高中数学选修2-3导学案

湖南宁远一中高二数学◆选修2－3◆导学案编写：校审：1§1.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理（1）学习目标1.通过实例，总结出分类计数原理、分步计数原理；2.了解分类、分步的特征，合理分类、分步；3.体会计数的基本原则：不重复，不遗漏.学习过程一、课前准备（预习教材P2~P5，找出疑惑之处）复习1从高二（1）班的50名学生中挑选1名同学担任学校元旦晚会主持人，有多少种不同挑选结果？复习2：一次会议共3人参加，结束时，大家两两握手，互相道别，请你统计一下，大家握手次数共有多少？二、新课导学※学习探究探究任务一：分类计数原理问题1：用一个大写的英文字母或一个阿拉伯数字给教室的座位编号，总共能编出多少种不同的号码？分析：给座位编号的方法可分____类方法?第一类方法用，有___种方法;第二类方法用，有___种方法;∴能编出不同的号码有__________种方法.新知：分类计数原理－加法原理：如果完成一件工作有两类不同的方案，由第1类方案中有m种方法，在第2类方案中有n种不同的方法，那么，完成这件工作共有nm种不同的方法.试试：一件工作可以用2种方法完成，有5人只会用第1种方法完成，另有4人只会用第2种方法完成，从中选出1人来完成这项工作，不同选法的种数是.反思：使用分类计数原理的条件是什么？分类加法原理可以推广到两类以上的方法吗？探究任务二：分步计数原理问题2：用前六个大写的英文字母和1～9九个阿拉伯数字，以,,,,,2121BBAA…的方式给教室的座位编号，总共能编出多少种不同的号码？分析：每一个编号都是由个部分组成，第一部分是，有____种编法，第二部分是，有种编法；要完成一个编号，必须完成上面两部分，每一部分就是一个步骤，所以，不同的号码一共有个.新知：分步计数原理－乘法原理：完成一件工作需要两个步骤，完成第1步有m种不同的方法，完成第2步有n种不同的方法，那么，完成这件工作共有nm种不同方法。试试：从A村去B村的道路有3条，从B村去C村的道路有2条，从A村经B村去C村，不同的路线有条.反思：使用乘法原理的条件是什么？分步乘法原理可以推广到两部以上的问题吗？※典型例题例1在填报高考志愿时，一名高中毕业生了解到，A,B两大学都有一些自己感兴趣的专业，具体如下：A大学B大学生物学数学化学会计学医学信息技术学物理学法学工程学那么，这名同学可能的专业选择共有多少种?变式：在上题中，如果数学也是A大学的强项专业，则A大学共有6个专业可以选择，B大学共有4个专业可以选择，那么用分类加法原理，得到这名同学可能的专业选择共有1046种.这种算法对吗？小结：加法原理针对的是分类问题，其中的各种方法相互独立，用其中任何一种方法都可以完成这件事.2008年下学期◆高二月日班级：姓名：第一章计数原理2例2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，有多少种不同的取法？（2）从书架的第1、2、3层各取1本书，有多少种不同的取法？变式：要从甲，乙，丙3副不同的画中选出2副，分别挂在左，右两边墙上的指定位置，问共有多少种不同的选法？小结：在解决实际问题中，要分清题意，正确选择加法原理和乘法原理，乘法原理针对的是分步问题，其中的各步骤相互依存，只有各个步骤都完成才算完成这件事.※动手试试练1.现有高一年级的学生3名，高二年级的学生5名，高三年级的学生4名.⑴从中任选1人参加接待外宾的活动，有多少种不同的选法？⑵从3个年级的学生中各选1人参加接待外宾的活动，有多少种不同的选法?三、总结提升※学习小结1.什么是分类加法原理？加法原理使用的条件是什么？2.什么是分步乘法原理？乘法原理使用的条件是什么？※知识拓展集合A中有n个元素，则集合A的子集的个数有n2个.学习评价※自我评价你完成本节导学案的情况为（）.A.很好B.较好C.一般D.较差※当堂检测（时量：5分钟满分：10分）计分：1.