3.1.2 课时1 排列与排列数 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教B版(2019)选择性必修2

文档属性

名称 3.1.2 课时1 排列与排列数 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教B版(2019)选择性必修2
格式 zip
文件大小 190.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-04-09 07:30:03

文档简介

排列与排列数
学习目标 1.通过具体实例正确理解排列、排列数的概念. 2.能利用计数原理推导排列数公式,知道排列数公式的性质.
学习活动
目标一:通过具体实例正确理解排列、排列数的概念; 任务1:完成下列三个问题,归纳排列的概念,能区分问题是否是排列问题. 1.小张要在3所大学中选择2所,分别作为自己的第一志愿和第二志愿,小张共有多少种不同的选择方式? 2.在3名学生中选出2名,分别在某话剧表演中扮演A和B两个角色,共有多少种不同的选择方法? 3.学校要在3名教师中指派2人,分别去上海和浙江交流教学经验,共有多少种不同的指派方案? 问题: 1.上述问题的答案分别为多少? 2.这三个问题有什么共同之处?若忽略其实际背景,它们所求的本质是什么? 3.如果用A,B,C分别表示上述问题1中的三所大学,用(A,B)表示第一志愿是A,第二志愿是B,则(A,B)就是一个排列,则(A,B)与(A,C)是相同排列吗?排列(A,B)与(B,A)呢?相同排列有什么特点? 【新知讲解】 排列: 全排列: 练一练: 判断下列问题是否是排列问题: (1)从1到10十个自然数中任取两个数组成平面直角坐标系内的点的坐标,能组成多少组不同的坐标? (2)从10名同学中随机抽取2名同学去学校参加座谈会,有几种抽取方式? (3)某商场有四个大门,从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,有多少种不同的出入方式? 任务2:理解排列数的概念,知道排列与排列数的区别. 【新知讲解】 排列数: 小张要在3所大学中选择2所,分别作为自己的第一志愿和第二志愿,如果用A,B,C分别表示三所大学,用(A,B)表示第一志愿是A,第二志愿是B,列出小张所有的选择方式,共有多少种不同的选择方式?用排列数表示. 思考:排列和排列数有什么区别? 练一练: 写出从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数的所有排列,共有多少种?用排列数表示.
目标二:能利用计数原理推导排列数公式,知道排列数的性质. 任务1:借助分步计数原理,用归纳法推导排列数公式. 问题1:分别该如何理解?其大小如何表示? 问题2:根据前面的分析,分别等于什么?请直接写出答案. 思考:等于多少? 【新知讲解】 排列数公式: 例1:求从A,B,C这3个对象中取出3个对象的所有排列的个数,并写出所有的排列. 【归纳总结】 练一练: 计算:(1); (2) (3) 【归纳总结】 任务2:完成下列问题,归纳排列数具有的性质. 问题1:假设从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象进行排列,分为以下两步: (1)先从n个对象中选出一个对象排在第一个位置上; (2)从余下的n-1个对象中选出m-1个对象排在其余m-1个位置上, 共有多少种不同的排法? 思考:与之间有怎样的关系? 【归纳总结】 性质1: 问题2:假设有n+1个不同对象,甲是其中一个,从这n+1个对象中取出m个做成的排列,可以分为两类 (1)不包括对象甲的; (2)包括对象甲的. 每一类的排列个数各有多少? 思考:,,之间有怎样的等量关系? 【归纳总结】 性质2: 例1 求证:.
学习总结
任务:根据下列关键词,构建知识导图. “排列”“全排列”“排列数”“排列数公式”
2排列与排列数
学习目标 1.通过具体实例正确理解排列、排列数的概念. 2.能利用计数原理推导排列数公式,知道排列数公式的性质.
学习活动
