2019高中数学 第1章 计数原理 1.1 两个基本计数原理教学案 苏教版选修2-3.doc
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1、11.11.1 两个基本计数原理两个基本计数原理第 1 课时 分类计数原理与分步计数原理12016 年世界速度轮滑锦标赛期间,一名志愿者从北京赶赴南京为游客提供导游服务,每天有 7 次航班,5 列火车问题 1:该志愿者从北京到南京可乘的交通工具可分为几类?提示:两类,即乘飞机、乘火车问题 2:这几类方法相同吗?提示:不同问题 3:该志愿者从北京到南京共有多少种不同的方法?提示:7512(种)2甲盒中有 3 个不同的红球,乙盒中有 5 个不同的白球,某同学要从甲盒或乙盒中摸出一球问题 4:不同的摸法有多少种?提示:358(种)3某班有男生 26 人,女生 24 人,从中选一位同学为生活委员问题
2、5:不同选法的种数为多少?提示:262450.完成一件事,有n类方式,在第 1 类方式中有m1种不同的方法,在第 2 类方式中有m2种不同的方法,在第n类方式中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有Nm1m2mn种不同的方法.212016 年世界速度轮滑锦标赛期间,一名志愿者从北京赶赴南京为游客提供导游服务,但需在天津停留,已知从北京到天津有 7 次航班,从天津到南京有 5 列火车问题 1:该志愿者从北京到南京需要经历几个步骤?提示:两个,即从北京到天津、从天津到南京问题 2:这几个步骤之间相互有影响吗?提示:没有,第一个步骤采取什么方式完成与第二个步骤采用的方式没有任何关系问题 3:该志愿者
3、从北京到南京共有多少种不同的方法?提示:7535 种2若x2,3,5,y6,7,8问题 4:能组成的集合x,y的个数为多少?提示:339(个)3某班有男生 26 人,女生 24 人,从中选一位男同学和一位女同学担任生活委员问题 5:不同的选法的种数为多少?提示:2624624 种完成一件事,需要分成n个步骤,做第 1 步有m1种不同的方法,做第 2 步有m2种不同的方法,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有Nm1m2mn种不同的方法1分类计数原理中的每一种方法都可以完成这件事情,而分步计数原理的每一个步骤只是完成这件事情的中间环节,不能独立完成这件事情2分类计数原理考虑的是完成这件事
4、情的方法被分成不同的类别,求各类方法之和;而分步计数原理考虑的是完成这件事情的过程被分成不同的步骤,求各步骤方法之积3例 1 某单位职工义务献血,在体检合格的人中,O 型血的共有 29 人,A 型血的共有 7 人,B 型血的共有 9 人,AB 型血的共有 3 人,从中任选 1 人去献血,共有多少种不同的选法?思路点拨 先按血型分类,再求每一类的选法,然后求和精解详析 从中选 1 人去献血的方法共有 4 类:第一类:从 O 型血的人中选 1 人去献血共有 29 种不同的方法;第二类:从 A 型血的人中选 1 人去献血共有 7 种不同的方法;第三类:从 B 型血的人中选 1 人去献血共有 9 种不
5、同的方法;第四类:从 AB 型血的人中选 1 人去献血共有 3 种不同的方法利用分类计数原理,可得选 1 人去献血共有 2979348 种不同的选法一点通 利用分类计数原理,首先搞清要完成的“一件事”是什么,其次确定一个合理的分类标准,将完成“这件事”的方法进行分类;然后,对每一类中的方法进行计数,最后由分类计数原理计算总方法数1从黄瓜、白菜、油菜、扁豆 4 种蔬菜品种中选出 1 种种植,不同的种植方法有_种解析:分 4 种品种种植,根据分类计数原理可知,共有 4 种不同的种植方法答案:42所有边长均为整数,且最大边长均为 11 的三角形的个数为_解析:假设另两边长分别为a,b(a,bZ Z)
6、,不妨设ab11,要构成三角形,必有ab12,因此b6.当b11 时,a可取 1,2,3,11;当b10 时,a可取2,3,10;当b6 时,a只能是 6.4故所有三角形的个数为 119753136.答案:363在填写高考志愿表时,一名高中毕业生了解到,A,B两所大学各有一些自己感兴趣的强项专业,具体情况如下:A大学B大学生物学数学化学会计学数学信息技术学物理学法学工程学如果这名同学只能选一个专业,那么他共有多少种选择呢?解:这名同学可以选择A,B两所大学中的一所,在A大学中有 5 种专业选择方法,在B大学中有 4 种专业选择方法,因此根据分类计数原理,这名同学可能的专业选择共有549(种).
