數(shù)學教案高中教學范文5篇
一般地,從m個不同的元素中,任取n(n≤m)個元素為一組,叫作從m個不同元素中取出n個元素的一個組合。接下來是小編為大家整理的數(shù)學教案高中教學范文,希望大家喜歡!
數(shù)學教案高中教學范文一
概率統(tǒng)計
一、 知識梳理
1.三種抽樣方法的聯(lián)系與區(qū)別:
類別 共同點 不同點 相互聯(lián)系 適用范圍
簡單隨機抽樣 都是等概率抽樣 從總體中逐個抽取 總體中個體比較少
系統(tǒng)抽樣 將總體均勻分成若干部分;按事先確定的規(guī)則在各部分抽取 在起始部分采用簡單隨機抽樣 總體中個體比較多
分層抽樣 將總體分成若干層,按個體個數(shù)的比例抽取 在各層抽樣時采用簡單隨機抽樣或系統(tǒng)抽樣 總體中個體有明顯差異
(1)從含有N個個體的總體中抽取n個個體的樣本,每個個體被抽到的概率為
(2)系統(tǒng)抽樣的步驟: ①將總體中的個體隨機編號;②將編號分段;③在第1段中用簡單隨機抽樣確定起始的個體編號;④按照事先研究的規(guī)則抽取樣本.
(3)分層抽樣的步驟:①分層;②按比例確定每層抽取個體的個數(shù);③各層抽樣;④匯合成樣本.
(4) 要懂得從圖表中提取有用信息
如:在頻率分布直方圖中①小矩形的面積=組距 =頻率②眾數(shù)是矩形的中點的橫坐標③中位數(shù)的左邊與右邊的直方圖的面積相等,可以由此估計中位數(shù)的值
2.方差和標準差都是刻畫數(shù)據(jù)波動大小的數(shù)字特征,一般地,設一組樣本數(shù)據(jù) , ,…, ,其平均數(shù)為 則方差 ,標準差
3.古典概型的概率公式:如果一次試驗中可能出現(xiàn)的結果有 個,而且所有結果都是等可能的,如果事件 包含 個結果,那么事件 的概率P=
特別提醒:古典概型的兩個共同特點:
○1 ,即試中有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個,即樣本空間Ω中的元素個數(shù)是有限的;
○2 ,即每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。
4. 幾何概型的概率公式: P(A)=
特別提醒:幾何概型的特點:試驗的結果是無限不可數(shù)的;○2每個結果出現(xiàn)的可能性相等。
二、夯實基礎
(1)某單位有職工160名,其中業(yè)務人員120名,管理人員16名,后勤人員24名.為了解職工的某種情況,要從中抽取一個容量為20的樣本.若用分層抽樣的方法,抽取的業(yè)務人員、管理人員、后勤人員的人數(shù)應分別為____________.
(2)某賽季,甲、乙兩名籃球運動員都參加了
11場比賽,他們所有比賽得分的情況用如圖2所示的莖葉圖表示,
則甲、乙兩名運動員得分的中位數(shù)分別為( )
A.19、13 B.13、19 C.20、18 D.18、20
(3)統(tǒng)計某校1000名學生的數(shù)學會考成績,
得到樣本頻率分布直方圖如右圖示,規(guī)定不低于60分為
及格,不低于80分為優(yōu)秀,則及格人數(shù)是 ;
優(yōu)秀率為 。
(4)在一次歌手大獎賽上,七位評委為歌手打出的分數(shù)如下:
9.4 8.4 9.4 9.9 9.6 9.4 9.7
去掉一個分和一個最低分后,所剩數(shù)據(jù)的平均值
和方差分別為( )
A.9.4, 0.484 B.9.4, 0.016 C.9.5, 0.04 D.9.5, 0.016
(5)將一顆骰子先后拋擲2次,觀察向上的點數(shù),則以第一次向上點數(shù)為橫坐標x,第二次向上的點數(shù)為縱坐標y的點(x,y)在圓x2+y2=27的內部的概率________.
