高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-3《111分类加法计数原理与分步乘法计数原理》(课件+教案+导学案+评估训练)(打包8份)

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名称 高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-3《111分类加法计数原理与分步乘法计数原理》(课件+教案+导学案+评估训练)(打包8份)
格式 zip
文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2013-03-28 09:30:51

文档简介

课件37张PPT。在德国举行的第十八届世界杯足球赛共有32支队伍参加。他们先分成八个小组进行循环赛,决出16强,这16强按确定的程序进行淘汰赛后,最后决出冠亚军,此外还决出了三、四名。
问:一共安排了多少场比赛?思考? 用一个大写的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?26+10=36问题 1. 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;
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。 一、分类计数原理 完成一件事,有n类办法. 在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类方法中有m2种不同的方法,……,在第n类方法中有mn种不同的方法,则完成这件事共有
2)首先要根据具体的问题确定一个分类标准,在分类标准下进行分类,然后对每类方法计数.1)各类办法之间相互独立,都能独立的完成这件事,要计算方法种数,只需将各类方法数相加,因此分类计数原理又称加法原理说明N= m1+m2+… + mn 种不同的方法
解:这名同学在A大学中有5种专业选择,在B大学中有4种专业选择。根据分类计数原理:这名同学可能的专业选择共有5+4=9种。   用前6个大写英文字母和1~9九个阿拉伯数字,以A1,A2,···,B1,B2,···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?思考? 分析: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号码,而且它们各个不同,因此共有6×9=54个不同的号码。字母     数字     得到的号码
A1
2
3
4
5
6
7
8
9A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9树形图问题 2. 如图,由A村去B村的道路有3条,由B村去C村的道路有2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3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 3 ×2 = 6 种不同的方法。二、分步计数原理 完成一件事,需要分成n个步骤。做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法, ……,做第n步有mn种不同的方法,则完成这件事共有
2)首先要根据具体问题的特点确定一个分步的标准,然后对每步方法计数.1)各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成,将各个步骤的方法数相乘得到完成这件事的方法总数,又称乘法原理说明N= m1×m2×… ×mn种不同的方法
例2、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?例3、浦江县的部分电话号码是05798415××××,后面每个数字来自0~9这10个数,问可以产生多少个不同的电话号码?变式: 若要求最后4个数字不重复,则又有多少种不同的电话号码?05798415分析:分析:例4、 书架上第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本不同的体育杂志.(2)从书架的第1、 2、 3层各取1本书,有多少种 不同取法? N=4+3+2=9 N=4 ×3×2=24(1)从书架上任取1本书,有多少种不同的取法?例5、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?课堂练习1、在所有的两位数中,个位数字比十位数字大的两位数有多少个?2、8本不同的书,任选3本分给3个同学,每人1本,有多少种不同的分法?
3、将4封信投入3个不同的邮筒,有多少种不同的投法?
4、已知
则方程 可表示不同的圆的个数有多少?课堂练习5、已知二次函数 若
则可以得到多少个不同的二次函数?其中图象过原点的二次函数有多少个?图象过原点且顶点在第一象限的二次函数又有多少个?联系区别一完成一件事情共有n类
办法,关键词是“分类”完成一件事情,共分n个
步骤,关键词是“分步”
区别二
每类办法都能独立完成
这件事情。每一步得到的只是中间结果,
任何一步都不能能独立完成
这件事情,缺少任何一步也
不能完成这件事情,只有每
个步骤完成了,才能完成这
件事情。
分类计数原理和分步计数原理,回答的都是关于
完成一件事情的不同方法的种数的问题。
区别三各类办法是互斥的、
并列的、独立的各步之间是相关联的分类计数与分步计数原理的区别和联系:如图,从甲地到乙地有2条路,从乙地到丁地有3条路;从甲地到丙地有4条路可以走,从丙地到丁地有2条路。从甲地到丁地共有多少种不同地走法?课堂练习N1=2×3=6N2=4×2=8N= N1+N2 =14 2.如图,该电路,从A到B共有多少条不同的线路可通电?AB解: 从总体上看由A到B的通电线路可分三类,
第一类, m1 = 3 条
第二类, m2 = 1 条
第三类, m3 = 2×2 = 4, 条
所以, 根据分类原理, 从A到B共有
N = 3 + 1 + 4 = 8
条不同的线路可通电。
在解题有时既要分类又要分步。课件32张PPT。回答的都是有关做一件事的不同方法种数的问题完成一件事,共有n类办法,关键词“分类”区别1完成一件事,共分n个步骤,关键词“分步”区别2区别3每类办法都能独立地完成这件事情,它是独立的、一次的、且每次得到的是最后结果,只须一种方法就可完成这件事。每一步得到的只是中间结果,任何一步都不能独立完成这件事,缺少任何一步也不能完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事。各类办法是互相独立的。各步之间是互相关联的。即:类类独立,步步关联。例1. 五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,报名方法的种数为多少?又他们争夺这四项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少种? 例2.给程序模块命名,需要用3个字符,其中首个字符要求用字母A~G或U~Z,后两个要求用数字1~9,问最多可以给多少个程序命名?分析:要给一个程序模块命名,可以分三个步骤:第一步,选首字符;第二步,先中间字符;第三步,选末位字符。解:首字符共有7+6=13种不同的选法,答:最多可以给1053个程序命名。 中间字符和末位字符各有9种不同的选法 根据分步计数原理,最多可以有13×9×9=1053种不同的选法例3.核糖核酸(RNA)分子是在生物细胞中发现的化学成分,一个RNA分子
是一个有着数百个甚至数千个位置的长链,长链中每一个位置上都由一种称
为碱基的化学成分所占据,总共有4个不同的碱基,分别用A,C,G,U表
示,在一个RNA分子中,各种碱基能够以任意次序出现,所以在任意一个位
置上的碱基与其他位置上的碱基无关。假设有一类RNA分子由100个碱基组
成,那么能有多少种不同的RNA分子?分析:用100个位置表示由100个碱基组成的长链,每个位置都可以从A、C、G、U中任选一个来占据。……解:100个碱基组成的长链共有100个位置,在每个位置中,从A、C、G、U中任选一个来填入,每个位置有4种填充方法。根据分步计数原理,共有种不同的RNA分子.例4.电子元件很容易实现电路的通与断、电位的高与底等两种状态,而这也是最容易控制的两种状态。因此计算机内部就采用了每一位只有0或1两种数字的计数法,即二进制,为了使计算机能够识别字符,需要对字符进行编码,每个字符可以用一个或多个字节来表示,其中字节是计算机中数据存储的最小计量单位,每个字节由8个二进制位构成,问
(1)一个字节(8位)最多可以表示多少个不同的字符?
