6.1 导学2 两个计数原理的综合应用同步学案(课件+学案)2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第三册 (人教A版)

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6.1 导学2 两个计数原理的综合应用同步学案(课件+学案)2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第三册 (人教A版)

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6.1 导学2 两个计数原理的综合应用
知识点一 抽取与分配问题                
例1 (1)高二年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中甲工厂必须有班级去,每班可自由选择去哪个工厂,则不同的分配方案有( C )
A. 16种 B. 18种
C. 37种 D. 48种
【解析】方法一(直接法) 第一类:三个班级都到甲工厂,只有1种分配方案;第二类:两个班级到甲工厂,剩余一个班级去其他工厂,分配方案有3×3=9(种);第三类:只有一个班级到甲工厂,剩余两个班级去另外三个工厂,分配方案有3×3×3=27(种).由分类加法计数原理,共有1+9+27=37(种)不同的分配方案.
方法二(间接法) 若不考虑限制条件,每个班级都有4种选择,共有4×4×4=64(种)情况;若甲工厂没有班级去,即每个班都选择了其他三个工厂,此时每个班级都有3种选择,共有3×3×3=27(种)方法,则符合条件的分配方案有64-27=37(种).
(2)甲、乙、丙三人各写一张贺卡,放在一起,再各取一张不是自己的贺卡,则不同取法的种数为 2 .
【解析】不妨由甲先来取,共2种取法,余下来的人,都只有一种选择,∴不同的取法共有2×1×1=2(种).
[反思感悟] 抽(选)取与分配问题的常用解法:
(1)当涉及对象数目不大时,一般选用枚举法、树状图法、框图法或者图表法.
(2)当涉及对象数目很大时,一般有两种方法:
①直接使用分类加法计数原理或分步乘法计数原理.一般地,若抽取是有顺序的就按分步进行;若按对象特征抽取的,则按分类进行.
②间接法:去掉限制条件计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可.
知识点二 组数问题                
例2 已知0,1,2,3,4五个数字,请用以上5个数字,回答下列问题:
(1)可以排成多少个由三位数字组成的电话号码?
(2)可以排成多少个三位数?
(3)可以排成多少个能被2整除的无重复数字的三位数?
解:(1)由三位数字组成的电话号码,首位可以是0,数字也可以重复,每个位置都有5种排法,共有5×5×5=53=125(个).
(2)三位数的首位不能为0,但可以有重复数字,首先考虑首位的排法,除0外共有4种排法,第二、三位可以排0,因此,共有4×5×5=100(个).
(3)被2整除的数即偶数,末位数字可取0,2,4,因此,可以分两类,一类是末位数字为0,则有4×3=12(种)排法;另一类是末位数字不为0,则末位有2种排法,即2或4,再排首位,∵0不能在首位,∴有3种排法,十位有3种排法,∴有2×3×3=18(种)排法.因而有12+18=30(种)排法.即可以排成30个能被2整除的无重复数字的三位数.
[延伸探究] 由本例中的五个数字可以组成多少个无重复数字的四位奇数?
解:完成“组成无重复数字的四位奇数”这件事,可以分四步:第一步定个位,只能从1,3中任取一个,有2种方法;第二步定首位,把1,2,3,4中除去用过的一个还有3个可任取一个,有3种方法;第三步、第四步把剩下的包括0在内的3个数字先排百位有3种方法,再排十位有2种方法.由分步乘法计数原理,共有2×3×3×2=36(个).
[反思感悟] 常见的组数问题的解题原则:
(1)首先,明确题目条件对数字的要求,针对这一要求通过分类、分步进行组数;
(2)其次,注意特殊数字对各数位上数字的要求,如偶数的个位数字为偶数、两位及以上的数首位数字不能是0、被3整除的数各位数上的数字之和能被3整除等;
(3)最后,先分类再分步,从特殊数字或特殊位置进行组数.
知识点三 涂色问题                
例3 (1)如图所示,有A,B,C,D四个区域,用红、黄、蓝三种颜色涂色,要求任意两个相邻区域的颜色各不相同,共有 18 种不同的涂法.
【解析】①若A,C涂色相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,2,则有3×2×1×2=12(种)不同的涂法.
②若A,C涂色不相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,1,则有3×2×1×1=6(种)不同的涂法.
∴根据分类加法计数原理,共有12+6=18(种)不同的涂法.
(2)从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜中选出3种,分别种在三块不同的土地上,其中黄瓜必须种植,则有 18 种不同的种植方法.
【解析】方法一(直接法) 若黄瓜种在第一块土地上,则有3×2=6(种)不同的种植方法.
同理,黄瓜种在第二块、第三块土地上,均有3×2=6(种)不同的种植方法.
故共有6×3=18(种)不同的种植方法.
方法二(间接法) 从4种蔬菜中选出3种,种在三块地上,共有4×3×2=24(种)不同的种植方法,其中不种黄瓜有3×2×1=6(种)不同的种植方法,故共有24-6=18(种)不同的种植方法.
[反思感悟] 涂色与种植问题的四个解答策略:
(1)按区域的不同以区域为主,分步计数,并用分步乘法计数原理计算.
(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”问题,用分类加法计数原理计算.
(3)将空间问题平面化,转化为平面区域的涂色问题.
(4)对于不相邻的区域,可分为同色和不同色两类,这是常用的分类标准.
                