(6)在長為12cm的線段AB上任取一點M,并且以線段AM為邊的正方形,則這正方形的面積介于36cm2與81cm2之間的概率為( )
三、高考鏈接
07、某班50名學生在一次百米測試中,成績全部介于13秒與19秒之間,將測試結果按如下方式分成六組:第一組,成績大于等于13秒且小于14秒;第二組,成績大于等于14秒且小于15秒
; 第六組,成績大于等于18秒且小于等于19秒.右圖
是按上述分組方法得到的頻率分布直方圖.設成績小于17秒
的學生人數(shù)占全班總人數(shù)的百分比為 ,成績大于等于15秒
且小于17秒的學生人數(shù)為 ,則從頻率分布直方圖中可分析
出 和 分別為( )
08、從某項綜合能力測試中抽取100人的成績,統(tǒng)計如表,則這100人成績的標準差為( )
分數(shù) 5 4 3 2 1
人數(shù) 20 10 30 30 10
09、在區(qū)間 上隨機取一個數(shù)x, 的值介于0到 之間的概率為( ).
08、現(xiàn)有8名奧運會志愿者,其中志愿者 通曉日語, 通曉俄語, 通曉韓語.從中選出通曉日語、俄語和韓語的志愿者各1名,組成一個小組.
(Ⅰ)求 被選中的概率;(Ⅱ)求 和 不全被選中的概率.
數(shù)學教案高中教學范文二
組合
教學目標
(1)使學生正確理解組合的意義,正確區(qū)分排列、組合問題;
(2)使學生掌握組合數(shù)的計算公式、組合數(shù)的性質用組合數(shù)與排列數(shù)之間的關系;
(3)通過學習組合知識,讓學生掌握類比的學習方法,并提高學生分析問題和解決問題的能力;
(4)通過對排列、組合問題求解與剖析,培養(yǎng)學生學習興趣和思維深刻性,學生具有嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
教學建議
一、知識結構
二、重點難點分析
本小節(jié)的重點是組合的定義、組合數(shù)及組合數(shù)的公式,組合數(shù)的性質。難點是解組合的應用題。突破重點、難點的關鍵是對加法原理與乘法原理的掌握和應用,并將這兩個原理的基本思想貫穿在解決組合應用題當中。
組合與組合數(shù),也有上面類似的關系。從n個不同元素中任取m(m≤n)個元素并成一組,叫做從n個不同元素中任取m個元素的一個組合。所有這些不同的組合的個數(shù)叫做組合數(shù)。從集合的角度看,從n個元素的有限集中取出m個組成的一個集合(無序集),相當于一個組合,而這種集合的個數(shù),就是相應的組合數(shù)。
解排列組合應用題時主要應抓住是排列問題還是組合問題,其次要搞清需要分類,還是需要分步.切記:排組分清(有序排列、無序組合),加乘明確(分類為加、分步為乘).
三、教法設計
1.對于基礎較好的學生,建議把排列與組合的概念進行對比的進行學習,這樣有利于搞請這兩組概念的區(qū)別與聯(lián)系.
2.學生與老師可以合編一些排列組合問題,如“45人中選出5人當班干部有多少種選法?”與“45人中選出5人分別擔任班長、副班長、體委、學委、生委有多少種選法?”這是兩個相近問題,同學們會根據(jù)自己身邊的實際可以編出各種各樣的具有特色的問題,教師要引導學生辨認哪個是排列問題,哪個是組合問題.這樣既調動了學生學習的積極性,又在編題辨題中澄清了概念.
為了理解排列與組合的概念,建議大家學會畫排列與組合的樹圖.如,從a,b,c,d 4個元素中取出3個元素的排列樹圖與組合樹圖分別為:
排列樹圖
由排列樹圖得到,從a,b,c,d 取出3個元素的所有排列有24個,它們分別是:abc,abd,acb.abd,adc,adb,bac,bad,bca,bcd,bda,bdc.……dca,dcb.
組合樹圖
由組合樹圖可得,從a,b,c,d中取出3個元素的組合有4個,它們是(abc),(abd),(acd),(bcd).
