排列組合教案
作為一位杰出的老師,編寫(xiě)教案是必不可少的,通過(guò)教案準(zhǔn)備可以更好地根據(jù)具體情況對(duì)教學(xué)進(jìn)程做適當(dāng)?shù)谋匾恼{(diào)整。那么應(yīng)當(dāng)如何寫(xiě)教案呢?以下是小編為大家收集的排列組合教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
排列組合教案1
教學(xué)目標(biāo)
(1)正確理解排列的意義。能利用樹(shù)形圖寫(xiě)出簡(jiǎn)單問(wèn)題的所有排列;
。2)了解排列和排列數(shù)的意義,能根據(jù)具體的問(wèn)題,寫(xiě)出符合要求的排列;
。3)掌握排列數(shù)公式,并能根據(jù)具體的問(wèn)題,寫(xiě)出符合要求的排列數(shù);
(4)會(huì)分析與數(shù)字有關(guān)的排列問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力和邏輯思維能力;
。5)通過(guò)對(duì)排列應(yīng)用問(wèn)題的學(xué)習(xí),讓學(xué)生通過(guò)對(duì)具體事例的觀察、歸納中找出規(guī)律,得出結(jié)論,以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
教學(xué)建議
一、知識(shí)結(jié)構(gòu)
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析
本小節(jié)的重點(diǎn)是排列的定義、排列數(shù)及排列數(shù)的公式,并運(yùn)用這個(gè)公式去解決有關(guān)排列數(shù)的應(yīng)用問(wèn)題。難點(diǎn)是導(dǎo)出排列數(shù)的公式和解有關(guān)排列的應(yīng)用題。突破重點(diǎn)、難點(diǎn)的關(guān)鍵是對(duì)加法原理和乘法原理的掌握和運(yùn)用,并將這兩個(gè)原理的基本思想方法貫穿在解決排列應(yīng)用問(wèn)題當(dāng)中。
從n個(gè)不同元素中任。ā躰)個(gè)元素,按照一定的順序排成一列,稱為從n個(gè)不同元素中任取個(gè)元素的一個(gè)排列。因此,兩個(gè)相同排列,當(dāng)且僅當(dāng)他們的元素完全相同,并且元素的排列順序也完全相同。排列數(shù)是指從n個(gè)不同元素中任。ā躰)個(gè)元素的所有不同排列的種數(shù),只要弄清相同排列、不同排列,才有可能計(jì)算相應(yīng)的排列數(shù)。排列與排列數(shù)是兩個(gè)概念,前者是具有個(gè)元素的排列,后者是這種排列的不同種數(shù)。從集合的角度看,從n個(gè)元素的有限集中取出個(gè)組成的有序集,相當(dāng)于一個(gè)排列,而這種有序集的個(gè)數(shù),就是相應(yīng)的排列數(shù)。
公式推導(dǎo)要注意緊扣乘法原理,借助框圖的直視解釋來(lái)講解。要重點(diǎn)分析好的推導(dǎo)。
排列的應(yīng)用題是本節(jié)教材的難點(diǎn),通過(guò)本節(jié)例題的分析,應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生解決應(yīng)用問(wèn)題的能力。
在分析應(yīng)用題的解法時(shí),教材上先畫(huà)出框圖,然后分析逐次填入時(shí)的種數(shù),這樣解釋比較直觀,教學(xué)上要充分利用,要求學(xué)生作題時(shí)也應(yīng)盡量采用。
在教學(xué)排列應(yīng)用題時(shí),開(kāi)始應(yīng)要求學(xué)生寫(xiě)解法要有簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明,防止單純的只寫(xiě)一個(gè)排列數(shù),這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題的能力,在基本掌握之后,可以逐漸地不作這方面的要求。
三、教法建議
、僭谥v解排列數(shù)的概念時(shí),要注意區(qū)分“排列數(shù)”與“一個(gè)排列”這兩個(gè)概念。一個(gè)排列是指“從n個(gè)不同元素中,任取出個(gè)元素,按照一定的順序擺成一排”,它不是一個(gè)數(shù),而是具體的一件事;排列數(shù)是指“從n個(gè)不同元素中取出個(gè)元素的所有排列的個(gè)數(shù)”,它是一個(gè)數(shù)。例如,從3個(gè)元素a,b,c中每次取出2個(gè)元素,按照一定的順序排成一排,有如下幾種:
