验、画 “树图 ”、“框图”等⼿段使问题直观化,从⽽寻求解题途径,由于结果的正确性难于检验,因此常常需要⽤不同的⽅法求解来获得检验。
乘法原理与加法原理一、学习要点:Ⅰ乘法原理在日常生活中常常会遇到这样一些问题,就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法,要知道完成这件事一共有多少种方法,就用我们将讨论的乘法原理来解决.例如某人要从北京到大连拿一份资料,之后再到天津开会.其中,他从北京到大连可以乘长途汽车、火车或飞机,而他从大连到天津却只想乘船.那么,他从北京经大连到天津共有多少种不同的走法?分析这个问题发现,某人从北京到天津要分两步走.第一步是从北京到大连,可以有三种走法,即:第二步是从大连到天津,只选择乘船这一种走法,所以他从北京到天津共有下面的三种走法:注意到3×1=3.如果此人到大连后,可以乘船或飞机到天津,那么他从北京到天津则有以下的走法:共有六种走法,注意到3×2=6.在上面讨论问题的过程中,我们把所有可能的办法一一列举出来.这种方法叫穷举法.穷举法对于讨论方法数不太多的问题是很有效的.在上面的例子中,完成一件事要分两个步骤.由穷举法得到的结论看到,用第一步所有的可能方法数乘以第二步所有的可能方法数,就是完成这件事所有的方法数.一般地,如果完成一件事需要n个步骤,其中,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,…,做第n步有mn种不同的方法,那么,完成这件事一共有N=m1×m2×…×mn种不同的方法.这就是乘法原理.Ⅱ加法原理生活中常有这样的情况,就是在做一件事时,有几类不同的方法,而每一类方法中,又有几种可能的做法.那么,考虑完成这件事所有可能的做法,就要用我们将讨论的加法原理来解决.例如某人从北京到天津,他可以乘火车也可以乘长途汽车,现在知道每天有五次火车从北京到天津,有4趟长途汽车从北京到天津.那么他在一天中去天津能有多少种不同的走法?分析这个问题发现,此人去天津要么乘火车,要么乘长途汽车,有这两大类走法,如果乘火车,有5种走法,如果乘长途汽车,有4种走法.上面的每一种走法都可以从北京到天津,故共有5+4=9种不同的走法.在上面的问题中,完成一件事有两大类不同的方法.在具体做的时候,只要采用一类中的一种方法就可以完成.并且两大类方法是互无影响的,那么完成这件事的全部做法数就是用第一类的方法数加上第二类的方法数.一般地,如果完成一件事有k类方法,第一类方法中有m1种不同做法,第二类方法中有m2种不同做法,…,第k类方法中有mk种不同的做法,则完成这件事共有N=m1+m2+…+mk种不同的方法.这就是加法原理.二、典例剖析:Ⅰ乘法原理例1 某人到食堂去买饭,主食有三种,副食有五种,他主食和副食各买一种,共有多少种不同的买法?例2 右图中有7个点和十条线段,一只甲虫要从A点沿着线段爬到B点,要求任何线段和点不得重复经过.问:这只甲虫最多有几种不同的走法?例3 书架上有6本不同的外语书,4本不同的语文书,从中任取外语、语文书各一本,有多少种不同的取法?例4 王英、赵明、李刚三人约好每人报名参加学校运动会的跳远、跳高、100米跑、200米跑四项中的一项比赛,问:报名的结果会出现多少种不同的情形?例5由数字0、1、2、3组成三位数,问:①可组成多少个不相等的三位数?②可组成多少个没有重复数字的三位数?例6 由数字1、2、3、4、5、6共可组成多少个没有重复数字的四位奇数?例7 右图中共有16个方格,要把A、B、C、D四个不同的棋子放在方格里,并使每行每列只能出现一个棋子.问:共有多少种不同的放法?分析由于四个棋子要一个一个地放入方格内.故可看成是分四步完成这件事.第一步放棋子A,A 可以放在16个方格中的任意一个中,故有16种不同的放法;第二步放棋子B,由于A已放定,那么放A 的那一行和一列中的其他方格内也不能放B,故还剩下9个方格可以放B,B有9种放法;第三步放C,再去掉B所在的行和列的方格,还剩下四个方格可以放C,C有4种放法;最后一步放D,再去掉C所在的行和列的方格,只剩下一个方格可以放D,D有1种放法,本题要由乘法原理解决.解:由乘法原理,共有16×9×4×1=576种不同的放法.Ⅱ加法原理例1 学校组织读书活动,要求每个同学读一本书.小明到图书馆借书时,图书馆有不同的外语书150本,不同的科技书200本,不同的小说100本.那么,小明借一本书可以有多少种不同的选法?450(种)例2一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同.问:①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?(11)②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?(24)例3 如右图,从甲地到乙地有4条路可走,从乙地到丙地有2条路可走,从甲地到丙地有3条路可走.那么,从甲地到丙地共有多少种走法?