從以上兩組樹圖清楚的告訴我們,排列樹圖是對稱的,組合圖式不是對稱的,之所以排列樹圖具有對稱性,是因為對于a,b,c,d四個字母哪一個都有在第一位的機會,哪一個都有在第二位的機會,哪一個都有在第三位的機會,而組合只考慮字母不考慮順序,為實現(xiàn)無順序的要求,我們可以限定a,b,c,d的順序是從前至后,固定了死順序等于無順序,這樣組合就有了自己的樹圖.
學會畫組合樹圖,不僅有利于理解排列與組合的概念,還有助于推導組合數(shù)的計算公式.
3.排列組合的應用問題,教師應從簡單問題問題入手,逐步到有一個附加條件的單純排列問題或組合問題,最后在設及排列與組合的綜合問題.
對于每一道題目,教師必須先讓學生獨立思考,在進行全班討論,對于學生的每一種解法,教師要先讓學生判斷正誤,在給予點播.對于排列、組合應用問題的解決我們提倡一題多解,這樣有利于培養(yǎng)學生的分析問題解決問題的能力,在學生的多種解法基礎上教師要引導學生選擇方案,總結解題規(guī)律.對于學生解題中的常見錯誤,教師一定要講明道理,認真分析錯誤原因,使學生在是非的判斷得以提高.
4.兩個性質定理教學時,對定理1,可以用下例來說明:從4個不同的元素a,b,c,d里每次取出3個元素的組合及每次取出1個元素的組合分別是
這就說明從4個不同的元素里每次取出3個元素的組合與從4個元素里每次取出1個元素的組合是—一對應的.
對定理2,可啟發(fā)學生從下面問題的討論得出.從n個不同元素 , ,…, 里每次取出m個不同的元素( ),問:(1)可以組成多少個組合;(2)在這些組合里,有多少個是不含有 的; (3)在這些組合里,有多少個是含有 的;(4)從上面的結果,可以得出一個怎樣的公式.在此基礎上引出定理2.
對于 ,和 一樣,是一種規(guī)定.而學生常常誤以為是推算出來的,因此,教學時要講清楚.
教學設計示例
教學目標
(1)使學生正確理解組合的意義,正確區(qū)分排列、組合問題;
(2)使學生掌握組合數(shù)的計算公式;
(3)通過學習組合知識,讓學生掌握類比的學習方法,并提高學生分析問題和解決問題的能力;
教學重點難點
重點是組合的定義、組合數(shù)及組合數(shù)的公式;
難點是解組合的應用題.
教學過程設計
(-)導入新課
(教師活動)提出下列思考問題,打出字幕.
[字幕]一條鐵路線上有6個火車站,(1)需準備多少種不同的普通客車票?(2)有多少種不同票價的普通客車票?上面問題中,哪一問是排列問題?哪一問是組合問題?
(學生活動)討論并回答.
答案提示:(1)排列;(2)組合.
[評述]問題(1)是從6個火車站中任選兩個,并按一定的順序排列,要求出排法的種數(shù),屬于排列問題;(2)是從6個火車站中任選兩個并成一組,兩站無順序關系,要求出不同的組數(shù),屬于組合問題.這節(jié)課著重研究組合問題.
設計意圖:組合與排列所研究的問題幾乎是平行的.上面設計的問題目的是從排列知識中發(fā)現(xiàn)并提出新的問題.
(二)新課講授
[提出問題 創(chuàng)設情境]
(教師活動)指導學生帶著問題閱讀課文.
[字幕]1.排列的定義是什么?
2.舉例說明一個組合是什么?
3.一個組合與一個排列有何區(qū)別?
(學生活動)閱讀回答.
(教師活動)對照課文,逐一評析.
設計意圖:激活學生的思維,使其將所學的知識遷移過渡,并盡快適應新的環(huán)境.
【歸納概括 建立新知】
(教師活動)承接上述問題的回答,展示下面知識.
[字幕]模型:從 個不同元素中取出 個元素并成一組,叫做從 個不同元素中取出 個元素的一個組合.如前面思考題:6個火車站中甲站→乙站和乙站→甲站是票價相同的車票,是從6個元素中取出2個元素的一個組合.
