内容正文:
6.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理
聚/焦/大/单/元 · 共/研/新/理/念
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2003年:成都汽车保有量34.5万辆
2023年6月底:成都汽车保有量突破600万辆
2023年8月底:成都汽车保有量突破630万辆
在9月的最新数据中,成都一举超越北京成为全国汽车第一城。
思考:新开的“川G”号段的车牌,能解决多少车辆的需求?
情境导入
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计数是人类最古老的数学活动之一.人类在探求计数方法的过程中走过了漫长历史.
《九章算术》提到远古人结而计之;
古希腊毕达哥拉斯学派倡导数而计之;
春秋战国时期人们开始倡导算而计之 ……随着历史的发展,
计数方法也在不断改进,计数原理就这样被智慧的人类总结了出来.
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新知探究
2024年4月24日,“好教育”大单元教学同课异构冠军总决赛在成都举行,小Q老师要从所在地前往成都参加比赛,他有两类快捷途径可供选择:一是乘坐飞机,二是乘坐高铁,假如这天飞机有3趟航班可乘,高铁有4个班次可乘.
问:小Q老师这一天从所在地到达成都共有多少种快捷途径可选?
问题1:
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问题2:
用一个大写的英文字母或一个阿拉伯数字给教室里的一个座位编号,总共能编出多少种不同的号码?
探究1:你能说一说这两个问题的特征吗?
上述计数过程的基本环节是:
(1)确定分类标准,根据问题条件分为字母号码和数字号码两类;
(2)分别计算各类号码的个数;
(3)各类号码的个数相加,得出所有号码的个数.
你能举一些生活中类似的例子吗?
新知探究
一般地,有如下分类加法计数原理:
完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有
N=m+n
种不同的方法.
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例1.在填写高考志愿表时,一名高中毕业生了解到,A、B两所大学各有一些自己感兴趣的强项专业,如下表。
如果这名同学只能选一个专业,那么他共有多少种选择?
A大学 B大学
生物学 数学
化学 会计学
医学 经济学
物理学 法学
工程学
问题分析 具体问题
要完成一件什么事情
怎么去完成这件事情
每类能否单独完成
如何计数
选择专业
从A大学或B大学中选择一个专业
能够,关键词是“或”
5+4=9(种)
新知应用
医学
思考:如果“医学”也是B大学的强项专业,则他共有多少种选择?
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探究2:
如果完成一件事有三类不同方案,在第1类方案中有m1种不同的方法,在第2类方案中有m2种不同的方法,在第3类方案中有m3种不同的方法,那么完成这件事共有多少种不同的方法?
分类加法计数原理推广:
完成一件事,如果有n类办法,且:第1类办法中有m1种不同的方法,第2类办法中有m2种不同的方法……第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
N=m1+m2+…+mn
种不同的方法.
如果完成一件事情有n类不同方案,在每一类方案中都有若干种不同的方法,那么应该如何计数呢?
N=m1+m2+m3
概念推广
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用前6个大写英文字母和1―9这9个阿拉伯数字,以A1,A2,…,A9,B1,B2,…的方式给教室里的一个座位编号,总共能编出多少种不同的号码?
新知探究
方法二:由于前6个英文字母中的任意一个都能与9个数字中的任意一个组成一个号码,而且它们互不相同,因此共有6×9=54种不同的号码.
解:方法一:解决计数问题可以用“树状图”列举出来
问题3:
能否用刚刚所学的分类加法计数原理解决这个问题?
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探究3:你能说一说这个问题的特征吗?
上述计数过程的基本环节是:
(1)由问题条件中的“和”,可确定完成编号要分两步;
(2)分别计算各步号码的个数;
(3)将各步号码的个数相乘,得出所有号码的个数.
新知探究
一般地,有如下分步乘法计数原理:
完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有
N=m×n
种不同的方法.
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例2.某班有男生30名、女生24名,从中任选男生和女生各1名代表班级参加比赛,共有多少种不同的选法?
问题分析 具体问题
要完成一件什么事情
怎么去完成这件事情
每步骤能否独立完成
如何计数
选择2名学生代表
从男生中选1名,再从女生中选1名。
不能,关键词是“和”
30×24=720(种)
新知应用
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探究4:
如果完成一件事需要三个步骤, 做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,做第3步有m3种不同的方法,那么完成这件事共有多少种不同的方法?
如果完成一件事需要有n个步骤,做每一步都有若干种不同的方法,那么应当如何计数呢?
分步乘法计数原理推广:
如果完成一件事需要n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
N=m1×m2×…×mn
种不同的方法。
概念推广
N=m1×m2×m3
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例3.书架的第1层放有4本不同的计算机书,第2层放有3本不同的文艺书,第3层放有2本不同的体育书.
(1)从书架上任取1本书,有多少种不同取法?
(2)从书架的第1层、第2层、第3层各取1本书,有多少种不同取法?
新知应用
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两个计数原理的区别与联系
用两个计数原理解决问题时,首先要明确是需要分类还是需要分步,有时,可能既要分类又要分步.
分类加法计数原理 分步乘法计数原理
联系 用来计算完成一件事的方法种数
区别 分类完成,类类相加 分步完成,步步相乘
每类方案中的每一种方法都能独立完成这件事 每步依次完成才算完成这件事(每步中的一种方法不能独立完成这件事)
注意点 类类独立,不重不漏 步步相依,步骤完整
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学以致用
练习:从高一年级前四个班挑选部分学生组成数学兴趣小组,其中1、2、3、4 班 分别有7人、8人、9人、10人.
(1)选其中一人为负责人,有多少种不同的选法?
(2)每班选一名组长,有多少种不同的选法?
(3)推选两人做中心发言,这两人需来自不同的班级,有多少种不同的选法?
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1.通过本节课的学习,你有什么收获?
课堂小结
2.我们用了哪些思想方法来探究本节课的内容?
情景
特殊示例
归纳抽象
形成概念
类比迁移
新知应用
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习题6.1 1、2、3题
习题6.1 11题
P12 探究与发现、预习例4-例8及6.2排列组合.
从生活中收集运用两个计数原理的实例并相互交流.
习题6.1 10题
课后作业
基础达标
能力提升
自主学习
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简单分析:能否通过所学知识说明为什么“川A”号段不够用了?
车牌小知识
汉字(表示省、自治区、直辖市简称)+英文字母(发牌机关代号)+
5位序号编码规则:
(1)由10个阿拉伯数字和除O、I之外的24个英文字母组成;
(2)最多只能有2个英文字母.
Lavf58.46.101
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