(2)计算机汉字国标码(GB码)包含了6763个汉字,一个汉字为一个字符,要对这些汉字进行编码,每个汉字至少要用多少个字节表示?……如00000000,10000000,
11111111.例5.计算机编程人员在编写好程序以后要对程序进行测试。程序员需要知道到底有多少条执行路(即程序从开始到结束的线),以便知道需要提供多少个测试数据。一般的,一个程序模块又许多子模块组
成,它的一个具有许多执行路径的程序模块。问:这个程序模块有多少条执行路径?另外为了减少测试时间,程序员需要设法减少测试次数,你能帮助程序员设计一个测试方式,
以减少测试次数吗?分析:整个模块的任意一条路径都分两步完成:第1步是从开始执行到A点;第2步是从A点执行到结束。而第步可由子模块1或子模块2或子模块3来完成;第二步可由子模块4或子模块5来完成。因此,分析一条指令在整个模块的执行路径需要用到两个计数原理。再测试各个模块之间的信息交流是否正常,需要测试的次数为:3*2=6。
如果每个子模块都正常工作,并且各个子模块之间的信息交流也正常,那么整个程序模块就正常。这样,测试整个模块的次数就变为
172+6=178(次)2)在实际测试中,程序员总是把每一个子模块看成一个黑箱,即通过只考察是否执行了正确的子模块的方式来测试整个模块。这样,他可以先分别单独测试5个模块,以考察每个子模块的工作是否正常。总共需要的测试次数为:18+45+28+38+43=172。例6.随着人们生活水平的提高,某城市家庭汽车拥有量迅速增长,汽车牌照号码需要扩容。交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法,每一个汽车牌照都必须有3个不重复的英文字母和3个不重复的阿拉伯数字,并且3个字母必须合成一组出现,3个数字也必须合成一组出现,那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照?课堂练习2、某商场有6个门,如果某人从其中的任意一个门进入商场,并且要求从其他的门出去,共有多少种不同的进出商场的方式? 3.如图,该电路,从A到B共有多少条不同的线路可通电?AB课堂练习所以, 根据分类原理, 从A到B共有
N = 3 + 1 + 4 = 8
条不同的线路可通电。在解题有时既要分类又要分步。解: 从总体上看由A到B的通电线路可分三类,第一类, m1 = 3 条第二类, m2 = 1 条第三类, m3 = 2×2 = 4, 条课件19张PPT。一、复习回顾:两个计数原理的内容是什么?
解决两个计数原理问题需要注意什么问题?有哪些技巧?练习:三个比赛项目,六人报名参加。
1)每人参加一项有多少种不同的方法?
2)每项1人,且每人至多参加一项,有多少种不同的方法?
3)每项1人,每人参加的项数不限,有多少种不同的方法?例1 用0,1,2,3,4,5这六个数字,
(1)可以组成多少个各位数字不允许重复的三位的奇数?
(2)可以组成多少个各位数字不重复的小于1000的自然数?
(3)可以组成多少个大于3000,小于5421且各位数字不允许重复的四位数?升华发展一、排数字问题1、将数字1,2,3,4,填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数字,则每个格子的标号与所填的数字均不同的填法有_____种引申:1号方格里可填2,3,4三个数字,有3种填法。1号方格填好后,再填与1号方格内数字相同的号的方格,又有3种填法,其余两个方格只有1种填法。
所以共有3*3*1=9种不同的方法。二、映射个数问题:例2 设A={a,b,c,d,e,f},B={x,y,z},从A到B共有多少种不同的映射?三、染色问题:例3 有n种不同颜色为下列两块广告牌着色,要求在①②③④四个区域中相邻(有公共边界)区域中不用同一种颜色.
(1)若n=6,为(1)着色时共有多少种方法?
(2)若为(2)着色时共有120种不同方法,求n
① ③ ①
 ④ ③ ④
② ②
(1) (2)
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 ×1×1 = 6 种。
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? 若用2色、4色、5色等,结果又怎样呢? 答:它们的涂色方案种数分别是 0、 4×3×2×2 = 48、 5×4×3×3 = 180种等。
思考:分析:如图,A、B、C三个区域两两相邻, A与D不相邻,因此A、B、C三个区域的颜色两两不同,A、D两个区域可以同色,也可以不同色,但D与B、C不同色。由此可见我们需根据A与D同色与不同色分成两大类。解:先分成两类:第一类,D与A不同色,可分成四步完成。 第一步涂A有5种方法,第二步涂B有4种方法;第三步涂C 有3种方法;第四步涂D有2种方法。根据分步计数原理,    共有5×4×3×2=120种方法。        根据分类计数原理,共有120+60=180种方法。   第二类,A、D同色,分三步完成,第一步涂A和D有5种方法,第二步涂B有4种方法;第三步涂C有3种方法。根据分步计数原理,共有5×4×3=60种方法。4、某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分(如右图)现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同样颜色的花,不同的栽种方法有______种.(以数字作答) (1)②与⑤同色,则③⑥也同色或④⑥也同色,所以共有   N1=4×3×2×2×1=48种;所以,共有N=N1+N2+N3=48+48+24=120种. (2)③与⑤同色,则②④或⑥④同色,所以共有       N2=4×3×2×2×1=48种;(3)②与④且③与⑥同色,则共N3=4×3×2×1=24种 解法一:从题意来看6部分种4种颜色的花,又从图形看   知必有2组同颜色的花,从同颜色的花入手分类求6、将3种作物种植在如图所示的5块试验田里,每块种植一种作物且相邻的试验田不能种植同一种作物,不同的种植方法共有    种(以数字作答)425、如图,是5个相同的正方形,用红、黄、蓝、白、黑5种颜色涂这些正方形,使每个正方形涂一种颜色,且相邻的正方形涂不同的颜色。如果颜色可反复使用,那么共有多少种涂色方法?四、子集问题例:集合A={a,b,c,d,e},它的子集个数为 ,真子集个数为 ,非空子集个数为 ,非空真子集个数为
。五、综合问题: 例4 若直线方程ax+by=0中的a,b可以从0,1,2,3,4这五个数字中任取两个不同的数字,则方程所表示的不同的直线共有多少条?2、75600有多少个正约数?有多少个奇约数?解:由于 75600=24×33×52×7于是,要确定75600的一个约数,可分四步完成,即i,j,k,l分别在各自的范围内任取一个值,这样i有5种取法,j有4种取法,k有3种取法,l有2种取法,根据分步计数原理得约数的个数为5×4×3×2=120个. 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 = 1×2 = 2 条
第二类, m2 = 1×2 = 2 条
第三类, m3 = 1×2 = 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。
3.一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?