ab,ac,ba,bc,ca,cb,
其中每一種都叫一個(gè)排列,共有6種,而數(shù)字6就是排列數(shù),符號(hào)表示排列數(shù)。
、谂帕械亩x中包含兩個(gè)基本內(nèi)容,一是“取出元素”,二是“按一定順序排列”。
從定義知,只有當(dāng)元素完全相同,并且元素排列的順序也完全相同時(shí),才是同一個(gè)排列,元素完全不同,或元素部分相同或元素完全相同而順序不同的排列,都不是同一排列。叫不同排列。
在定義中“一定順序”就是說(shuō)與位置有關(guān),在實(shí)際問(wèn)題中,要由具體問(wèn)題的性質(zhì)和條件來(lái)決定,這一點(diǎn)要特別注意,這也是與后面學(xué)習(xí)的組合的根本區(qū)別。
在排列的定義中,如果有的書(shū)上叫選排列,如果,此時(shí)叫全排列。
要特別注意,不加特殊說(shuō)明,本章不研究重復(fù)排列問(wèn)題。
③關(guān)于排列數(shù)公式的推導(dǎo)的教學(xué)。公式推導(dǎo)要注意緊扣乘法原理,借助框圖的直視解釋來(lái)講解。課本上用的是不完全歸納法,先推導(dǎo),…,再推廣到,這樣由特殊到一般,由具體到抽象的講法,學(xué)生是不難理解的
導(dǎo)出公式后要分析這個(gè)公式的構(gòu)成特點(diǎn),以便幫助學(xué)生正確地記憶公式,防止學(xué)生在“n”、“”比較復(fù)雜的時(shí)候把公式寫(xiě)錯(cuò)。這個(gè)公式的特點(diǎn)可見(jiàn)課本第229頁(yè)的一段話:“其中,公式右邊第一個(gè)因數(shù)是n,后面每個(gè)因數(shù)都比它前面一個(gè)因數(shù)少1,最后一個(gè)因數(shù)是,共個(gè)因數(shù)相乘!边@實(shí)際是講三個(gè)特點(diǎn):第一個(gè)因數(shù)是什么?最后一個(gè)因數(shù)是什么?一共有多少個(gè)連續(xù)的自然數(shù)相乘。
公式是在引出全排列數(shù)公式后,將排列數(shù)公式變形后得到的公式。對(duì)這個(gè)公式指出兩點(diǎn):(1)在一般情況下,要計(jì)算具體的排列數(shù)的值,常用前一個(gè)公式,而要對(duì)含有字母的排列數(shù)的式子進(jìn)行變形或作有關(guān)的論證,要用到這個(gè)公式,教材中第230頁(yè)例2就是用這個(gè)公式證明的問(wèn)題;(2)為使這個(gè)公式在時(shí)也能成立,規(guī)定,如同時(shí)一樣,是一種規(guī)定,因此,不能按階乘數(shù)的原意作解釋。
④建議應(yīng)充分利用樹(shù)形圖對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,這樣比較直觀,便于理解。
、輰W(xué)生在開(kāi)始做排列應(yīng)用題的作業(yè)時(shí),應(yīng)要求他們寫(xiě)出解法的簡(jiǎn)要說(shuō)明,而不能只列出算式、得出答數(shù),這樣有利于學(xué)生得更加扎實(shí)。隨著學(xué)生解題熟練程度的提高,可以逐步降低這種要求。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
排列
教學(xué)目標(biāo)
(1)正確理解排列的意義。能利用樹(shù)形圖寫(xiě)出簡(jiǎn)單問(wèn)題的所有排列;
(2)了解排列和排列數(shù)的意義,能根據(jù)具體的問(wèn)題,寫(xiě)出符合要求的排列;
(3)會(huì)分析與數(shù)字有關(guān)的排列問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力和邏輯思維能力;
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)是排列的定義、排列數(shù)并運(yùn)用這個(gè)公式去解決有關(guān)排列數(shù)的應(yīng)用問(wèn)題。
難點(diǎn)是解有關(guān)排列的應(yīng)用題。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、復(fù)習(xí)引入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了兩個(gè)基本原理,請(qǐng)大家完成以下兩題的練習(xí)(用投影儀出示):
1。書(shū)架上層放著50本不同的社會(huì)科學(xué)書(shū),下層放著40本不同的自然科學(xué)的書(shū)。
。1)從中任取1本,有多少種取法?
