(共29张PPT)
第2课时 组合数的应用
新知学习 探究
PART
01
第一部分
一 有限制条件的组合问题
(对接教材例4)男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名,选派5人外出比赛,在下列情形中各有多少种选派方法?
(1)至少有1名女运动员;
(对接教材例4)男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名,选派5人外出比赛,在下列情形中各有多少种选派方法?
(2)既要有队长,又要有女运动员.
解答有限制条件的组合问题的基本方法是“直接法”和“排除法”,其中用直接法求解时,应依据“特殊对象优先安排”的原则,即优先安排特殊对象,再安排其他对象.而选择排除法的原则是“正难则反”,也就是若正面问题分类较多、较复杂或计算量较大时,不妨从反面问题入手,试一试看是否简单些,特别是涉及“至多”“至少”等组合问题时更是如此.此时正确理解“都不是”“不都是”“至多”“至少”等词语的确切含义是解决这些组合问题的关键.
[跟踪训练1] 有11名外语翻译人员,其中5名是英语译员,4名是日语译员,另外2名英、日语都精通,从中找出8人,使他们可以组成两个翻译小组,其中4人翻译英语,4人翻译日语,这两个小组能同时工作,则共有多少种组成方法?
二 组合中的分组、分配问题
(对接教材例5)6本不同的书,分为3组,在下列条件下各有多少种不同的分配方法?
(1)每组2本;
(对接教材例5)6本不同的书,分为3组,在下列条件下各有多少种不同的分配方法?
(2)一组1本,一组2本,一组3本(不平均分组);
(3)一组4本,另外两组各1本(局部平均分组).
【变式探究】
1.(条件变式)6本不同的书,分给甲、乙、丙三人,一人一本,一人两本,一人三本,有多少种不同的方法?
2.(条件变式)6本不同的书,分给甲、乙、丙三人,每人至少一本,有多少种不同的方法?
“分组”与“分配”问题的解法
(1)分组问题属于“组合”问题,常见的分组问题有三种:
①完全均匀分组,每组的元素个数均相等;
②部分均匀分组,应注意不要重复,有n组均匀,最后必须除以n!;
③完全非均匀分组,这种分组不考虑重复现象.
(2)分配问题属于“排列”问题,分配问题可以按要求逐个分配,也可以分组后再分配.
[跟踪训练2] 将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.
(1)有多少种放法?
解:每个小球都可能放入4个盒子中的任何一个,将小球一个一个放入盒子,共有4×4×4×4=44=256种放法.
(2)每盒至多1个球,有多少种放法?
将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.
(3)恰好有1个空盒,有多少种放法?
将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.
(4)每个盒内放1个球,并且恰好有1个球的编号与盒子的编号相同,有多少种放法?
三 与几何图形有关的组合问题
如图,在以AB为直径的半圆周上,有异于A,B的6个点C1,C2,…,C6,直径AB上有异于A,B的4个点D1,D2,D3,D4.
(1)以这10个点(不包括A,B)中的3个为顶点可作多少个三角形?其中含C1点的有多少个?
(2)以图中12个点(包括A,B)中的4个为顶点,可作出多少个四边形?
(1)解决几何图形中的组合问题,首先要注意从不同类型的几何问题中抽象出组合问题,寻找一个组合的模型加以处理,其次应注意运用处理组合问题的常规方法分析解决问题.
(2)图形多少的问题通常是组合问题,要注意共点、共线、共面、异面等情形,防止多算.常用直接法,也可采用排除法.
[跟踪训练3] 已知四面体的一个顶点为A,从其他顶点和各棱中点中取3个点,使它们和点A在同一平面上,有多少种不同的取法?
课堂巩固 自测
PART
02
第二部分
1.从2,3,…,8七个自然数中任取三个数组成有序数组(a,b,c)且aA.35组 B.42组
C.105组 D.210组
√
2.(教材P23练习AT5改编)某研究性学习小组有4名男生和2名女生,一次问卷调查活动需要挑选3名同学参加,其中至少选1名女生,则不同的选法种数为__________.
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3.西湖龙井茶素来有“绿茶皇后”“十大名茶之首”的称号,按照产地品质不同,西湖龙井茶可以分为“狮、龙、云、虎、梅”五个字号.某茶文化活动给西湖龙井茶留出了三个展台的位置,现在从五个字号的产品中任意选择三个字号的茶参展,如果三个字号中有“狮、梅”,则“狮”字号茶要排在“梅”字号茶前(不一定相邻) ,则不同的展出方法有________种.(用数字作答)
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4.如图,在六边形ABCDEF的6个顶点和其对角线AD,BE,CF的交点P,Q,R中,如果过其中的每3个点作一个圆,共可作多少个圆?
1.已学习:(1)分组、分配问题的求解策略;(2)排列与组合的综合问题.
2.须贯通:解答组合问题时,对于直接法和间接法,要注意在限制条件较多的情况下,需要分类计算符合题意的组合数
3.应注意:对于有多个限制条件的复杂问题,应认真分析每个限制条件,然后再考虑是分类还是分步,这是处理排列、组合综合问题的一般方法.