4、如果把两条异面直线看成“一对”,那么六棱锥的棱所在的12条直线中,异面直线共有( )对
A.12 B.24 C.36 D.48B 5.如图,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?甲地乙地丙地丁地 解:从总体上看,由甲到丙有两类不同的走法,
第一类, 由甲经乙去丙,又需分两步, 所以 m1 = 2×3 = 6 种不同的走法;
第二类, 由甲经丁去丙,也需分两步, 所以 m2 = 4×2 = 8 种不同的走法;
所以从甲地到丙地共有 N = 6 + 8 = 14 种不同的走法。1.1. 两个原理
课前预习学案
一、预习目标
准确理解两个原理,弄清它们的区别;会用两个原理解决一些简单问题。
二、预习内容
分类计数原理:完成一件事, 有n类方式, 在第一类方式,中有m1种不同的方法,在第二类方式,中有m2种不同的方法,……,在第n类方式,中有mn种不同的方法. 那么完成这件事共有 N= 种不同的方法.
分步计数原理:完成一件事,需要分成n个 ,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
N= 种不同的方法。
课内探究学案
学习目标
准确理解两个原理,弄清它们的区别;会用两个原理解决一些简单问题。
学习重难点:
教学重点:两个原理的理解与应用
教学难点:学生对事件的把握
二、学习过程
情境设计
1、从学校南大门到图艺中心有多少种不同的走法?
2、从学校南大门经图艺中心到食堂有多少种不同的走法?(请画分析图)
3、课件中提供的生活实例。
新知
分类计数原理:完成一件事, 有n类 , 在第一类方式,中有m1种不同的方法,在第二类方式,中有m2种不同的方法,……,在第n类方式,中有mn种不同的方法. 那么完成这件事共有 N= 种不同的方法.
分步计数原理:完成一件事,需要分成n个 ,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
N= n种不同的方法。
巩固原理
例1、某班共有男生28名,女生20名,从该班选出学生代表参加校学代会。
(1)若学校分配给该班1名代表,有多少不同的选法?
(2)若学校分配给该班2名代表,且男、女代表各一名,有多少种不同的选法?
解:
练习1、乘积展开后共有多少项?
例2(1)在下图(1)的电路中,只合上一只开关以接通电路,有多少种不同的方法?
(2)在下图(2)的电路中,合上两只开关以接通电路,有多少种不同的方法?
(1)
(2)
例3、为了确保电子信箱的安全,在注册时通常要设置电子信箱密码.在网站设置的信箱中,
(1)密码为4位,每位均为0到9这10个数字中的一个数字,这样的 密码共有多少个?
(2)密码为4位,每位是0到9这10个数字中的一个,或是从A到Z这26个英文字母中的1个,这样的密码共有多少个?
(3)密码为4~6位,每位均为0到9这10个数字中的一个数字,这样的 密码共有多少个?
解:
例4、用4种不同颜色给下图示的地图上色, 要求相邻两块涂不同的颜色, 共有多少种不同的涂法?
解:
三、反思总结
1. 分类计数与分步计数原理是两个最基本,也是最重要的原理,是解答排列、组合问题,尤其是较复杂的排列、组合问题的基础.
2.辨别运用分类计数原理还是分步计数原理的关键是“分类”还是“分步”,也就是说“分类”时,各类办法中的每一种方法都是独立的,都能直接完成这件事,而“分步”时,各步中的方法是相关的,缺一不可,当且仅当做完个步骤时,才能完成这件事.
四、当堂检测
课本P9:练习1--5
课后练习与提高
一、选择题
1.将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有(? ).
  A. 种?  B. 种  C. 种  D. 种
2.将4个不同的小球放入3个不同的盒子,其中每个盒子都不空的放法共有(? ).
  A.种?  B. 种  C.18种  D.36种
3.已知集合 , ,从两个集合中各取一个元素作为点的坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第一、二象限内不同的点的个数是(? ).
  A.18  B.10  C.16  D.14
4.用1,2,3,4四个数字在任取数(不重复取)作和,则取出这些数的不同的和共有(? ).
  A.8个  B.9个  C.10个  D.5个
二、填空题
  1.由数字2,3,4,5可组成________个三位数,_________个四位数,________个五位数.
  2.用1,2,3…,9九个数字,可组成__________个四位数,_________个六位数.
3.商店里有15种上衣,18种裤子,某人要买一件上衣或一条裤子,共有_______种不同的选法.要买上衣、裤子各一件,共有_________种不同的选法.
4.大小不等的两个正方体玩具,分别在各面上标有数字1,2,3,4,5,6,则向上的面标着的两个数字之积不小于20的情形有_______种.
三、解答题
  1.从1,2,3,4,7,9中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,能得到多少个不同的对数值?
  

2.在连结正八边形的三个顶点组成的三角形中,与正八边形有公共边的有多少个?
第一章 计数原理
1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
双基达标 ?限时20分钟?
1.从3名女同学和2名男同学中选1人主持本班的某次主题班会,则不同的选法种数为 (  ).
A.6 B.5 C.3 D.2
解析 “完成这件事”即选出一人作主持人,可分选女主持人和男主持人两
类进行,分别有3种选法和2种选法,所以共有3+2=5种不同的选法.
答案 B
2.已知集合A?{1,2,3},且A中至少有一个奇数,则这样的集合有 (  ).
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解析 满足题意的集合A可以是{1},{3},{1,2},{1,3},{2,3}共有5
个,故选D.
答案 D
3.5名同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中一个小组,则不同的报名方法共有 (  ).
A.10种 B.20种 C.25种 D.32种
解析 5名同学依次报名,每人均有2种不同的选择,所以共有2×2×2×2×2
=32种报名方法.
答案 D
4. 如图所示为一电路图,从A到B共有________条不同的线路可通电.
