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1、△+△2019年數(shù)學(xué)高考教學(xué)資料△+△
第一節(jié) 分類加法計數(shù)原理與分步乘法計數(shù)原理
[來源:]
考點一
分類加法計數(shù)原理
[來源:]
[例1] (1)若x,y∈N*,且x+y≤6,則有序自然數(shù)對(x,y)共有________個.
(2)在所有的兩位數(shù)中,個位數(shù)字大于十位數(shù)字的兩位數(shù)的個數(shù)為________.
[自主解答] (1)因為x,y∈N*,且x+y≤6.
所以當(dāng)x=1時,y有5個不同的值;
當(dāng)x=2時,y有4個不同的值;
當(dāng)x=3時,y有3個不同的值;
當(dāng)x=4時,y有2個不同的值;
當(dāng)x=5時,y有1個不同的值.
由分類加法計數(shù)原理知,共有5+4+3+
2、2+1=15個符合條件的有序自然數(shù)對.
(2)當(dāng)個位數(shù)為2時,十位數(shù)只能取1;當(dāng)個位數(shù)為3時,十位數(shù)有2種取法;當(dāng)個位數(shù)取4時,十位數(shù)有3種取法;…;當(dāng)個位數(shù)為9時,十位數(shù)有8種取法.依分類加法計數(shù)原理知:共有1+2+…+8=36個符合條件的兩位數(shù).
[答案] (1)15 (2)36
【互動探究】
本例(2)中的條件不變,求個位數(shù)字小于十位數(shù)字的兩位數(shù)且為偶數(shù)的個數(shù).
解:當(dāng)個位數(shù)字是8時,十位數(shù)字取9,只有1個;
當(dāng)個位數(shù)字是6時,十位數(shù)字可取7,8,9,共3個;
當(dāng)個位數(shù)字是4時,十位數(shù)字可取5,6,7,8,9,共5個.
同理可知;
當(dāng)個位數(shù)字是2時,共7個;
當(dāng)個位數(shù)
3、字是0時,共9個.
由分類加法計數(shù)原理知,共有1+3+5+7+9=25個符合條件的兩位數(shù).
【方法規(guī)律】
1.分類加法計數(shù)原理的特點
(1)根據(jù)問題的特點能確定一個適合于它的分類標(biāo)準(zhǔn).
(2)完成這件事的任何一種方法必須屬于某一類.
2.使用分類加法計數(shù)原理遵循的原則
有時分類的劃分標(biāo)準(zhǔn)有多個,但不論是以哪一個為標(biāo)準(zhǔn),都應(yīng)遵循“標(biāo)準(zhǔn)要明確,不重不漏”的原則.
1.從集合{1,2,3,…,10}中任意選出三個不同的數(shù),使這三個數(shù)成等比數(shù)列,這樣的等比數(shù)列的個數(shù)為( )
A.3 B.4 C.6 D.8
解析:選D 法一:①公
4、比為2時,等比數(shù)列可為1,2,4;2,4,8;②公比為3時,等比數(shù)列可為1,3,9;③公比為時,等比數(shù)列可為4,6,9,又4,2,1和8,4,2;9,3,1;9,6,4也是等比數(shù)列,所以共8個.
法二:①當(dāng)q>1時,分別以1,2,4為首項的有1,2,4;1,3,9;2,4,8;4,6,9.②當(dāng)0m,n有
5、6種選擇;
第2類:m=2時,使n>m,n有5種選擇;
第3類:m=3時,使n>m,n有4種選擇;
第4類:m=4時,使n>m,n有3種選擇;
第5類:m=5時,使n>m,n有2種選擇.
由分類加法計數(shù)原理,符合條件的橢圓共有20個.
答案:20
考點二
分步乘法計數(shù)原理
[例2] 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)(a,b∈M)表示平面上的點,則
(1)P可表示平面上________個不同的點.
(2)P可表示平面上________個第二象限的點.
[自主解答] (1)確定平面上的點P(a,b)可分兩步完成:
第1步,確定a的值,共
6、有6種確定方法;
第2步,確定b的值,也有6種確定方法.
根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,得到平面上的點的個數(shù)是66=36.
(2)確定第二象限的點,可分兩步完成:
第1步,確定a,由于a<0,所以有3種確定方法;
第2步,確定b,由于b>0,所以有2種確定方法.
由分步乘法計數(shù)原理,得到第二象限的點的個數(shù)是32=6.
[答案] (1)36 (2)6
【方法規(guī)律】
利用分步乘法計數(shù)原理解決問題時要注意
(1)要按事件發(fā)生的過程合理分步,即考慮分步的先后順序.
(2)各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各步驟都完成才算完成這個事件.