(2)從中任取社會(huì)科學(xué)書(shū)與自然科學(xué)書(shū)各1本,有多少種不同的取法?
2。某農(nóng)場(chǎng)為了考察三個(gè)外地優(yōu)良品種A,B,C,計(jì)劃在甲、乙、丙、丁、戊共五種類型的土地上分別進(jìn)行引種試驗(yàn),問(wèn)共需安排多少個(gè)試驗(yàn)小區(qū)?
找一同學(xué)談解答并說(shuō)明怎樣思考的的過(guò)程
第1(1)小題從書(shū)架上任取1本書(shū),有兩類辦法,第一類辦法是從上層取社會(huì)科學(xué)書(shū),可以從50本中任取1本,有50種方法;第二類辦法是從下層取自然科學(xué)書(shū),可以從40本中任取1本,有40種方法。根據(jù)加法原理,得到不同的取法種數(shù)是50+40=90。第(2)小題從書(shū)架上取社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)書(shū)各1本(共取出2本),可以分兩個(gè)步驟完成:第一步取一本社會(huì)科學(xué)書(shū),第二步取一本自然科學(xué)書(shū),根據(jù)乘法原理,得到不同的取法種數(shù)是: 50×40=20xx。
第2題說(shuō),共有A,B,C三個(gè)優(yōu)良品種,而每個(gè)品種在甲類型土地上實(shí)驗(yàn)有三個(gè)小區(qū),在乙類型的土地上有三個(gè)小區(qū)……所以共需3×5=15個(gè)實(shí)驗(yàn)小區(qū)。
二、講授新課
學(xué)習(xí)了兩個(gè)基本原理之后,現(xiàn)在我們繼續(xù)學(xué)習(xí)排列問(wèn)題,這是我們本節(jié)討論的重點(diǎn)。先從實(shí)例入手:
1。北京、上海、廣州三個(gè)民航站之間的直達(dá)航線,需要準(zhǔn)備多少種不同飛機(jī)票?
由學(xué)生設(shè)計(jì)好方案并回答。
。1)用加法原理設(shè)計(jì)方案。
首先確定起點(diǎn)站,如果北京是起點(diǎn)站,終點(diǎn)站是上;驈V州,需要制2種飛機(jī)票,若起點(diǎn)站是上海,終點(diǎn)站是北京或廣州,又需制2種飛機(jī)票;若起點(diǎn)站是廣州,終點(diǎn)站是北京或上海,又需要2種飛機(jī)票,共需要2+2+2=6種飛機(jī)票。
。2)用乘法原理設(shè)計(jì)方案。
首先確定起點(diǎn)站,在三個(gè)站中,任選一個(gè)站為起點(diǎn)站,有3種方法。即北京、上海、廣泛任意一個(gè)城市為起點(diǎn)站,當(dāng)選定起點(diǎn)站后,再確定終點(diǎn)站,由于已經(jīng)選了起點(diǎn)站,終點(diǎn)站只能在其余兩個(gè)站去選。那么,根據(jù)乘法原理,在三個(gè)民航站中,每次取兩個(gè),按起點(diǎn)站在前、終點(diǎn)站在后的順序排列不同方法共有3×2=6種。
根據(jù)以上分析由學(xué)生(板演)寫(xiě)出所有種飛機(jī)票
再看一個(gè)實(shí)例。
在航海中,船艦常以“旗語(yǔ)”相互聯(lián)系,即利用不同顏色的旗子發(fā)送出各種不同的信號(hào)。如有紅、黃、綠三面不同顏色的旗子,按一定順序同時(shí)升起表示一定的信號(hào),問(wèn)這樣總共可以表示出多少種不同的信號(hào)?