解析 ∵按上、中、下三条线路可分为三类:上线路中
有3条;中线路中有1条;下线路中有2×2=4(条).根据分类加法计数原理,
共有3+1+4=8(种).
答案 8
5.在2012年奥运选手选拔赛上,8名男运动员参加100米决赛.其中甲、乙、丙三人必须在1、2、3、4、5、6、7、8八条跑道的奇数号跑道上,则安排这8名运动员比赛的方式共有________种.
解析 分两步安排这8名运动员.
第一步:安排甲、乙、丙三人,共有1、3、5、7四条跑道可安排,所以安排
方式有4×3×2=24(种).
第二步:安排另外5人,可在2、4、6、8及余下的一条奇数号跑道安排,所
以安排方式有5×4×3×2×1=120(种).
∴安排这8人的方式有24×120=2 880(种).
答案 2 880
6.某校高三共有三个班,其各班人数如下表:
班级
男生数
女生数
总数
高三(1)
30
20
50
高三(2)
30
30
60
高三(3)
35
20
55
(1)从三个班中选一名学生会主席,有多少种不同的选法?
(2)从1班、2班男生中或从3班女生中选一名学生任学生会生活部部长,有多少种不同的选法?
解 (1)从三个班中任选一名学生,可分三类:
第一类:从1班任选一名学生,有50种不同选法;
第二类:从2班任选一名学生,有60种不同选法;
第三类;从3班任选一名学生,有55种不同选法.
由分类加法计数原理知,不同的选法共有N=50+60+55=165种.
(2)由题设知共有三类:
第一类:从1班男生中任选一名学生,有30种不同选法;
第二类:从2班男生中任选一名学生,有30种不同选法;
第三类:从3班女生中任选一名学生,有20种不同选法;
由分类加法计数原理知,不同的选法共有N=30+30+20=80种.
综合提高(限时25分钟)
7.设P,Q是两个非空集合,定义P*Q={(a,b)|a∈P,b∈Q},若P={0,1,2},Q={1,2,3,4},则P*Q中元素的个数是 (  ).
A.4 B.7 C.12 D.16
解析 a有3种取法,b有4种取法,由分步乘法计数原理有3×4=12(种)
不同取法,生成12个不同元素.
答案 C
8.高三年级的三个班去甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中工厂甲必须有班级去,每班去何工厂可自由选择,则不同的分配方案有 (  ).
A.16种 B.18种 C.37种 D.48种
解析 自由选择去四个工厂有43种方法,甲工厂不去,自由选择去乙、丙、
丁三个工厂有33种方法,故不同的分配方案有43-33=37(种).
答案 C
9.把9个相同的小球放入编号为1,2,3的三个箱子里,要求每个箱子放球的个数不小于其编号数,则不同的放球方法共有________种.
解析 第一个箱子放入1个小球则共有4种情况,第一个箱子放入2个小球
则共有3种情况,第一个箱子放入3个小球则共有2种情况,第一个箱子放
入4个小球则共有1种情况,据分类加法计数原理共有10种情况.
答案 10
10.如图所示,用不同的五种颜色分别为A、B、C、D、E五部分着色,相邻部分不能用同一种颜色,但同一种颜色可以反复使用,也可不使用,则符合这些要求的不同着色的方法有________种.
解析 按照分步乘法计数原理,先为A着色共有5种,再为B着色有4种(不
能与A相同),接着为C着色有3种(不与A,B相同),同理依次为D、E着
色各有3种.所以种数为:N=5×4×33=540.
答案 540
11.一个袋子里装有10张不同的中国移动手机卡,另一个袋子里装有12张不同的中国联通手机卡.
(1)某人要从两个袋子中任取一张自己使用的手机卡,共有多少种不同的取法?
(2)某人想得到一张中国移动卡和一张中国联通卡,供自己今后选择使用,问一共有多少种不同的取法?
解 (1)任取一张手机卡,可以从10张不同的中国移动卡中任取一张,或从12张不同的中国联通卡中任取一张,每一类办法都能完成这件事,故应用分类加法计数原理知,有10+12=22(种)取法.
(2)从移动、联通卡中各取一张,则要分两步完成:从移动卡中任取一张,再从联通卡中任取一张,故应用分步乘法计数原理知,有10×12=120(种)取法.
12.(创新拓展)设有5幅不同的国画,2幅不同的油画,7幅不同的水彩画.
(1)从中任选一幅画布置房间,有几种不同的选法?
(2)从这些国画、油画、水彩画中各选一幅画布置房间,有几种不同的选法?
(3)从这些画中任选出两幅不同画种的画布置房间,有几种不同的选法?
解 (1)利用分类加法计数原理:5+2+7=14种不同的选法;
(2)国画有5种不同选法,油画有2种不同的选法,水彩画有7种不同的选法,利用分步乘法计数原理得到5×2×7=70种不同的选法;
(3)三类分别为选国画与油画,油画与水彩画、国画与水彩画,再利用分类加法计数原理和利用分步乘法计数原理知共有5×2+2×7+5×7=59种不同的选法.
课件22张PPT。【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1.1分类加法计数原理和分步乘法计数原理
教学目标:
知识与技能:①理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理;
②会利用两个原理分析和解决一些简单的应用问题;
过程与方法:培养学生的归纳概括能力;
情感、态度与价值观:引导学生形成 “自主学习”与“合作学习”等良好的学习方式
教学重点:分类计数原理(加法原理)与分步计数原理(乘法原理)
教学难点: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
授课类型:新授课
课时安排:2课时
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
引入课题
先看下面的问题:
①从我们班上推选出两名同学担任班长,有多少种不同的选法?
②把我们的同学排成一排,共有多少种不同的排法?
要解决这些问题,就要运用有关排列、组合知识. 排列组合是一种重要的数学计数方法. 总的来说,就是研究按某一规则做某事时,一共有多少种不同的做法. 在运用排列、组合方法时,经常要用到分类加法计数原理与分步乘法计数原理. 这节课,我们从具体例子出发来学习这两个原理.
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.
(3)知识应用
例1.在填写高考志愿表时,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: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,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.
2 分步乘法计数原理
(1)提出问题
问题2.1:用前6个大写英文字母和1—9九个阿拉伯数字,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号码,而且它们各不相同,因此共有 6×9 = 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.
(3)知识应用
例2.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
30×24 =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
①相同点:都是完成一件事的不同方法种数的问题
②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.
