排列组合与概率原理

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1、排列组合与概率原理内容分析：排列组合与概率的两个基本原理是排列、组合的开头课,学习它所需的先行知识跟学生已熟知的数学知识联系很少,排列、组合的计算公式都是以乘法原理为基础的,而一些较复杂的排列、组合应用题的求解,更是离不开两个基本原理,所以在教学目标中特别提出要使学生学会准确地应用两个基本原理分析和解决一些简单的问题对于学生陌生的知识,在开头课中首先作一个大概的介绍,使学生有一个大致的了解是十分必要的基于这一想法,在引入新课时,首先是把这一章将要学习的内容,以及与其它科目的关系做了介绍,同时也引入了课题正确使用两个基本原理的前提是要学生清楚两个基本原理使用的条件；分类用加法原理,分步用乘法原理

2、,单纯这点学生是容易理解的,问题在于怎样合理地进行分类和分步教学中给出的练习均在课本例题的基础上稍加改动过的,目的就在于帮助学生对这一知识的理解与应用两个原理是教与学重点,又具有相当难度加法和乘法在小学就会,那么,在中学再学它与以往有什么不同?不同在于小学阶段重在运算结果的追求,而忽视了其过程中包含的深层次思想；两个原理恰恰深刻反映了人类计数最基本的大事化小,即分解的思想更具体地说就是把事物分成类或分成步去数分类、分步,看似简单,不难理解,却是全章的理论依据和基本方法,贯穿始终,所以,是举足轻重的重点两个原理,要能在各种场合灵活应用并非易事,所以,着实有其难用之处教学过程：一、复习引入： 一次

3、集会共50人参加,结束时,大家两两握手,互相道别,请你统计一下,大家握手次数共有多少？某商场有东南西北四个大门,当你从一个大门进去又从另一个大门出来,问你共有多少种不同走法？ 揭示本节课内容：等我们学了这一部分内容后,这些问题会很容易解决而这部分内容是代数中一个独立的问题,与旧知识联系很少,但它是以后学习二项式定理、概率学、统计学等知识的基础内容从本节课开始,我们将要学习中学代数内容中一个独特的部分排列、组合它们研究对象独特,研究问题的方法不同一般虽然份量不多,但是与旧知识的联系很少,而且它还是我们今后学习概率论的基础,统计学、运筹学以及生物的选种等都与它直接有关至于在日常的工作、生活上,只要

4、涉及安排调配的问题,就离不开它今天我们就来学习本章的两个基本原理 二、讲解新课：1.问题一11从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,一天中火车有3班,汽车有2班,那么一天中,乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种方法？分析：因为一天中乘火车有3种走法,乘汽车有2种走法,每一种走法都可以从甲地到乙地,所以,共有3+2=5种不同的走法,如图所示 从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以乘轮船一天中,火车有4 班, 汽车有2班,轮船有3班那么一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法? 分析：从甲地到乙地有3类方法：第一类方法,乘火车,有4种方法；第二类方法,乘汽车,有2种方法；

5、第三类方法,乘轮船,有3种方法；所以,从甲地到乙地共有4+2+3=9种方法2分类计数原理：做一件事情,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有种不同的方法,在第二类办法中有种不同的方法,在第n类办法中有种不同的方法那么完成这件事共有 种不同的方法3.问题二21从甲地到乙地,要从甲地先乘火车到丙地,再于次日从丙地乘汽车到乙地,一天中,火车有3班,汽车有2班,那么两天中,从甲地到乙地共有多少种不同的走法？分析:因为乘火车有3种走法,乘汽车有2种走法,所以,乘一次火车再接着乘一次汽车从甲地到乙地,共有种不同走法,如图所示,所有走法：火车1汽车1；火车1汽车2；火车2汽车1；火车2汽车2；火车3汽车1；

6、火车3汽车222如图,由A村去B村的道路有2条,由B村去C村的道路有3条从A村经B村去C村,共有多少种不同的走法？分析: 从A村经 B村去C村有2步,第一步, 由A村去B村有2种方法,第二步, 由B村去C村有3种方法,所以 从A村经 B村去C村共有 23 = 6 种不同的方法4.分步计数原理：做一件事情,完成它需要分成n个步骤,做第一步有种不同的方法,做第二步有种不同的方法,做第n步有种不同的方法,那么完成这件事有种不同的方法5.原理浅释分类计数原理中,完成一件事,有n类办法,是说每种办法互斥,即每种方法都可以独立地完成这件事,同时他们之间没有重复也没有遗漏进行分类时,要求各类办法彼此之间是相

7、互排斥的,不论那一类办法中的哪一种方法,都能独立完成这件事.只有满足这个条件,才能直接用加法原理,否则不可以.分步计数原理中,完成一件事,需要分成n个步骤,是说每个步骤都不足以完成这件事,这些步骤,彼此间也不能有重复和遗漏如果完成一件事需要分成几个步骤,各步骤都不可缺少,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,而各步要求相互独立,即相对于前一步的每一种方法,下一步都有m种不同的方法,那么完成这件事的方法数就可以直接用乘法原理.可以看出分是它们共同的特征,但是,分法却大不相同两个原理的公式是:,这种变形还提醒人们,分类和分步,常是在一定的限制之下人为的,因此,在这里我们大有用武之地：可以根据解题需要

