1.1.1分类计数原理(优秀经典公开课导学案练习及答案详解.doc
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1、第一章 1.1分类加法计数原理和分步乘法计数原理导学案第一节班级_ 姓名_ 小组_ 等级_学习目标 理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理;会利用两个原理分析和解决一些简单的应用问题.【重点】分类计数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理) 【难点】分类计数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理)的准确理解【能力立意】培养学生的归纳概括能力。预习案【使用方法与学法指导】1. 先精读一遍教材第1-10页,通过阅读教材例题,注意规范解答过程;2. 再针对预习案二次阅读教材,完成本节自主学习内容;3. 找出自己的疑惑和需要讨论的问题,随时记录在课本或导学案上,准备课上讨论质疑。自主学习.相关知识
2、1 分类加法计数原理(1)提出问题问题1.1:用一个大写的英文字母或一个阿拉伯数字给教室里的座位编号,总共能够编出多少种不同的号码?问题1.2:从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车.如果一天中火车有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不同的走法?探究:你能说说以上两个问题的特征吗?(2)发现新知分类加法计数原理 完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有种不同的方法,在第2类方案中有种不同的方法. 那么完成这件事共有 种不同的方法.预习自测【我的疑惑】同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容探究案例1.在填写高考志愿表时,
3、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 医学 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?分析:由于这名同学在 A , B 两所大学中只能选择一所,而且只能选择一个专业,又由于两所大学没有共同的强项专业,因此符合分类加法计数原理的条件解: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 种专业选择方法又由于没有一个强项专业是两所大学共有的,因此根据分类加法计数原理,这名同学可能的专业选择共有 5+4=9(种).变式
4、:若还有C大学,其中强项专业为:新闻学、金融学、人力资源学.那么,这名同学可能的专业选择共有多少种?探究:如果完成一件事有三类不同方案,在第1类方案中有种不同的方法,在第2类方案中有种不同的方法,在第3类方案中有种不同的方法,那么完成这件事共有多少种不同的方法?如果完成一件事情有类不同方案,在每一类中都有若干种不同方法,那么应当如何计数呢?一般归纳:完成一件事情,有n类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2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.理解分类加法计数原理:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,完成一件事要分为若干类,各类的方法相互独立
5、,各类中的各种方法也相对独立,用任何一类中的任何一种方法都可以单独完成这件事.例2.一蚂蚁沿着长方体的棱,从的一个顶点爬到相对的另一个顶点的最近路线共有多少条? 解:从总体上看,如,蚂蚁从顶点A爬到顶点C1有三类方法,从局部上看每类又需两步完成,所以, 第一类, m1 = 12 = 2 条 第二类, m2 = 12 = 2 条 第三类, m3 = 12 = 2 条所以, 根据加法原理, 从顶点A到顶点C1最近路线共有 N = 2 + 2 + 2 = 6 条【课堂检测】1填空: ( 1 )一件工作可以用 2 种方法完成,有 5 人只会用第 1 种方法完成,另有 4 人只会用第 2 种方法完成,从
6、中选出 l 人来完成这件工作,不同选法的种数是 ; ( 2 )从 A 村去 B 村的道路有 3 条,从 B 村去 C 村的道路有 2 条,从 A 村经 B 的路线有条训练案针对训练:(学以致用)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2本不同的体育书.从书架上任取1本书,有多少种不同的取法? 【我的收获】第一章 1.1分类加法计数原理和分步乘法计数原理导学案第二节班级_ 姓名_ 小组_ 等级_学习目标 理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理;会利用两个原理分析和解决一些简单的应用问题.【重点】分类计数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理) 【难点】分类计
7、数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理)的准确理解【能力立意】培养学生的归纳概括能力。预习案【使用方法与学法指导】4. 先精读一遍教材第1-10页,通过阅读教材例题,注意规范解答过程;5. 再针对预习案二次阅读教材,完成本节自主学习内容;6. 找出自己的疑惑和需要讨论的问题,随时记录在课本或导学案上,准备课上讨论质疑。自主学习.相关知识(1)提出问题问题2.1:用前6个大写英文字母和19九个阿拉伯数字,以,,,的方式给教室里的座位编号,总共能编出多少个不同的号码?用列举法可以列出所有可能的号码: 我们还可以这样来思考:由于前 6 个英文字母中的任意一个都能与 9 个数字中的任何一个组成一个
