内容正文:
阶段一
阶段二
学业分层测评
1.4 计数应用题
1.利用两个基本计数原理、排列与组合,解决较为复杂的计数问题.(重点)
2.掌握解决有限制条件的排列组合问题的思想、策略和方法.(难点)
[小组合作型]
可化为排数(队)问题的计数问题
(1)有五张卡片的正、反面上分别写有0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将其中任三张并排放在一起组成三位数,共可以组成________个不同的三位数.
(2)某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法有________种.
(3)从集合{0,1,2,3,5,7,11}中任取3个元素分别作为直线方程Ax+By+C=0中A,B,C,所得的经过坐标原点的直线有________条(用数字表示).
【精彩点拨】 (1)法一(直接法),分有“0,1”卡和无“0,1”卡两类;法二(排除法),去掉0在百位上的所有情形.
(2)“插空法”分类求解.
(3)C=0,从{1,2,3,5,7,11}中任取两个元素给A,B便可.
【自主解答】 (1)法一(直接法):
依“元素”分类,满足条件的三位数有以下三类:①不要0与1的有Ceq \o\al(3,4)Aeq \o\al(3,3)·23个;②要1不要0的有Ceq \o\al(2,4)Aeq \o\al(3,3)·22个;③要0不要1的有2Ceq \o\al(2,4)·22·Aeq \o\al(2,2)个.
故共可组成不同的三位数:
Ceq \o\al(3,4)Aeq \o\al(3,3)·23+Ceq \o\al(2,4)Aeq \o\al(3,3)·22+2Ceq \o\al(2,4)·22·Aeq \o\al(2,2)=432(个).
法二(间接法):
把百位、十位、个位看作三个位置,从5张卡片中任选3张分别放到这三个位置上有Ceq \o\al(3,5)·Aeq \o\al(3,3)种,再正反面交换,有23种,故总数为Ceq \o\al(3,5)Aeq \o\al(3,3)·23,其中0在百位上时不符合要求,有Ceq \o\al(2,4)Aeq \o\al(2,2)·22,故可得到不同的三位数Ceq \o\al(3,5)Aeq \o\al(3,3)·23-Ceq \o\al(2,4)Aeq \o\al(2,2)·22=432(个).
【答案】 (1)432 (2)120 (3)30
(2)分两类:(1)先排歌舞类有Aeq \o\al(3,3)=6种排法,再将其余的三个节目插空.如图所示,或者,此时有2Aeq \o\al(3,3)Aeq \o\al(3,3)=72种;(2)先排歌舞类有Aeq \o\al(3,3)=6种排法,其余的两个小品与相声排法如图△,或者△,有4Aeq \o\al(3,3)Ceq \o\al(1,2)=48,所以共有72+48=120种不同的排法.
(3)因为直线过原点,所以C=0,因此只需从{1,2,3,5,7,11}中任取两个元素分别作为A,B便可,共有Aeq \o\al(2,6)种不同取法,对应Aeq \o\al(2,6)=30条不同直线.
1.本例(2)在求解时,常因注意不到“同类节目不相邻”导致错解或思维不全面.
2.实际问题中某些安排、选派、选举等问题,可以转化为排队问题求解,但要搞清特殊元素(或位置)选择恰当的方法计数.
[再练一题]
1.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是________. 【导学号:29440018】
【解析】 首先从1,3,5,7,9这五个数中任取两个不同的数排列,共Aeq \o\al(2,5)=20种排法,因为eq \f(3,1)=eq \f(9,3),eq \f(1,3)=eq \f(3,9),所以从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是20-2=18.
【答案】 18
分组、分配问题中的计数问题
有6本不同的书,按照以下要求处理,分别有多少种不同的分法:
(1)将6本书分成三堆,一堆一本,一堆两本,一堆三本;
(2)将6本书分给三个人,甲得一本,乙得两本,丙得三本;
(3)将6本书分给三个人,一人一本,一人两本,一人三本;
(4)将6本书平均分给三个人,每人两本.
【精彩点拨】
【自主解答】 (1)不平均分组问题.先在6本书中任取一本,作为一堆,有Ceq \o\al(1,6)种取法,再从余下的5本书中任取两本,作为一堆,有Ceq \o\al(2,5)种取法,最后从余下的三本中取三本作为一堆,有Ceq \o\al(3,3)种取法,故一共有Ceq \o\al