1. 某年级要从3名男生,2名女生中选派3人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有( D )
A. 6种 B. 7种
C. 8种 D. 9种
2. 由数字1,2,3组成的无重复数字的整数中,偶数的个数为( D )
A. 15 B. 12 C. 10 D. 5
3. 甲、乙、丙三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲处,则不同的传递方式共有( C )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 12种
4. 对图中的A,B,C三个区域染色,每块区域染一种颜色,有公共边的区域不同色.现有红、黄、蓝三种不同的颜色可以选择,则不同的染色方法共有 12  种.
A B C(共18张PPT)
一、分类加法计数原理与分步乘法计数原理
导学2 两个计数原理的综合应用
高中数学 选择性必修 第三册
计数原理
第六章
知识点一
知识点一 抽取与分配问题                
例1 (1)高二年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中甲工厂必须有班级去,每班可自由选择去哪个工厂,则不同的分配方案有(  )
A. 16种 B. 18种
C. 37种 D. 48种
【解析】方法一(直接法) 第一类:三个班级都到甲工厂,只有1种分配方案;第二类:两个班级到甲工厂,剩余一个班级去其他工厂,分配方案有3×3=9(种);第三类:只有一个班级到甲工厂,剩余两个班级去另外三个工厂,分配方案有3×3×3=27(种).由分类加法计数原理,共有1+9+27=37(种)不同的分配方案.
方法二(间接法) 若不考虑限制条件,每个班级都有4种选择,共有4×4×4=64(种)情况;若甲工厂没有班级去,即每个班都选择了其他三个工厂,此时每个班级都有3种选择,共有3×3×3=27(种)方法,则符合条件的分配方案有64-27=37(种).
C
(2)甲、乙、丙三人各写一张贺卡,放在一起,再各取一张不是自己的贺卡,则不同取法的种数为____.
【解析】不妨由甲先来取,共2种取法,余下来的人,都只有一种选择,∴不同的取法共有2×1×1=2(种).
2
[反思感悟] 抽(选)取与分配问题的常用解法:
(1)当涉及对象数目不大时,一般选用枚举法、树状图法、框图法或者图表法.
(2)当涉及对象数目很大时,一般有两种方法:
①直接使用分类加法计数原理或分步乘法计数原理.一般地,若抽取是有顺序的就按分步进行;若按对象特征抽取的,则按分类进行.
②间接法:去掉限制条件计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可.
知识点二
知识点二 组数问题                
例2 已知0,1,2,3,4五个数字,请用以上5个数字,回答下列问题:
(1)可以排成多少个由三位数字组成的电话号码?
(2)可以排成多少个三位数?
(3)可以排成多少个能被2整除的无重复数字的三位数?
解:(1)由三位数字组成的电话号码,首位可以是0,数字也可以重复,每个位置都有5种排法,共有5×5×5=53=125(个).
(2)三位数的首位不能为0,但可以有重复数字,首先考虑首位的排法,除0外共有4种排法,第二、三位可以排0,因此,共有4×5×5=100(个).
(3)被2整除的数即偶数,末位数字可取0,2,4,因此,可以分两类,一类是末位数字为0,则有4×3=12(种)排法;另一类是末位数字不为0,则末位有2种排法,即2或4,再排首位,∵0不能在首位,∴有3种排法,十位有3种排法,∴有2×3×3=18(种)排法.因而有12+18=30(种)排法.即可以排成30个能被2整除的无重复数字的三位数.
[延伸探究] 由本例中的五个数字可以组成多少个无重复数字的四位奇数?
解:完成“组成无重复数字的四位奇数”这件事,可以分四步:第一步定个位,只能从1,3中任取一个,有2种方法;第二步定首位,把1,2,3,4中除去用过的一个还有3个可任取一个,有3种方法;第三步、第四步把剩下的包括0在内的3个数字先排百位有3种方法,再排十位有2种方法.由分步乘法计数原理,共有2×3×3×2=36(个).
[反思感悟] 常见的组数问题的解题原则:
(1)首先,明确题目条件对数字的要求,针对这一要求通过分类、分步进行组数;
(2)其次,注意特殊数字对各数位上数字的要求,如偶数的个位数字为偶数、两位及以上的数首位数字不能是0、被3整除的数各位数上的数字之和能被3整除等;
(3)最后,先分类再分步,从特殊数字或特殊位置进行组数.
知识点三
知识点三 涂色问题                
例3 (1)如图所示,有A,B,C,D四个区域,用红、黄、蓝三种颜色涂色,要求任意两个相邻区域的颜色各不相同,共有______种不同的涂法.
【解析】①若A,C涂色相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,2,则有3×2×1×2=12(种)不同的涂法.
②若A,C涂色不相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,1,则有3×2×1×1=6(种)不同的涂法.
∴根据分类加法计数原理,共有12+6=18(种)不同的涂法.
18
(2)从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜中选出3种,分别种在三块不同的土地上,其中黄瓜必须种植,则有______种不同的种植方法.