8、号码,而且它们各不相同,因此共有 69 = 54 个不同的号码探究:你能说说这个问题的特征吗?(2)发现新知分步乘法计数原理 完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有种不同的方法,在第2类方案中有种不同的方法. 那么完成这件事共有 种不同的方法.预习自测1现有高一年级的学生 3 名,高二年级的学生 5 名,高三年级的学生 4 名 ( 1 )从中任选1 人参加接待外宾的活动,有多少种不同的选法?村去 C 村,不同 ( 2 )从 3 个年级的学生中各选 1 人参加接待外宾的活动,有多少种不同的选法? 【我的疑惑】同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容探究案
9、例1.设某班有男生30名,女生24名. 现要从中选出男、女生各一名代表班级参加比赛,共有多少种不同的选法?分析:选出一组参赛代表,可以分两个步骤第 l 步选男生第2步选女生解:第 1 步,从 30 名男生中选出1人,有30种不同选择;第 2 步,从24 名女生中选出1人,有 24 种不同选择根据分步乘法计数原理,共有3024 =720种不同的选法探究:如果完成一件事需要三个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,做第3步有种不同的方法,那么完成这件事共有多少种不同的方法?如果完成一件事情需要个步骤,做每一步中都有若干种不同方法,那么应当如何计数呢?一般归纳: 完成一件事情,需要分
10、成n个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法做第n步有种不同的方法.那么完成这件事共有种不同的方法.理解分步乘法计数原理:分步计数原理针对的是“分步”问题,完成一件事要分为若干步,各个步骤相互依存,完成任何其中的一步都不能完成该件事,只有当各个步骤都完成后,才算完成这件事.3理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理异同点相同点:都是完成一件事的不同方法种数的问题不同点:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,完成一件事要分为若干类,各类的方法相互独立,各类中的各种方法也相对独立,用任何一类中的任何一种方法都可以单独完成这件事,是独立完成;而分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,完成一
11、件事要分为若干步,各个步骤相互依存,完成任何其中的一步都不能完成该件事,只有当各个步骤都完成后,才算完成这件事,是合作完成.例2 .如图,要给地图A、B、C、D四个区域分别涂上3种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同的颜色,不同的涂色方案有多少种? 解: 按地图A、B、C、D四个区域依次分四步完成, 第一步, m1 = 3 种, 第二步, m2 = 2 种, 第三步, m3 = 1 种, 第四步, m4 = 1 种,所以根据乘法原理, 得到不同的涂色方案种数共有N = 3 2 11 = 6 变式1,如图,要给地图A、B、C、D四个区域分别涂上3种不同颜色中的某一种,
12、允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同的颜色,不同的涂色方案有多少种? 2若颜色是2种,4种,5种又会什么样的结果呢?【课堂检测】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2本不同的体育书.从书架上任取1本书,有多少种不同的取法?从书架的第1、2、3层各取1本书,有多少种不同的取法?从书架上任取两本不同学科的书,有多少种不同的取法?训练案针对训练:(学以致用)1. 要从甲、乙、丙3幅不同的画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,问共有多少种不同的挂法?2乘积展开后共有多少项? 【我的收获】第一章 1.2.1排列导学案班级_ 姓名_ 小组_ 等级
13、_学习目标了解排列数的意义,掌握排列数公式及推导方法,从中体会“化归”的数学思想,并能运用排列数公式进行计算。【重点】排列、排列数的概念【难点】排列数公式的推导【能力立意】能运用所学的排列知识,正确地解决的实际问题.预习案【使用方法与学法指导】7. 先精读一遍教材第14-20页,通过阅读教材例题,注意规范解答过程;8. 再针对预习案二次阅读教材,完成本节自主学习内容;9. 找出自己的疑惑和需要讨论的问题,随时记录在课本或导学案上,准备课上讨论质疑自主学习.相关知识一、复习引入: 1分类加法计数原理: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
14、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2.分步乘法计数原理: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 分类加法计数原理和分步乘法计数原理,回答的都是有关做一件事的不同方法种数的问题,区别在于:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,每一种方法只属于某一类,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法相互依存,某一步骤中的每一种方法都只能做完这件事的一个步骤,只有各个步骤都完成才算做完这件事 应用两种原理解题:1.