找學(xué)生談自己對(duì)這個(gè)問(wèn)題的想法。
事實(shí)上,紅、黃、綠三面旗子按一定順序的一個(gè)排法表示一種信號(hào),所以不同顏色的同時(shí)升起可以表示出來(lái)的信號(hào)種數(shù),也就是紅、黃、綠這三面旗子的所有不同順序的排法總數(shù)。
首先,先確定最高位置的旗子,在紅、黃、綠這三面旗子中任取一個(gè),有3種方法;
其次,確定中間位置的旗子,當(dāng)最高位置確定之后,中間位置的旗子只能從余下的兩面旗中去取,有2種方法。剩下那面旗子,放在最低位置。
根據(jù)乘法原理,用紅、黃、綠這三面旗子同時(shí)升起表示出所有信號(hào)種數(shù)是:3×2×1=6(種)。
根據(jù)學(xué)生的分析,由另外的同學(xué)(板演)寫(xiě)出三面旗子同時(shí)升起表示信號(hào)的所有情況。(包括每個(gè)位置情況)
第三個(gè)實(shí)例,讓全體學(xué)生都參加設(shè)計(jì),把所有情況(包括每個(gè)位置情況)寫(xiě)出來(lái)。
由數(shù)字1,2,3,4可以組成多少個(gè)沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)?寫(xiě)出這些所有的三位數(shù)。
根據(jù)乘法原理,從四個(gè)不同的數(shù)字中,每次取出三個(gè)排成三位數(shù)的方法共有4×3×2=24(個(gè))。
請(qǐng)板演的學(xué)生談?wù)勗鯓酉氲模?/p>
第一步,先確定百位上的數(shù)字。在1,2,3,4這四個(gè)數(shù)字中任取一個(gè),有4種取法。
第二步,確定十位上的數(shù)字。當(dāng)百位上的數(shù)字確定以后,十位上的數(shù)字只能從余下的三個(gè)數(shù)字去取,有3種方法。
第三步,確定個(gè)位上的數(shù)字。當(dāng)百位、十位上的數(shù)字都確定以后,個(gè)位上的數(shù)字只能從余下的兩個(gè)數(shù)字中去取,有2種方法。
根據(jù)乘法原理,所以共有4×3×2=24種。
下面由教師提問(wèn),學(xué)生回答下列問(wèn)題
。1)以上我們討論了三個(gè)實(shí)例,這三個(gè)問(wèn)題有什么共同的'地方?
都是從一些研究的對(duì)象之中取出某些研究的對(duì)象。
。2)取出的這些研究對(duì)象又做些什么?
實(shí)質(zhì)上按著順序排成一排,交換不同的位置就是不同的情況。
(3)請(qǐng)大家看書(shū),第×頁(yè)、第×行。我們把被取的對(duì)象叫做雙元素,如上面問(wèn)題中的民航站、旗子、數(shù)字都是元素。
上面第一個(gè)問(wèn)題就是從3個(gè)不同的元素中,任取2個(gè),然后按一定順序排成一列,求一共有多少種不同的排法,后來(lái)又寫(xiě)出所有排法。
第二個(gè)問(wèn)題,就是從3個(gè)不同元素中,取出3個(gè),然后按一定順序排成一列,求一共有多少排法和寫(xiě)出所有排法。
第三個(gè)問(wèn)題呢?
