内容正文:
§3.1 分类计数原理与分步计数原理
一、【知识梳理】
知识点1. 分类加法计数原理
1. 分类加法计数原理(加法原理)的概念
一般形式:完成一件事有n类不同方案,在第1类方案中有种不同的方法,在第2类方案中有种不同的方法,……,在第n类方案中有种不同的方法,那么完成这件事共有N=++……+种不同的方法.
知识点2. 分步乘法计数原理
1.分步乘法计数原理(乘法原理)的概念
一般形式:完成一件事需要n个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,……,做第n步有种不同的方法,那么完成这件事共有N=种不同的方法.
2. 两个原理的区别:
(1)“每类”间与“每步”间的关系不同:分类加法计数原理中的每一类方案中的任何一种方法、不同类之间的任何一种方法都是相互独立,互不依赖的,且是一次性的;而分步乘法计数原理中的每一步是相互依赖,且是连续性的.
(2)“每类”与“每步”完成的效果不同:分类加法计数原理中所描述的每一种方法完成后,整个事件就完成了,而分步乘法计数原理中每一步中的每一种方法得到的只是中间结果,任何一步都不能独立完成这件事.
3.切实理解“完成一件事”的含义,以确定需要分类还是需要分步进行,同时要优先考虑题中的限制条件.
二、【典例剖析】
考点一 :分类加法计数原理
【典例1】李明自主创业种植有机蔬菜,并且为甲、乙、丙、丁四家超市提供配送服务,甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔天、天、天、天去配送一次.已知月日李明分别去了这四家超市配送,那么整个月他不用去配送的天数是( )
A. B.
C. D.
【典例2】已知集合,若A,B是P的两个非空子集,则所有满足A中的最大数小于B中的最小数的集合对(A,B)的个数为( )
A.49 B.48 C.47 D.46
【变式探究】
1.书架上有不同的语文书10本,不同的英语书7本,不同的数学书5本,现从中任选一本阅读,不同的选法有( )
A.22种 B.350种 C.32种 D.20种
2.某公园划船收费标准如下:
船型
两人船
(限乘2人)
四人船
(限乘4人)
六人船
(限乘6人)
每船租金
(元/小时)
90
100
130
某班16名同学一起去该公园划船,若每人划船的时间均为1小时,每只租船必须坐满,租船最低总费用为___________元,租船的总费用共有__________种可能.
考点二 : 分步乘法计数原理
【典例3】数独是源自18世纪瑞士的一种数学游戏.如图是数独的一个简化版,由3行3列9个单元格构成.玩该游戏时,需要将数字(各3个)全部填入单元格,每个单元格填一个数字,要求每一行、每一列均有这三个数字,则不同的填法有( )
A.12种 B.24种
C.72种 D.216种
【典例4】回文数指从左向右读与从右向左读都一样的正整数,如22,343,1221,94249等.显然两位回文数有9个,即11,22,33,99;三位回文数有90个,即101,121,131,…,191,202,…,999.则四位回文数有______个,位回文数有______个.
【变式探究】
1.工人在安装一个正六边形零件时,需要固定如图所示的六个位置的螺栓.若按一定顺序将每个螺栓固定紧,但不能连续固定相邻的2个螺栓.则不同的固定螺栓方式的种数是________.
2.五一假期从5月1日至4日调休4天,某班6名同学准备五一期间去参加社会实践做志愿者,每人社会实践一天,且甲乙两人不在同一天的不同安排方案有_________种(用数字作答).
考点三 : 计数原理的综合运用
【典例5】西部五省,有五种颜色供选择涂色,要求每省涂一色,相邻省不同色,有__________种涂色方法.
【典例6】从0,2,4,6中任取2个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成_____个没有重复数字的四位偶数.
【变式探究】
1.如图给三棱柱的顶点染色,定义由同一条棱连接的两个顶点叫相邻顶点,规定相邻顶点不得使用同一种颜色,现有种颜色可供选择,则不同的染色方法有_________________.
2.联合国际援助组织计划向非洲三个国家援助粮食和药品两种物资,每种物资既可以全部给一个国家,也可以由其中两个或三个国家均分,若每个国家都要有物资援助,则不同的援助方案有__________种.
3 (1)现有5种不同颜色的染料,要对如图所示的四个不同区域进行涂色,要求有公共边的两个区域不能使用同一种颜色,则不同的涂色方法的种数是( )
A.120 B.140 C.240 D.260
(2)如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是( )
A.6