10.1--两个计数原理优秀PPT.ppt
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1、第十章 排列、组合和二项式定理10.1 10.1 两个计数两个计数原 原理理要点梳理要点梳理1.1.分类计数原理分类计数原理 完完成成一一件件事事有有n n类类不不同同的的方方案案,在在第第一一类类方方案案中中有有 m1m1种种不不同同的的方方法法,在在其其次次类类方方案案中中有有m2m2种种不不同同的的方方法法,在在第第n n类类方方案案中中有有mnmn种种不不同同的的方方法,法,则则完完成成这这件件事事情情,共共有有N=N=种种不不同同的的 方法方法.m m1 1+m m2 2+m mn n基础学问基础学问 自主自主学习学习2.2.分步计数原理分步计数原理 完成一件事情须要分成完成一件事情
2、须要分成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m1m1种不同的方法,完成其次步有种不同的方法,完成其次步有m2m2种不同的种不同的 方法,方法,完成第,完成第n n步有步有mnmn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.分类计数原理与分步计数原理,都涉及分类计数原理与分步计数原理,都涉及 的不同方法的种数的不同方法的种数.它们的区分在于它们的区分在于 分类计数原理与分类计数原理与 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
3、方法都可以完成这件事;分步计数原理与分步计数原理与 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名名女女同同学学和和2 2名名男男同同学学中中选选1 1人人主主持持本本班班的的某某次次主题班会,则不同的选法种数为主题班会,则不同的选法种数为()A.6 A.6B.5B.5C.3C.3D.2D.2 解解析析 “完完成成这这件件事事”即即选选出出一一人人作作主主持持人人,可可分分选选女女主主持持人人和和男男主主持持人人两两类类进进行
4、行,分分别别有有3 3种种选选法法和和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.6 A.6个个B.8B.8个个 C.12 C.12个个 D.16 D.16个个 解解析析 因因为为椭椭圆圆的的焦焦点点在在x x轴轴上上,所所以以当当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,即即所所求的椭
5、圆共有求的椭圆共有3+2+1=63+2+1=6个,故选个,故选A.A.A3.3.右图是某汽车修理公司的修理点环右图是某汽车修理公司的修理点环 形分布图,公司在年初支配给形分布图,公司在年初支配给A A、B B、C C、D D四个修理点某种配件各四个修理点某种配件各5050件件.在运用前发觉需将在运用前发觉需将A A、B B、C C、D D四个四个 修修理理点点的的这这批批配配件件分分别别调调整整为为4040、4545、5454、6161件件,但但调调 整整只只能能在在相相邻邻修修理理点点之之间间进进行行,那那么么要要完完成成上上述述调调整整,最最少少的的调调动动件件次次(n n件件配配件件从从
6、一一个个修修理理点调整到相邻修理点的调动件次为点调整到相邻修理点的调动件次为n n)为()为()A.15 A.15B.16B.16 C.17 C.17 D.18 D.18 解解析析 只只需需A A处处给给D D处处1010件件,B B处处给给C C处处5 5件件,C C处处给给D D处处1 1件,共件,共1616件次件次.B4.4.有有不不同同颜颜色色的的四四件件上上衣衣与与不不同同颜颜色色的的三三件件长长裤裤,假假如如一一条条长长裤裤与与一一件件上上衣衣配配成成一一套套,则则不不同同的的配配法法种种数数()A.7 A.7B.64B.64C.12C.12D.81D.81 解解析析 由由分分步步
7、乘乘法法计计数数原原理理,一一条条长长裤裤与与一一件件上上衣衣配配成成一一套套,分分两两步步,第第一一步步选选上上衣衣有有4 4种种选选法法,其其次次步步选选长长裤裤有有3 3种种选选法法,所所以以,有有43=1243=12种种选选法法,故选故选C.C.C5.5.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 中中选选人人参参与与,(1 1)若若只只需需一一人人参参与与,有有多多少少种种不不同同的选法?的选法?(2 2)若若需需一一名名老老师师,一一名名学学生生参参与与,有有多多少少种种不不同同的选法?的选法?(3 3)若若只只需需老老师师、
8、男男同同学学、女女同同学学各各一一人人参参与与,有有多少种不同的选法?多少种不同的选法?解解 (1 1)“完完成成这这件件事事”只只需需从从老老师师、学学生生中中选选1 1人人即可,共有即可,共有3+8+5=163+8+5=16种种.(2)“(2)“完成这件事完成这件事”需选需选2 2人,老师、学生各人,老师、学生各1 1人,分人,分两步进行:选老师有两步进行:选老师有3 3种方法,选学生有种方法,选学生有8+5=138+5=13种方种方法,共有法,共有313=39313=39种方法种方法.(3)“(3)“完成这件事完成这件事”需选需选3 3人,老师、男同学、女同人,老师、男同学、女同学各一人
