内容正文:
课时5 组合
1. 通过实例抽象出组合的概念,让学生学会用抽象的语言描述客观世界.
2. 会用列举法列出某个事件的所有组合.
课程目标
学科核心素养
通过实例,了解组合的概念
通过对组合概念的学习,培养数学抽象素养
能够用列举法列出某个事件的所有组合
借助列举法罗列组合,培养逻辑推理素养
学校一年一度的校园十佳歌手比赛开始报名了,某班有5个人想参加这次比赛,而学校给每个班只分配了3个名额,共有几种不同的报名结果?
设计意图 从学生校园文化生活入手,激发学生学习的兴趣与积极性,同时让学生感受数学来源于生活又服务于生活.通过学生容易混淆的问题引发认识冲突:有的学生认为是排列,而有的学生认为不是排列,引导学生分析问题,发现在现实生活中,排列已经不能满足计数的需要,需要研究一种新的计数问题,从而引出新课.
任务1 组合的概念
活动1 利用情境,建构新知
问题1 对情境导学中的问题,能否适当地改变条件,使它变成排列问题呢?
【提示】 如果选出3人排一张出场顺序表,这便是一个从5个元素中选3个进行排列的问题.
问题2 能再举出一些生活中与情境导学类似的例子吗?
【提示】 选代表参加会议、选学生参加座谈会等等.
问题3 面对全新的概念,我们可以类比之前所学的哪个知识点?
【提示】 排列.
问题4 可以从哪些方面类比?
【提示】 定义、公式等.
问题5 通过引例及几位同学所举的例子,能归纳出组合的定义吗?
【提示】 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
设计意图 排列与组合是两个平行的概念,引导学生用类比的方法对组合进行探究,既回顾了排列的相关内容,又为组合的探究指明了方向.培养学生观察、思考、分析及抽象概括能力.
活动2 比较概念,深化新知
问题6 比较排列与组合的定义,两者有什么异同?
【提示】 相同点:尝试从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素.
不同点:排列与元素的顺序有关,组合与元素的顺序无关.
从相同点、不同点、完成一件事情的步骤等角度进行分析.
问题7 谁能列举出生活中的一些例子,让其他同学判断是组合问题还是排列问题?
【提示】 合理即可.
设计意图 比较是一种常见的研究方法,让学生通过比较学习发现排列与组合的异同点.然后通过举例并判断是组合问题还是排列问题,检测课堂学习的效果,构建和谐的课堂氛围.
知识梳理
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
知识点组合的概念
重难点组合问题的判断
从2,3,5,7,11,13,17,19八个数中任取两个,则下列问题是组合问题的为 ( )
A. 相加,可以得到多少个不同的和
B. 相乘,可以得到多少个不同的积
C. 相减,可以得到多少个不同的差
D. 相除,可以得到多少个不同的商
判断一个问题是不是组合问题,关键是看该问题是否与顺序有关.
由于减法与除法不满足交换律,取出的两个数就与顺序有关,因此不是组合问题,故CD不是组合问题;加法与乘法满足交换律,与取出的两个数的顺序无关,但是由于给出的8个数中任取两个,有部分和相等,如5+11=3+13,11+19=13+17等,故“相加,可以得到多少个不同的和”这个问题不是纯粹的组合问题,只有“相乘,可以得到多少个不同的积”这个问题是组合问题,故选B.
B
方法规律:
(1) 组合的特点是只选不排,即组合只是从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素即可;
(2) 只要两个组合的元素完全相同,不管顺序如何,这两个组合就是相同的组合;
(3) 判断组合与排列的依据是看是否与顺序有关,与顺序有关的是排列问题,与顺序无关的是组合问题.
设计意图 通过本例题的讲解,让学生会判断一个问题是不是组合问题,培养数学抽象素养.
变式训练1 判断下列问题是不是组合问题.
(1) 若集合A={a,b,c,d},则集合A的含有3个元素的子集有多少个?
(2) 某铁路线上有4个车站,则这条铁路线上需准备多少种车票?
(3) 从7本不同的书中取出5本给某同学.
(4) 3个人去做5种不同的工作,每人所做工作不同,且只做1种,有多少种分工方法?
(1) 因为集合A的任意一个含3个元素的子集与元素顺序都无关,所以它是组合问题. (2) 因为车票与起点、终点顺序有关,例如“甲→乙”与“乙→甲”的车票不同,所以它不是组合问题. (3) 因为并不考虑取出的5本书的顺序,所以它是组合问题. (4) 因为问题是从5种不同的工作中选出3种,按一定顺序分给三个人去做,所以它不是组合问题.
知识点组合的概念
重难点用列举法求从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合
有A,B,C,D四位候选人.
(1) 要选举正、副班长各一