例4 如下页图,一只小甲虫要从A点出发沿着线段爬到B点,要求任何点和线段不可重复经过.问:这只甲虫有多少种不同的走法?分析从A点到B点有两类走法,一类是从A点先经过C点到B点,一类是从A点先经过D点到B 点.两类中的每一种具体走法都要分两步完成,所以每一类中,都要用乘法原理,而最后计算从A到B 的全部走法时,只要用加法原理求和即可.解:从A点先经过C到B点共有:1×3=3(种)不同的走法.从A点先经过D到B点共有:2×3=6(种)不同的走法.所以,从A点到B点共有:3+6=9(种)不同的走法.例5 从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?分析从1到500的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.一位数中,不含4的有8个,它们是1、2、3、5、6、7、8、9;两位数中,不含4的可以这样考虑:十位上,不含4的有1、2、3、5、6、7、8、9这八种情况.个位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理,这时共有8×9=72个数不含4.三位数中,小于500并且不含数字4的可以这样考虑:百位上,不含4的有1、2、3、这三种情况.十位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,个位上,不含4的也有九种情况.要确定一个三位数,可以先取百位数,再取十位数,最后取个位数,应用乘法原理,这时共有3×9×9=243个三位数.由于500也是一个不含4的三位数.所以,1~500中,不含4的三位数共有3×9×9+1=244个.解:在1~500中,不含4的一位数有8个;不含4的两位数有8×9=72个;不含4的三位数有3×9×9+1=244个,由加法原理,在1~500中,共有:8+8×9+3×9×9+1=324(个)不含4的自然数.补充说明:这道题也可以这样想:把一位数看成是前面有两个0的三位数,如:把1看成是001.把两位数看成是前面有一个0的三位数.如:把11看成011.那么所有的从1到500的自然数都可以看成是“三位数”,除去500外,考虑不含有4的这样的“三位数”.百位上,有0、1、2、3这四种选法;十位上,有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种选法;个位上,也有九种选法.所以,除500外,有4×9×9=324个不含4的“三位数”.注意到,这里面有一个数是000,应该去掉.而500还没有算进去,应该加进去.所以,从1到500中,不含4的自然数仍有324个.这是一种特殊的思考问题的方法,注意到当我们对“三位数”重新给予规定之后,问题很简捷地得到解决.例6如下页左图,要从A点沿线段走到B,要求每一步都是向右、向上或者向斜上方.问有多少种不同的走法?分析观察下页左图,注意到,从A到B要一直向右、向上,那么,经过下页右图中C、D、E、F四点中的某一点的路线一定不再经过其他的点.也就是说从A到B点的路线共分为四类,它们是分别经过C、D、E、F的路线.第一类,经过C的路线,分为两步,从A到C再从C到B,从A到C有2条路可走,从C到B也有两条路可走,由乘法原理,从A经C到B共有2×2=4条不同的路线.第二类,经过D点的路线,分为两步,从A到D有4条路,从D到B有4条路,由乘法原理,从A 经D到B共有4×4=16种不同的走法.第三类,经过E点的路线,分为两步,从A到E再从E到B,观察发现.各有一条路.所以,从A 经E到B共有1种走法.第四类,经过F点的路线,从A经F到B只有一种走法.最后由加法原理即可求解.解:如上右图,从A到B共有下面的走法:从A经C到B共有2×2=4种走法;从A经D到B共有4×4=16种走法;从A经E到B共有1种走法;从A经F到B共有1种走法.所以,从A到B共有:4+16+1+1=22种不同的走法.1.某罪犯要从甲地途经乙地和丙地逃到丁地,现在知道从甲地到乙地有3条路可以走,从乙地到丙地有2条路可以走,从丙地到丁地有4条路可以走.问,罪犯共有多少种逃走的方法?2.如右图,在三条平行线上分别有一个点,四个点,三个点(且不在同一条直线上的三个点不共线).在每条直线上各取一个点,可以画出一个三角形.问:一共可以画出多少个这样的三角形?3.在自然数中,用两位数做被减数,用一位数做减数.共可以组成多少个不同的减法算式?4.一个篮球队,五名队员A、B、C、D、E,由于某种原因,C不能做中锋,而其余四人可以分配到五个位置的任何一个上.问:共有多少种不同的站位方法?5.由数字1、2、3、4、5、6、7、8可组成多少个①三位数?②三位偶数?③没有重复数字的三位偶数?④百位为8的没有重复数字的三位数?⑤百位为8的没有重复数字的三位偶数?6.某市的电话号码是六位数的,首位不能是0,其余各位数上可以是0~9中的任何一个,并且不同位上的数字可以重复.那么,这个城市最多可容纳多少部电话机?7.