9、,可分三步进行:选老师有学各一人,可分三步进行:选老师有3 3种方法,选男种方法,选男同学有同学有8 8种方法,选女同学有种方法,选女同学有5 5种方法,共有种方法,共有385=120385=120种方法种方法.题型一题型一 分类计数原理分类计数原理【例例1 1】在在全全部部的的两两位位数数中中,个个位位数数字字小小于于十十位位数数字字的的两位数共有多少个?两位数共有多少个?接接受受列列举举分分类类,先先确确定定个个位位数数字字,再再考考虑虑十位数字的全部可能十位数字的全部可能.然后用分类计数原理然后用分类计数原理.解解 方方法法一一 一一个个两两位位数数由由十十位位数数字字和和个个位位数数字
10、字构构成成,考考虑虑一一个个满满足足条条件件的的两两位位数数,可可先先确确定定个个位位数数字字后后再再考虑十位数字有几种可能考虑十位数字有几种可能.一一个个两两位位数数的的个个位位数数字字可可以以是是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题型分类型分类 深度深度剖剖析析(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
11、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 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,
12、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+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 考虑两位数考虑两位数“ab”“ab”与与“ba”“ba”中,个位数字与十中,个位数字与十位数字的大小关系,利用对应思想计算位数字的大小关系,利用对应思想计算.全部全部9090个两位数中,个位数字等于十位数字的两位数为个两位数中,个位数字等于十位数字的两位数为1111,2222,3333,9999共共9 9个;个;另有另有1010,2020,3030,9090共共9 9个两位数的个位数字与十个两位数的个位数字与十位数字不能
13、调换位置;位数字不能调换位置;其余其余90-18=7290-18=72个两位数,按个两位数,按“ab”“ab”与与“ba”“ba”进行一一对进行一一对应,则每一个应,则每一个“个位数字小于十位数字的两位数个位数字小于十位数字的两位数”就与就与另一个另一个“十位数字小于个位数字的两位数十位数字小于个位数字的两位数”对应,对应,故其中故其中“个位数字小于十位数字的两位数个位数字小于十位数字的两位数”有有722=36722=36个个.故满足条件的两位数的个数为故满足条件的两位数的个数为9+36=459+36=45个个.探探究究提提高高 合合理理分分类类是是提提高高解解题题质质量量的的保保证证,方方法
14、法一一从从两两位位数数的的个个位位数数字字着着手手,确确立立分分类类标标准准,使使计计数数过过程程一一目目了了然然;方方法法二二奇奇异异地地应应用用了了“一一一一对对应应”的的思思想想,简简化化了了计计数数过过程程,这这种种思思想想方方法法在在排排列列、组组合合计计数问题中也常常运用数问题中也常常运用.知知能能迁迁移移1 1 同同学学衣衣服服上上左左、右右各各有有一一个个口口袋袋,左左边边口口袋袋装装有有3030张张英英语语单单词词卡卡片片,右右边边口口袋袋装装有有2020张张英英语语单单词词卡卡片片,这这些些英英语语单单词词卡卡片片都都互互不不相相同同,问问从从两两个个口口袋里任取一张英语单
15、词卡片,有袋里任取一张英语单词卡片,有 种不同的取法种不同的取法.解析解析 从口袋中任取一张英语单词卡片的方法分两类:从口袋中任取一张英语单词卡片的方法分两类:第一类:从左边口袋取一张英语单词卡片有第一类:从左边口袋取一张英语单词卡片有3030种不种不的取法;的取法;其次类:从右边口袋取一张英语单词卡片有其次类:从右边口袋取一张英语单词卡片有2020种不种不同的取法;同的取法;上述的其中任何一种取法都能独立完成取一张英语上述的其中任何一种取法都能独立完成取一张英语单词卡片这件事,应用分类加法计数原理来解题,单词卡片这件事,应用分类加法计数原理来解题,所以从中任取一张英语单词卡片的方法种数为所以
16、从中任取一张英语单词卡片的方法种数为3030+20=50+20=50种种.答案答案 50 50题型二题型二 分步计数原理分步计数原理【例【例2 2】已知集合】已知集合M=-3,-2,-1,0,1,2,P(a,b)M=-3,-2,-1,0,1,2,P(a,b)表示表示 平面上的点平面上的点(a,bM),(a,bM),问问:(1)P (1)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)P (2)P可表示平面上多少个其次象限的点可表示平面上多少个其次象限的点?(3)P (3)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
17、确定横、这件事需依次确定横、纵坐标,应用分步计数原理纵坐标,应用分步计数原理.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(a,b)P(a,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;其次步确定其次步确定b b的值,也有的值,也有6 6种确定方法种确定方法.依据分步计数原理,得到平面上的点数是依据分步计数原理,得到平面上的点数是66=36.66=36.(2 2)确定其次象限的点,可分两步完成:)确定其次象限的点,可分两步完成:第一步确定第一步确定a a,由于,由于a0,a0b0,所以有,所以有2 2种确定方法种