7、例 2 要安排一份 5 天的值班表,每天有一个人值班,共有 5 个人,每个人值多天或不值班,但相邻两天不准由同一个人值班,此值班表共有多少种不同的排法?思路点拨 该问题是计数问题,完成一件事是排值班表,因而需一天一天的排,用分步计数原理,分步进行精解详析 先排第一天,可排 5 人中任一人,有 5 种排法;再排第二天,此时不能排第一天已排的人,有 4 种排法;再排第三天,此时不能排第二天已排的人,有 4 种排法;同理,第四、五天各有 4 种排法由分步计数原理可得值班表不同的排法共有:N544441 280 (种)一点通 利用分步计数原理解决问题应注意:(1)要按事件发生的过程合理分步,即分步是有
8、先后顺序的;(2)各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各个步骤都完成才算完成这件事54. 用 6 种不同的颜色给图中的“笑脸”涂色,要“眼睛”(如图A,B所示区域)用相同颜色,则不同的涂色方法共有_种解析:第 1 步涂眼睛有 6 种涂法,第 2 步涂鼻子有 6 种涂法,第三步涂嘴有 6 种涂法,所以共有 63216 种涂法答案:2165现有 4 件不同款式的上衣和 3 条不同颜色的长裤,若一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数为_解析:要完成长裤与上衣配成一套,分两步:第一步,选上衣,从 4 件中任选一件,有 4 种不同选法;第二步,选长裤,从 3 条长裤中任选一条,有 3 种不同选法故
9、共有 4312 种不同的配法答案:126已知集合M3,2,1,0,1,2,P(a,b)(a,bM)表示平面上的点,问:(1)点P可表示平面上多少个不同的点?(2)点P可表示平面上多少个第二象限内的点?解:(1)确定平面上的点P(a,b),可分两步完成:第一步确定a的值,有 6 种不同方法;第二步确定b的值,也有 6 种不同方法根据分步计数原理,得到平面上点P的个数为 6636.(2)确定平面上第二象限内的点P,可分两步完成:第一步确定a的值,由于a0,所以有 2 种不同方法由分步计数原理,得到平面上第二象限内的点P的个数为 326.例 3 有一项活动,需在 3 名老师,8 名男同学和 5 名女
10、同学中选人参加6(1)若只需一人参加,有多少种不同选法?(2)若需老师、男同学、女同学各一人参加,有多少种不同选法?(3)若需一名老师,一名学生参加,有多少种不同选法?思路点拨 (1)从老师、男、女同学中选 1 人,用分类计数原理(2)从老师、男、女同学中各选 1 人,用分步计数原理(3)分类计数原理与分步计数原理的综合精解详析 (1)有三类选人的方法:3 名老师中选一人,有 3 种方法;8 名男同学中选一人,有 8 种方法;5 名女同学中选一人,有 5 种方法由分类计数原理,共有 38516 种选法(2)分三步选人:第一步选老师,有 3 种方法;第二步选男同学,有 8 种方法;第三步选女同学
11、,有 5 种方法由分步计数原理,共有 385120 种选法(3)可分两类,每一类又分两步第一类:选一名老师再选一名男同学,有 3824种选法;第二类:选一名老师再选一名女同学,共有 3515 种选法由分类计数原理,共有 241539 种选法一点通 用两个计数原理解决具体问题时,首先要分清是“分类”还是“分步” ,其次要清楚“分类”或“分步”的具体标准在“分类”时要做到“不重不漏” ,在“分步”时要正确设计“分步”的程序,注意步与步之间的连续性7若直线方程AxBy0 中的A,B可以从 0,1,2,3,5 这五个数字中任取两个不同的数字,则方程所表示的直线共有_条解析:解决这件事分两类完成:第 1