組合數(shù):從 個不同元素中取出 個元素的所有組合的個數(shù),稱之,用符號 表示,如從6個元素中取出2個元素的組合數(shù)為 .
[評述]區(qū)分一個排列與一個組合的關鍵是:該問題是否與順序有關,當取出元素后,若改變一下順序,就得到一種新的取法,則是排列問題;若改變順序,仍得原來的取法,就是組合問題.
(學生活動)傾聽、思索、記錄.
(教師活動)提出思考問題.
[投影] 與 的關系如何?
(師生活動)共同探討.求從 個不同元素中取出 個元素的排列數(shù) ,可分為以下兩步:
第1步,先求出從這 個不同元素中取出 個元素的組合數(shù)為 ;
第2步,求每一個組合中 個元素的全排列數(shù)為 .
根據(jù)分步計數(shù)原理,得到
[字幕]公式1:
公式2:
(學生活動)驗算 ,即一條鐵路上6個火車站有15種不同的票價的普通客車票.
設計意圖:本著以認識概念為起點,以問題為主線,以培養(yǎng)能力為核心的宗旨,逐步展示知識的形成過程,使學生思維層層被激活、逐漸深入到問題當中去.
【例題示范 探求方法】
(教師活動)打出字幕,給出示范,指導訓練.
[字幕]例1 列舉從4個元素 中任取2個元素的所有組合.
例2 計算:(1) ;(2) .
(學生活動)板演、示范.
(教師活動)講評并指出用兩種方法計算例2的第2小題.
[字幕]例3 已知 ,求 的所有值.
(學生活動)思考分析.
解 首先,根據(jù)組合的定義,有
?、?/p>
其次,由原不等式轉化為
即
解得 ②
綜合①、②,得 ,即
[點評]這是組合數(shù)公式的應用,關鍵是公式的選擇.
設計意圖:例題教學循序漸進,讓學生鞏固知識,強化公式的應用,從而培養(yǎng)學生的綜合分析能力.
【反饋練習 學會應用】
(教師活動)給出練習,學生解答,教師點評.
[課堂練習]課本P99練習第2,5,6題.
[補充練習]
[字幕]1.計算:
2.已知 ,求 .
(學生活動)板演、解答.
設計意圖:課堂教學體現(xiàn)以學生為本,讓全體學生參與訓練,深刻揭示排列數(shù)公式的結構、特征及應用.
【點評矯正 交流提高】
(教師活動)依照學生的板演,給予指正并總結.
補充練習答案:
1.解:原式:
2.解:由題設得
整理化簡得 ,
解之,得 或 (因 ,舍去),
所以 ,所求
[字幕]小結:
1.前一個公式主要用于計算具體的組合數(shù),而后一個公式則主要用于對含有字母的式子進行化簡和論證.
2.在解含組合數(shù)的方程或不等式時,一定要注意組合數(shù)的上、下標的限制條件.
(學生活動)交流討論,總結記錄.
設計意圖:由“實踐——認識——一實踐”的認識論,教學時抓住“學習—一練習——反饋———小結”這些環(huán)節(jié),使教學目標得以強化和落實.
(三)小結
(師生活動)共同小結.
本節(jié)主要內容有
1.組合概念.
2.組合數(shù)計算的兩個公式.
(四)布置作業(yè)
1.課本作業(yè):習題10 3第1(1)、(4),3題.
2.思考題:某學習小組有8個同學,從男生中選2人,女生中選1人參加數(shù)學、物理、化學三種學科競賽,要求每科均有1人參加,共有180種不同的選法,那么該小組中,男、女同學各有多少人?
3.研究性題:
在 的 邊上除頂點 外有 5個點,在 邊上有 4個點,由這些點(包括 )能組成多少個四邊形?能組成多少個三角形?
(五)課后點評
在學習了排列知識的基礎上,本節(jié)課引進了組合概念,并推導出組合數(shù)公式,同時調控進行訓練,從而培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力.
