2011高考数学总复习PPT课件10.1--分类加法计数原理与分步乘法计数原理.ppt
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1、第十编 计数原理10.1 10.1 分类加法计数原理与分步乘分类加法计数原理与分步乘法计法计 数数原理原理 1.1.分类加法计数原理分类加法计数原理 完成一件事有完成一件事有n n类不同的方案,在第一类方案中有类不同的方案,在第一类方案中有 m m1 1种不同的方法,在第二类方案中有种不同的方法,在第二类方案中有m m2 2种不同的方种不同的方法,法,在第,在第n n类方案中有类方案中有m mn n种不同的方法,种不同的方法, 则完成这件事情,共有则完成这件事情,共有N N= = 种不同的种不同的 方法方法. .m m1 1+ +m m2 2+m mn n基础知识基础知识 自主学习自主学习2.
2、2.分步乘法计数原理分步乘法计数原理 完成一件事情需要分成完成一件事情需要分成n n个不同的步骤,完成第一个不同的步骤,完成第一 步有步有m m1 1种不同的方法,完成第二步有种不同的方法,完成第二步有m m2 2种不同的种不同的 方法,方法,完成第,完成第n n步有步有m mn n种不同的方法,那么种不同的方法,那么 完成这件事情共有完成这件事情共有N N= = 种不同的种不同的 方法方法. .m m1 1m m2 2m mn n3.3.分类加法计数原理与分步乘法计数原理,都涉及分类加法计数原理与分步乘法计数原理,都涉及 的不同方法的种数的不同方法的种数. .它们的区别在于:它们的区别在于:
3、 分类加法计数原理与分类加法计数原理与 有关,各种方法有关,各种方法 ,用其中的任一种方法都可以完成这件事;,用其中的任一种方法都可以完成这件事; 分步乘法计数原理与分步乘法计数原理与 有关,各个步骤有关,各个步骤 ,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成. . 完成一件事情完成一件事情分类分类相互相互独立独立分步分步相互依相互依存存基础自测基础自测1.1.从从3 3名女同学和名女同学和2 2名男同学中选名男同学中选1 1人主持本班的某次人主持本班的某次主题班会,则不同的选法种数为主题班会,则不同的选法种数为() A.6A.6B.5B.5C.3C.3D.2D
4、.2 解析解析 “ “完成这件事完成这件事”即选出一人作主持人,可即选出一人作主持人,可分选女主持人和男主持人两类进行,分别有分选女主持人和男主持人两类进行,分别有3 3种选种选法和法和2 2种选法,所以共有种选法,所以共有3+2=53+2=5种不同的选法种不同的选法. .B2.2.设集合设集合A A=1=1,2 2,3 3,44,m m,n nA A,则方程,则方程 + + =1 =1表示焦点位于表示焦点位于x x轴上的椭圆有轴上的椭圆有() A.6A.6个个B.8B.8个个 C.12C.12个个 D.16D.16个个 解析解析 因为椭圆的焦点在因为椭圆的焦点在x x轴上,所以当轴上,所以当
5、m m=4=4时,时,n n=1,2,3=1,2,3;当;当m m=3=3时,时,n n=1,2=1,2;当;当m m=2=2时,时,n n=1,=1,即所求即所求的椭圆共有的椭圆共有3+2+1=63+2+1=6个,故选个,故选A.A.mx2ny2A3.3.有不同颜色的四件上衣与不同颜色的三件长裤,有不同颜色的四件上衣与不同颜色的三件长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数种数() A.7A.7B.64B.64C.12C.12D.81D.81 解析解析 由分步乘法计数原理,一条长裤与一件上由分步乘法计数原理,一条长裤与一件上衣配成一套,
6、分两步,第一步选上衣有衣配成一套,分两步,第一步选上衣有4 4种选法,种选法,第二步选长裤有第二步选长裤有3 3种选法,所以,有种选法,所以,有4 43=123=12种选法,种选法,故选故选C C. .C4.4.有一项活动需在有一项活动需在3 3名老师,名老师,8 8名男同学和名男同学和5 5名女同学名女同学 中选人参加,(中选人参加,(1 1)若只需一人参加,有多少种不)若只需一人参加,有多少种不同的选法?同的选法? (2 2)若需一名老师,一名学生参加,有多少种不)若需一名老师,一名学生参加,有多少种不同的选法?同的选法? (3 3)若只需老师、男同学、女同学各一人参加,)若只需老师、男同
7、学、女同学各一人参加,有多少种不同的选法?有多少种不同的选法?1639120题型一题型一 分类加法计数原理分类加法计数原理【例例1 1】在所有的两位数中,个位数字小于十位数字的】在所有的两位数中,个位数字小于十位数字的两位数共有多少个?两位数共有多少个? 采用列举分类,先确定个位数字,再考虑采用列举分类,先确定个位数字,再考虑十位数字的所有可能十位数字的所有可能. .然后用分类加法计数原理然后用分类加法计数原理. . 解解 方法一方法一 一个两位数由十位数字和个位数字构成,一个两位数由十位数字和个位数字构成,考虑一个满足条件的两位数,可先确定个位数字后再考虑一个满足条件的两位数,可先确定个位数
