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排列组合学案

2.捆绑法:用于在一起相邻,整体性的问题。
例:6人站成一排,其中甲,乙、丙3人站在一起的所有排列的种数为:
3.插空法:用于元素不相邻的问题,先排无条件的,再插空。
(1)不同元素与不同元素间的间的不相邻。
例:7人站成一排,其中甲,乙、丙3人不在一起的所有排列的种数为:(有序)先排其余4人,产生5个空,再排3人:
(3)能组成多少个无重复数字的四位数字,且个位小于十位数字。
①没0:先排后两位且不排列 ,再排前两位 故 =60
②有0:在末位时, =120。不在末位时,0只能在第二位, =30
共有 + + =150
(4)能组成多少个无重复且大于345012的数字。(排大小:从高位到低位逐位排)269
练习:用数字1,2,3,4,5可以组成_________个没有重复数字且比13000大的正整数.114
所以共有排列方法:( + ) =37440
七、环状排列问题:
从n个不同元素中取出m个元素的环状排列的种数有 种;特殊的n个不同元素的环状全排列的种数为 =(n-1)!(由于环状有重复一样的)
例:由a、b、c、d四个元素组成的环状排列有多少个?
分析:由a、b、c、d组成的全排列有 =24个。其中4个全排列abcd bcda cdab dabc在环状排列中只算作1个排列,故由4个不同元素组成的环状排列有: =3!=6种
解:分两类:第一类,万位比1大,有4种不同的选法,其余任意排列,有 个,
第二类,万位为1,则千位有3,4,5三种选法,其余任意排列,有 个;
共有18+96=114个.
四、隔(档)板法:处理无序分组问题.要点:元素相同。有两类,空与不空
把n个小球放入不同编号的m个盒子中,
(1)每个盒子至少放一个有多少种放法。(2)盒子容量不限有多少种放法。
(6)甲排在乙的右边有多少种不同的排法?(留位法) 或 =2520种
三、排数字:
例:用0、1、2、3、4、5这六个数字:
(1)能组成多少个无重复数字的四位奇数。末位 ,首位 ,中间 。故共在:
(2)能组成多少个无重复数字的四位偶数。
①0在末位 。②0不在末位:先排末位 ,再首位 ,中间 。即
共有: + =156
解法二:(麻烦,用第一种方法好)满足题设条件的染色至少要用三种颜色。
(1)若恰用三种颜色,可先从五种颜色中任选一种染顶点S,再从余下的四种颜色中任选两种涂A、B、C、D四点,此时只能A与C、B与D分别同色,故有 种方法。
(2)若恰用四种颜色染色,可以先从五种颜色中任选一种颜色染顶点S,再从余下的四种颜色中任选两种染A与B,由于A、B颜色可以交换,故有 种染法;再从余下的两种颜色中任选一种染D或C,而D与C,而D与C中另一个只需染与其相对顶点同色即可,故有 种方法。
解:此题相当于把60个小球放25个盒子中(不空)则有 种。
五.能人问题:
方法:此类问题以哪类人分类都可,但主要是分类的标准一定要明确,可以按其中一类人的参与情况分类,也可以以能人参加其中一项为标准分类;也可按能人的参与情况分类,能人不参加;能人一人参加;能人两人参加,一般哪个情况少以哪个分类。
例.车间有11名工人,其中5名是钳工,4名是车工,另外2名老师傅即能当车工,又能当钳工,现在要在这11名工人里选派4名钳工、4名车工修理一台机床,问有多少种选派方法?
练习:若A={a,b,c},B={1、2、3、4、5},则从集合A到集合B一共可以有多少个不同的映射;从集合B到集合A一共可以有多少个不同的映射?125、243
二.排序问题:
1.优限(先)法:特殊元素优先或特殊位置优先。。
例:4名男生和4名女生排成一排,女生不排首末两端,则不同的排法数为:
先排男生 或先排女生
3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题.
二、过程与方法
通过问题的探究,体会知识的类比迁移。以已知探求未知,从特殊到一般的数学思想方法
三、情感态度与价值观
通过师生互动,生生互动的数学活动,形成学生的体验认识,并体验成功的喜悦。提高学习数学的兴趣,形成锲而不舍的钻研精神和合作交流的科学态度。
教学重点教学难点及
解析:按钳工的参与情况分类。5名钳工有4名被选上的方法有 种; 5名钳工有3名被选上的方法有 种; 5名钳工有2名被选上的方法有 种.共有75+100+10=185种.
练习:有11名划船运动员,其中有5人会左浆,4人会右浆,还有甲、乙两人即会左浆,又会右
浆,现要派出4名左浆手,4名右浆手,组成划船队,有多少种选派方案?
(2)2与4不同色时,1有4种,2有3种,3有2种,4有2种。4*3*2*2=48
故共有:36+48=84种
2、点的涂色问题:
方法有:(1)可根据共用了多少种颜色分类讨论,(2)根据相对顶点是否同色分类讨论,(3)将空间问题平面化,转化成区域涂色问题。
例、将一个四棱锥 的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,如果只有5种颜色可供使用,那么不同的染色方法的总数是多少?
因此④号有4种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有
1
432
练习:用4种不同的颜色去涂矩形的四个区域(如图),要求相邻两个区域颜色不同,个区域只涂一种颜色,则一共有多少种涂法。
解析:注意讨论2与4的同色与不同色两种情况。84种
(1)2与4同色时,1有4种,2有3种,3有3种4与2同色
不排,所以,4*3*3=36
解决措施
重点:排列、组合综合题的解法.
难点:正确的分类、分步.
教学要点