3 综合应用
例3. 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.
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?
③从书架上任取两本不同学科的书,有多少种不同的取法?
【分析】
①要完成的事是“取一本书”,由于不论取书架的哪一层的书都可以完成了这件事,因此是分类问题,应用分类计数原理.
②要完成的事是“从书架的第1、2、3层中各取一本书”,由于取一层中的一本书都只完成了这件事的一部分,只有第1、2、3层都取后,才能完成这件事,因此是分步问题,应用分步计数原理.
③要完成的事是“取2本不同学科的书”,先要考虑的是取哪两个学科的书,如取计算机和文艺书各1本,再要考虑取1本计算机书或取1本文艺书都只完成了这
件事的一部分,应用分步计数原理,上述每一种选法都完成后,这件事才能完成,因此这些选法的种数之间还应运用分类计数原理.
解: (1) 从书架上任取1本书,有3类方法:第1类方法是从第1层取1本计算机书,有4 种方法;第2 类方法是从第2 层取1本文艺书,有3 种方法;第3类方法是从第 3 层取 1 本体育书,有 2 种方法.根据分类加法计数原理,不同取法的种数是
=4+3+2=9;
( 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本文艺书,有 3 种方法;第 3 步从第3层取1 本体育书,有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,不同取法的种数是
=4×3×2=24 .
(3)。
例4. 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?
解:从 3 幅画中选出 2 幅分别挂在左、右两边墙上,可以分两个步骤完成:第 1 步,从 3 幅画中选 1 幅挂在左边墙上,有 3 种选法;第 2 步,从剩下的 2 幅画中选 1 幅挂在右边墙上,有 2 种选法.根据分步乘法计数原理,不同挂法的种数是
N=3×2=6 .
6 种挂法可以表示如下:
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的种数问题.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,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,各个步骤中的方法互相依存,只有各个步骤都完成才算做完这件事.
练习
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.
2.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?
3.在例1中,如果数学也是 A 大学的强项专业,则 A 大学共有 6 个专业可以选择, B 大学共有4个专业可以选择,那么用分类加法计数原理,得到这名同学可能的专业选择共有
6 + 4 = 10 (种) .
这种算法有什么问题?
例5.给程序模块命名,需要用3个字符,其中首字符要求用字母 A~G 或 U~Z , 后两个要求用数字1~9.问最多可以给多少个程序命名?
分析:要给一个程序模块命名,可以分三个步骤:第 1 步,选首字符;第2步,选中间字符;第3步,选最后一个字符.而首字符又可以分为两类.
解:先计算首字符的选法.由分类加法计数原理,首字符共有
7 + 6 = 13
种选法.
再计算可能的不同程序名称.由分步乘法计数原理,最多可以有
13×9×9 = = 1053
个不同的名称,即最多可以给1053个程序命名.
例6. 核糖核酸(RNA)分子是在生物细胞中发现的化学成分一个 RNA 分子是一个有着数百个甚至数千个位置的长链,长链中每一个位置上都由一种称为碱基的化学成分所占据.
总共有 4 种不同的碱基,分别用A,C,G,U表示.在一个 RNA 分子中,各种碱基能够以任意次序出现,所以在任意一个位置上的碱基与其他位置上的碱基无关.假设有一类 RNA 分子由 100 个碱基组成,那么能有多少种不同的 RNA 分子?
分析:用图1. 1一2 来表示由100个碱基组成的长链,这时我们共有100个位置,每个位置都可以从A , C , G , U 中任选一个来占据.
解:100个碱基组成的长链共有 100个位置,如图1 . 1一2所示.从左到右依次在每一个位置中,从 A , C , G , U 中任选一个填人,每个位置有 4 种填充方法.根据分步乘法计数原理,长度为 100 的所有可能的不同 RNA 分子数目有
(个)
例7.电子元件很容易实现电路的通与断、电位的高与低等两种状态,而这也是最容易控制的两种状态.因此计算机内部就采用了每一位只有 O 或 1 两种数字的记数法,即二进制.为了使计算机能够识别字符,需要对字符进行编码,每个字符可以用一个或多个字节来表示,其中字节是计算机中数据存储的最小计量单位,每个字节由 8 个二进制位构成.问:
(1)一个字节( 8 位)最多可以表示多少个不同的字符?
(2)计算机汉字国标码(GB 码)包含了6 763 个汉字,一个汉字为一个字符,要对这些汉字进行编码,每个汉字至少要用多少个字节表示?
分析:由于每个字节有 8 个二进制位,每一位上的值都有 0,1两种选择,而且不同的顺序代表不同的字符,因此可以用分步乘法计数原理求解本题.
解:(1)用图1.1一3 来表示一个字节.
图 1 . 1 一 3
一个字节共有 8 位,每位上有 2 种选择.根据分步乘法计数原理,一个字节最多可以表示 2×2×2×2×2×2×2×2= 28 =256 个不同的字符;
( 2)由( 1 )知,用一个字节所能表示的不同字符不够 6 763 个,我们就考虑用2 个字节能够表示多少个字符.前一个字节有 256 种不同的表示方法,后一个字节也有 256 种表示方法.根据分步乘法计数原理,2个字节可以表示 256×256 = 65536
个不同的字符,这已经大于汉字国标码包含的汉字个数 6 763.所以要表示这些汉字,每个汉字至少要用 2 个字节表示.
例8.计算机编程人员在编写好程序以后需要对程序进行测试.程序员需要知道到底有多少条执行路径(即程序从开始到结束的路线),以便知道需要提供多少个测试数据.一般地,一个程序模块由许多子模块组成.如图1.1一4,它是一个具有许多执行路径的程序模块.问:这个程序模块有多少条执行路径?
另外,为了减少测试时间,程序员需要设法减少测试次数你能帮助程序员设计一个测试方法,以减少测试次数吗?
图1.1一4
分析:整个模块的任意一条执行路径都分两步完成:第 1 步是从开始执行到 A 点;第 2 步是从 A 点执行到结束.而第 1 步可由子模块 1 或子模块 2 或子模块 3 来完成;第 2 步可由子模块 4 或子模块 5 来完成.因此,分析一条指令在整个模块的执行路径需要用到两个计数原理.
解:由分类加法计数原理,子模块 1 或子模块 2 或子模块 3 中的子路径共有
18 + 45 + 28 = 91 (条) ;
子模块 4 或子模块 5 中的子路径共有
38 + 43 = 81 (条) .