如右图,从甲地到乙地有三条路,从乙地到丙地有三条路,从甲地到丁地有两条路,从丁地到丙地有四条路,问:从甲地到丙地共有多少种走法?8.书架上有6本不同的画报和7本不同的书,从中最多拿两本(不能不拿),有多少种不同的拿法?9.如下图中,沿线段从点A走最短的路线到B,各有多少种走法?10.在1~1000的自然数中,一共有多少个数字0?11.在1~500的自然数中,不含数字0和1的数有多少个?12.十把钥匙开十把锁,但不知道哪把钥匙开哪把锁,问:最多试开多少次,就能把锁和钥匙配起来?答案:1.3×2×4=24(种).2.1×4×3=12(个).3.90×9=810(个).4.4×4×3×2×1=96(种).5.①8×8×8=512(个);②4×8×8=256(个);③4×7×6=168(个);④1×7×6=42(个);⑤1×3×6=18(个).6.9×10×10×10×10×10=900000(部).7.3×3+2×4=17(种).8.6+7+15+21+6×7=91(种).提示:拿两本的情况分为2本画报或2本书或一本画报一本书.9.(1)6;(2)10;(3)20;(4)35.10.9+180+3=192(个).11.8+8×8+3×8×8=264(个).12.9+8+7+6+5+4+3+2+1=45(次).。
1.复习乘法原理和加法原理;2.培养学生综合运用加法原理和乘法原理的能力.3.让学生懂得并运用加法、乘法原理来解决问题,掌握常见的计数方法,会使用这些方法解决问题.在分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;教师应该明确并强调哪些是分类,哪些是分步.并了解与加、乘原理相关的常见题型:数论类问题、染色问题、图形组合.一、加乘原理概念 生活中常有这样的情况:在做一件事时,有几类不同的方法,在具体做的时候,只要采用其中某一类中的一种方法就可以完成,并且这几类方法是互不影响的.那么考虑完成这件事所有可能的做法,就要用到加法原理来解决.还有这样的一种情况:就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法.要知道完成这件事情共有多少种方法,就要用到乘法原理来解决.二、加乘原理应用应用加法原理和乘法原理时要注意下面几点:⑴加法原理是把完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,所以完成任务的不同方法数等于各类方法数之和.⑵乘法原理是把一件事分几步完成,这几步缺一不可,所以完成任务的不同方法数等于各步方法数的乘积.⑶在很多题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响....的独立步骤....来完成,这几步是完成这件任务缺一不...可的..,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”.【例 1】 由数字1,2,3 可以组成多少个没有重复数字的数?【考点】加乘原理之综合运用 【难度】2星 【题型】解答【解析】 因为有1,2,3共3个数字,因此组成的数有3类:组成一位数;组成二位数;组成三位数.它们的和就是问题所求.教学目标例题精讲 知识要点7-3-2.加乘原理之数字问题(一)⑴组成一位数:有3个;⑵组成二位数:由于数字可以重复使用,组成二位数分两步完成;第一步排十位数,有3种方法;第二步排个位数也有3种方法,因此由乘法原理,有326⨯=个;⑶组成三位数:与组成二位数道理相同,有326⨯=个三位数;所以,根据加法原理,一共可组成36615++=个数.【答案】15【例 2】用数字1,2,3可以组成6个没有重复数字的三位数,这6个数的和是。
【例 1】 100以内的自然数中。
所有是3的倍数的数的平均数是 。
【考点】等差数列应用题 【难度】1星 【题型】填空【关键词】希望杯,五年级,复赛,第3题,5分【解析】 100以内的自然数中是3的倍数的数有0,3,6,9,99共33个,他们的和是()09934179916832+⨯=⨯=,则他们的平均数为1683÷34=49.5。
【答案】49.5【例 2】 一群小猴上山摘野果,第一只小猴摘了一个野果,第二只小猴摘了2个野果,第三只小猴摘了3个野果,依次类推,后面的小猴都比它前面的小猴多摘一个野果。
最后,每只小猴分得8个野果。
这群小猴一共有_________只。
【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】填空【关键词】希望杯,四年级,二试,第7题【解析】 平均每只猴分8个野果,所以最后一只猴摘了821=15⨯-只果,共有15只猴.【答案】15只猴子【例 3】 15位同学排成一队报数,从左边报起思思报10.从右边报起学学报12.那么学学和思思中间排着有 位同学.【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】填空【关键词】学而思杯,1年级【解析】 因为从左边起思思报10,所以,思思的右边还有15105-=(个);又因为从右边起学学报12,所以,学学的左边还有15123-=(个),15645--=(个)学学和思思中间排着5位同学.<考点> 排队问题【答案】5位【例 4】 体育课上老师指挥大家排成一排,冬冬站排头,阿奇站排尾,从排头到排尾依次报数。