【解析】方法一(直接法) 若黄瓜种在第一块土地上,则有3×2=6(种)不同的种植方法.
同理,黄瓜种在第二块、第三块土地上,均有3×2=6(种)不同的种植方法.
故共有6×3=18(种)不同的种植方法.
方法二(间接法) 从4种蔬菜中选出3种,种在三块地上,共有4×3×2=24(种)不同的种植方法,其中不种黄瓜有3×2×1=6(种)不同的种植方法,故共有24-6=18(种)不同的种植方法.
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[反思感悟] 涂色与种植问题的四个解答策略:
(1)按区域的不同以区域为主,分步计数,并用分步乘法计数原理计算.
(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”问题,用分类加法计数原理计算.
(3)将空间问题平面化,转化为平面区域的涂色问题.
(4)对于不相邻的区域,可分为同色和不同色两类,这是常用的分类标准.
随堂巩固
1. 某年级要从3名男生,2名女生中选派3人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有(  )
A. 6种 B. 7种
C. 8种 D. 9种
D
2. 由数字1,2,3组成的无重复数字的整数中,偶数的个数为(  )
A. 15 B. 12
C. 10 D. 5
D
3. 甲、乙、丙三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲处,则不同的传递方式共有(  )
A. 4种 B. 5种
C. 6种 D. 12种
C
4. 对图中的A,B,C三个区域染色,每块区域染一种颜色,有公共边的区域不同色.现有红、黄、蓝三种不同的颜色可以选择,则不同的染色方法共有______ 种.
A B C
126.1 导学2 两个计数原理的综合应用
知识点一 抽取与分配问题                
例1 (1)高二年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中甲工厂必须有班级去,每班可自由选择去哪个工厂,则不同的分配方案有(   )
A. 16种 B. 18种
C. 37种 D. 48种
(2)甲、乙、丙三人各写一张贺卡,放在一起,再各取一张不是自己的贺卡,则不同取法的种数为   .
[反思感悟] 抽(选)取与分配问题的常用解法:
(1)当涉及对象数目不大时,一般选用枚举法、树状图法、框图法或者图表法.
(2)当涉及对象数目很大时,一般有两种方法:
①直接使用分类加法计数原理或分步乘法计数原理.一般地,若抽取是有顺序的就按分步进行;若按对象特征抽取的,则按分类进行.
②间接法:去掉限制条件计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可.
知识点二 组数问题                
例2 已知0,1,2,3,4五个数字,请用以上5个数字,回答下列问题:
(1)可以排成多少个由三位数字组成的电话号码?
(2)可以排成多少个三位数?
(3)可以排成多少个能被2整除的无重复数字的三位数?
[延伸探究] 由本例中的五个数字可以组成多少个无重复数字的四位奇数?
[反思感悟] 常见的组数问题的解题原则:
(1)首先,明确题目条件对数字的要求,针对这一要求通过分类、分步进行组数;
(2)其次,注意特殊数字对各数位上数字的要求,如偶数的个位数字为偶数、两位及以上的数首位数字不能是0、被3整除的数各位数上的数字之和能被3整除等;
(3)最后,先分类再分步,从特殊数字或特殊位置进行组数.
知识点三 涂色问题                
例3 (1)如图所示,有A,B,C,D四个区域,用红、黄、蓝三种颜色涂色,要求任意两个相邻区域的颜色各不相同,共有   种不同的涂法.
(2)从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜中选出3种,分别种在三块不同的土地上,其中黄瓜必须种植,则有   种不同的种植方法.
[反思感悟] 涂色与种植问题的四个解答策略:
(1)按区域的不同以区域为主,分步计数,并用分步乘法计数原理计算.
(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”问题,用分类加法计数原理计算.
(3)将空间问题平面化,转化为平面区域的涂色问题.
(4)对于不相邻的区域,可分为同色和不同色两类,这是常用的分类标准.
                
1. 某年级要从3名男生,2名女生中选派3人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有(   )
A. 6种 B. 7种
C. 8种 D. 9种
2. 由数字1,2,3组成的无重复数字的整数中,偶数的个数为(   )
A. 15 B. 12 C. 10 D. 5
3. 甲、乙、丙三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲处,则不同的传递方式共有(   )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 12种
4. 对图中的A,B,C三个区域染色,每块区域染一种颜色,有公共边的区域不同色.现有红、黄、蓝三种不同的颜色可以选择,则不同的染色方法共有    种.
A B C

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