8、字后再考虑十位数字有几种可能考虑十位数字有几种可能. . 一个两位数的个位数字可以是一个两位数的个位数字可以是0 0,1 1,2 2,3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9.9.把这样的两位数分成把这样的两位数分成1010类类. .思维启迪思维启迪题型分类题型分类 深度剖析深度剖析(1 1)当个位数字为)当个位数字为0 0时,十位数字可以是时,十位数字可以是1 1,2 2,3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9 9,有,有9 9个满足条件的两位数;个满足条件的两位数;(2 2)当个位数字为)当个位数字为1 1时,十位数字可以是时,十位数字可以是2 2,3 3,4 4,5
9、 5,6 6,7 7,8 8,9 9,有,有8 8个满足条件的两位数;个满足条件的两位数;(3 3)当个位数字为)当个位数字为2 2时,十位数字可以是时,十位数字可以是3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9 9,有,有7 7个满足条件的两位数;个满足条件的两位数;以此类推,当个位数字分别是以此类推,当个位数字分别是3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9 9时,满足条件的两位数分别有时,满足条件的两位数分别有6 6,5 5,4 4,3 3,2 2,1 1,0 0个个. .由分类加法计数原理,满足条件的两位数的个数为由分类加法计数原理,满足条件的两位数的个数为9+8+7+6
10、+5+4+3+2+1+0=459+8+7+6+5+4+3+2+1+0=45个个. .方法二方法二 考虑有考虑有0 0与无与无0 0两类两类有有0 0有有9 9个个无无0 0则有则有3629C所以共所以共9+36=45个个题型二题型二 分步乘法计数原理分步乘法计数原理【例例2 2】已知集合】已知集合M M=-3,-2,-1,0,1,2,=-3,-2,-1,0,1,2,P P( (a a, ,b b) )表示表示 平面上的点平面上的点( (a a, ,b bM M),),问问: : (1) (1)P P可表示平面上多少个不同的点可表示平面上多少个不同的点? ? (2) (2)P P可表示平面上多少
11、个第二象限的点可表示平面上多少个第二象限的点? ? (3) (3)P P可表示多少个不在直线可表示多少个不在直线y=xy=x上的点上的点? ? 完成完成“确定点确定点P P”这件事需依次确定横、这件事需依次确定横、 纵坐标,应用分步乘法计数原理纵坐标,应用分步乘法计数原理. .思维启迪思维启迪解解 (1 1)确定平面上的点)确定平面上的点P P( (a a, ,b b) )可分两步完成:可分两步完成:第一步确定第一步确定a a的值,共有的值,共有6 6种确定方法;种确定方法;第二步确定第二步确定b b的值,也有的值,也有6 6种确定方法种确定方法. .根据分步乘法计数原理,得到平面上的点数是根
12、据分步乘法计数原理,得到平面上的点数是6 66=36.6=36.(2 2)确定第二象限的点,可分两步完成:)确定第二象限的点,可分两步完成:第一步确定第一步确定a a,由于,由于a a0,00,所以有,所以有2 2种确定方法种确定方法. .由分步乘法计数原理,得到第二象限点的个数是由分步乘法计数原理,得到第二象限点的个数是3 32=6.2=6.(3 3)点)点P P(a a, ,b b) )在直线在直线y y= =x x上的充要条件是上的充要条件是a a= =b b. .因此因此a a和和b b必须在集合必须在集合M M中取同一元素,共有中取同一元素,共有6 6种取种取法,法,即在直线即在直线
13、y y= =x x上的点有上的点有6 6个个. .由(由(1 1)得不在直线)得不在直线y y= =x x上的点共有上的点共有36-6=3036-6=30个个. . 利用分步乘法计数原理解决问题:利用分步乘法计数原理解决问题: 要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先 后顺序的;后顺序的;各步中的方法互相依存,缺一不可,各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各个步骤都完成了才算完成这件事只有各个步骤都完成了才算完成这件事. .知能迁移知能迁移2 2 一个口袋里有一个口袋里有5 5封信,另一个口袋里有封信,另一个口袋里有4 4封信,各封信内容均不相同封信,各
14、封信内容均不相同. .(1 1)从两个口袋里各取一封信,有多少种不同的取)从两个口袋里各取一封信,有多少种不同的取法?法?(2 2)把这两个口袋里的)把这两个口袋里的9 9封信,分别投入封信,分别投入4 4个邮筒,个邮筒,有多少种不同的放法?有多少种不同的放法?探究提高探究提高2049题型三题型三 两个计数原理的综合应用两个计数原理的综合应用【例例3 3】(】(1212分)用分)用0 0,1 1,2 2,3 3,4 4,5 5可以组成多少可以组成多少个无重复数字的比个无重复数字的比2 0002 000大的四位偶数大的四位偶数. . 先根据条件把先根据条件把“比比2 0002 000大的四位偶数
