两个基本计数原理

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一对一授课教案

学员姓名:年级:所授科目:

(一)两个计数原理内容

1、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类办法中有m2种不同的方法……在第n类办法中有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+……+m

种不同的方法.

n

2、分步计数原理:

完成一件事,需要分n个步骤,做第1步骤有m1种不同的方法,做第2步骤有m2种不同的方法……做第n步骤有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×……×m n 种不同的方法.

(二)例题分析

例1 某学校食堂备有5种素菜、3种荤菜、2种汤。现要配成一荤一素一汤的套餐。问可以配制出多少种不同的品种?

分析:1、完成的这件事是什么?

2、如何完成这件事?(配一个荤菜、配一个素菜、配一汤)

3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成)

4、运用哪个计数原理?

5、进行计算.

解:属于分步:第一步配一个荤菜有3种选择

第二步配一个素菜有5种选择

第三步配一个汤有2种选择

共有N=3×5×2=30(种)

例2 有一个书架共有2层,上层放有5本不同的数学书,下层放有4本不同的语文书。

(1)从书架上任取一本书,有多少种不同的取法?

(2)从书架上任取一本数学书和一本语文书,有多少种不同的取法?

(1)分析:1、完成的这件事是什么?

2、如何完成这件事?

3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成)

4、运用哪个计数原理?

5、进行计算。

解:属于分类:第一类从上层取一本书有5种选择

第二类从下层取一本书有4种选择

共有N=5+4=9(种)

(2)分析:1、完成的这件事是什么?

2、如何完成这件事?

3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成)

4、运用哪个计数原理?

5、进行计算.

解:属于分步:第一步从上层取一本书有5种选择

第二步从下层取一本书有4种选择

共有N=5×4=20(种)

例3、有1、2、3、4、5五个数字.

(1)可以组成多少个不同的三位数?

(2)可以组成多少个无重复数字的三位数?

(3)可以组成多少个无重复数字的偶数的三位数?

(1)分析:1、完成的这件事是什么?

2、如何完成这件事?(配百位数、配十位数、配个位数)

3、它们属于分类还是分步?(是否独立完成)

4、运用哪个计数原理?

5、进行计算.

略解:N=5×5×5=125(个)

(2)(3)(4)师生共同完成

(三)巩固练习

1、某人有4条不同颜色的领带和6件不同款式的衬衣,问可以有多少种不同的搭配方法?

2、有一个班级共有46名学生,其中男生有21名.

(1)现要选派一名学生代表班级参加学校的学代会,有多

少种不同的选派方法?

(2)若要选派男、女各一名学生代表班级参加学校的学代

会,有多少种不同的选派方法?

思考:有0、1、2、3、4、5六个数字.

(1)可以组成多少个不同的三位数?

(2)可以组成多少个无重复数字的三位数?

(3)可以组成多少个无重复数字的偶数的三位数?

(五)及时训练

1.如图,从甲地到乙地有2条路可通,从乙地到丙地有3条路可通;从甲地到丁地有4条路可通, 从丁地到丙地有2条路可通。从甲地到丙地共有多少种不同的走法?

2.书架上放有3本不同的数学书,5本不同的语文书,6本不同的英语书.

(1)若从这些书中任取一本,有多少种不同的取法?

(2)若从这些书中,取数学书、语文书、英语书各一本,有多少种不同的取法?

(3)若从这些书中取不同的科目的书两本,有多少种不同的取法?

3.如图一,要给①,②,③,④四块区域分别涂上五种颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同颜色,则不同涂色方法种数为() A. 180 B. 160 C. 96 D. 60

若变为图二,图三呢?

5.五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,报名方法的种数为多少?又他们争夺这四项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少种? 一.特殊元素和特殊位置优先策略

例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.

解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,

先排末位共有13C 然后排首位共有1

4C

最后排其它位置共有

3

4A

由分步计数原理得

113434288C C A =

练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?

二.相邻元素捆绑策略

例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.

解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。由分步计数原理可得共有

522522480A A A =种不同的排法

图一

图二

图三

4

4

3

练习题:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20

三.不相邻问题插空策略

例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?

解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的

6个元素中间包含首尾两个空位共有种4

6A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有54

56A A 种

练习题:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30

四.定序问题倍缩空位插入策略

例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法

解:(倍缩法)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行

排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种数是:

7373/A A (空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有4

7A 种方法,其余的三个位置甲乙丙共有 1种坐法,则共有4

7A 种方法。

思考:可以先让甲乙丙就坐吗?

(插入法)先排甲乙丙三个人,共有1种排法,再把其余4四人依次插入共有 方法

练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,要求从左至右身高逐渐增加,共有多少排法?

510C

五.重排问题求幂策略

例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法

解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车间也有7种分依此类推,由分步计数原理共有6

7种不同的排法

允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素

的位置,一般地n 不同的元素没有限制地安排在m 个位置上的排列数为n m 种