高中数学人教版新课标A选修2-31.1分类加法计数原理与分步乘法计.说课课件ppt

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【课标要求】1.1　分类加法计数原理与分步 乘法计数原理理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理．会用这两个原理分析和解决一些简单的实际计数问题．1．2．理解两个计数原理的内容及它们的区别．(难点)两个计数原理的应用．(重点)应用两个计数原理时，合理选择分类还是分步．(易混点)【核心扫描】1．2．3．分类加法计数原理与分步乘法计数原理自学导引N＝m＋nN＝m×n想一想：两个原理中对“完成一件事”的要求有什么不同？提示　分类加法计数原理中，每一类方案中的每一种方法都能“完成一件事”；分步乘法计数原理中，只有两步全部完成，才算“完成一件事”．分类加法计数原理与分步乘法计数原理的区别与联系名师点睛题型一　分类加法计数原理的应用 在所有的两位数中，个位数字大于十位数字的两位数共有多少个？[思路探索] 该问题与计数有关，完成这件事只要两位数的个位、十位确定了，这件事就算完成了，因此只要考虑十位或个位上的数字情况进行分类即可．【例1】解　法一　根据题意将十位上的数字分别是1，2，3，4，5，6，7，8的情况分成8类，在每一类中满足题目条件的两位数分别是8个，7个，6个，5个，4个，3个，2个，1个．由分类加法计数原理，符合题意的两位数的个数共有：8＋7＋6＋5＋4＋3＋2＋1＝36(个)．法二　根据题意将个位上的数字分别是2，3，4，5，6，7，8，9的情况分成8类，在每一类中满足题目条件的两位数分别是1个，2个，3个，4个，5个，6个，7个，8个．由分类加法计数原理，符合题意的两位数的个数共有，1＋2＋3＋4＋5＋6＋7＋8＝36(个)．规律方法　分类加法计数原理要求每一类中的各种方法都是相互独立的，且每一类方法中的每一种方法都可以独立地完成这件事．在应用该原理解题时，首先要根据问题的特点，确定好分类的标准．分类时应满足：完成一件事的任何一种方法，必属于某一类且仅属于某一类． 书架上层放有15本不同的数学书，中层放有16本不同的语文书，下层放有14本不同的化学书，某人从中取出一本书，有多少种不同的取法？解　要完成“取一本书”这件事有三类不同的取法：第1类，从上层取一本数学书有15种不同的取法；第2类，从中层取一本语文书有16种不同方法；第3类，从下层取一本化学书有14种不同方法．其中任何一种取法都能独立完成取一本书这件事，故从中取一本书的方法种数为15＋16＋14＝45.【变式1】 已知集合M＝{－3，－2，－1，0，1，2}，P(a，b)(a，b∈M)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？[思路探索] 完成“确定点P”这件事，需要依次确定点P的横、纵坐标，应运用分步乘法计数原理求解．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．根据分步乘法计数原理，得到平面上点P的个数为6×6＝36.题型二　分步乘法计数原理的应用【例2】(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a＜0，所以有3种不同方法；第二步确定b的值，由于b＞0，所以有2种不同方法．由分步乘法计数原理，得到平面上第二象限内的点P的个数为3×2＝6.规律方法　利用分步乘法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． 乒乓球队的10名队员中有3名主力队员，派5名参加比赛，3名主力队员要安排在第一、三、五位置，其余7名队员选2名安排在第二、四位置，求不同的出场安排共有多少种？解　按出场位置顺序逐一安排．第一位置队员的安排有3种方法；第二位置队员的安排有7种方法；第三位置队员的安排有2种方法；第四位置队员的安排有6种方法；第五位置队员的安排只有1种方法．由分步乘法计数原理知，不同的出场安排方法有3×7×2×6×1＝252(种)．【变式2】 现有高一四个班的学生34人，其中一、二、三、四班各7人、8人、9人、10人，他们自愿组成数学课外小组．(1)选其中一人为负责人，有多少种不同的选法？(2)每班选一名组长，有多少种不同的选法？(3)推选两人做中心发言，这两人需来自不同的班级，有多少种不同的选法？题型三　两个原理的综合应用【例3】[规范解答] (1)分四类：第一类，从一班学生中选1人，有7种选法；第二类，从二班学生中选1人，有8种选法；第三类，从三班学生中选1人，有9种选法；第四类，从四班学生中选1人，有10种选法．所以，共有不同的选法N＝7＋8＋9＋10＝34(种)(4分)(2)分四步：第一、二、三、四步分别从一、二、三、四班学生中选一人任组长．所以，共有不同的选法N＝7×8×9×10＝5 040(种)．(8分)(3)分六类，每类又分两步：从一、二班学生中各选1人，有7×8种不同的选法；从一、三班学生中各选1人，有7×9种不同的选法；从一、四班学生中各选1人，有7×10种不同的选法；从二、三班学生中各选1人，有8×9种不同的选法；从二、四班学生中各选1人，有8×10种不同的选法；从三、四班学生中各选1人，有9×10种不同的选法．所以，共有不同的选法N＝7×8＋7×9＋7×10＋8×9＋8×10＋9×10＝431(种)．(12分)【题后反思】 (1)在处理具体的应用题时，首先必须弄清是“分类”还是“分步”，其次要搞清“分类”或“分步”的具体标准是什么，选择合理的标准处理事件，关键是看能否独立完成这件事，可以避免计数的重复或遗漏．(2)对于一些比较复杂的既要运用分类加法计数原理又要运用分步乘法计数原理的问题，我们可以恰当地画出示意图或列出表格，使问题更加直观、清晰． 在7名学生中，有3名会下象棋但不会下围棋，有2名会下围棋但不会下象棋，另2名既会下象棋又会下围棋，现从这7人中选2人分别参加象棋比赛和围棋比赛，共有多少种不同的选法？解　分四类求解：(1)从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛，同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛有3×2＝6种选法；(2)从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛，同时从2名既会下象棋又会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛有3×2＝6种选法；【变式3】(3)从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛，同时从2名既会下象棋又会下围棋的学生中选1名参加象棋比赛有2×2＝4种选法；(4)从2名既会下象棋又会下围棋的学生中选1名参加象棋比赛，剩下的一名参加围棋比赛，有2×1＝2种选法．根据分类加法计数原理，一共有6＋6＋4＋2＝18种不同的选法． 分类讨论思想是计数原理的重要思想，尤其体现在两个原理的综合应用上，对于“完成某件事”大多根据实际进行合理分类．尤其对于涂色问题，因为问题解决稍显复杂，既能考查两个原理的应用，又能体现分类讨论思想，倍受命题者的青睐． 方法技巧　分类讨论思想在计数原理中的应用【示例】 如图有4个编号为1、2、3、4的小三角形，要在每一个小三角形中涂上红、黄、蓝、白、黑五种颜色中的一种，并且相邻的小三角形颜色不同，共有多少种不同的涂色方法？[思路分析] 明确用5种颜色涂4个区域，分别考虑1、3同色和1、3不同色两种情况分类讨论说明．解　分为两类：第一类：若1、3同色，则1有5种涂法，2有4种涂法，3有1种涂法(与1相同)，4有4种涂法．故N1＝5×4×1×4＝80(种)．第二类：若1、3不同色，则1有5种涂法，2有4种涂法，3有3种涂法，4有3种涂法．故N2＝5×4×3×3＝180(种)．综上可知不同的涂法共有N＝N1＋N2＝80＋180＝260(种)．方法点评 涂色问题中包含着丰富的数学思想，解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变．因而这类问题有利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力，有利于开发学生的智力．单击此处进入 活页规范训练