内容正文:
高考总复习 数学
第九章 计数原理、概率、随机变量及其分布
第一节 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
必备知识 基础落实
分类加法计数原理 分步乘法计数原理
条件 完成一件事有____________,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 完成一件事需要________,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法
结论 完成这件事共有N=_____种不同的方法 完成这件事共有N=_____种不同的方法
两类不同方案
两个步骤
m+n
m×n
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
一、辨析正误(在括号内画“√”或“×”)
(1)在分类加法计数原理中,两类不同方案中的方法可以相同.( )
(2)在分类加法计数原理中,每类方案中的方法都能直接完成这件事.( )
×
√
必备知识 基础落实
(3)在分步乘法计数原理中,每个步骤中完成这个步骤的方法是各不相同的.( )
(4)在分步乘法计数原理中,事情是分两步完成的,其中任何一个单独的步骤都能完成这件事.( )
×
√
必备知识 基础落实
C
必备知识 基础落实
D
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
B
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
C
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
[方法技巧]
关键能力 精准突破
C
关键能力 精准突破
C
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
11 21 31 40
12 22 33 42
13 22 33 43
15 24 34 44
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
[方法技巧]
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
C
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
[方法技巧]
关键能力 精准突破
B
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
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课标解读
1.理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理.
2.会用两个计数原理解决一些简单的实际问题.
知识点 分类加法计数原理和分步乘法计数原理
(1)分类加法计数原理针对的是“分类”问题,完成一件事要分为若干类,各类的方法相互独立,每类中的各种方法也相互独立,用任何一类中的任何一种方法都可以单独完成这件事.
(2)分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,完成一件事要分为若干步,各个步骤相互依存,缺少其中的任何一步都不能完成该件事,只有当每个步骤都完成后,才算完成这件事.
二、版本互鉴
1.(人教A版选择性必修第三册P11 T3改编)已知某公园有4个门,从一个门进,另一个门出,则不同的走法的种数为( )
A.16 B.13
C.12 D.10
2.(人教A版选择性必修第三册P12 T8(1)改编)4名同学分别报名参加学校的足球队、篮球队、乒乓球队,每人限报其中的一个运动队,不同报法的种数是( )
A.24 B.48
C.64 D.81
3.(湘教版选择性必修第一册P186 T5改编)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________种.
答案:60
答案:60
4.(人教B版选择性必修第二册P6例2改编)用1,2,3,4,5可以排成______个不重复的三位数.
5.(人教B版选择性必修第二册P7例3改编)某班班委由2名女同学、3名男同学组成,现要从该班班委里选出2人去参加学校组织的培训活动,要求至少要有1名女同学参加,则不同的选法共有______种.
答案:7
考点 分类加法计数原理(自悟通)
1.从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )
A.24 B.18
C.12 D.6
解析:分2类情况讨论.第1类,奇偶奇,个位有3种选择,十位有2种选择,百位有2种选择,共有奇数个数为3×2×2=12;第2类,偶奇奇,个位有3种选择,十位有2种选择,百位有1种选择,共有奇数个数为3×2×1=6.根据分类加法计数原理知,奇数的个数为12+6=18.
2.一只小虫子欲从A点不重复经过图中的点或者线段,而最终到达目的地E,这只小虫子的不同走法共有( )
A.12种 B.13种
C.14种 D.15种
解析:这只小虫子的不同走法有ABCDE,ABCDPE,ABCDPFE,ABPDE,ABPE,ABPFE,APBCDE,APDE,APE,APFE,AGFPBCDE,AGFPDE,AGFPE,AGFE,共14种.
3.如图,从A到O有________种不同的走法.(不重复过一点)
答案:5
解析:分3类.第1类,直接由A到O,有1种走法;第2类,中间过一个点,有A→B→O和A→C→O共2种不同的走法;第3类,中间过两个点,有A→B→C→O和A→C→B→O共2种不同的走法.由分类加法计数原理可得共有1+2+2=5种不同的走法.
4.如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫做“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有________个.
答案:12
解析:当有三个1时有2 111,3 111,4 111,1 211,1 311,1 411,1 121,1 131,1 141,共9个.当有三个2,3,4时有2 221,3 331,4 441,共3个.根据分类加法计数原理可知,共有“好数”9+3=12个.
