内容正文:
§1.2 排列(2)
教学目标:进一步理解排列的意义,掌握排列数的概念及其计算公式与推导过程,并能应用.
教学重点:排列数的概念及其计算公式与推导过程.
教学难点:排列数的概念及其计算公式与推导过程.
教学过程:
一、问题情境
上节课我们做了这样一道作业题:写出从5个元素
,
,
,
,
中任取2个元素的所有排列.
解决办法是先画“树形图”,再由此写出所有的排列,共20个.
若把这题改为:写出从5个元素.
,
,
,
,
中任取4个元素的所有排列,结果如何呢?
二、学生活动
方法同上,共120个,数字较大,排列写起来挺“烦”,若再把这题改为:写出从8个元素
,
,
,
,
,
,
,
中任取4个元素的所有排列,结果又如何呢?
方法仍然照用,但数字将更大,写起来更“啰嗦”.
师问:研究一个排列问题,往往只需知道所有排列的个数而无需一一写出所有的排列,那么能否不通过—一写出所有的排列而直接“得”出所有排列的个数呢?这节课我们就来共同探讨这个问题:排列数及其公式.
三、建构数学
1.排列数的定义
从
个不同元素中取出
(
)个元素的所有排列的个数,叫做从
个不同元素中取出
个元素的排列数,记作
.
教师应当指出,注意区别“一个排列”与“排列数”的不同:“一个排列”是指“从
个不同元素中,任取
个元素按照一定的顺序排成一列”,不是数;“排列数”是指“从
个不同元素中取出
个元素的所有排列的个数”,是一个数.因此符号分只代表排列数,而不表示具体的排列.
2.排列数公式
求排列数
可以这样来考虑:先求
,阅读13页相关内容,再思考解决
.[来源:学科网]
假定有排好顺序的
个空位,从
个不同元素
,
,…,
中任意取
个去填,一个空位填一个元素,每一种填法就对应着一个排列;反过来,任一个排列总可以由这样的一种填法得到.因此,所有不同填法的种数就是排列数
.[来源:Zxxk.Com]
填空可以分为
个步骤:[来源:Zxxk.Com]
第1步,第一位可以从
个元素中任选一个填上,共有
种填法;
第2步,第二位只能从余下的
个元素中任选一个填上,共有
种填法;
第3步,第三位只能从余下的
个元素中任选一个填上,共有
种填法;
……
第
步,第
位只能从余下的
个元素中任选一个填上,共有
种填法.
根据分步计数原理,全部填满