12、 类,当A或B中有一个为 0 时,表示直线为y0 或x0,共 2 条;第 2 类,当A,B都不为 0 时,直线AxBy0 被确定需分两步完成第 1 步,确定A的值,有 4 种不同的方法;第 2 步,确定B的值,有 3 种不同的方法由分步计数原理,共可确定 4312(条)直线所以由分类计数原理,方程所表示的不同直线共有 21214(条)答案:148从 5 名医生和 8 名护士中选出 1 名医生和 1 名护士组成一个两人医疗组,共有_种不同的选法7解析:完成这件事需分两步:第一步,从 5 名医生中选一名,有 5 种不同的选法;第二步,从 8 名护士中选一名,有 8 种不同的选法,故共有 5840
13、种不同的选法答案:409某公园休息处东面有 8 个空闲的凳子,西面有 6 个空闲的凳子,小明与爸爸来这里休息(1)若小明的爸爸任选一个凳子坐下(小明不坐),有几种坐法?(2)若小明与爸爸分别就坐,有多少种坐法?解:(1)小明的爸爸选凳子可以分两类:第一类:选东面的空闲凳子,有 8 种坐法;第二类:选西面的空闲凳子,有 6 种坐法根据分类计数原理,小明的爸爸共有 8614 种坐法(2)小明与爸爸分别就坐,可以分两步完成:第一步,小明先就坐,从东西面共 8614 个凳子中选一个坐下,共有 14 种坐法;第二步,小明的爸爸再就坐,从东西面共 13 个空闲凳子中选一个坐下,(小明坐下后,空闲凳子数变成
14、 13)共 13 种坐法由分步计数原理,小明与爸爸分别就坐共有 1413182 种坐法1利用分类计数原理解题的步骤(1)分类:理解题意,确定分类标准,做到不重不漏;(2)计数:求出每一类中的方法数;(3)结论:将每一类中的方法数相加得最终结果2利用分步计数原理解题的步骤(1)分步:将完成这件事的过程分成若干步;(2)计数:求出每一步中的方法数;(3)结论:将每一步中的方法数相乘得最终结果8课下能力提升(一)一、填空题1一项工作可以用 2 种方法完成,有 3 人会用第 1 种方法完成,另外 5 人会用第 2 种方法完成,从中选出 1 人来完成这项工作,不同选法有_种解析:由分类计数原理知,有 3
15、58 种不同的选法答案:82有 4 位教师在同一年级的 4 个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则监考的方法有_种解析:分四步完成:第一步:第 1 位教师有 3 种选法;第二步:由第一步教师监考班的数学老师选有 3 种选法;第三步:第 3 位教师有 1 种选法;第四步:第 4 位教师有 1 种选法共有 33119 种监考的方法答案:933 名学生报名参加艺术体操、美术、计算机、游泳课外兴趣小组,每人选报一种,则不同的报名种数有_种解析:第 1 名学生有 4 种选报方法;第 2、3 名学生也各有 4 种选报方法,因此,根据分步计数原理,不同的报名种数有 44464.答
16、案:644某地奥运火炬接力传递路线共分 6 段,传递活动分别由 6 名火炬手完成如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方案共有_种(用数字作答)解析:分两类,第一棒是丙有 12432148(种);第一棒是甲、乙中一人有21432148(种),根据分类计数原理得:共有方案 484896(种)答案:965从集合A1,2,3,4中任取 2 个数作为二次函数yx2bxc的系数b,c,9且bc,则可构成_个不同的二次函数解析:分成两个步骤完成:第一步选出b,有 4 种方法;第二步选出c,由于bc,则有 3 种方法根据分步计数原理得:共有 4312
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