如果冬冬报17,阿奇报150,每位同学报的数都比前一位多7,那么队伍里一共有多少人?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 首项=17,末项=150,公差=7,项数=(150-17)÷7+1=20【答案】20【例 5】 一个队列按照每排2,4,6,8人的顺序可以一直排到某一排有100人 ,那么这个队列共有多少人?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 (方法一)利用等差数列求和公式:通过例1的学习可以知道,这个数列一共有50个数,再将和为102的两个数一一配对,可配成25对.所以2469698100++++++=2+10025=10325=2550⨯⨯()例题精讲等差数列应用题(方法二)根据12398991005050++++++=,从这个和中减去1357...99+++++的和,就可得出此题的结果,这样从“反面求解”的思想可以给学生灌输一下,为今后的学习作铺垫.【答案】2550【例 6】 有一个很神秘的地方,那里有很多的雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的.第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有5只蝴蝶,第三个雕塑有7只蝴蝶,第四个雕塑有9只蝴蝶,以后的雕塑按照这样的规律一直延伸到很远的地方,学学和思思看不到这排雕塑的尽头在哪里,那么,第102个雕塑是由多少只蝴蝶组成的呢?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 也就是已知一个数列:3、5、7、9、11、13、15、…… ,求这个数列的第102项是多少?999是第几项?由刚刚推导出的公式——第n 项=首项+公差1n ⨯-(), 所以,第102项321021205=+⨯=(-);由“项数=(末项-首项)÷公差1+”,999所处的项数是:999321996214981499-÷+=÷+=+=()【答案】499【例 7】 如右图,用同样大小的正三角形,向下逐次拼接出更大的正三角形。
02013初等数论练习题及答案初等数论练习题一一、填空题1、?(2420)=27;?(2420)=_880_2、设a,n是大于1的整数,若an-1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.4、同余方程9x+12≡0(mod 37)的解是x≡11(mod 37)。
5、不定方程18x-23y=100的通解是x=900+23t,y=700+18t t?Z。
.6、分母是正整数m的既约真分数的个数为_?(m)_。
7、18100被172除的余数是_256 。
8、??65?? = -1 。
?103?9、若p是素数,则同余方程x p ? 1 ?1(mod p)的解数为 p-1 。
二、计算题1、解同余方程:3x2?11x?20 ? 0 (mod 105)。
解:因105 = 3?5?7,同余方程3x2?11x?20 ? 0 (mod 3)的解为x ? 1 (mod 3),同余方程3x2?11x?38 ? 0 (mod 5)的解为x ? 0,3 (mod 5),同余方程3x2?11x?20 ? 0 (mod 7)的解为x ? 2,6 (mod 7),故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ? b1 (mod 3),x ? b2 (mod 5),x ? b3 (mod 7),其中b1 = 1,b2 = 0,3,b3 = 2,6,孙子定理得原同余方程的解为x ? 13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x2≡42(mod 107)是否有解?237)1071071071071073?1107?17?1107?1 ??23107271072221,1,?221107107331077742??11072?3?7解:(42)??28除以111的最小非负余数。
解:易知1271≡50。
502 ≡58, 503 ≡58×50≡14,509≡143≡80知5028 ≡3×50≡803×50≡803×50≡68×50≡70 从而5056 ≡16。
