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,