高中数学北师大版选修2-3学案:14简单计数问题含解析

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1、§4简单计数问题学习目标导航I1.进一步理解计数原理和排列、组合的概念.(重点)2.能够运用原理和公式解决简单的计数问题.(难点)阶段1‘认知预习质疑知识梳理要点初探)[基础•初探]教材整理简单计数问题阅读教材P18〜卩21,完成下列问题.1・计数问题的基本解法(1)直接法:以为考察对象,先满足的要求,再考虑(又称元素分析法).或以为考察对象,先满足的耍求,再考虑(又称位置分析法).(2)间接法:先不考虑附加条件,计算出所有的方法数,再减去不符合要求的方法数.【答案】(1)元素特殊元素其他元素位置特殊位

2、置其他位置2.解决计数问题应遵循的原则先后一般,先后排列,先后分步,充分考虑元素的特殊性,进行合理的分类与分步.【答案】特殊组合分类°微体验°5个不同的球放入4个不同的盒子中,每个盒子至少一个球,若甲球必须放入A盒,则不同放法总数是()C・60D.36【解析】分两类:第一类,人盒只有甲球,则余下4个球放入3个不同的盒子中,每个盒子至少一个球,此时4个球应分为2,1,1三组,有&种,每一种有A*种放法,共有C;A鼾中放法;第二类,A盒中有甲球和另1球,则有皿种排法.由分类加法计数原理,得共有放法总数C】A

3、扌+A?=60种.【答案】C[质疑•手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:解惑:疑问2:解惑:疑问3:解惑:(分组讨论展难细究)阶段2嘗癇蛊II排列问题卜例某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天安排1人,每人值班1天.若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10刀1日,丁不排在10月7日,则不同的安排方案共有()B.960种A.504种C.1008种D.1108种【精彩点拨】先安排甲、乙,再考虑丙、丁,最后安排其他员工.【自主解答】(1)若甲、乙安排在开始两天,

4、则丁有4种选择,共有安排方案A?C【A;=192种;(2)若甲、乙安排在最后两天,则丙有4种选择,共有A?C〔A?=192种;(3)若甲、乙安排在中间5天,选择两天有4种可能,若丙安排在10月7日,丁有4种安排法,共有4XA^ClAi=192种;若丙安排在中间5天的其他3天,则丁有3种安排法,共有4XA孑C]C]A#=432种.所以共有192+192+192+432=1008种.【答案】C1.本小题用到分类讨论的方法,按照特殊元素(甲、乙在一起,丙、丁不在特殊位置)进行讨论.2.较复杂的排列问题要注意模

5、型化归,转化为常用的方法.[再练一题]1.由123,4,5,6组成没有重复数字,且1,3都不与5相邻的六位偶数的个数是()【导学号:62690018]A.72B・96C.108D.144【解析】第一步将2,4,6全排,有A;种;第二步分1,3相邻且不与5相邻,有A纨孑种;1,3,5均不相邻,有A孑种.故总的排法为A?(A纨?+A苏=108种,故选C.【答案】C»例组合问题某班有54位同学,其中正、副班长各1名,现选派6名同学参加某科课外小组,在下列各种情况中,各有多少种不同的选法?(只列式不计算)(1)

6、正、副班长必须入选;(2)正、副班长只有1人入选;(3)正、副班长都不入选;(4)正、副班长至多有1人入选;(5)班长以外的某3人不入选;(6)班长有1人入选,班长以外的某2人不入选.【精彩点拨】这是一道有限制条件的组合问题,先处理特殊元素,然后考若丙安排在中间5天的其他3天,则丁有3种安排法,共有4XA孑C]C]A#=432种.所以共有192+192+192+432=1008种.【答案】C1.本小题用到分类讨论的方法,按照特殊元素(甲、乙在一起,丙、丁不在特殊位置)进行讨论.2.较复杂的排列问题要注意

7、模型化归,转化为常用的方法.[再练一题]1.由123,4,5,6组成没有重复数字,且1,3都不与5相邻的六位偶数的个数是()【导学号:62690018]A.72B・96C.108D.144【解析】第一步将2,4,6全排,有A;种;第二步分1,3相邻且不与5相邻,有A纨孑种;1,3,5均不相邻,有A孑种.故总的排法为A?(A纨?+A苏=108种,故选C.【答案】C»例组合问题某班有54位同学,其中正、副班长各1名,现选派6名同学参加某科课外小组,在下列各种情况中,各有多少种不同的选法?(只列式不计算)(1

8、)正、副班长必须入选;(2)正、副班长只有1人入选;(3)正、副班长都不入选;(4)正、副班长至多有1人入选;(5)班长以外的某3人不入选;(6)班长有1人入选,班长以外的某2人不入选.【精彩点拨】这是一道有限制条件的组合问题,先处理特殊元素,然后考虑一般元素.【自主解答】(1)先选正、副班长,再从剩下的52人中选4人.由分步乘法计数原理,得&・C?2种.(2)先从正、副班长中选1人,再从剩下的52人中选5人.由分步乘法计数原理,得C]・C

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