18、确定方法.由分步计数原理,得到其次象限点的个数是由分步计数原理,得到其次象限点的个数是32=6.32=6.(3 3)点)点P P(a,b)a,b)在直线在直线y=xy=x上的充要条件是上的充要条件是a=b.a=b.因此因此a a和和b b必需在集合必需在集合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,即在直线法,即在直线y=xy=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=xy=x上的点共有上的点共有36-6=3036-6=30个个.利用分步计数原理解决问题:利用分步计数原理解决问题:要按事务发生的过程合理分步,即分步是有先要按事务发生的过程合理分步
19、,即分步是有先 后后依依次次的的;各各步步中中的的方方法法相相互互依依存存,缺缺一一不不行行,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.知知能能迁迁移移2 2 一一个个口口袋袋里里有有5 5封封信信,另另一一个个口口袋袋里里有有4 4封信,各封信内容均不相同封信,各封信内容均不相同.(1 1)从从两两个个口口袋袋里里各各取取一一封封信信,有有多多少少种种不不同同的的取取法?法?(2 2)把把这这两两个个口口袋袋里里的的9 9封封信信,分分别别投投入入4 4个个邮邮筒筒,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 解解 (1 1)各各取取一一封封信信,不
20、不论论从从哪哪个个口口袋袋中中取取,都都不不能能算算完完成成了了这这件件事事,因因此此应应分分两两个个步步骤骤完完成成,由由分步乘法计数原理,共有分步乘法计数原理,共有54=2054=20(种)(种).(2 2)若若以以邮邮筒筒装装信信的的可可能能性性考考虑虑,第第一一个个邮邮筒筒有有1010种种可可能能性性,即即可可能能装装入入0 0,1 1,2 2,9 9封封信信等等不不同同状状况况.但但再再考考虑虑其其次次个个邮邮筒筒时时,装装信信的的状状况况要要受受到到第一个邮筒装信状况的影响,特殊麻烦第一个邮筒装信状况的影响,特殊麻烦.若若以以每每封封信信投投入入邮邮筒筒的的可可能能性性考考虑虑,第
21、第一一封封信信投投入入邮邮筒筒有有4 4种种可可能能,其其次次封封信信仍仍有有4 4种种可可能能第第九九封封信信还还有有4 4种种可可能能,由由分分步步乘乘法法计计数数原原理理可可知知,共共有有4949种不同的放法种不同的放法.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分分)用用0 0,1 1,2 2,3 3,4 4,5 5可可以以组组成成多多少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.思维启迪思维启迪先依据条件把先依据条件把“比比2 0002 000大的四位偶数大的四位偶数”分类分类 选取千位上的数字选取千位上的数
22、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题示范解题示范 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;其次步,选取百位种选法;其次步,选取百位上的数字,除上的数字,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个个数字可供选择,有数字可供选择,有4 4种选法;第三步,选取
23、十位上的种选法;第三步,选取十位上的数字,还有数字,还有3 3种选法种选法.依据分步乘法计数原理,这类数依据分步乘法计数原理,这类数的个数有的个数有443=48443=48个;个;4 4分分 其其次次类类是是用用2 2做做结结尾尾的的比比2 2 000000大大的的4 4位位偶偶数数,它它可可以以分分三三步步去去完完成成:第第一一步步,选选取取千千位位上上的的数数字字,除除去去2 2,1 1,0 0,只只有有3 3个个数数字字可可以以选选择择,有有3 3种种选选法法;其其次次步步,选选取取百百位位上上的的数数字字,在在去去掉掉已已经经确确定定的的首首尾尾两两数数字字之之后后,还还有有4 4个个
24、数数字字可可供供选选择择,有有4 4种种选选法法;第第三三步步,选选取取十十位位上上的的数数字字,还还有有3 3种种选选法法.依依据据分分步计数原理,这类数的个数有步计数原理,这类数的个数有343=36343=36个;个;8 8分分 第第三三类类是是用用4 4做做结结尾尾的的比比2 2 000000大大的的4 4位位偶偶数数,其其步步骤同其次类骤同其次类.10 10分分 对对以以上上三三类类结结论论用用分分类类计计数数原原理理,可可得得所所求求无无重重复复数数 字字 的的 比比 2 2 000000大大 的的 四四 位位 偶偶 数数 有有443+343+343=120443+343+343=1
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