15、大的四位偶数”分类分类 选取千位上的数字选取千位上的数字选取百位上的数字选取百位上的数字 选取十位上的数字选取十位上的数字 解解 完成这件事有完成这件事有3 3类方法:类方法:第一类是用第一类是用0 0做结尾的比做结尾的比2 0002 000大的大的4 4位偶数,它可以位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,只有分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,只有2 2,3 3,4 4,5 5可以选择,有可以选择,有4 4种选法;第二步,选取百位上种选法;第二步,选取百位上的数字,除的数字,除0 0和千位上已选定的数字以外,还有和千位上已选定的数字以外,还有4 4个数个数字可供选择,有字
16、可供选择,有4 4种选法;第三步,选取十位上的数种选法;第三步,选取十位上的数字,还有字,还有3 3种选法种选法. .依据分步乘法计数原理,这类数的依据分步乘法计数原理,这类数的个数有个数有4 44 43=483=48个;个; 4 4分分 第二类是用第二类是用2 2做结尾的比做结尾的比2 0002 000大的大的4 4位偶数,它可位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,除以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,除去去2 2,1 1,0 0,只有,只有3 3个数字可以选择,有个数字可以选择,有3 3种选法;种选法;第二步,选取百位上的数字,在去掉已经确定的首第二步,选取百位上的数
17、字,在去掉已经确定的首尾两数字之后,还有尾两数字之后,还有4 4个数字可供选择,有个数字可供选择,有4 4种选法;种选法;第三步,选取十位上的数字,还有第三步,选取十位上的数字,还有3 3种选法种选法. .依据分依据分步乘法计数原理,这类数的个数有步乘法计数原理,这类数的个数有3 34 43=363=36个;个; 8 8分分 第三类是用第三类是用4 4做结尾的比做结尾的比2 0002 000大的大的4 4位偶数,其步位偶数,其步骤同第二类骤同第二类. . 10 10分分 对以上三类结论用分类加法计数原理,可得所求对以上三类结论用分类加法计数原理,可得所求无 重 复 数 字 的 比无 重 复 数
18、 字 的 比 2 0 0 02 0 0 0 大 的 四 位 偶 数 有大 的 四 位 偶 数 有4 44 43+33+34 43+33+34 43=1203=120个个. . 12 12分分 在解决实际问题的过程中,并不一定在解决实际问题的过程中,并不一定是单一的分类或分步,而是可能同时应用两个计数是单一的分类或分步,而是可能同时应用两个计数原理,即分类时,每类的方法可能要运用分步完成,原理,即分类时,每类的方法可能要运用分步完成,而分步时,每步的方法数可能会采取分类的思想求而分步时,每步的方法数可能会采取分类的思想求. .另外,具体问题是先分类后分步,还是先分步后分另外,具体问题是先分类后分
19、步,还是先分步后分类,应视问题的特点而定类,应视问题的特点而定. .解题时经常是两个原理解题时经常是两个原理交叉在一起使用,分类的关键在于要做到交叉在一起使用,分类的关键在于要做到“不重不不重不漏漏”,分步的关键在于要正确设计分步的程序,即,分步的关键在于要正确设计分步的程序,即合理分类,准确分步合理分类,准确分步. . 探究提高探究提高知能迁移知能迁移3 3 如图所示,将一个四棱锥如图所示,将一个四棱锥 的每一个顶点染上一种颜色,并使的每一个顶点染上一种颜色,并使 同一条棱上的两端异色,如果只有同一条棱上的两端异色,如果只有 5 5种颜色可供使用,求不同的染色种颜色可供使用,求不同的染色 方
20、法总数方法总数. . 解解 方法一方法一 可分为两大步进行,先将四棱锥一可分为两大步进行,先将四棱锥一侧面三顶点染色,然后再分类考虑另外两顶点的染侧面三顶点染色,然后再分类考虑另外两顶点的染色数,用分步乘法原理即可得出结论色数,用分步乘法原理即可得出结论. .由题设,四由题设,四棱锥棱锥S SABCDABCD的顶点的顶点S S、A A、B B所染的颜色互不相同,所染的颜色互不相同,它们共有它们共有5 54 43=603=60种染色方法种染色方法. .当当S S、A A、B B染好时,不妨设其颜色分别为染好时,不妨设其颜色分别为1 1、2 2、3 3,若若C C染染2,2,则则D D可染可染3
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- 2011 高考 数学 复习 PPT 课件 10.1 分类 加法 计数 原理 分步 乘法
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