内容正文:
教 案
教学基本信息
课题
排列组合综合应用
学科
数学
学段:高中
年级
高二
教材
书名:书名:普通高中课程标准实验教科书数学选修2-3 (B版)
出版社:人民教育出版社出版
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1.明晰正确的计数方法,熟练掌握排列组合两种计数模型,熟练运用两种模型解决实际问题.
2.以具体问题为载体,通过观察、尝试、分析的方法,培养学生有序、全面地思考的习惯.
3.在学习过程中,培养学生分析问题、解决问题的能力,感受数学与实际生活的联系,体会数学的实用价值与魅力.
教学重点、难点:
重点:明晰正确的计数方法,熟练掌握排列组合两种计数模型.
难点:灵活运用两种模型解决实际问题.
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
复习引入
知识回顾:
1.排列:
从个不同的元素中,任取个元素按照一定的顺序排成一列,叫做从个不同的元素中取出 个元素的一个排列,排列的个数用表示.
公式:
2.组合
从个不同的元素中,任取个元素组成一组,叫做从个不同的元素中取出个元素的一个组合,组合的个数用表示.
公式:
3.关系:
例、4个人排成一列,有多少种排法?
例、从4个人中选3个人排成一列,有多少种排法?
例、从5名运动员中,选取两人参加比赛,有多少种选法?
答:,,
复习排列、组合及其计算公式,为后面做铺垫
例题
例1 3名志愿者到2个不同的地方参加义务种树,则每个地方都有志愿者的方案共有多少种?
我们首先分享一个经典的错误解法,思考一下他错在哪?
错解:.
指的是从三名志愿者中选出两人,因为两个地方不同,要考虑顺序.剩下的这名志愿者,两个地方挑一个所以是,采用分步计数乘法原理,得到了这个式子.
但事实上先选甲丙,再排乙,也可以先选乙丙,这两种情况都符合.所有情况都算了两遍.
正解:
也可以先选人分组,再排序,先从三个人里挑出两个人,形成两组,再排到两个地方,把两步相乘:.
例2 从3名男医生,2名女医生中选2名医生组成医疗小分队,求小分队中有女医生的组队方案有多少种?
可以用两名女医生的情况加上一名男医生一名女医生的情况.名女医生就都被选到有种,如果是一男一女,则男医生有种选法,女医生有种选法,一共,再把这两种形况加在一起.
解:
抛开题目中有女医生的这个要求,其实计算出两个人都是男医生的情况,作为一种检查手段.也可以用总的情况减去两名男医生的情况.
另解:
例3 有4位同学在同一天的上、下午参加“身高与体重”、“立定跳远”、“肺活量”、“握力”、“台阶”五个项目的测试,且上午不测“握力”,下午不测“台阶”.其余项目上、下午都各测试一人.若每位同学上、下午各测试一个项目,且不重复,则有多少种不同的安排方式?
上午测试4个项目,4名学生4个项目没有任何限制,有种.下午可以使用罗列枚举得到共有11种.所以总共有种.
也可以先考虑上午选择台阶测试的同学,因为这一同学较为特殊,下午的测试项目没有限制,所以可以分两类,下午测握力,或不测握力.如果测握力,上午测肺活量的同学有两种选择,选择完之后,另外两个同学就定下来了.如果不测握力,那么有3种选择方法,而这三种地位是相同的,研究清楚其中一种,最后结果乘以3即可.不妨先选肺活量,此时肺活量的同学有3种选法,他选定之后后面的同学就被唯一决定了,此时一共有3种选法.所以这一类共有9种选法,加上之前的2种,下午有11种方法。
例4 用1,2,3,4,5中的数字组成5位数,并按要求计算出符合条件的五位数的个数.
问题一 1不在万位且各数位数字无重复.
直接法:
先排1:种.
再排其余数:
有种.
所以总共有种.
间接法:
总的情况,不符合要求的是在万位,另外四个数全排列有种.所以符合要求的有种.
问题二 各数位的数字无重复,并且1与2相邻,1与3不相邻.
罗列枚举:将12捆绑,再选择3的位置
一共有种.
直接法:核心是先排特殊元素. 相邻,可以与相邻,也可以与不相邻.与相邻就把或捆绑,加上顺序,所以是.再考虑与捆绑之后的整体与不相邻,所以从造的三个空中选两个放入和这两组数,有顺序,所以是,可以调换顺序,可以调换顺序,乘在一起,两种情况再一加就是.
间接法:核心是从总的情况中减去不符合要求的情况,与捆绑看做一个整体,把这12,3,4,5或21,3,4,5这4组数排列,一共是.再减去与相邻的情况,把312,4,5或213,4,5这3组数排列一共是.所以是
通过分析错误解法,与正确解法做对比,加深学生对两组计数方法的理解,使学生明晰正确的计数方法
对于较为复杂的计数问题,可以采用先组合再排列的方法
通过两种不同的方法,感受直接法与间接法这