加乘原理之数字问题(一)1.复习乘法原理和加法原理;2.培养学生综合运用加法原理和乘法原理的能力.3.让学生懂得并运用加法、乘法原理来解决问题,掌握常见的计数方法,会使用这些方法解决问题. 在分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;教师应该明确并强调哪些是分类,哪些是分步.并了解与加、乘原理相关的常见题型:数论类问题、染色问题、图形组合.一、加乘原理概念生活中常有这样的情况:在做一件事时,有几类不同的方法,在具体做的时候,只要采用其中某一类中的一种方法就可以完成,并且这几类方法是互不影响的.那么考虑完成这件事所有可能的做法,就要用到加法原理来解决.还有这样的一种情况:就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法.要知道完成这件事情共有多少种方法,就要用到乘法原理来解决.二、加乘原理应用应用加法原理和乘法原理时要注意下面几点:⑴加法原理是把完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,所以完成任务的不同方法数等于各类方法数之和.⑵乘法原理是把一件事分几步完成,这几步缺一不可,所以完成任务的不同方法数等于各步方法数的乘积.⑶在很多题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响....的独立步骤....来完成,这几步是完成这件任务缺一不...可的..,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”.【例 1】 由数字1,2,3 可以组成多少个没有重复数字的数?【考点】加乘原理之综合运用 【难度】2星 【题型】解答【解析】 因为有1,2,3共3个数字,因此组成的数有3类:组成一位数;组成二位数;组成三位数.它们的和就是问题所求.⑴组成一位数:有3个;⑵组成二位数:由于数字可以重复使用,组成二位数分两步完成;第一步排十位数,有3种方法;第二步排个位数也有3种方法,因此由乘法原理,有326⨯=个;⑶组成三位数:与组成二位数道理相同,有326⨯=个三位数;所以,根据加法原理,一共可组成36615++=个数.【答案】15【例 2】 用数字1,2,3可以组成6个没有重复数字的三位数,这6个数的和是 。
一.计数专题:④排列组合一. 进门考1.有四张数字卡片, 用这四张数字卡片组成三位数,可以组成多少个?2.一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同.问:①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?3.甲组有6人,乙组有8人,丙组有9人。
从三个组中各选一人参加会议,共有多少种不同选法?4.从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?5.学校的一块活动场地呈梯形,如图所示.(1)这块活动场地的面积是多少平方米?(2)学校计划给这块地铺上草皮,如果每平方米的草皮20元,学校一共要为这块活动场地花费多少元钱?6*.按1,2,3,4的顺序连线,有多少种不同的连法?二.授新课5 87 6①奥数专题:乘法原理专题简析在实际生活中经常会遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关.日常生活中有很多“分组”问题.如在体育比赛中,把参赛队分为几个组,从全班同学中选出几人参加某项活动等等.这种“分组”问题,就是我们将要讨论的组合问题,这里,我们将着重研究有多少种分组方法的问题.解决排列组合问题,离不开加法原理和乘法原理,合理分类、合理分组,求出组合数和排列数。
排列公式:由乘法原理,从个不同元素中取出个元素的排列数是,即,这里,,且等号右边从开始,后面每个因数比前一个因数小,共有个因数相乘.组合公式: 从个不同元素中取出个元素()的所有组合的个数,叫做从个不同元素中取出个不同元素的组合数.记作..例1:排列数:1. 三个人排成一排照相,有多少种不同的排法?2. 有3名男生和2名女生排成一排照相,有多少种不同的排法?如果要求两名女生必须相邻,有多少种排法?3.有从1到9共计9个号码球,请问,可以组成多少个三位数?n m 121n n n n m ⋅-⋅-⋅⋅-+()()()121m n P n n n n m =---+()()()m n ≤n 1m n m m n ≤n mm n C 12)112321m m n nm m P n n n n m C m m m P ⋅-⋅-⋅⋅-+==⋅-⋅-⋅⋅⨯⨯()(()()()121m n P n n n n m =---+()()()4.5人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是 多少?例2:组合数:1. 从有3名男生和2名女生中选出2名同学参加数学竞赛,有多少种选法?2.在“星星杯”,“排球比赛中,共有10个小球队参加比赛。
从1到500的所有自然数中
从1到500的所有自然数中
从1到500的所有自然数中
从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?