又由分步乘法计数原理,整个模块的执行路径共有
91×81 = 7 371(条).
在实际测试中,程序员总是把每一个子模块看成一个黑箱,即通过只考察是否执行了正确的子模块的方式来测试整个模块.这样,他可以先分别单独测试 5 个模块,以考察每个子模块的工作是否正常.总共需要的测试次数为
18 + 45 + 28 + 38 + 43 =172.
再测试各个模块之间的信息交流是否正常,只需要测试程序第1 步中的各个子模块和第 2 步中的各个子模块之间的信息交流是否正常,需要的测试次数为
3×2=6 .
如果每个子模块都工作正常,并且各个子模块之间的信息交流也正常,那么整个程序模块就工作正常.这样,测试整个模块的次数就变为
172 + 6=178(次).
显然,178 与7371 的差距是非常大的.
你看出了程序员是如何实现减少测试次数的吗?
例9.随着人们生活水平的提高,某城市家庭汽车拥有量迅速增长,汽车牌照号码需交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法,每一个汽车牌照都必须有3个不重复的英文字母和 3 个不重复的阿拉伯数字,并且 3 个字母必须合成一组出现,3个数字也必须合成一组出现.那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照?
分析:按照新规定,牌照可以分为 2类,即字母组合在左和字母组合在右.确定一个牌照的字母和数字可以分6个步骤.
解:将汽车牌照分为 2 类,一类的字母组合在左,另一类的字母组合在右.字母组合在左时,分6个步骤确定一个牌照的字母和数字:
第1步,从26个字母中选1个,放在首位,有26种选法;
第2步,从剩下的25个字母中选 1个,放在第2位,有25种选法;
第3步,从剩下的24个字母中选 1个,放在第3位,有24种选法;
第4步,从10个数字中选1个,放在第 4 位,有10种选法;
第5步,从剩下的 9个数字中选1个,放在第5位,有9种选法;
第6步,从剩下的 8个字母中选1个,放在第6位,有8种选法.
根据分步乘法计数原理,字母组合在左的牌照共有
26 ×25×24×10×9×8=11 232 000(个) .
同理,字母组合在右的牌照也有11232 000 个.
所以,共能给
11232 000 + 11232 000 = 22464 000(个) .
辆汽车上牌照.
用两个计数原理解决计数问题时,最重要的是在开始计算之前要进行仔细分析 ― 需要分类还是需要分步.分类要做到“不重不漏”.分类后再分别对每一类进行计数,最后用分类加法计数原理求和,得到总数.分步要做到“步骤完整” ― 完成了所有步骤,恰好完成任务,当然步与步之间要相互独立.分步后再计算每一步的方法数,最后根据分步乘法计数原理,把完成每一步的方法数相乘,得到总数.
练习
1.乘积展开后共有多少项?
2.某电话局管辖范围内的电话号码由八位数字组成,其中前四位的数字是不变的,后四位数字都是。到 9 之间的一个数字,那么这个电话局不同的电话号码最多有多少个?
3.从 5 名同学中选出正、副组长各 1 名,有多少种不同的选法?
4.某商场有 6 个门,如果某人从其中的任意一个门进人商场,并且要求从其他的门出去,共有多少种不同的进出商场的方式?
巩固练习:书本第9页 练习 1,2,3 习题1. 1 1,2
课外作业:第12页 习题 1. 1 3 , 4 , 5
例1.一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 = 1×2 = 2 条
第二类, m2 = 1×2 = 2 条
第三类, m3 = 1×2 = 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
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 ×1×1 = 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,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?
75600有多少个正约数?有多少个奇约数?
解:由于 75600=24×33×52×7
(1) 75600的每个约数都可以写成的形式,其中,,,
于是,要确定75600的一个约数,可分四步完成,即分别在各自的范围内任取一个值,这样有5种取法,有4种取法,有3种取法,有2种取法,根据分步计数原理得约数的个数为5×4×3×2=120个.
巩固练习:
1.如图,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?
2.书架上放有3本不同的数学书,5本不同的语文书,6本不同的英语书.
(1)若从这些书中任取一本,有多少种不同的取法?
(2)若从这些书中,取数学书、语文书、英语书各一本,有多少种不同的取法?
(3)若从这些书中取不同的科目的书两本,有多少种不同的取法?
3.如图一,要给①,②,③,④四块区域分别涂上五种颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同颜色,则不同涂色方法种数为()
A. 180 B. 160 C. 96 D. 60
若变为图二,图三呢?
5.五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,报名方法的种数为多少?又他们争夺这四项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少种?
6.(2007年重庆卷)若三个平面两两相交,且三条交线互相平行,则这三个平面把空间分成( C )
A.5部分 B.6部分 C.7部分 D.8部分

课外作业:第10页 习题 1. 1 6 , 7 , 8
教学反思:
课堂小结
1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理是排列组合问题的最基本的原理,是推导排列数、组合数公式的理论依据,也是求解排列、组合问题的基本思想.
2.理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理,并加区别
分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相对独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事;而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,只有各个步骤都完成后才算做完这件事.
3.运用分类加法计数原理与分步乘法计数原理的注意点:
分类加法计数原理:首先确定分类标准,其次满足:完成这件事的任何一种方法必属于某一类,并且分别属于不同的两类的方法都是不同的方法,即"不重不漏". 分步乘法计数原理:首先确定分步标准,其次满足:必须并且只需连续完成这n个步骤,这件事才算完成.
分配问题
把一些元素分给另一些元素来接受.这是排列组合应用问题中难度较大的一类问题.因为这涉及到两类元素:被分配元素和接受单位.而我们所学的排列组合是对一类元素做排列或进行组合的,于是遇到这类问题便手足无措了.
事实上,任何排列问题都可以看作面对两类元素.例如,把10个全排列,可以理解为在10个人旁边,有序号为1,2,……,10的10把椅子,每把椅子坐一个人,那么有多少种坐法?这样就出现了两类元素,一类是人,一类是椅子。于是对眼花缭乱的常见分配问题,可归结为以下小的“方法结构”:
①.每个“接受单位”至多接受一个被分配元素的问题方法是,这里.其中是“接受单位”的个数。至于谁是“接受单位”,不要管它在生活中原来的意义,只要.个数为的一个元素就是“接受单位”,于是,方法还可以简化为.这里的“多”只要“少”.