使用分类加法计数原理遵循的原则
有时分类的划分标准有多个,但不论是以哪一个为标准,都应遵循“标准要明确,不重不漏”的原则.
考点 分步乘法计数原理(自悟通)
1.为促进中学生综合素质全面发展,某校开设5个社团,甲、乙、丙三名同学每人只报名参加1个社团,则不同的报名方式共有( )
A.60种 B.120种
C.125种 D.243种
解析:由题意知,甲、乙、丙三名同学每人只报名参加1个社团,所以每个人有5种选择.则不同的报名方式共有5×5×5=125种.
2.我国古代将“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.某校国学社团计划开展“六艺”讲座活动,要求活动当天每艺安排一节,连排6节,且“数”必须排在第3节,“射”和“御”相邻,则不同的安排顺序共有( )
A.12种 B.24种
C.36种 D.48种
解析:“数”排在第3节,且“射”和“御”相邻时,有3A种排法,再将“礼”“乐”“书”安排在剩下的3节,有A种排法,所以不同的安排顺序共有3AA=36种.
3.(2024·新课标Ⅱ卷)在如图的4×4的方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则共有________种选法,在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最大值是________.
答案:24 112
解析:第一步,从第一行任选一个数,共有4种不同的选法;第二步,从第二行选一个与第一个数不同列的数,共有3种不同的选法;第三步,从第三行选一个与第一、二个数均不同列的数,共有2种不同的选法;第四步,从第四行选一个与第一、二、三个数均不同列的数,只有1种选法.
由分步乘法计数原理知,不同的选法种数为4×3×2×1=24.
先按列分析,每列必选出一个数,故所选4个数的十位上的数字分别为1,2,3,4.再按行分析,第一、二、三、四行个位上的数字的最大值分别为1,3,3,5,故从第一行选21,从第二行选33,从第三行选43,从第4行选15,此时个位上的数字之和最大.故选中方格中的4个数之和的最大值为21+33+43+15=112.
(1)利用分步乘法计数原理解决问题要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.
(2)分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步之间确保连续,逐步完成.
考点 两个计数原理的综合应用(精研通)
命题点1 涂色问题
【例1】如图,现要对某公园的4个区域进行绿化,有5种不同颜色的花卉可供选择,要求有公共边的两个区域不能用同一种颜色的花卉,共有________种不同的绿化方案.(用数字作答)
答案:180
解析:如图,从A开始摆放花卉,A有5种颜色花卉摆放方法,B有4种颜色花卉摆放方法,C有3种颜色花卉摆放方法;因为D与B,C花卉颜色不一样,与A花卉颜色可以同色也可以不同色,所以D有3种颜色花卉摆放方法.故共有5×4×3×3=180种涂色方法.
命题点2 几何图形中的问题
【例2】《九章算术》中,称底面为矩形且有一侧棱垂直于底面的四棱锥为阳马.设AA1是正六棱柱的一条侧棱,如图,若阳马以该正六棱柱的顶点为顶点,以AA1为底面矩形的一边,则这样的阳马的个数是( )
A.8 B.12
C.16 D.18
解析:根据正六边形的性质,则D1A1ABB1,D1A1AFF1满足题意,
而C1,E1,C,D,E和D1一样,有2×4=8个阳马,当A1ACC1为底面矩形时,有4个阳马满足题意;当A1AEE1为底面矩形时,有4个阳马满足题意.故阳马的个数为8+4+4=16.
利用两个计数原理解决应用问题的一般思路
(1)弄清完成一件事是做什么;
(2)确定是先分类后分步,还是先分步后分类;
(3)弄清分步、分类的标准是什么;
(4)利用两个计数原理求解.
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.60 B.48
C.36 D.24
解析:一个长方体的面可以和它相对的面上的4条棱和两条对角线组成6个“平行线面组”,共有6个面,故共有6×6=36个“平行线面组”.
长方体的每个对角面有2个“平行线面组”,共有6个对角面,一共有6×2=12个“平行线面组”.
根据分类加法计数原理知,共有36+12=48个“平行线面组”.
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