目标一:通过具体实例正确理解排列、排列数的概念; 任务1:完成下列三个问题,归纳排列的概念,能区分问题是否是排列问题. 1.小张要在3所大学中选择2所,分别作为自己的第一志愿和第二志愿,小张共有多少种不同的选择方式? 2.在3名学生中选出2名,分别在某话剧表演中扮演A和B两个角色,共有多少种不同的选择方法? 3.学校要在3名教师中指派2人,分别去上海和浙江交流教学经验,共有多少种不同的指派方案? 问题: 1.上述问题的答案分别为多少? 参考答案:根据分步计数原理可知,方法种数为3×2=6种. 2.这三个问题有什么共同之处?若忽略其实际背景,它们所求的本质是什么? 参考答案:“从3个不同对象中选出2个,并排成先后顺序,有多少种不同排法”. 3.如果用A,B,C分别表示上述问题1中的三所大学,用(A,B)表示第一志愿是A,第二志愿是B,则(A,B)就是一个排列,则(A,B)与(A,C)是相同排列吗?排列(A,B)与(B,A)呢?相同排列有什么特点? 参考答案: 两个排列,如果组成排列的对象是相同的,并且对象的排列顺序也相同,那么就称这两个排列是相同的;否则,就称为是不同的.因此,(A,B)与(A,C)是不同的排列,(A,B)与(B,A)也是不同的排列. 【新知讲解】 一般地,从n个不同对象中,任取m(m≤n)个对象,按照一定顺序排成一列,称为从n个不同对象中取出m个对象的一个排列. 特别地,当m=n时的排列 (即取出所有对象的排列)称为全排列. 注意:(1)对象不能重复. (2)“按一定的顺序”就是与位置有关,这是判断一个问题是不是排列问题的关键,有顺序的才是排列. 练一练: 判断下列问题是否是排列问题: (1)从1到10十个自然数中任取两个数组成平面直角坐标系内的点的坐标,能组成多少组不同的坐标? (2)从10名同学中随机抽取2名同学去学校参加座谈会,有几种抽取方式? (3)某商场有四个大门,从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,有多少种不同的出入方式? 参考答案: (1)由于取出的两个数组成的点的坐标与哪一个数作为横坐标,哪一个数作为纵坐标的顺序有关,所以这是排列问题. (2)抽取2人参加座谈会不用考虑2人的顺序,所以不是排列问题. (3)因为从一门进,从另一门出是有顺序的,所以是排列问题. 任务2:理解排列数的概念,知道排列与排列数的区别. 【新知讲解】 排列数 从n个不同对象中,任取m个对象的所有排列的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的排列数.用符号表示. 注意:符号中,总要求n和m都是正整数,且m≤n. 小张要在3所大学中选择2所,分别作为自己的第一志愿和第二志愿,如果用A,B,C分别表示三所大学,用(A,B)表示第一志愿是A,第二志愿是B,列出小张所有的选择方式,共有多少种不同的选择方式?用排列数表示. 参考答案: 选择方式有(A,B),(A,C),(B,A),(B,C),(C,A),(C,B),共有6种选择方式,即 思考:排列和排列数有什么区别? 参考答案:一个排列是指“从n个不同对象中,任取m(m≤n)个对象按照一定的顺序排成一列”,它是具体的一种选排情况; 排列数是指“从n个不同对象中任取m(m≤n)个对象的所有排列的个数”,它是一个数. 练一练: 写出从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数的所有排列,共有多少种?用排列数表示. 参考答案: 所有两位数是12,21,13,31,14,41,23,32,24,42,34,43,共有12个不同的两位数,即:.
目标二:能利用计数原理推导排列数公式,知道排列数的性质. 任务1:借助分步计数原理,用归纳法推导排列数公式. 问题1:分别该如何理解?其大小如何表示? 参考答案: 等于从n个不同对象中取出1个的方法种数,即 等于从n个不同对象中取出2个并排成先后顺序的方法种数. 分两步完成:第一步,选一个排在第一个位置,有n种选法;第二步,在剩下的对象中选一个排在第二个位置,有n-1种选法.因此共有n(n-1)种选法,即 问题2:根据前面的分析,分别等于什么?请直接写出答案. 参考答案: 思考:等于多少? 【新知讲解】 排列数公式: 特征:(1) 是从n开始依次递减连续m个正整数的积; (2)其中 (3)符号既表示一个结果,又表示一种运算. 例1:求从A,B,C这3个对象中取出3个对象的所有排列的个数,并写出所有的排列. 参考答案: 所求排列数为 所有的排列可用下图表示. 由图可知,所有排列为ABC,ACB,BAC,BCA,CAB,CBA. 【归纳总结】 一般地,在中,当m=n时,
通常将上式的右边,从n到1连续n个正整数的乘积简写成: n! (读作“n的阶乘”).从而上式可以简写为 注意到,当0学习总结
任务:根据下列关键词,构建知识导图. “排列”“全排列”“排列数”“排列数公式”
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