分析:从1到500的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.
一位数中,不含4的有8个,它们是1、2、3、5、6、7、8、9;
两位数中,不含4的可以这样考虑:十位上,不含4的有l、2、3、5、6、7、8、9这八种情况.个位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理,这时共有
8×9=72个数不含4.
三位数中,小于500并且不含数字4的可以这样考虑:百位上,不含4的有1、2、3、这三种情况.十位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,个位上,不含4的也有九种情况.要确定一个三位数,可以先取百位数,再取十位数,最后取个位数,应用乘法原理,这时共有
3×9×9=243个三位数.由于500也是一个不含4的三位数.所以,1~500中,不含4的三位数共有
3×9×9+1=244个.
所以一共有8+8×9+3×9×9+1=324个
两部分,由对称的原则,从对角线分开;第三个图形更复杂一些,一共有6个正方形,6个三角形,分成的两块每一块都要有3个正方形、3个三角形,因为最上面的两个三角形组合成了一个大的三角形,所以右下方的两个三角形不能分开,再根据对称的原则,就容易解决这个问题了,具体分法见右上图.。
从1到500的所有自然数中
从1到500的所有自然数中
从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个? 分析:从1到500的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.
一位数中,不含4的有8个,它们是1、2、3、5、6、7、8、9;两位数中,不含4的可以这样考虑:十位上,不含4的有l、2、3、5、6、7、8、9这八种情况.个位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理,这时共有8×9=72个数不含4.
三位数中,小于500并且不含数字4的可以这样考虑:百位上,不含4的有1、2、3、这三种情况.十位上,不含4的有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种情况,个位上,不含4的也有九种情况.要确定一个三位数,可以先取百位数,再取十位数,最后取个位数,应用乘法原理,这时共有3×9×9=243个三位数.由于500也是一个不含4的三位数.所以,1~500中,不含4的三位数共有3×9×9+1=244个.
所以一共有8+8×9+3×9×9+1=324个不含4的自然数.
从10名男生,10名女生中选派4名学生去参加数学竞赛,要求男女生各2名,那么一共有多少种选派方法:
分析:第一步:在男生中先选一名有10种方法.
第二步:在剩下的男生中再选一名有9种方法,
男生中选两人一共有10×9=90种方法,需要注意的是,每一种方法,例如,甲乙两人的组合,被统计了两次,一次是第一步选甲第二步选乙,另一次是第一步选乙,第二步选甲,所以实际的选取方法有90÷2=45种,第【三】四步:在女生中选取两人一共有10×9÷2=45种. 所以一共有
45×45=2025种选派方法.
如何把图a中的三个图形分割成两个相同的部分(除了沿正方形的边进行分割外,还可沿正方形的对角形进行分割).
分析:要把图形分成两个相同的部分,首先要保证分得的两部分面积相同,其次要保证分得的两部分形状相同,从面积入手进行分割会使问题更容易解决.第一个图形一共有6个小正方形,2个三角形,要分割成两块完全相同的部分,每一部分都要有3个正方形、1个三角形,这样很容易就可以解决这个问题了;同样,对第二个图形,一共有7个正方形,2个三角形,因为正方形的个数是奇数,所以,肯定有一个正方形被分成相同的两块,对于这个图形,我们很容易看出有一个正方形的位置很特殊,在最中间,所以考虑将它分成两部分,由对称的原那么,从对角线分开;第三个图形更复杂一些,一共有6个正方形,6个三角形,分成的两块每一块都要有3个正方形、3个三角形,因为最上面的两个三角形组合成了一个大的三角形,所以右下方的两个三角形不
能分开,再根据对称的原那么,就容易解决这个问题了,具体分法见右上图.。