一个商店销售某种型号的电视机，其中本地产品有4种，外地产品有7种，要买1台这种型号的电视机，有种不同的选法.2.某班有男生30人，女生20人，现要从中选出男，女各1人代表班级参加比赛，共有种不同选法.3.乘积nnbbbaaa2121展开后，共有项.4.要从甲、乙、丙3名工人中选出2名分别上日班和晚班，有种不同的选法.5.一种号码拨号锁有4个拨号盘，每个拨号盘上有从0到9共10个数字，这4个拨号盘可以组成个四位数号码.课后作业1.如图，从甲地到乙地有2条路，从乙地到丁地有3条路；从甲地到丙地有4条路，从丙地到丁地有2条路.从甲地到丁地共有多少条不同的路线？2.如图，一条电路从A处到B处接通时，可有多少条不同的线路？湖南宁远一中高二数学◆选修2－3◆导学案编写：校审：3§1.1.分类加法计数原理与分步乘法计数原理（2）学习目标1.能根据具体问题的特征，选择运用分类计数原理、分步计数原理；2.能综合运用两个原理解决一些简单的实际问题；3.会用列举法解一些简单问题，并体会两个原理的作用.学习过程一、课前准备（预习教材P5~P10，找出疑惑之处）复习1：什么是分类计数原理？什么是分步计数原理？它们在使用时的主要区别是什么？复习2：现有高二年级某班三个组学生24人，其中第一、二、三组各7人、8人、9人，他们自愿组成数学兴趣小组.⑴选其中1人为负责人，有多少种不同的选法？⑵每组选1名组长，有多少种不同的选法？二、新课导学※学习探究探究任务一：两个原理的应用问题：给程序模块命名，需要用3个字符，其中首字符要求用字母A～G或U～Z,后两个要求用数字1～9.问最多可以给多少个程序命名？新知：用两个计数原理解决计数问题时，最重要的是在开始计算之前进行仔细分析，正确选择是分类还是分步.分类要做到“不重不漏”，分类后再分别对每一类进行计数，最后用加法原理求和；分步要做到“步骤完整”，完成所有步骤，恰好完成任务.试试：积4321321321ccccbbbaaa展开后共有多少项？反思：在实际问题中，一个问题可能同时使用两个原理，有时还可能多次使用同一原理.※典型例题例1核糖核酸（RNA）分子是生物细胞中发现的化学成分.一个RNA分子是一个有着数百个甚至数千个位置的长链，长链中每一个位置上都由一种称为碱基的化学成分所占据.总共有4中不同的碱基，分别是A,C,G,U表示.在一个RNA分子中，各种碱基能够以任意次序出现，所以在任意位置上的碱基与其他位置的碱基无关.假设有一类RNA分子有100个碱基组成，那么能有多少种不同的RNA分子？变式：电子元件很容易实现电路的通与断，电位的高与低等两种状态，而这也是最容易控制的两种状态.因此计算机内部就采用了每一位只有0或1两种数字的计数法，即二进制.为了使计算机能够识别字符，需要对字符进行编码，每个字符可以用一个或两个字节来表示，其中字节是计算机中数据存储的最小计量单位，每个字节由8个二进制位构成.问：⑴一个字节（8位）最多可以表示多少个不同的字符？⑵计算机汉字国标码包含了6763个汉字，一个汉字为一个字符，要对这些汉字进行编码，每个汉字至少要用多少个字节表示？小结：使用分步计数原理时，要注意各步中所有的可能情况，做到不重不漏.例2计算机编程人员在编好程序以后需要对程序进行测试.程序员需要知道到底有多少条执行路径，以便知道需要提供多少个测试数据.一般地，一个程序模块2008年下学期◆高二月日班级：姓名：第一章计数原理4由许多子模块组成.如图，它是一个具有许多执行路径的程序模块.问：这个程序模块有多少条执行路径？变式：随着人们生活水平的提高，某城市家庭汽车拥有量迅速增长，汽车牌照号码需要扩容.交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法，每一个汽车牌照都必须有3个不重复的英文字母和3个不重复的阿拉伯数字，并且3个字母必须合成一组出现，3个数字也必须合成一组出现.那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照？※动手试试练1.某商场有6个门，如果某人从其中的任意一个门进入商场，并且要求从其他的门出去，共有多少种不同的进出商场的方式？