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第六章 计数原理
6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
(第一课时)
1.理解分类加法计数原理与分步乘法计数原理.
2.会利用两个基本原理分析和解决一些简单的实际问题.
计数问题是我们从小就经常遇到的,通过列举一个一个地数是计数的基本方法,但当问题中的数量很大时,列举的方法效率不高.能否设计巧妙的“数法”,以提高效率呢?下面我们先从简单的例题进行分析,并尝试从中得出巧妙的计数方法.
思考1: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
思考2: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
4 + 2 + 3 = 9
分类加法计数原理
一般地,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 N= m1+m2+… + mn 种不同的方法.
注:(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;
(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.
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
化学
医学
物理学
工程学
数学
会计学
信息技术学
法学
如果这名同学只能选一个专业,那么他共有多少种选择呢?
1.某校高二有三个班,分别有学生50人、50人、52人.从中选一人担任学生会主席,共有多少种不同选法( )
A.100 B.102 C.152 D.50
2.设集合A={1,2,3,4},m,n∈A,则方程 表示焦点位于x轴上的椭圆有( )
A.6个 B.8个 C.12个 D.16个
C
A
思考3: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?
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。
分步乘法计数原理
字母 数字 得到的号码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
树形图
A
一般地,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 N= m1×m2×… ×mn种不同的方法.
注:(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;
(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.
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:选出一组进行比赛,可以分两个步骤
第1步,从30名男生中抽取一人,有30种不同的选择;第2步,从24名男生中抽取一人,有24种不同的选择,
所以共有30×24=720种选法.
3.现有4件不同款式的上衣和3条不同颜色的长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数为( )
A.7 B.12 C.64 D.81
B
4.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+bi,其中虚数有________.
36个
分类加法计数原理 分步乘法计数原理
关键词 分类 分步
本质 每类方法都能独立地完成这件事 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 (步)的关系 各类办法之间是互斥的、并列的、独立的 各步之间是关联的
关于分类加法计数原理与分步乘法计数原理的区别
1.已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,7},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个 B.17个 C.16个 D.10
B
2.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.
(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,有多少种不同取法
解:(1)分类加法计数原理:4 + 3 + 2 = 9;
(2)分步乘法计数原理:4×3×2 = 24.
3.某校高中部,高一有6个班,高二有7个班,高三有8个班,学校利用星期六组织学生到某厂进行社会实践活动.
(1)任选1个班的学生参加社会实践活动,有多少种不同的选法?
(2)三个年级各选1个班的学生参加社会实践活动,有多少种不同的选法?
(3)选2个班的学生参加社会实践活动,要求这2个班不同年级,有多少种不同的选法?