内容正文:
概率与统计
第一课时 计数原理与二项式定理的思维训练方法
1.计数原理的思维训练方法
计数问题,主要是“多类多步问题”,因此,需要先分类,再分步,特别需要注意不要重复,不要遗漏。
特别提示:适当增加分类,可以简化解题思维。
例1 (2021年全国乙卷)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A .60种 B .120种 C .240种 D .480种
思维学习方法:
①学会分类、分步方法
本题可分为4类,每一类又分为2步:
第一类:第一步:从5名志愿者中选2人到“花样滑冰项目”,第二步:剩下3人到另外3个项目;分配方案数:
第一步:与顺序无关,有:, 第二步:与顺序有关,有:,共计:
每一类的分配方案数相同,4类共计:
答案:C
②本题需要学会
第一,计数问题,主要是“多类多步问题”,先找到分类方法,再确定每一类的分步方法。
第二,可适当增加分类,这样可降低思维难度。如本题分为四类较好。
例2 [2020年全国新高考1卷] 6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有
A .120种 B .90种 C .60种 D .30种
思维学习方法:
①学会分类、分步方法
本题可分为1类,分为3步:
第一步:从6名志愿者中选3人到“丙场馆”,与顺序无关,分配方案数为:
第二步:从剩下3人选2人到“乙场馆”,与顺序有关,分配方案数为:
第三步:最后1人放入“甲场馆”,分配方案数为:1
共计:
答案:C
例3《周髀算经》是中国最古老的天文学、数学著作,公元3世纪初中国数学家赵爽创制了“勾股圆方图”(如图),用以证明其中记载的勾股定理.现提供4种不同颜色给图中5个区域进行涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域的颜色不能相同,则不同的涂色方法种数为
A .36 B .48 C .72 D .96
思维学习方法:
①学会分类、分步方法
按颜色总数分类:有4种、3种颜色2类,2种颜色不可能。
②计算第一类(4种颜色)的涂色方法种数
分步:第一步:涂E区域(与其它区域都相邻,用去一种,其它4个区域用3种)
第二步:涂A区域
第三步:涂C区域
又分为2类:C区域颜色与A区域相同:涂色方法种数为:
C区域颜色与A区域不同:涂色方法种数为:
③计算第2类(3种颜色)的涂色方法种数
分步:第一步:选颜色:4种选3种
第二步:涂E区域(与其它区域都相邻,用去一种,其它4个区域用2种)
第三步:涂A区域,C区域与A区域必须相同,剩下1种颜色必须涂另外2个区域
答案:C
②本题需要学会
第一,学会分类方法,按颜色种类分,不会重复,一般不会遗漏。
第二,学会分步方法,总是把最复杂的先确定,其次确定比较复杂的,依此类推。
如本题E区域最复杂,其次选A区域,再选C区域。
例4 元宵节是中国传统佳节,放烟花、吃汤圆、观花灯是常见的元宵活动,某社区计划举办元宵节找花灯活动,准备在3个不同的地方悬挂5盏不同的花灯,其中2盏是人物灯.现要求这3个地方都有灯(同一地方的花灯不考虑位置的差别),且人物灯不能挂在同一个地方,则不同的悬挂方法种数为
A .114 B.92 C .72 D .42
思维学习方法:
①学会分类、分步方法
本题可分为2大类,每一大类又可分为3小类:
具体分类方法是:
第一,第一大类:一个地方悬挂3盏花灯,其余2个地方悬挂1盏
可分为3小类:A地悬挂3盏,B地悬挂3盏,C地悬挂3盏;
A地悬挂3盏,又可分为2类:
A地悬挂3盏灯都不是“人物灯”,有种
A地悬挂3盏灯有“1盏人物灯”,有:
(A地在3盏“非人物灯”选2盏,在2盏“人物灯”选1盏,剩下2盏放在B地、C地)
共计:
第二,第二大类:2个地方悬挂2盏花灯,1个地方悬挂1盏
可分为3小类:A地悬挂1盏,B地悬挂1盏,C地悬挂1盏;
A地悬挂1盏, 又可分为2类:
A地悬挂1盏灯是“人物灯”,有:
(A地在2盏“人物灯”选1盏,B地在4盏选2盏,剩下2盏放在C地)
A地悬挂1盏灯不是“人物灯”,有:
(A地3盏“非人物灯”选1盏, B地在2盏“非人物灯”选1盏,在2盏“人物灯”选1盏,剩下2盏放在C地)
共计:
答案:A
②本题需要学会
第一,多分类,使得每一类变得简单,尽量不遗漏。
第二,注意:每一步都要考虑有几种不同的方法。
第三,养成把每一件物品都“编号”的习惯。
2.