2019-2020年高考數(shù)學(xué)第十八章 計(jì)數(shù)原理 第一講 排列與組合教案 新人教版.doc

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2019-2020年高考數(shù)學(xué)第十八章 計(jì)數(shù)原理 第一講 排列與組合教案 新人教版 兩個(gè)計(jì)數(shù)原理 排列、排列數(shù)公式 組合、組合數(shù)公式 二項(xiàng)式定理 應(yīng)用 知識(shí)結(jié)構(gòu)： 第一講 排列組合 一、考試說明 (一)分類加法計(jì)數(shù)原理、分步乘法計(jì)數(shù)原理 1、理解分類加法計(jì)數(shù)原理和分步乘法計(jì)數(shù)原理 2、會(huì)用兩個(gè)原理分析和解決一些簡單的的計(jì)數(shù)應(yīng)用問題 (二)排列與組合 1、理解排列、組合的概念 2、能利用計(jì)數(shù)原理推導(dǎo)排列數(shù)公式、組合數(shù)公式 3、能解決簡單的實(shí)際問題. 二、基礎(chǔ)知識(shí)建構(gòu) 1、分類計(jì)數(shù)原理、分步計(jì)數(shù)原理 (1)完成一件事有幾類辦法,各類辦法相互獨(dú)立,每類辦法中又有多種不同的方法,則完成這件事的不同方法是否各類不同方法種數(shù)的和,這就是分類計(jì)數(shù)原理. (2)完成一件事,需要分成n個(gè)步驟,每一步的完成有多種不同的方法,則完成這件事的不同方法種數(shù)是各種不同的方法數(shù)的乘積,這就是分步計(jì)數(shù)原理. 2、分類計(jì)數(shù)原理與分步計(jì)數(shù)原理都涉及完成一件事的不同方法的種數(shù),它們的區(qū)別在于分類計(jì)數(shù)原理與分類有關(guān),各種方法相互獨(dú)立,用其中任一種方法都可以完成這件事;分步計(jì)數(shù)原理與分步有關(guān),各個(gè)步驟相互依存,只有各個(gè)步驟都完成了,這件事才算完成了. 3、排列 (1)定義:從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)排列.(m≤n) (2)排列數(shù)定義:從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的所有排列的個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù),用Anm表示. (3)排列數(shù)公式: Anm=n(n-1)…(n-m+1) (4)全排列:n個(gè)不同元素全部取出的排列,叫做n個(gè)不同元素的一個(gè)全排列, Ann=n(n-1)…21=n!, 于是排列數(shù)公式寫成階乘形式為Anm=,規(guī)定0！=1. 4、組合 (1)定義:從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素并成一組,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)組合. (2)組合數(shù):從n個(gè)不同元素中取出個(gè)元素的所有組合個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù),用Cnm表示.(m≤n) (3)計(jì)算公式: Cnm= ==,由于0!=1,所以Cn0=1. 5、組合數(shù)的性質(zhì): ①Cnm= Cnn-m ②Cn+1m= Cnm+ Cnm-1 6、有序分組公式 n個(gè)元素分成A1, A 2 ,…, Ak,共k組,各組元素個(gè)數(shù)分別為a1,a2,…,ak, a1+a2+…+ak=n,則分組方法的種數(shù)為. 7、無序分組公式 n個(gè)元素分成k組,其中有k1個(gè)組的元素個(gè)數(shù)都為個(gè),k2個(gè)組的元素個(gè)數(shù)都為個(gè),…,km組的元素個(gè)數(shù)都為個(gè),則分組方法的種數(shù)為 三、高考怎么考（精選） 1、(09廣東 7) xx年廣州亞運(yùn)會(huì)組委會(huì)要從小張、小趙、小李、小羅、小王五名志愿者中選派四人分別從事翻譯、導(dǎo)游、禮儀、司機(jī)四項(xiàng)不同工作，若其中小張和小趙只能從事前兩項(xiàng)工作，其余三人均能從事這四項(xiàng)工作，則不同的選派方案共有 A. 36種 B. 12種 C. 18種 D. 48種 【解析】分兩類：若小張或小趙入選，則有選法；若小張、小趙都入選，則有選法，共有選法36種，選A. 2、(09遼寧 5) 從5名男醫(yī)生、4名女醫(yī)生中選3名醫(yī)生組成一個(gè)醫(yī)療小分隊(duì)，要求其中男、女醫(yī)生都有，則不同的組隊(duì)方案共有 （A）70種 （B） 80種 （C） 100種 （D）140種 【解析】直接法：一男兩女,有C51C42＝56＝30種,兩男一女,有C52C41＝104＝40種,共計(jì)70種 間接法：任意選取C93＝84種,其中都是男醫(yī)生有C53＝10種,都是女醫(yī)生有C41＝4種,于是符合條件的有84－10－4＝70種. 3、(09湖北 5) 將甲、乙、丙、丁四名學(xué)生分到三個(gè)不同的班，每個(gè)班至少分到一名學(xué)生，且甲、乙兩名學(xué)生不能分到同一個(gè)班，則不同分法的種數(shù)為 【答案】C 【解析】用間接法解答：四名學(xué)生中有兩名學(xué)生分在一個(gè)班的種數(shù)是，順序有種，而甲乙被分在同一個(gè)班的有種，所以種數(shù)是 4、(09湖南 5) 從10名大學(xué)生畢業(yè)生中選3個(gè)人擔(dān)任村長助理，則甲、乙至少有1人入選，而丙沒有入選的不同選法的種數(shù)位 [ C] A 85 B 56 C 49 D 28 【答案】：C 【解析】解析由條件可分為兩類：一類是甲乙兩人只去一個(gè)的選法有：，另一類是甲乙都去的選法有=7，所以共有42+7=49，即選C項(xiàng)。 