②.被分配元素和接受单位的每个成员都有“归宿”,并且不限制一对一的分配问题,方法是分组问题的计算公式乘以.
第一章 计数原理
1.1分类加法计数原理和分步乘法计数原理
第一课时
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?
(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.
(3)知识应用
例1.在填写高考志愿表时,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: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,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 = 1×2 = 2 条 第二类, m2 = 1×2 = 2 条
第三类, m3 = 1×2 = 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
练习: ( 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.
第二课时
2 分步乘法计数原理
(1)提出问题
问题2.1:用前6个大写英文字母和1—9九个阿拉伯数字,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号码,而且它们各不相同,因此共有 6×9 = 54 个不同的号码.
(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.
(3)知识应用
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30×24 =720
种不同的选法.
一般归纳:
完成一件事情,需要分成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
①相同点:都是完成一件事的不同方法种数的问题
②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 ×1×1 = 6
第三课时
3 综合应用
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?
③从书架上任取两本不同学科的书,有多少种不同的取法?
【分析】
①要完成的事是“取一本书”,由于不论取书架的哪一层的书都可以完成了这件事,因此是分类问题,应用分类计数原理.
②要完成的事是“从书架的第1、2、3层中各取一本书”,由于取一层中的一本书都只完成了这件事的一部分,只有第1、2、3层都取后,才能完成这件事,因此是分步问题,应用分步计数原理.
③要完成的事是“取2本不同学科的书”,先要考虑的是取哪两个学科的书,如取计算机和文艺书各1本,再要考虑取1本计算机书或取1本文艺书都只完成了这
件事的一部分,应用分步计数原理,上述每一种选法都完成后,这件事才能完成,因此这些选法的种数之间还应运用分类计数原理.
解: (1) 从书架上任取1本书,有3类方法:第1类方法是从第1层取1本计算机书,有4 种方法;第2 类方法是从第2 层取1本文艺书,有3 种方法;第3类方法是从第 3 层取 1 本体育书,有 2 种方法.根据分类加法计数原理,不同取法的种数是
=4+3+2=9;
( 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本文艺书,有 3 种方法;第 3 步从第3层取1 本体育书,有 2 种方法.根据分步乘法计数原理,不同取法的种数是
=4×3×2=24 .
(3)。
例2. 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?
解:从 3 幅画中选出 2 幅分别挂在左、右两边墙上,可以分两个步骤完成:第 1 步,从 3 幅画中选 1 幅挂在左边墙上,有 3 种选法;第 2 步,从剩下的 2 幅画中选 1 幅挂在右边墙上,有 2 种选法.根据分步乘法计数原理,不同挂法的种数是
N=3×2=6 .
6 种挂法可以表示如下:
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的种数问题.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,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,各个步骤中的方法互相依存,只有各个步骤都完成才算做完这件事.
例3.随着人们生活水平的提高,某城市家庭汽车拥有量迅速增长,汽车牌照号码需交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法,每一个汽车牌照都必须有3个不重复的英文字母和 3 个不重复的阿拉伯数字,并且 3 个字母必须合成一组出现,3个数字也必须合成一组出现.那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照?
分析:按照新规定,牌照可以分为 2类,即字母组合在左和字母组合在右.确定一个牌照的字母和数字可以分6个步骤.
解:将汽车牌照分为 2 类,一类的字母组合在左,另一类的字母组合在右.字母组合在左时,分6个步骤确定一个牌照的字母和数字:
第1步,从26个字母中选1个,放在首位,有26种选法;
第2步,从剩下的25个字母中选 1个,放在第2位,有25种选法;
第3步,从剩下的24个字母中选 1个,放在第3位,有24种选法;
第4步,从10个数字中选1个,放在第 4 位,有10种选法;
第5步,从剩下的 9个数字中选1个,放在第5位,有9种选法;
第6步,从剩下的 8个字母中选1个,放在第6位,有8种选法.
根据分步乘法计数原理,字母组合在左的牌照共有26 ×25×24×10×9×8=11 232 000(个) .
同理,字母组合在右的牌照也有11232 000 个.所以,共能给
11232 000 + 11232 000 = 22464 000(个) .辆汽车上牌照.
用两个计数原理解决计数问题时,最重要的是在开始计算之前要进行仔细分析 ― 需要分类还是需要分步.分类要做到“不重不漏”.分类后再分别对每一类进行计数,最后用分类加法计数原理求和,得到总数.分步要做到“步骤完整” ― 完成了所有步骤,恰好完成任务,当然步与步之间要相互独立.分步后再计算每一步的方法数,最后根据分步乘法计数原理,把完成每一步的方法数相乘,得到总数.
练习
1.乘积展开后共有多少项?
2.某电话局管辖范围内的电话号码由八位数字组成,其中前四位的数字是不变的,后四位数字都是。到 9 之间的一个数字,那么这个电话局不同的电话号码最多有多少个?
3.从 5 名同学中选出正、副组长各 1 名,有多少种不同的选法?
4.某商场有 6 个门,如果某人从其中的任意一个门进人商场,并且要求从其他的门出去,共有多少种不同的进出商场的方式?
第四课时
例1.给程序模块命名,需要用3个字符,其中首字符要求用字母 A~G 或 U~Z , 后两个要求用数字1~9.问最多可以给多少个程序命名?
分析:要给一个程序模块命名,可以分三个步骤:第 1 步,选首字符;第2步,选中间字符;第3步,选最后一个字符.而首字符又可以分为两类.
解:先计算首字符的选法.由分类加法计数原理,首字符共有7 + 6 = 13 种选法.
再计算可能的不同程序名称.由分步乘法计数原理,最多可以有13×9×9 = = 1053
个不同的名称,即最多可以给1053个程序命名.
例2. 核糖核酸(RNA)分子是在生物细胞中发现的化学成分一个 RNA 分子是一个有着数百个甚至数千个位置的长链,长链中每一个位置上都由一种称为碱基的化学成分所占据.
总共有 4 种不同的碱基,分别用A,C,G,U表示.在一个 RNA 分子中,各种碱基能够以任意次序出现,所以在任意一个位置上的碱基与其他位置上的碱基无关.假设有一类 RNA 分子由 100 个碱基组成,那么能有多少种不同的 RNA 分子?