一、邮信问题:把4封信投入3个邮箱有多少种方法。
解析:这类问题首先分清哪个有限制条件,以有限制条件的为主体研究。(即指数形式,
有条件的为指数在上边无条件的在下边)如本题中的信有条件,即一封信只能投入一个信箱,所以,3种,3种,3种,3种。共 种。
(4)在(3)的基础上再分配即可,共有 =90或直接 =90
练习1:3名医生和6名护士,被分配到3所学校为学生体检,每校分配1名医生和2名护士,不同的分配方法共有_______种。 =540
练习2:4名医生和6名护士组成一个医疗小组,若把他们分配到4所学校去为学生体检,每所学校需要一名医生和至少一名护士的不同选派方法有多少种(答:37440);
解法一:设想染色按S—A—B—C—D的顺序进行,对S、A、B染色,有 种染色方法。(讨论c)
由于C点的颜色可能与A同色或不同色,影响到D点颜色的选取方法数,故分类讨论:
①C与A同色时(此时C对颜色的选取方法唯一),D应与A(C)、S不同色,有3种选择;故:5×4×3×3=180②C与A不同色时,C有2种选择的颜色,D也有2种颜色可供选择,故:5×4×3×2×2=240。所以共有180+240=420种方法。
方法2:间接。 -2 + =3720
(4)女生不相邻的排法有多少种?(插空法)
男生先排 共产生5个空位,插入3个女生 。共有: =1440种
(5)甲乙两人中间间隔两人的排法有多少种?
先从5人(除甲乙)中,选二人排到甲乙中间有 种排法,再排甲乙 ,此4人视为一体与另3人排列有 种。所以共有 =960种
八.涂色问题:
1、区域涂色问题:
根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本方法。




例1.用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种?
分析:先给①号区域涂色有5种方法,再给②号涂色有4种方法,
接着给③号涂色方法有3种,由于④号与①、②不相邻,
解析:(1)每个盒子至少放一个直接用档板法:把n个小球排成一排,中间产生n-1个空,插入m-1个档板,(分成m份)放入盒中即可。故 种
例1:10个相同的小球放入编号为1、2、3的三个盒子中,每盒中至少有1个,有多少种放法。
解:把10个小球排成一排,中间产生9个空,插入两个档板,(分成3份)即可,故有 =36
高二数学集体备课学案与教学设计
章节标题
选修2-3排列组合专题
计划学时
1
学案作者
杨得生
学案审核
张爱敏
高考目标
掌握排列、组合问题的解题策略
三维目标
一、知识与技能
1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。提高学生解决问题分析问题的能力
2、混合分配问题:是指在分配中既含有平均分配的情况,又含有不平均分配的成分,注意平均分成k组的部分要除以 ,只后再排列。
如:10个人分成三组,人数分别为2、4、4,参加3种不同劳动,分法种数为
例:有6本不同的书按下列分配方式分配,问共有多少种不同的分配方法。
(1)分成1本,2本,3本三组。
(2)分给甲,乙,丙三人,其中一个人1本,一个人2本,一个人3本。
解:5名左浆手有4名被选上的方法有 种;
5名左浆手有3名被选上的方法有 种;
5名左浆手有2名被选上的方法有 种.共有75+100+10=185种.
六、分组问题、分配问题:
它们的主体区别:分组问题没有序,分配问题有序
1、平均分组/配问题:对于km个不同的元素分成k组,每组m个,则
不同的分配种数是 … (有序)平均分组的种数是 (无序)
解析:先排4名医生排列数为 。
再排护士,由题知有两种情况:①分配人数为3、1、1、1。其中3人 ,其余三个
1人可平均分组也可不分直接排 所以 =480(分组 )
②分配人数为2、2、1、1的,2、2行平均分组 其余两个1人可直接排(或 ),故有 =1080(或 . . =1080)。
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