练2.由数字0，1，2，3，4可以组成多少个三位数？（各位上的数允许重复）三、总结提升※学习小结1.正确选择是分类还是分步的方法2.分类要做到“不重不漏”，分步要做到“步骤完整”.※知识拓展乘法运算是特定条件下加法运算的简化，分步乘法计数原理和分类加法计数原理也有类似关系.学习评价※自我评价你完成本节导学案的情况为（）.A.很好B.较好C.一般D.较差※当堂检测（时量：5分钟满分：10分）计分：1.从5名同学中选出正，副组长各一名，共有种不同的选法.2.某电话局管辖范围内的电话号码由8位数字组成，其中前4位的数字是不变的，后4位数字都是0到9之间的一个数字，那么这个电话局最多有个.3.用1，5，9，13中的任意一个数作分子，4，8，12，16中任意一个数作分母，可以构成个不同的分数，可以构成个不同的真分数.4.在平面直角坐标系内，横坐标与纵坐标均在集合｛0，1，2，3，4，5｝内取值的不同点共有个.5.有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，不同的报名种数是.课后作业1.设x,yN，4xy，则在直角坐标系中满足条件的点Mx,y共有个；2.在在平面直角坐标系内，斜率在集合B=｛1，3，5，7｝,y轴上的截距在集合C=｛2，4，6，8｝内取值的不同直线共有条.3.有3个班的同学分别从5个风景点中选择一处游览，不同选法种数是.4.在1～20共20个整数中取两个数相加,使其和为偶数的不同取法共有种.5.用1，2，3三个数字，可组成个无重复数字的自然数.6.一个班级有8名教师，30位男同学，20名女同学，从中任选教师代表和学生代表各一名，共有不同的选择种数为.湖南宁远一中高二数学◆选修2－3◆导学案编写：校审：5§1.2.1.排列（1）学习目标1.理解排列、排列数的概念；2.了解排列数公式的推导.学习过程一、课前准备（预习教材P14~P18，找出疑惑之处）复习1：交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法，每一个汽车牌照都必须有2个不重复的英文字母和4个不重复的阿拉伯数字，并且2个字母必须合成一组出现，4个数字也必须合成一组出现.那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照？复习2：从甲，乙，丙3名同学中选出2名参加一项活动，其中1名同学参加上午的活动，另一名参加下午的活动，有多少种不同的选法？二、新课导学※学习探究探究任务一：排列问题1：上面复习1，复习2中的问题，用分步计数原理解决显得繁琐，能否对这一类计数问题给出一种简捷的方法呢？新知1：排列的定义一般地，从n个元素中取出m（）个元素，按照一定的排成一排，叫做从个不同元素中取出个元素的一个排列.试试：写出从4个不同元素中任取2个元素的所有排列.反思：排列问题有何特点？什么条件下是排列问题？探究任务二：排列数及其排列数公式新知2排列数的定义从个元素中取出（nm）个元素的的个数，叫做从n个不同元素取出m元素的排列数，用符合表示.试试：从4个不同元素a，b,c，d中任取2个，然后按照一定的顺序排成一列，共有多少种不同的排列方法？问题：⑴从n个不同元素中取出2个元素的排列数是多少？⑵从n个不同元素中取出3个元素的排列数是少？⑶从n个不同元素中取出m（nm）个元素的排列数是多少？新知3排列数公式从n个不同元素中取出m（nm）个元素的排列数mnA新知4全排列从n个不同元素中取出的一个排列，叫做n个元素的一个全排列，用公式表示为nnA※典型例题例1计算：⑴410A;⑵218A;⑶441010AA.变式：计算下列各式：⑴215A;⑵66A⑶28382AA;⑷6688AA.2008年下学期◆高二月日班级：姓名：第一章计数原理6例2若17161554mnA，则n，m．变式:乘积(55)(56)(68)(69)nnnn用排列数符号表示．（,nN）例3求证：11mnmnnAA变式求证：7766778878