计数原理与排列组合(教师用)

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姓名学生姓名填写时间2016-12-7 学科数学年级高三教材版本人教版阶段第(48 )周观察期:□维护期:□

课题

名称排列组合课时计划第()课时

共()课时

上课时间2016-12-8

教学目标大纲教学目标

1、理解排列的意义,掌握排列数计算公式,并能用它解决一些简单的应用

问题.

2、理解组合的意义,掌握组合数计算公式和组合数的性质,并能用它们解

决一些简单的应用问题.

个性化教学目标体会分类讨论的思想

教学重点1、正确区分排列与组合,熟练排列数与组合数公式

2、能熟练利用排列数与组合数公式进行求值和证明.

教学

难点

分类讨论思想的灵活应用

教学过程问题1:从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以乘轮船。一天中,火车有4 班, 汽车有2班,轮船有3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?

一、分类计数原理

完成一件事,有n类办法. 在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类方法中有m2种不同的方法,……,在第n类方法中有mn种不同的方法,则完成这件事共有

第一部分:计数原理

n m +种不同的方法都能独立的完成这件事,要计算方法种数首先要根据具体的问题确定一个分类标准,n

m ⨯种不同的方法只有各个步骤都完成了,这件事才算完成又称乘法原理

2)首先要根据具体问题的特点确定一个分步的标准,然后对每步方法计数.

例2、设某班有男生30名,女生24名。现要从中选出男、女生各一名代表班级参加比赛,共有多少种不同的选法?

例3、浦江县的部分电话号码是05798415××××,后面每个数字来自0~9这10个数,问可以产生多少个不同的电话号码?

第二部分:排列

一、问题引入

问题1:从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加一项活动,其中1名同学参加上午的活动,另一名同学参加下午的活动,有多少种不同的选法?

问题2:从1、2、3、4这4个数字中,每次取出3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?

解:假设A ,B ,C ,D 四名同学原来的位子分别为1,2,3,4号,列出树形图如下:

换位后,原来1,2,3,4号座位上坐的同学的所有可能排法有:BADC ,BCDA ,BDAC ,CADB ,

CDAB ,CDBA ,DABC ,DCAB ,DCBA .

练习2:四人A 、B 、C 、D 坐成一排,其中A 不坐在排头,写出所有的坐法. 解:

例2设a ∈N *,且a <27,则(27-a )(28-a )…(34-a )等于( ) A .A 27-a 8 B .A 34-a 27-a C .A 34-a 7 D .A 34-a 8

解析: 8个括号是连续的自然数,依据排列数的概念,选D.

练习1:解不等式:A 8

m +2

<6A 8m

.

解析: 原不等式可化为

8!

8-m -2!<6·8!

8-m !

,化简得m 2-15m +50<0,

即(m -5)(m -10)<0,解得5<m <10,又⎩⎪⎨⎪⎧

m +2≤8

m ≤8

,即m ≤6,所以m =6.

练习2:计算 (1)A 95+A 94A 106-A 105

;(2)1!+2·2!+3·3!+…+n ·n !.(3)2A 85+7A 84A 88-A 95

(4)A n -1m -1·A n -m n -m A n -1n -1

.

[解析] (1)方法一:A 95+A 94

A 106-A 105=5A 94+A 94

50A 94-10A 94=6A 94

40A 94=3

20

.

方法二:A 95+A 94A 106-A 105=9!4!+9!

5!

10!4!-10!5!

=5×9!+9!5×10!-10!=6×9!4×10!=3

20

.

(2)1!+2·2!+3·3!+…+n ·n!

=(2!-1)+(3!-2!)+(4!-3!)+…+[(n +1)!-n !]=(n +1)!-1.

(3)2A 85+7A 84A 88-A 95=2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×5

8×7×6×5×4×3×2×1-9×8×7×6×5

=1.

(4)A n -1m -1·A n -m n -m A n -1n -1=n -1![n -1-m -1]!·(n -m )!·1n -1!

n -1!

n -m !

·(n -m )!·

1

n -1!

=1.

例3、求证:A n +1m

-A n m

=m A n

m -1

.

[解析] 证法一:A n +1m -A n m =

n +1!

n +1-m !

n !

n -m !

=n !

n -m !⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1n +1-m -1=n !n -m !·m n +1-m =m ·n !

n +1-m !

=m A n m -

1.

练习:求证:A n +1

n +1

=A n +1n =(n +1)A n n

证明: ∵A

n +1

n +1=(n +1)×n ×(n -1)×…×3×2×1,A

n +1

n =(n +1)×n ×(n -1)×…×3×2,

(n +1)A n

n

=(n +1)×n! =(n +1)×n ×(n -1)×…×3×2×1,