從4個(gè)不同的元素中,任取3個(gè),然后按一定的順序排成一列,求一共有多少種不同的排法,并寫(xiě)出所有的排法。
給出排列定義
請(qǐng)看課本,第×頁(yè),第×行。一般地說(shuō),從n個(gè)不同的元素中,任。ā躰)個(gè)元素(本章只研究被取出的元素各不相同的情況),按著一定的順序排成一列,叫做從n個(gè)不同元素中取出個(gè)元素的一個(gè)排列。
下面由教師提問(wèn),學(xué)生回答下列問(wèn)題
(1)按著這個(gè)定義,結(jié)合上面的問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勈裁词窍嗤呐帕?什么是不同的排列?/p>
從排列的定義知道,如果兩個(gè)排列相同,不僅這兩個(gè)排列的元素必須完全相同,而且排列的順序(即元素所在的位置)也必須相同。兩個(gè)條件中,只要有一個(gè)條件不符合,就是不同的排列。
如第一個(gè)問(wèn)題中,北京—廣州,上!獜V州是兩個(gè)排列,第三個(gè)問(wèn)題中,213與423也是兩個(gè)排列。
再如第一個(gè)問(wèn)題中,北京—廣州,廣州—北京;第二個(gè)問(wèn)題中,紅黃綠與紅綠黃;第三個(gè)問(wèn)題中231和213雖然元素完全相同,但排列順序不同,也是兩個(gè)排列。
。2)還需要搞清楚一個(gè)問(wèn)題,“一個(gè)排列”是不是一個(gè)數(shù)?
生:“一個(gè)排列”不應(yīng)當(dāng)是一個(gè)數(shù),而應(yīng)當(dāng)指一件具體的事。如飛機(jī)票“北京—廣州”是一個(gè)排列,“紅黃綠”是一種信號(hào),也是一個(gè)排列。如果問(wèn)飛機(jī)票有多少種?能表示出多少種信號(hào)。只問(wèn)種數(shù),不用把所有情況羅列出來(lái),才是一個(gè)數(shù)。前面提到的第三個(gè)問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上也是這樣的
三、課堂練習(xí)
大家思考,下面的排列問(wèn)題怎樣解?
有四張卡片,每張分別寫(xiě)著數(shù)碼1,2,3,4。有四個(gè)空箱,分別寫(xiě)著號(hào)碼1,2,3,4。把卡片放到空箱內(nèi),每箱必須并且只能放一張,而且卡片數(shù)碼與箱子號(hào)碼必須不一致,問(wèn)有多少種放法?(用投影儀示出)
分析:這是從四張卡片中取出4張,分別放在四個(gè)位置上,只要交換卡片位置,就是不同的放法,是個(gè)附有條件的排列問(wèn)題。
解法是:第一步把數(shù)碼卡片四張中2,3,4三張任選一個(gè)放在第1空箱。
第二步從余下的三張卡片中任選符合條件的一張放在第2空箱。
第三步從余下的兩張卡片中任選符合條件的一張放在第3空箱。
第四步把最后符合條件的一張放在第四空箱。具體排法,用下面圖表表示:
所以,共有9種放法。
四、作業(yè)
課本:P232練習(xí)1,2,3,4,5,6,7。
數(shù)學(xué)教案—排列教學(xué)目標(biāo)
排列組合教案2
一.課標(biāo)要求:
1.分類加法計(jì)數(shù)原理、分步乘法計(jì)數(shù)原理
通過(guò)實(shí)例,總結(jié)出分類加法計(jì)數(shù)原理、分步乘法計(jì)數(shù)原理;能根據(jù)具體問(wèn)題的特征,選擇分類加法計(jì)數(shù)原理或分步乘法計(jì)數(shù)原理解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;
2.排列與組合
通過(guò)實(shí)例,理解排列、組合的概念;能利用計(jì)數(shù)原理推導(dǎo)排列數(shù)公式、組合數(shù)公式,并能解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;
3.二項(xiàng)式定理
能用計(jì)數(shù)原理證明二項(xiàng)式定理;會(huì)用二項(xiàng)式定理解決與二項(xiàng)展開(kāi)式有關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