15、分清要完成的事情是什么;2.是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;3.有无特殊条件的限制【我的疑惑】同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容探究案1问题:问题1从甲、乙、丙3名同学中选取2名同学参加某一天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动,有多少种不同的方法?分析:这个问题就是从甲、乙、丙3名同学中每次选取2名同学,按照参加上午的活动在前,参加下午活动在后的顺序排列,一共有多少种不同的排法的问题,共有6种不同的排法:甲乙 甲丙 乙甲 乙丙 丙甲 丙乙,其中被取的对象叫做元素解决这一问题可分两个步骤:第 1
16、步,确定参加上午活动的同学,从 3 人中任选 1 人,有 3 种方法;第 2 步,确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后,参加下午活动的同学只能从余下的 2 人中去选,于是有 2 种方法根据分步乘法计数原理,在 3 名同学中选出 2 名,按照参加上午活动在前,参加下午活动在后的顺序排列的不同方法共有 32=6 种,如图 1.2一1 所示图 1.2一1把上面问题中被取的对象叫做元素,于是问题可叙述为:从3个不同的元素 a , b ,。中任取 2 个,然后按照一定的顺序排成一列,一共有多少种不同的排列方法?所有不同的排列是 ab,ac,ba,bc,ca, cb,共有 32=6 种问题2
17、从1,2,3,4这 4 个数字中,每次取出3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?分析:解决这个问题分三个步骤:第一步先确定左边的数,在4个字母中任取1个,有4种方法;第二步确定中间的数,从余下的3个数中取,有3种方法;第三步确定右边的数,从余下的2个数中取,有2种方法由分步计数原理共有:432=24种不同的方法,用树型图排出,并写出所有的排列由此可写出所有的排法显然,从 4 个数字中,每次取出 3 个,按“百”“十”“个”位的顺序排成一列,就得到一个三位数因此有多少种不同的排列方法就有多少个不同的三位数可以分三个步骤来解决这个问题:第 1 步,确定百位上的数字,在 1 , 2 , 3
18、 , 4 这 4 个数字中任取 1 个,有 4 种方法;第 2 步,确定十位上的数字,当百位上的数字确定后,十位上的数字只能从余下的 3 个数字中去取,有 3 种方法;第 3 步,确定个位上的数字,当百位、十位上的数字确定后,个位的数字只能从余下的 2 个数字中去取,有 2 种方法根据分步乘法计数原理,从 1 , 2 , 3 , 4 这 4 个不同的数字中,每次取出 3 个数字,按“百”“十”“个”位的顺序排成一列,共有432=24种不同的排法, 因而共可得到24个不同的三位数,如图1. 2一2 所示由此可写出所有的三位数: 123,124, 132, 134, 142, 143,213,21
19、4, 231, 234, 241, 243,312,314, 321, 324, 341, 342,412,413, 421, 423, 431, 432 。同样,问题 2 可以归结为:从4个不同的元素a, b, c,d中任取 3 个,然后按照一定的顺序排成一列,共有多少种不同的排列方法?所有不同排列是 abc, abd, acb, acd, adb, adc,bac, bad, bca, bcd, bda, bdc,cab, cad, cba, cbd, cda, cdb,dab, dac, dba, dbc, dca, dcb.共有432=24种.树形图如下 a b 2排列的概念:从个不同
20、元素中,任取()个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定的顺序排成一列,叫做从个不同元素中取出个元素的一个排列说明:(1)排列的定义包括两个方面:取出元素,按一定的顺序排列; (2)两个排列相同的条件:元素完全相同,元素的排列顺序也相同3排列数的定义:从个不同元素中,任取()个元素的所有排列的个数叫做从个元素中取出元素的排列数,用符号表示注意区别排列和排列数的不同:“一个排列”是指:从个不同元素中,任取个元素按照一定的顺序排成一列,不是数;“排列数”是指从个不同元素中,任取()个元素的所有排列的个数,是一个数所以符号只表示排列数,而不表示具体的排列4排列数公式及其推导:由的意义:假定有排好顺序
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