作業(yè)參考答案
2.解;設有男同學 人,則有女同學 人,依題意有 ,由此解得 或 或2.即男同學有5人或6人,女同學相應為3人或2人.
3.能組成 (注意不能用 點為頂點)個四邊形, 個三角形.
探究活動
同室四人各寫一張賀年卡,先集中起來,然后每人從中拿一張別人送出的賀年卡,那么四張不同的分配萬式可有多少種?
解 設四人分別為甲、乙、丙、丁,可從多種角度來解.
解法一 可將拿賀卡的情況,按甲分別拿乙、丙、丁制作的賀卡的情形分為三類,即:
甲拿乙制作的賀卡時,則賀卡有3種分配方法.
甲拿丙制作的賀卡時,則賀卡有3種分配方法.
甲拿丁制作的賀卡時,則賀卡有3種分配方法.
由加法原理得,賀卡分配方法有3+3+3=9種.
解法二 可從利用排列數(shù)和組合數(shù)公式角度來考慮.這時還存在正向與逆向兩種思考途徑.
正向思考,即從滿足題設條件出發(fā),分步完成分配.先可由甲從乙、丙、丁制作的賀卡中選取1張,有 種取法,剩下的乙、丙、丁中所制作賀卡被甲取走后可在剩下的3張賀卡中選取1張,也有 種,最后剩下2人可選取的賀卡即是這2人所制作的賀卡,其取法只有互取對方制作賀卡1種取法.根據(jù)乘法原理,賀卡的分配方法有 (種).
逆向思考,即從4人取4張不同賀卡的所有取法中排除不滿足題設條件的取法.不滿足題設條件的取法為,其中只有1人取自己制作的賀卡,其中有2人取自己制作的賀卡,其中有3人取自己制作的賀卡(此時即為4人均拿自己制作的賀卡).其取法分別為 1.故符合題設要求的取法共有 (種).
說明(1)對一類元素不太多而利用排列或組合計算公式計算比較復雜,且容易重復遺漏計算的排列組合問題,??刹捎弥苯臃诸惡笥眉臃ㄔ磉M行計算,如本例采用解法一的做法.
(2)設集合 ,如果S中元素的一個排列 滿足 ,則稱該排列為S的一個錯位排列.本例就屬錯位排列問題.如將S的所有錯位排列數(shù)記為 ,則 有如下三個計算公式(李宇襄編著《組合數(shù)學》,北京師范大學出版社出版):
①
?、?/p>
③
數(shù)學教案高中教學范文三
排列
教學目標
(1)正確理解排列的意義。能利用樹形圖寫出簡單問題的所有排列;
(2)了解排列和排列數(shù)的意義,能根據(jù)具體的問題,寫出符合要求的排列;
(3)掌握排列數(shù)公式,并能根據(jù)具體的問題,寫出符合要求的排列數(shù);
(4)會分析與數(shù)字有關的排列問題,培養(yǎng)學生的抽象能力和邏輯思維能力;
(5)通過對排列應用問題的學習,讓學生通過對具體事例的觀察、歸納中找出規(guī)律,得出結論,以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
教學建議
一、知識結構
二、重點難點分析
本小節(jié)的重點是排列的定義、排列數(shù)及排列數(shù)的公式,并運用這個公式去解決有關排列數(shù)的應用問題.難點是導出排列數(shù)的公式和解有關排列的應用題.突破重點、難點的關鍵是對加法原理和乘法原理的掌握和運用,并將這兩個原理的基本思想方法貫穿在解決排列應用問題當中.
從n個不同元素中任取m(m≤n)個元素,按照一定的順序排成一列,稱為從n個不同元素中任取m個元素的一個排列.因此,兩個相同排列,當且僅當他們的元素完全相同,并且元素的排列順序也完全相同.排列數(shù)是指從n個不同元素中任取m(m≤n)個元素的所有不同排列的種數(shù),只要弄清相同排列、不同排列,才有可能計算相應的排列數(shù).排列與排列數(shù)是兩個概念,前者是具有m個元素的排列,后者是這種排列的不同種數(shù).從集合的角度看,從n個元素的有限集中取出m個組成的有序集,相當于一個排列,而這種有序集的個數(shù),就是相應的排列數(shù).