二.命題走向
本部分內(nèi)容主要包括分類計(jì)數(shù)原理、分步計(jì)數(shù)原理、排列與組合、二項(xiàng)式定理三部分;考查內(nèi)容:(1)兩個(gè)原理;(2)排列、組合的概念,排列數(shù)和組合數(shù)公式,排列和組合的應(yīng)用;(3)二項(xiàng)式定理,二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式,二項(xiàng)式系數(shù)及二項(xiàng)式系數(shù)和。
排列、組合不僅是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,而且在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用,因此新高考會(huì)有題目涉及;二項(xiàng)式定理是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是高考每年必考內(nèi)容,新高考會(huì)繼續(xù)考察。
考察形式:?jiǎn)为?dú)的考題會(huì)以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),屬于中低難度的題目,排列組合有時(shí)與概率結(jié)合出現(xiàn)在解答題中難度較小,屬于高考題中的中低檔題目。
三.要點(diǎn)精講
1.排列、組合、二項(xiàng)式知識(shí)相互關(guān)系表
2.兩個(gè)基本原理
(1)分類計(jì)數(shù)原理中的分類;
。2)分步計(jì)數(shù)原理中的分步;
正確地分類與分步是學(xué)好這一章的關(guān)鍵。
3.排列
(1)排列定義,排列數(shù)
。2)排列數(shù)公式:系= =n·(n-1)…(n-m+1);
。3)全排列列:=n。
。4)記住下列幾個(gè)階乘數(shù):1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720;
4.組合
(1)組合的定義,排列與組合的區(qū)別;
。2)組合數(shù)公式:Cnm= =;
。3)組合數(shù)的性質(zhì)
、貱nm=Cnn—m;②;③rCnr=n·Cn—1r—1;④Cn0+Cn1+…+Cnn=2n;⑤Cn0—Cn1+…+(—1)nCnn=0,即Cn0+Cn2+Cn4+…=Cn1+Cn3+…=2n—1;
5.二項(xiàng)式定理
。1)二項(xiàng)式展開(kāi)公式:(a+b)n=Cn0an+Cn1an—1b+…+Cnkan—kbk+…+Cnnbn;
。2)通項(xiàng)公式:二項(xiàng)式展開(kāi)式中第k+1項(xiàng)的通項(xiàng)公式是:Tk+1=Cnkan—kbk;
6.二項(xiàng)式的應(yīng)用
。1)求某些多項(xiàng)式系數(shù)的和;
。2)證明一些簡(jiǎn)單的組合恒等式;
。3)證明整除性。①求數(shù)的末位;②數(shù)的整除性及求系數(shù);③簡(jiǎn)單多項(xiàng)式的整除問(wèn)題;
。4)近似計(jì)算。當(dāng)|x|充分小時(shí),我們常用下列公式估計(jì)近似值:
、伲1+x)n≈1+nx;②(1+x)n≈1+nx+ x2;(5)證明不等式。
四.典例解析
題型1:計(jì)數(shù)原理
例1.完成下列選擇題與填空題
(1)有三個(gè)不同的信箱,今有四封不同的信欲投其中,則不同的投法有種。
A.81 B.64 C.24 D.4
(2)四名學(xué)生爭(zhēng)奪三項(xiàng)冠軍,獲得冠軍的可能的種數(shù)是()
A.81 B.64 C.24 D.4
(3)有四位學(xué)生參加三項(xiàng)不同的競(jìng)賽,
、倜课粚W(xué)生必須參加一項(xiàng)競(jìng)賽,則有不同的參賽方法有;
②每項(xiàng)競(jìng)賽只許有一位學(xué)生參加,則有不同的參賽方法有;
