内容正文:
§1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
[课标解读]
1.通过实例,总结出分类加法计数原理、分步乘法计数原理.
2.理解并掌握两个计数原理,并会利用这两个原理分析和解决一些简单的问题.(重点)
[来源:学科网ZXXK]
1.分类加法计数原理
2.分步乘法计数原理
3.分类加法计数原理与分步乘法计数原理的联系与区别
(1)联系:都是涉及做一件事的不同方法的种数问题.
(2)区别:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法互相依存,只有各个步骤都完成才算做完这件事.
知识点一 分类加法计数原理
探究1:已知某校学生会由高一年级2人,高二年级3人,高三年级2人组成,若想选其中1人为学生会主席,试探究以下问题:
(1)如果只从高一年级成员中选1人为学生会主席,有几种不同的选法?
提示 2种.
(2)如果只从高二年级成员中选1人为学生会主席,有几种不同的选法?只从高三年级成员中选取呢?
提示 只从高二年级成员中选取有3种不同选法;只从高三年级成员中选取有2种不同选法.
(3)若不论哪个年级,都可以选取,则共有几种不同选法?
提示 共有2+3+2=7(种)不同选法.
探究2:根据分类加法计数原理考虑完成一件事的第1类方案与第2类方案中的每一种方法有没有重复或遗漏?
提示 每种方法都可以独立地完成这件事,它们之间没有重复或遗漏.
知识点二 分步乘法计数原理
探究1:根据分类加法计数原理的探究1的材料回答下列问题:
(1)若想从每年级学生会成员中各选1人为学生会常委,则有多少种不同的选法?
提示 不妨设高一年级成员为A1,A2,高二年级成员为B1,B2,B3,高三年级成员为C1,C2.
此处需要从各年级分别选出1人来,用列举法为A1B1C1,A1B1C2,A1B2C1,A1B2C2,A1B3C1,A1B3C2,A2B1C1,A2B1C2,A2B2C1,A2B2C2,A2B3C1,A2B3C2共有12种.
(2)观察此处的结果与各年级人数间的关系是什么?
提示 2×3×2=12,即年级人数之积为本问题中不同的选法种数.
探究2:如何理解“完成一件事”的过程中的各步之间关系?
提示 各步之间是关联的、独立的,“关联”确保不遗漏,“独立”确保不重复.
(1)若x,y∈N*,且x+y≤6,则有序自然数对(x,y)共有________个.
(2)在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数的个数为________.
【自主解答】 (1)将满足条件x,y∈N*,且x+y≤6的x的值进行分类:
当x=1时,y可取的值为5,4,3,2,1,共5个;
当x=2时,y可取的值为4,3,2,1,共4个;
当x=3时,y可取的值为3,2,1,共3个;
当x=4时,y可取的值为2,1,共2个;
当x=5时,y可取的值为1,共1个.
即当x=1,2,3,4,5时,y的值依次有5,4,3,2,1个,
由分类加法计数原理得,不同的数对(x,y)共有5+4+3+2+1=15(个).
(2)解法一 根据题意,将十位上的数字按1,2,3,4,5,6,7,8的情况分成8类,在每一类中满足题目条件的两位数分别是8个,7个,6个,5个,4个,3个,2个,1个.由分类加法计数原理知,符合条件的两位数共有8+7+6+5+4+3+2+1=36(个).故共有36个.
解法二 分析个位数字,可分以下几类:
个位是9,则十位可以是1,2,3,…,8中的一个,故共有8个;
个位是8,则十位可以是1,2,3,…,7中的一个,故共有7个;
同理个位是7的有6个;
…
个位是2的有1个.
由分类加法计数原理知,符合条件的两位数共有8+7+6+5+4+3+2+1=36(个).故共有36个.
【答案】 (1)15 (2)36
●规律总结
1.使用分类加法计数原理计数的两个条件
(1)根据问题的特点能确定一个适合于它的分类标准,然后在这个标准下进行分类.
(2)完成这件事的任何一种方法必须属于某一类,并且分别属于不同类的两种方法是不同的方法,只有满足这些条件,才可以用分类加法计数原理.
2.利用分类加法计数原理计数时的解题流程
1.(1)足球比赛的计分规则是:胜一场,得3分;平一场,得1分;负一场,得0分.一球队打完15场,积33分.若不考虑顺序,该队胜、负、平的情况共有________种.
(2)三边长为整数,且最大边长为11的三角形有多少个?
解析 (1)运用分类加法计数原理
胜 负 平 积分
11 4 0 33
10 2 3 30+3
9 0 6 27+6
由上述分类可得,该队胜、负、平的情况共有3种.
(