5、(09四川 11) 3位男生和3位女生共6位同學(xué)站成一排，若男生甲不站兩端，3位女生中有且只有兩位女生相鄰，則不同排法的種數(shù)是 A. 360 B. 188 C. 216 D. 96 【考點(diǎn)定位】本小題考查排列綜合問題，基礎(chǔ)題。 解析：6位同學(xué)站成一排，3位女生中有且只有兩位女生相鄰的排法有種，其中男生甲站兩端的有，符合條件的排法故共有188 解析2：由題意有,選B。 6、(09浙江 16) 甲、乙、丙人站到共有級(jí)的臺(tái)階上，若每級(jí)臺(tái)階最多站人，同一級(jí)臺(tái)階上的人不區(qū)分站的位置，則不同的站法種數(shù)是 （用數(shù)字作答）． 答案：336 【解析】對(duì)于7個(gè)臺(tái)階上每一個(gè)只站一人，則有種；若有一個(gè)臺(tái)階有2人，另一個(gè)是1人，則共有種，因此共有不同的站法種數(shù)是336種． 7、(09寧夏 海南 15) 7名志愿者中安排6人在周六、周日兩天參加社區(qū)公益活動(dòng)。若每天安排3人，則不同的安排方案共有________________種（用數(shù)字作答）。 解析：，答案：140 8、(08寧夏 海南 9) 甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中參加某項(xiàng)志愿者活動(dòng)，要求每人參加一天且每天至多安排一人，并要求甲安排在另外兩位前面．不同的安排方法共有（ A ） A．20種 B．30種 C．40種 D．60種 解：分類計(jì)數(shù)：甲在星期一有種安排方法，甲在星期二有種安排方法， 甲在星期三有種安排方法，總共有種 9、(08天津 10) 有8張卡片分別標(biāo)有數(shù)字1，2，3，4，5，6，7，8，從中取出6張卡片排成3行2列，要求3行中僅有中間行的兩張卡片上的數(shù)字之和為5，則不同的排法共有 (A) 1344種 (B) 1248種 (C) 1056種 (D) 960種 解析：首先確定中間行的數(shù)字只能為1，4或2，3，共有種排法.然后確定其余4個(gè)數(shù)字的排法數(shù).用總數(shù)去掉不合題意的情況數(shù)：中間行數(shù)字和為5，還有一行數(shù)字和為5，有4種排法，余下兩個(gè)數(shù)字有種排法.所以此時(shí)余下的這4個(gè)數(shù)字共有種方法．由乘法原理可知共有種不同的排法，選B． 10、(08浙江 16) 用1，2，3，4，5，6組成六位數(shù)（沒有重復(fù)數(shù)字），要求任何相鄰兩個(gè)數(shù)字的奇偶性不同，且1和2相鄰，這樣的六位數(shù)的個(gè)數(shù)是____40　______（用數(shù)字作答)。 解析：本小題主要考查排列組合知識(shí)。依題先排除1和2的剩余4個(gè)元素有 種方案，再向這排好的4個(gè)元素中插入1和2捆綁的整體，有種插法， ∴不同的安排方案共有種。 11、(08重慶 16) 某人有4種顏色的燈泡（每種顏色的燈泡足夠多），要在如題（16）圖所示的6個(gè)點(diǎn)A、B、C、A1、B1、C1上各裝一個(gè)燈泡，要求同一條線段兩端的燈泡不同色，則每種顏色的燈泡都至少用一個(gè)的安裝方法共有 種（用數(shù)字作答） 解：則底面共， ，，由分類計(jì)數(shù)原理得上底面共，由分步類計(jì)數(shù)原理得共有種 圖4 12、(07廣東 12) 12．如果一個(gè)凸多面體是棱錐，那么 這個(gè)凸多面體的所有頂點(diǎn)所確定的直線共有 條， 這些直線中共有對(duì)異面直線，則 ； ．（答案用數(shù)字或的解析式表示）答案：; 8; n(n-2) 解析：;; 13、(07遼寧 16)將數(shù)字1,2,3,4,5,6排成一列，記第i個(gè)數(shù)為ai≠(i=1,2,…,6).若a1≠1,a3≠3,a5≠5，a1a3, a3a5的排列個(gè)數(shù)是( D ) A.10 B.12 C.14 D.16 （略解：排列分兩類：①4、5在a2，a4的位置上全排列，其余的三個(gè)數(shù)在a1，a3，a5的位置上全排列，排列個(gè)數(shù)為A22A33=12.②3、5在a2，a4的位置上全排列，其排列是（1,3,2,5,4），（2,3,1,5,4），（4,5,1,3,2）， （4,5,2,3,1）共四種，則共有排列12+4=16種，選D.） 12、現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)盒子,其中每個(gè)盒子中都裝有標(biāo)號(hào)分別為1、2、3、4、5、6的六張卡片,現(xiàn)從甲、乙、丙三個(gè)盒子中依次取一張卡片，使得卡片上的標(biāo)號(hào)恰好成等差數(shù)列的取法數(shù)為 （ C ） A.14 B.16 C.18 D.20 ( 注：x+y=2z,則x,y必同奇或同偶 ) 13、將4個(gè)相同的白球、5個(gè)相同的黑球、6個(gè)相同的紅球放入4個(gè)不同盒子中的3個(gè)中,使得有1個(gè)空盒且其他盒子中球的顏色齊全的不同放法共有 720 種。（用數(shù)字作答） 八、研究性問題