公式推導要注意緊扣乘法原理,借助框圖的直視解釋來講解.要重點分析好 的推導.
排列的應用題是本節(jié)教材的難點,通過本節(jié)例題的分析,應注意培養(yǎng)學生解決應用問題的能力.
在分析應用題的解法時,教材上先畫出框圖,然后分析逐次填入時的種數(shù),這樣解釋比較直觀,教學上要充分利用,要求學生作題時也應盡量采用.
在教學排列應用題時,開始應要求學生寫解法要有簡要的文字說明,防止單純的只寫一個排列數(shù),這樣可以培養(yǎng)學生的分析問題的能力,在基本掌握之后,可以逐漸地不作這方面的要求.
三、教法建議
①在講解排列數(shù)的概念時,要注意區(qū)分“排列數(shù)”與“一個排列”這兩個概念.一個排列是指“從n個不同元素中,任取出m個元素,按照一定的順序擺成一排”,它不是一個數(shù),而是具體的一件事;排列數(shù)是指“從n個不同元素中取出m個元素的所有排列的個數(shù)”,它是一個數(shù).例如,從3個元素a,b,c中每次取出2個元素,按照一定的順序排成一排,有如下幾種:
ab,ac,ba,bc,ca,cb,
其中每一種都叫一個排列,共有6種,而數(shù)字6就是排列數(shù),符號 表示排列數(shù).
②排列的定義中包含兩個基本內容,一是“取出元素”,二是“按一定順序排列”.
從定義知,只有當元素完全相同,并且元素排列的順序也完全相同時,才是同一個排列,元素完全不同,或元素部分相同或元素完全相同而順序不同的排列,都不是同一排列。叫不同排列.
在定義中“一定順序”就是說與位置有關,在實際問題中,要由具體問題的性質和條件來決定,這一點要特別注意,這也是與后面學習的組合的根本區(qū)別.
在排列的定義中 ,如果 有的書上叫選排列,如果 ,此時叫全排列.
要特別注意,不加特殊說明,本章不研究重復排列問題.
?、坳P于排列數(shù)公式的推導的教學.公式推導要注意緊扣乘法原理,借助框圖的直視解釋來講解.課本上用的是不完全歸納法,先推導 , ,…,再推廣到 ,這樣由特殊到一般,由具體到抽象的講法,學生是不難理解的.
導出公式 后要分析這個公式的構成特點,以便幫助學生正確地記憶公式,防止學生在“n”、“m”比較復雜的時候把公式寫錯.這個公式的特點可見課本第229頁的一段話:“其中,公式右邊第一個因數(shù)是n,后面每個因數(shù)都比它前面一個因數(shù)少1,最后一個因數(shù)是 ,共m個因數(shù)相乘.”這實際是講三個特點:第一個因數(shù)是什么?最后一個因數(shù)是什么?一共有多少個連續(xù)的自然數(shù)相乘.
公式 是在引出全排列數(shù)公式 后,將排列數(shù)公式變形后得到的公式.對這個公式指出兩點:(1)在一般情況下,要計算具體的排列數(shù)的值,常用前一個公式,而要對含有字母的排列數(shù)的式子進行變形或作有關的論證,要用到這個公式,教材中第230頁例2就是用這個公式證明的問題;(2)為使這個公式在 時也能成立,規(guī)定 ,如同 時 一樣,是一種規(guī)定,因此,不能按階乘數(shù)的原意作解釋.
?、芙ㄗh應充分利用樹形圖對問題進行分析,這樣比較直觀,便于理解.
?、輰W生在開始做排列應用題的作業(yè)時,應要求他們寫出解法的簡要說明,而不能只列出算式、得出答數(shù),這樣有利于學生得更加扎實.隨著學生解題熟練程度的提高,可以逐步降低這種要求.