分析:用图1. 1一2 来表示由100个碱基组成的长链,这时我们共有100个位置,每个位置都可以从A , C , G , U 中任选一个来占据.
解:100个碱基组成的长链共有 100个位置,如图1 . 1一2所示.从左到右依次在每一个位置中,从 A , C , G , U 中任选一个填人,每个位置有 4 种填充方法.根据分步乘法计数原理,长度为 100 的所有可能的不同 RNA 分子数目有
(个)
例3.电子元件很容易实现电路的通与断、电位的高与低等两种状态,而这也是最容易控制的两种状态.因此计算机内部就采用了每一位只有 O 或 1 两种数字的记数法,即二进制.为了使计算机能够识别字符,需要对字符进行编码,每个字符可以用一个或多个字节来表示,其中字节是计算机中数据存储的最小计量单位,每个字节由 8 个二进制位构成.问:
(1)一个字节( 8 位)最多可以表示多少个不同的字符?
(2)计算机汉字国标码(GB 码)包含了6 763 个汉字,一个汉字为一个字符,要对这些汉字进行编码,每个汉字至少要用多少个字节表示?
分析:由于每个字节有 8 个二进制位,每一位上的值都有 0,1两种选择,而且不同的顺序代表不同的字符,因此可以用分步乘法计数原理求解本题.
解:(1)用图1.1一3 来表示一个字节.
图 1 . 1 一 3
一个字节共有 8 位,每位上有 2 种选择.根据分步乘法计数原理,一个字节最多可以表示 2×2×2×2×2×2×2×2= 28 =256 个不同的字符;
( 2)由( 1 )知,用一个字节所能表示的不同字符不够 6 763 个,我们就考虑用2 个字节能够表示多少个字符.前一个字节有 256 种不同的表示方法,后一个字节也有 256 种表示方法.根据分步乘法计数原理,2个字节可以表示 256×256 = 65536
个不同的字符,这已经大于汉字国标码包含的汉字个数 6 763.所以要表示这些汉字,每个汉字至少要用 2 个字节表示.
例4.计算机编程人员在编写好程序以后需要对程序进行测试.程序员需要知道到底有多少条执行路径(即程序从开始到结束的路线),以便知道需要提供多少个测试数据.一般地,一个程序模块由许多子模块组成.如图1.1一4,它是一个具有许多执行路径的程序模块.问:这个程序模块有多少条执行路径?
另外,为了减少测试时间,程序员需要设法减少测试次数你能帮助程序员设计一个测试方法,以减少测试次数吗?
分析:整个模块的任意一条执行路径都分两步完成:第 1 步是从开始执行到 A 点;第 2 步是从 A 点执行到结束.而第 1 步可由子模块 1 或子模块 2 或子模块 3 来完成;第 2 步可由子模块 4 或子模块 5 来完成.因此,分析一条指令在整个模块的执行路径需要用到两个计数原理.
解:由分类加法计数原理,子模块 1 或子模块 2 或子模块 3 中的子路径共有18 + 45 + 28 = 91 (条) ;
子模块 4 或子模块 5 中的子路径共有38 + 43 = 81 (条) .
又由分步乘法计数原理,整个模块的执行路径共有91×81 = 7 371(条).
在实际测试中,程序员总是把每一个子模块看成一个黑箱,即通过只考察是否执行了正确的子模块的方式来测试整个模块.这样,他可以先分别单独测试 5 个模块,以考察每个子模块的工作是否正常.总共需要的测试次数为
18 + 45 + 28 + 38 + 43 =172.
再测试各个模块之间的信息交流是否正常,只需要测试程序第1 步中的各个子模块和第 2 步中的各个子模块之间的信息交流是否正常,需要的测试次数为3×2=6 .
如果每个子模块都工作正常,并且各个子模块之间的信息交流也正常,那么整个程序模块就工作正常.这样,测试整个模块的次数就变为 172 + 6=178(次).
显然,178 与7371 的差距是非常大的.
巩固练习:
1.如图,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?
2.书架上放有3本不同的数学书,5本不同的语文书,6本不同的英语书.
(1)若从这些书中任取一本,有多少种不同的取法?
(2)若从这些书中,取数学书、语文书、英语书各一本,有多少种不同的取法?
(3)若从这些书中取不同的科目的书两本,有多少种不同的取法?
3.如图一,要给①,②,③,④四块区域分别涂上五种颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同颜色,则不同涂色方法种数为()
A. 180 B. 160 C. 96 D. 60
若变为图二,图三呢?
5.五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,报名方法的种数为多少?又他们争夺这四项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少种?
6.(2007年重庆卷)若三个平面两两相交,且三条交线互相平行,则这三个平面把空间分成( C )
A.5部分 B.6部分 C.7部分 D.8部分
教学反思:
课堂小结
1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理是排列组合问题的最基本的原理,是推导排列数、组合数公式的理论依据,也是求解排列、组合问题的基本思想.
2.理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理,并加区别
分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相对独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事;而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,只有各个步骤都完成后才算做完这件事.
3.运用分类加法计数原理与分步乘法计数原理的注意点:
分类加法计数原理:首先确定分类标准,其次满足:完成这件事的任何一种方法必属于某一类,并且分别属于不同的两类的方法都是不同的方法,即"不重不漏". 分步乘法计数原理:首先确定分步标准,其次满足:必须并且只需连续完成这n个步骤,这件事才算完成.
分配问题
把一些元素分给另一些元素来接受.这是排列组合应用问题中难度较大的一类问题.因为这涉及到两类元素:被分配元素和接受单位.而我们所学的排列组合是对一类元素做排列或进行组合的,于是遇到这类问题便手足无措了.
事实上,任何排列问题都可以看作面对两类元素.例如,把10个全排列,可以理解为在10个人旁边,有序号为1,2,……,10的10把椅子,每把椅子坐一个人,那么有多少种坐法?这样就出现了两类元素,一类是人,一类是椅子。于是对眼花缭乱的常见分配问题,可归结为以下小的“方法结构”:
①.每个“接受单位”至多接受一个被分配元素的问题方法是,这里.其中是“接受单位”的个数。至于谁是“接受单位”,不要管它在生活中原来的意义,只要.个数为的一个元素就是“接受单位”,于是,方法还可以简化为.这里的“多”只要“少”.
②.被分配元素和接受单位的每个成员都有“归宿”,并且不限制一对一的分配问题,方法是分组问题的计算公式乘以.