③每位學(xué)生最多參加一項(xiàng)競(jìng)賽,每項(xiàng)競(jìng)賽只許有一位學(xué)生參加,則不同的參賽方法有。
例2.(06江蘇卷)今有2個(gè)紅球、3個(gè)黃球、4個(gè)白球,同色球不加以區(qū)分,將這9個(gè)球排成一列有種不同的方法(用數(shù)字作答)。
點(diǎn)評(píng):分步計(jì)數(shù)原理與分類計(jì)數(shù)原理是排列組合中解決問(wèn)題的重要手段,也是基礎(chǔ)方法,在高中數(shù)學(xué)中,只有這兩個(gè)原理,尤其是分類計(jì)數(shù)原理與分類討論有很多相通之處,當(dāng)遇到比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),用分類的方法可以有效的將之化簡(jiǎn),達(dá)到求解的目的。
題型2:排列問(wèn)題
例3.(1)(20xx四川理卷13)
展開(kāi)式中的系數(shù)為?______ _________。
【點(diǎn)評(píng)】:此題重點(diǎn)考察二項(xiàng)展開(kāi)式中指定項(xiàng)的系數(shù),以及組合思想;
。2).20xx湖南省長(zhǎng)沙云帆實(shí)驗(yàn)學(xué)校理科限時(shí)訓(xùn)練
若n展開(kāi)式中含項(xiàng)的系數(shù)與含項(xiàng)的系數(shù)之比為-5,則n等于()
A.4 B.6 C.8 D.10
點(diǎn)評(píng):合理的應(yīng)用排列的公式處理實(shí)際問(wèn)題,首先應(yīng)該進(jìn)入排列問(wèn)題的情景,想清楚我處理時(shí)應(yīng)該如何去做。
例4.(1)用數(shù)字0,1,2,3,4組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),則其中數(shù)字1,2相鄰的偶數(shù)有個(gè)(用數(shù)字作答);
。2)電視臺(tái)連續(xù)播放6個(gè)廣告,其中含4個(gè)不同的商業(yè)廣告和2個(gè)不同的公益廣告,要求首尾必須播放公益廣告,則共有種不同的播放方式(結(jié)果用數(shù)值表示)。
點(diǎn)評(píng):排列問(wèn)題不可能解決所有問(wèn)題,對(duì)于較復(fù)雜的問(wèn)題都是以排列公式為輔助。
題型三:組合問(wèn)題
例5.荊州市20xx屆高中畢業(yè)班質(zhì)量檢測(cè)(Ⅱ)
。1)將4個(gè)相同的白球和5個(gè)相同的黑球全部放入3個(gè)不同的盒子中,每個(gè)盒子既要有白球,又要有黑球,且每個(gè)盒子中都不能同時(shí)只放入2個(gè)白球和2個(gè)黑球,則所有不同的放法種數(shù)為(C)A。3 B。6 C。12 D。18
(2)將4個(gè)顏色互不相同的球全部放入編號(hào)為1和2的兩個(gè)盒子里,使得放入每個(gè)盒子里的球的個(gè)數(shù)不小于該盒子的編號(hào),則不同的放球方法有()
A.10種B.20種C.36種D.52種
點(diǎn)評(píng):計(jì)數(shù)原理是解決較為復(fù)雜的排列組合問(wèn)題的基礎(chǔ),應(yīng)用計(jì)數(shù)原理結(jié)合
例6.(1)某校從8名教師中選派4名教師同時(shí)去4個(gè)邊遠(yuǎn)地區(qū)支教(每地1人),其中甲和乙不同去,則不同的選派方案共有種;
(2)5名志愿者分到3所學(xué)校支教,每個(gè)學(xué)校至少去一名志愿者,則不同的分派方法共有()
。ˋ)150種(B)180種(C)200種(D)280種
點(diǎn)評(píng):排列組合的交叉使用可以處理一些復(fù)雜問(wèn)題,諸如分組問(wèn)題等;
題型4:排列、組合的綜合問(wèn)題
例7.平面上給定10個(gè)點(diǎn),任意三點(diǎn)不共線,由這10個(gè)點(diǎn)確定的直線中,無(wú)三條直線交于同一點(diǎn)(除原10點(diǎn)外),無(wú)兩條直線互相平行。求:(1)這些直線所交成的點(diǎn)的個(gè)數(shù)(除原10點(diǎn)外)。(2)這些直線交成多少個(gè)三角形。