教學設計示例
排列
教學目標
(1)正確理解排列的意義。能利用樹形圖寫出簡單問題的所有排列;
(2)了解排列和排列數(shù)的意義,能根據(jù)具體的問題,寫出符合要求的排列;
(3)會分析與數(shù)字有關的排列問題,培養(yǎng)學生的抽象能力和邏輯思維能力;
教學重點難點
重點是排列的定義、排列數(shù)并運用這個公式去解決有關排列數(shù)的應用問題。
難點是解有關排列的應用題。
教學過程設計
一、 復習引入
上節(jié)課我們學習了兩個基本原理,請大家完成以下兩題的練習(用投影儀出示):
1.書架上層放著50本不同的社會科學書,下層放著40本不同的自然科學的書.
(1)從中任取1本,有多少種取法?
(2)從中任取社會科學書與自然科學書各1本,有多少種不同的取法?
2.某農場為了考察三個外地優(yōu)良品種A,B,C,計劃在甲、乙、丙、丁、戊共五種類型的土地上分別進行引種試驗,問共需安排多少個試驗小區(qū)?
找一同學談解答并說明怎樣思考的的過程
第1(1)小題從書架上任取1本書,有兩類辦法,第一類辦法是從上層取社會科學書,可以從50本中任取1本,有50種方法;第二類辦法是從下層取自然科學書,可以從40本中任取1本,有40種方法.根據(jù)加法原理,得到不同的取法種數(shù)是50+40=90.第(2)小題從書架上取社會科學、自然科學書各1本(共取出2本),可以分兩個步驟完成:第一步取一本社會科學書,第二步取一本自然科學書,根據(jù)乘法原理,得到不同的取法種數(shù)是: 50×40=2000.
第2題說,共有A,B,C三個優(yōu)良品種,而每個品種在甲類型土地上實驗有三個小區(qū),在乙類型的土地上有三個小區(qū)……所以共需3×5=15個實驗小區(qū).
二、 講授新課
學習了兩個基本原理之后,現(xiàn)在我們繼續(xù)學習排列問題,這是我們本節(jié)討論的重點.先從實例入手:
1.北京、上海、廣州三個民航站之間的直達航線,需要準備多少種不同飛機票?
由學生設計好方案并回答.
(1)用加法原理設計方案.
首先確定起點站,如果北京是起點站,終點站是上?;驈V州,需要制2種飛機票,若起點站是上海,終點站是北京或廣州,又需制2種飛機票;若起點站是廣州,終點站是北京或上海,又需要2種飛機票,共需要2+2+2=6種飛機票.
(2)用乘法原理設計方案.
首先確定起點站,在三個站中,任選一個站為起點站,有3種方法.即北京、上海、廣泛任意一個城市為起點站,當選定起點站后,再確定終點站,由于已經選了起點站,終點站只能在其余兩個站去選.那么,根據(jù)乘法原理,在三個民航站中,每次取兩個,按起點站在前、終點站在后的順序排列不同方法共有3×2=6種.
根據(jù)以上分析由學生(板演)寫出所有種飛機票
再看一個實例.
在航海中,船艦常以“旗語”相互聯(lián)系,即利用不同顏色的旗子發(fā)送出各種不同的信號.如有紅、黃、綠三面不同顏色的旗子,按一定順序同時升起表示一定的信號,問這樣總共可以表示出多少種不同的信號?
找學生談自己對這個問題的想法.
事實上,紅、黃、綠三面旗子按一定順序的一個排法表示一種信號,所以不同顏色的同時升起可以表示出來的信號種數(shù),也就是紅、黃、綠這三面旗子的所有不同順序的排法總數(shù).
首先,先確定位置的旗子,在紅、黃、綠這三面旗子中任取一個,有3種方法;
其次,確定中間位置的旗子,當位置確定之后,中間位置的旗子只能從余下的兩面旗中去取,有2種方法.剩下那面旗子,放在最低位置.
根據(jù)乘法原理,用紅、黃、綠這三面旗子同時升起表示出所有信號種數(shù)是:3×2×1=6(種).
根據(jù)學生的分析,由另外的同學(板演)寫出三面旗子同時升起表示信號的所有情況.(包括每個位置情況)
第三個實例,讓全體學生都參加設計,把所有情況(包括每個位置情況)寫出來.
