内容正文:
第六章 计数原理
6.2排列组合
6.2.1排列
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课程标准
通过实例,理解排列、组合的概念;能利用计数原理排列公式、组合公式
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复习回顾
回顾1 上节课所学的计数原理有哪些?它们分别有怎样的不同点?
分类加法计数原理
分步乘法计数原理
分类要做到不重不漏. 分类后再分别对每一类进行计数, 最后用分类加法计数原理求和, 得到总数.
分步要做到步骤完整. 即完成了所有步骤 , 恰好完成任务. 分步后再计算每一步的方法数 , 最后根据分步乘法计数原理 , 把完成每一步的方法数相乘,得到总数.
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新课导入
在上节例8中我们看到,用分步乘法计数原理解决这个问题时,因做了一些重复性工作而显得繁琐.
那我们能否对这一类计数问题给出一种简捷的方法呢?
为此,我们会通过分析两个具体的问题进入我们今天的排列知识的学习.
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一
二
三
教学目标
理解排列、排列数的概念
能正确写出一些简单问题的所有排列(列举、树状图、表格)能够求出排列数
应用排列与排列数的知识解决简单的实际问题
教学目标
难点
重点
新知探究
探究一:排列的概念
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新知讲解
问题1 从甲、乙、丙3名同学中选出2名参加一项活动,其中1名同学参加上午的活动,另1名同学参加下午的活动,有几种不同的选法?
此时, 要完成的一件事情是选出2名同学参加活动, 1名参上午的活动, 另1名参加下午的活动, 可以分两个步骤.
第一步:确定参加上午活动的同学, 从3人中任选1人,有3种选法;
第二步:确定参加下午活动的同学,当参加上午活动的同学确定后, 参加下午活动的同学只能从余下的2人中去选,有2种方法.
根据分步乘法计数原理, 不同选法的种数为.
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新知讲解
追问 上述的问题1中,你能找到哪些关键词?这些关键词体现了什么意思?
参加上午的活动在前, 参加下午的活动在后.
有先后顺序的安排
我们可以利用树状图进行分析:
你能否将问题1进行精简提炼呢?使它的表达变得更加简介明了,更具有一般性呢?
树状图
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新知讲解
所以问题1得精简表述就是:
从3个不同的元素中任取2个,按照一定的顺序排成一列,求一共有多少种不同的排法.
我们把上面问题中被取出的对象叫做元素
所有不同的排列是:
不同的排列方法种数为 3×2=6
列举法
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新知讲解
问题2 从1,2,3,4这4个数字中,每次取出3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?
分析:显然, 从4个数字中, 每次取出3个, 按“百位”“十位”“个位” 的顺序排成一列,就得到一个三位数 .
因此,有多少种不同的排列方法就有多少个不同的三位数.
追问 我们能用什么方式进行解析呢?
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新知讲解
追问 我们能用什么方式进行分析呢?
问题2 从1,2,3,4这4个数字中,每次取出3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?
可以分三个步骤来解决这个问题:
第1步, 确定百位上的数字, 在1, 2, 3, 4这4个数字中任取
1个,有4种方法;
第2步, 确定十位上的数字, 当百位上的数字确定后, 十位上的数字只能从余下的3个数字中去取, 有3种方法;
第3步, 确定个位上的数字, 当百位、十位上的数字确定后, 个位的数字只能从余下的2个数字中去取, 有2种方法.
根据分步乘法计数原理,从1, 2, 3, 4这4个不同的数字中,每次取出3个数字排成三位数,不同的排法种数为4×3×2=24
还有吗?
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新知讲解
树状图
可写出所有的三位数:
123,124,132,134,142,143; 213,214,231,234,241,243
312,314,321,324,341,342; 412,413,421,423,431,432.
列举法
所以共可得到24个不同的三位数
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追问 你能否将问题2进行精简提炼呢?
新知讲解
所以问题2得精简表述就是:
从4个不同的元素中任取3个,按照一定的顺序排成一列,求一共有多少种不同的排法.
所有不同的排列是
不排列方法种数 4×3×2=24
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概念生成
问题4问题1、2 的共同特点是什么? 你能将它们推广到一般情形吗?
问题1和问题2都是研究从一些不同元素中取出部分元素,并按照一定的顺序排成一列的方法数.
一般地 , 从个不同的元素中取出个元素, 并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.
定义中包含两个基本内容:
取出元素
按照一定的顺序排列
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新知讲解
(1)首先要保证元素无重复性,即从个不同元素中,取出个不同的元素,否则不是排列问题.
(2)要保证元素的有序性,即安排这个元素时是有序的,有序就是排列,无序则不是排列.
而检验它是否有序的依据就是变换元素的位置,看结果是否发生变化,有变化是有序,无变化就是无序.
根