8、灵活而巧妙地分类或分步强调知识的综合是近年的一种可取的现象两个原理,可以与物理中电路的串联、并联类比两个基本原理的作用：计算做一件事完成它的所有不同的方法种数两个基本原理的区别：一个与分类有关,一个与分步有关；加法原理是分类完成,乘法原理是分步完成三、讲解范例：例1书架的第1层放有4本不同的计算机书,第2层放有3本不同的文艺书,第3层放有2本不同的体育书,1从书架上任取1本书,有多少种不同的取法？2从书架的第1、2、3层各取1本书,有多少种不同的取法？解：1从书架上任取1本书,有3类办法：第1类办法是从第1层取1本计算机书,有4种方法；第2类是从第2层取1本文艺书,有3种方法；第3类办法是从第

9、3层取1本体育书,有2种方法根据分类计数原理,不同取法的种数是4+3+2=9种所以,从书架上任取1本书,有9种不同的取法；2从书架的第1、2、3层各取1本书,可以分成3个步骤完成：第1步从第1层取1本计算机书,有4种方法；第2步从第2层取1本艺术书,有3种方法；第3步从第3层取1本体育书,有2种方法根据分步计数原理,从书架的第1、2、3层各取1本书,不同取法的种数是种所以,从书架的第1、2、3层各取1本书,有24种不同的取法例2一种号码拨号锁有4个拨号盘,每个拨号盘上有从0到9共10个数字,这4个拨号盘可以组成多少个四位数号码？解：每个拨号盘上的数字有10种取法,根据分步计数原理,4个拨号盘上

10、各取1个数字组成的四位数字号码的个数是,所以,可以组成10000个四位数号码例3要从甲、乙、丙3名工人中选出2名分别上日班和晚班,有多少种不同的选法？解：从3名工人中选1名上日班和1名上晚班,可以看成是经过先选1名上日班,再选1名上晚班两个步骤完成,先选1名上日班,共有3种选法；上日班的工人选定后,上晚班的工人有2种选法根据分步技数原理,不同的选法数是种,6种选法可以表示如下：日班 晚班甲 乙甲 丙乙 甲乙 丙丙 甲丙 乙所以,从3名工人中选出2名分别上日班和晚班,6种不同的选法例4甲厂生产的收音机外壳形状有3种,颜色有4种,乙厂生产的收音机外壳形状有4种,颜色有5种,这两厂生产的收音机仅从外

11、壳的形状和颜色看,共有所少种不同的品种？解：收音机的品种可分两类：第一类：甲厂收音机的种类,分两步：形状有3种,颜色有4种,共种；第二类：乙厂收音机的种类,分两步：形状有4种,颜色有5种,共种所以,共有个品种说明：分类和分步计数原理,都是关于做一件事的不同方法的种数的问题区别在于：分类计数原理针对分类问题,其中方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事；分步计数原理针对分步问题,各个步骤中方法相互独立,只有各个步骤都完成才算完成了这件事四、课堂练习：1 . 书架上层放有6本不同的数学书,下层放有5本不同的语文书 从中任取一本,有多少种不同的取法？从中任取数学书与语文书各一本,有多少种不同

12、的取法？解：从书架上任取一本书,有两种方法：第一类可从6本数学书中任取一本,有6种方法；第二类可从5本语文书中任取一本,有5种方法；根据加法原理可得共有 5+6=11 种不同的取法 从书架上任取数学、语文书各一本,可以分成两步完成：第一步任取一本数学书,有6种方法；第二步任取一本语文书,有5种方法根据乘法原理可得共有56=30种不同取法2. 某班级有男学生5人,女学生4人 从中任选一人去领奖, 有多少种不同的选法？ 从中任选男、女学生各一人去参加座谈会,有多少种不同的选法？解： 完成从学生中任选一人去领奖这件事,共有2类办法, 第一类办法,从男学生中任选一人, 共有 = 5种不同的方法； 第二

13、类办法,从女学生中任选一人, 共有 = 4种不同的方法所以, 根据加法原理, 得到不同选法种数共有 N = 5 + 4 = 9 种 完成从学生中任选男、女各一人去参加座谈会这件事, 需分2步完成, 第一步, 选一名男学生,有 = 5种方法； 第二步, 选一名女学生,有= 4种方法； 所以,根据乘法原理, 得到不同选法种数共有 N = 5 4 = 20 种由例1可知： 解题的关键是从总体上看做这件事情是分类完成 ,还是分步完成分类完成用加法原理 ；分步完成用乘法原理3. 满足=1,2的集合、共有多少组?分析一:、均是1,2的子集:,1,2,1,2,但不是随便两个子集搭配都行,本题尤如含、两元素的

14、不定方程,其全部解分为四类:1当=时,只有=1,2,得1组解;2当=1时,=2或=1,2,得2组解;3当=2时,=1或=1,2,得2组解;4当=1,2时,=或1或2或1,2,得4组解.根据分类计数原理,共有1+2+2+4=9组解.分析二: 设、为两个口袋,需将两种元素装入,任一元素至少装入一个袋中,分两步可办好此事:第1步装1,可装入不装入,也可装入不装入,还可以既装入又装入,有3种装法;第2步装2,同样有3种装法.根据分步计数原理共有33=9种装法,即原题共有9组解.4.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？ 答案：2342=14 五、小结 ：本节课主要介绍了两个基本原理,解题时应紧扣原理,弄清事情完成的前后经过,分清是分类还是分步,或分类中含分步、分步中含分类无论是分类、分步,关键是做到不重不漏 六、课后作业： 七、板书设计略 八、课后记： 6 / 6