由數(shù)字1,2,3,4可以組成多少個沒有重復數(shù)字的三位數(shù)?寫出這些所有的三位數(shù).
根據(jù)乘法原理,從四個不同的數(shù)字中,每次取出三個排成三位數(shù)的方法共有4×3×2=24(個).
請板演的學生談談怎樣想的?
第一步,先確定百位上的數(shù)字.在1,2,3,4這四個數(shù)字中任取一個,有4種取法.
第二步,確定十位上的數(shù)字.當百位上的數(shù)字確定以后,十位上的數(shù)字只能從余下的三個數(shù)字去取,有3種方法.
第三步,確定個位上的數(shù)字.當百位、十位上的數(shù)字都確定以后,個位上的數(shù)字只能從余下的兩個數(shù)字中去取,有2種方法.
根據(jù)乘法原理,所以共有4×3×2=24種.
下面由教師提問,學生回答下列問題
(1)以上我們討論了三個實例,這三個問題有什么共同的地方?
都是從一些研究的對象之中取出某些研究的對象.
(2)取出的這些研究對象又做些什么?
實質上按著順序排成一排,交換不同的位置就是不同的情況.
(3)請大家看書,第×頁、第×行. 我們把被取的對象叫做雙元素,如上面問題中的民航站、旗子、數(shù)字都是元素.
上面第一個問題就是從3個不同的元素中,任取2個,然后按一定順序排成一列,求一共有多少種不同的排法,后來又寫出所有排法.
第二個問題,就是從3個不同元素中,取出3個,然后按一定順序排成一列,求一共有多少排法和寫出所有排法.
第三個問題呢?
從4個不同的元素中,任取3個,然后按一定的順序排成一列,求一共有多少種不同的排法,并寫出所有的排法.
給出排列定義
請看課本,第×頁,第×行.一般地說,從n個不同的元素中,任取m(m≤n)個元素(本章只研究被取出的元素各不相同的情況),按著一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列.
下面由教師提問,學生回答下列問題
(1)按著這個定義,結合上面的問題,請同學們談談什么是相同的排列?什么是不同的排列?
從排列的定義知道,如果兩個排列相同,不僅這兩個排列的元素必須完全相同,而且排列的順序(即元素所在的位置)也必須相同.兩個條件中,只要有一個條件不符合,就是不同的排列.
如第一個問題中,北京—廣州,上?!獜V州是兩個排列,第三個問題中,213與423也是兩個排列.
再如第一個問題中,北京—廣州,廣州—北京;第二個問題中,紅黃綠與紅綠黃;第三個問題中231和213雖然元素完全相同,但排列順序不同,也是兩個排列.
(2)還需要搞清楚一個問題,“一個排列”是不是一個數(shù)?
生:“一個排列”不應當是一個數(shù),而應當指一件具體的事.如飛機票“北京—廣州”是一個排列,“紅黃綠”是一種信號,也是一個排列.如果問飛機票有多少種?能表示出多少種信號.只問種數(shù),不用把所有情況羅列出來,才是一個數(shù).前面提到的第三個問題,實質上也是這樣的.
三、 課堂練習
大家思考,下面的排列問題怎樣解?
有四張卡片,每張分別寫著數(shù)碼1,2,3,4.有四個空箱,分別寫著號碼1,2,3,4.把卡片放到空箱內,每箱必須并且只能放一張,而且卡片數(shù)碼與箱子號碼必須不一致,問有多少種放法?(用投影儀示出)
分析:這是從四張卡片中取出4張,分別放在四個位置上,只要交換卡片位置,就是不同的放法,是個附有條件的排列問題.
解法是:第一步把數(shù)碼卡片四張中2,3,4三張任選一個放在第1空箱.
第二步從余下的三張卡片中任選符合條件的一張放在第2空箱.
第三步從余下的兩張卡片中任選符合條件的一張放在第3空箱.
第四步把最后符合條件的一張放在第四空箱.具體排法,用下面圖表表示:
所以,共有9種放法.
四、作業(yè)
課本:P232練習1,2,3,4,5,6,7.
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