點(diǎn)評(píng):用排列、組合解決有關(guān)幾何計(jì)算問(wèn)題,除了應(yīng)用排列、組合的各種方法與對(duì)策之外,還要考慮實(shí)際幾何意義。
例8.已知直線ax+by+c=0中的a,b,c是取自集合{-3,-2,-1,0,1,2,3}中的3個(gè)不同的元素,并且該直線的傾斜角為銳角,求符合這些條件的直線的條數(shù)。
點(diǎn)評(píng):本題是1999年全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽中的一填空題,據(jù)抽樣分析正確率只有0。37。錯(cuò)誤原因沒(méi)有對(duì)c=0與c≠0正確分類;沒(méi)有考慮c=0中出現(xiàn)重復(fù)的直線。
題型5:二項(xiàng)式定理
例9.(1)(20xx湖北卷)
在的展開(kāi)式中,的冪的指數(shù)是整數(shù)的項(xiàng)共有
A.3項(xiàng)B.4項(xiàng)C.5項(xiàng)D.6項(xiàng)
(2)的展開(kāi)式中含x的.正整數(shù)指數(shù)冪的項(xiàng)數(shù)是
。ˋ)0(B)2(C)4(D)6
點(diǎn)評(píng):多項(xiàng)式乘法的進(jìn)位規(guī)則。在求系數(shù)過(guò)程中,盡量先化簡(jiǎn),降底數(shù)的運(yùn)算級(jí)別,盡量化成加減運(yùn)算,在運(yùn)算過(guò)程可以適當(dāng)注意令值法的運(yùn)用,例如求常數(shù)項(xiàng),可令。在二項(xiàng)式的展開(kāi)式中,要注意項(xiàng)的系數(shù)和二項(xiàng)式系數(shù)的區(qū)別。
例10.(20xx湖南文13)
記的展開(kāi)式中第m項(xiàng)的系數(shù)為,若,則=____5______。
題型6:二項(xiàng)式定理的應(yīng)用
例11.(1)求4×6n+5n+1被20除后的余數(shù);
。2)7n+Cn17n—1+Cn2·7n—2+…+Cnn—1×7除以9,得余數(shù)是多少?
(3)根據(jù)下列要求的精確度,求1。025的近似值。①精確到0。01;②精確到0。001。
點(diǎn)評(píng):(1)用二項(xiàng)式定理來(lái)處理余數(shù)問(wèn)題或整除問(wèn)題時(shí),通常把底數(shù)適當(dāng)?shù)夭鸪蓛身?xiàng)之和或之差再按二項(xiàng)式定理展開(kāi)推得所求結(jié)論;
(2)用二項(xiàng)式定理來(lái)求近似值,可以根據(jù)不同精確度來(lái)確定應(yīng)該取到展開(kāi)式的第幾項(xiàng)。
五.思維總結(jié)
解排列組合應(yīng)用題的基本規(guī)律
1.分類計(jì)數(shù)原理與分步計(jì)數(shù)原理使用方法有兩種:①單獨(dú)使用;②聯(lián)合使用。
2.將具體問(wèn)題抽象為排列問(wèn)題或組合問(wèn)題,是解排列組合應(yīng)用題的關(guān)鍵一步。
3.對(duì)于帶限制條件的排列問(wèn)題,通常從以下三種途徑考慮:
。1)元素分析法:先考慮特殊元素要求,再考慮其他元素;
。2)位置分析法:先考慮特殊位置的要求,再考慮其他位置;
。3)整體排除法:先算出不帶限制條件的排列數(shù),再減去不滿足限制條件的排列數(shù)。
4.對(duì)解組合問(wèn)題,應(yīng)注意以下三點(diǎn):
。1)對(duì)“組合數(shù)”恰當(dāng)?shù)姆诸愑?jì)算,是解組合題的常用方法;
(2)是用“直接法”還是“間接法”解組合題,其原則是“正難則反”;
。3)設(shè)計(jì)“分組方案”是解組合題的關(guān)鍵所在。
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