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- 2021-06-15 发布
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计数原理
1 两个计数原理的灵活应用
计数问题是数学中的重要研究对象,除了分类加法计数原理和分步乘法计数原理的理论支持,对于较复杂的计数问题要针对其问题特点,灵活的运用列举法、列表法、树形图法等方法来帮助解决,使问题的解决更加实用、直观.下面通过典例来说明.1.列举法
例1 某公司电脑采购员计划用不超过300元的资金购买单价分别为20元、40元的鼠标和键盘,根据需要,鼠标至少买5个,键盘至少买3个,则不同的选购方式共有( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
解析 依据选购鼠标和键盘的不同个数分类列举求解.
若买5个鼠标,则可买键盘3、4、5个;
若买6个鼠标,则可买键盘3、4个;
若买7个鼠标,则可买键盘3、4个;
若买8个鼠标,则可买键盘3个;
若买9个鼠标,则可买键盘3个.
根据分类加法计数原理,不同的选购方式共有3+2+2+1+1=9种.故选C.
答案 C
点评 本题背景中的数量不少,要找出关键数字,通过恰当分类和列举可得.列举看似简单,但在解决问题中显示出其实用性,并且我们还可以通过列举的方法去寻求问题中的规律.
2.树形图法
例2 甲、乙、丙三人传球,从甲开始传出,并记为第一次,经过5次传球,球恰好回到甲手中,则不同的传球方法的种数是( )
A.6 B.8 C.10 D.15
解析 本题数字不大,可用树形图法,结果一目了然.
如图,易知选C.
答案 C
点评 应用两个计数原理时,如果涉及的问题较抽象,且数量不太多时,可以用树状结构直观体现.
3.列表法
例3 四个人各写一张贺年卡,放在一起,然后每个人取一张不是自己写的贺年卡,共有多少种不同的取法?
解 把四个人分别编号①、②、③、④,他们写的4张贺年卡的各种方法全部列举出来,如下表:
四个人
取贺年卡的方法
①
2
2
2
3
3
3
4
4
4
②
1
3
4
1
4
4
1
3
3
③
4
4
1
4
1
2
2
1
2
④
3
1
3
2
2
1
3
2
1
方法编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
由表格可知,共有9种不同的方法.
点评 本题是一个错排问题,难以直接运用两个计数原理计算.借助表格,把各种情况一一列出,使问题直观解决.
4.直接法
例4 已知某容器中,H有3种同位素,Cl有2种同位素,Na有3种同位素,O有4种同位素,请问共可组成多少种HCl和NaOH?
解 因为HCl分子由两种元素构成,所以分两步完成:
第1步,选择氢元素,共有3种;
第2步,选择氯元素,共有2种.
由分步乘法计数原理得出有6种HCl.
同理,对于NaOH而言,分三步完成:
第1步,选择钠元素,有3种选法;
第2步,选择氧元素,有4种选法;
第3步,选择氢元素,有3种选法.
由分步乘法计数原理知,
共有NaOH种数为3×4×3=36.
点评 当问题情景中的规律明显,已符合分类加法计数原理或分步乘法计数原理中的某一类型时,可直接应用公式计算结果,但此法的关键是分清是“分类”还是“分步”问题.
2 排列、组合的破解之术
排列、组合,说它难吧,其实挺简单的,就是分析事件的逻辑步骤,然后用乘法原理、加法
原理计算就可.说简单吧,排列、组合却是同学们(包括很多学习很好的同学)最没把握的事情,同样难度的几道题,做顺了,三下五除二,几分钟内解决问题;做不顺,则如一团乱麻,很长时间也理不顺思路.下面谈谈破解常见排列、组合模型的常用方法!
一、特殊元素——优先法
对于有特殊要求的元素的排列、组合问题,一般应对有特殊要求的元素优先考虑.
例1 将数字1,2,3,4,5,6排成一列,记第i个数为ai(i=1,2,…,6),若a1≠1,a3≠3,a5≠5,a1