第一章计数原理 1.2排列与组合(第1课时)
一 、教学目标
(1)正确理解排列的意义。能利用树形图写出简单问题的所有排列; (2)了解排列和排列数的意义,能根据具体的问题,写出符合要求的排列; (3)掌握排列数公式,并能根据具体的问题,写出符合要求的排列数; (4)会分析与数字有关的排列问题,培养学生的抽象能力和逻辑思维能力;
(5)通过对排列应用问题的学习,让学生通过对具体事例的观察、归纳中找出规律,得出结论,以培养学生严谨的学习态度。 二、重点难点分析
本小节的重点是排列的定义、排列数及排列数的公式,并运用这个公式去解决有关排列数的应用问题。难点是导出排列数的公式和解有关排列的应用题。突破重点、难点的关键是对加法原理和乘法原理的掌握和运用,并将这两个原理的基本思想方法贯穿在解决排列应用问题当中。 三、教学过程 1、复习回顾
一个模型、 两个原理(分类加法计数原理和分步乘法计数原理)、 三个步骤、四种方法(列举法,排除法,构造模型法,特殊元素优先考虑法) 2、授课
问题1 从桐高高二(9)班甲、乙、丙3名同学中选2名,一名担任班长,一名担任副班长,则共有多少种不同的选法?并列出所有的选法。
把问题中被取的对象叫做元素,于是问题1就可以叙述为:
从3个不同的元素a,b,c中任取2个,然后按照一定的顺序排成一列,一共有多少种不同的排列方法。并列出所有不同的排法。问题2 从1,2,3,4这4个数字中,每次取3个排成一个三位数,共可得到多少个不同的三位数?并列出所有的三位数。(让学生回答。)
第一步,先确定百位上的数字。在1,2,3,4这四个数字中任取一个,有4种取法。
第二步,确定十位上的数字。当百位上的数字确定以后,十位上的数字只能从余下的三个数字去取,有3种方法。
第三步,确定个位上的数字。当百位、十位上的数字都确定以后,个位上的数字只能从余下的两个数字中去取,有2种方法。
根据分步乘法计数原理,所以共有4×3×2=24种。
利用树型图帮助我们列出所有的三位数,保证不重不漏。 知识点一 给出排列定义:
一般地说,从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素(本章只研究被取出的元素各不相同的情况),按着一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。 (让学生归纳一下排列的特征。) (1)元素不能重复
(2)按照一定顺序就是与位置有关,这是判断一个问题是否是排列问题的关键。
注意:两个排列相同,当且仅当这两个排列中的元素完全相同,而且元素的排列顺序也完全相同。 m<n时的排列叫选排列,
m=n时的排列叫全排列。例1、下列问题中哪些是排列问题?(1)10名学生中抽2名学生开会 (2)10名学生中选2名做正、副组长(3)从2,3,5,7,11中任取两个数相乘 (4)从2,3,5,7,11中任取两个数相除
(7)有10个车站,共需要多少种车票?(8)有10个车站,共需要多少种不同的票价?排列数:从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数。用符号
m
表示。注意区别排列和排列数的不同“一个排列”是指:从n个不同元素中,任取m个元素,An
按照一定的顺序排成一列。不是数。“排列数”是指:从n个不同的元素中,任取m个元素的所有排列的个数,是一个数,而不表示具体的排列。探究1 从n个不同元素中取出2个元素的排列数探究2 从n个不同元素中取出3个元素的排列数1、公式右边第一个因数是n;
2、后面每个因数都比前面一个因数少1; 3、总共有m个因数相乘; 4、最后一个因数是n-m+1。
n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,这时公式中的m=n,即有
2是多少? An3又是多少?这个公式的特点是:(先让学生总结) AnA
nnn(n1)21就是说,n个不同元素全部取出的排列数,等于正整数1到n的连乘积,正整数1到n的连乘积,叫做n的阶乘,用n!表示,所以n个不同元素的全排列数公式可以写成
An!nn另外,我们规定0!=1 例二 解方程A2x4、课堂小结
1、排列与排列数的定义2、排列数公式 3、全排列的定义和公式
32 100Ax