(3)對完成各步的方法數(shù)要準(zhǔn)確確定.[來源:
7、]
1.從-1,0,1,2這四個數(shù)中選三個不同的數(shù)作為函數(shù)f(x)=ax2+bx+c的系數(shù),則可組成________個不同的二次函數(shù),其中偶函數(shù)有________個(用數(shù)字作答).
解析:一個二次函數(shù)對應(yīng)著a,b,c(a≠0)的一組取值,a的取法有3種,b的取法有3種,c的取法有2種,由分步乘法計數(shù)原理知共有332=18個二次函數(shù).若二次函數(shù)為偶函數(shù),則b=0,同上可知共有32=6個偶函數(shù).
答案:18 6
2. 如圖所示,某電子器件由3個電阻串聯(lián)而成,形成回路,其中有6個焊接點A,B,C,D,E,F(xiàn),如果焊接點脫落,整個電路就會不通.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路不通了,那么焊接點脫落的
可能情況
8、共有________種.
解析:電路不通可能是一個或多個焊接點脫落,問題比較復(fù)雜.但電路通的情況卻只有一種,即各焊接點全未脫落.因為每個焊接點都有脫落與未脫落兩種情況,而只要有一個焊接點脫落,則電路就不通,故共有26-1=63種可能情況.
答案:63
高頻考點
考點三 兩個計數(shù)原理的綜合應(yīng)用
1.兩個計數(shù)原理的應(yīng)用,是高考命題的一個熱點,多以選擇題或填空題的形式呈現(xiàn),試題難度不大,多為容易題或中檔題.
2.高考對兩個計數(shù)原理的考查主要有以下幾個命題角度:
(1)與數(shù)字有關(guān)的問題;
(2)涂色問題.
[例3] (1)(2013福建高考)滿足a,
9、b∈{-1,0,1,2},且關(guān)于x的方程ax2+2x+b=0有實數(shù)解的有序數(shù)對(a,b)的個數(shù)為( )
A.14 B.13 C.12 D.10
(2)(2014煙臺模擬)
如圖所示,一個地區(qū)分為5個行政區(qū)域,現(xiàn)給該地區(qū)的地圖涂色,要求相鄰區(qū)域不得使用同一種顏色,現(xiàn)有4種顏色可供選擇,則涂色方法共有________種.
[自主解答] (1)當(dāng)a=0時,關(guān)于x的方程為2x+b=0,此時有序數(shù)對(0,-1),(0,0),(0,1),(0,2)均滿足要求;
當(dāng)a≠0時,Δ=4-4ab≥0,ab≤1,此時滿足要求的有序數(shù)對為(-1,-1),(-1,0),
10、(-1,1),(-1,2),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0).
綜上,共有13個滿足要求的有序數(shù)對.
(2)因為區(qū)域1與其他4個區(qū)域都相鄰,首先考慮區(qū)域1,有4種涂法,然后再按區(qū)域2,4同色和不同色,分為兩類:
第1類,區(qū)域2,4同色,有3種涂法,此時區(qū)域3,5均有2種涂法,共有4322=48種涂法;
第2類,區(qū)域2,4不同色,先涂區(qū)域2,有3種方法,再涂區(qū)域4,有2種方法,此時區(qū)域3,5都只有1種涂法,共有43211=24種涂法.
根據(jù)分類加法計數(shù)原理,共有48+24=72種滿足條件的涂色方法.
[答案] (1)B (2)72
與兩個計數(shù)原
11、理有關(guān)問題的常見類型及解題策略
(1)與數(shù)字有關(guān)的問題.可分類解決,每類中又可分步完成;也可以直接分步解決;
(2)涂色問題.可按顏色的種數(shù)分類完成;也可以按不同的區(qū)域分步完成.
1.(2014遵義模擬)某公司新招聘進(jìn)8名員工,平均分給下屬的甲、乙兩個部門,其中兩名英語翻譯人員不能分給同一個部門;另三名電腦編程人員也不能分給同一個部門.則不同的分配方案有( )
A.36種 B.38種 C.108種 D.114種
解析:選A 分兩步完成,第一步分組有CCC種方法;第二步分配到兩個部門有A種方法.由分步乘法原理得:共有CCCA=36種分配方案.
2.如圖所示,將四棱
12、錐S ABCD的每一個頂點染上一種顏色,并使同一條棱上的兩端異色,如果只有5種顏色可供使用,那么不同的染色方法共有________種(以數(shù)字作答).
解析:由題設(shè),四棱錐S ABCD的頂點S,A,B所染的顏色互不相同,它們共有543=60種染色方法.
當(dāng)S,A,B染好時,不妨設(shè)其顏色分別為1,2,3,若C染2,則D可染3或4或5,有3種染法;若C染4,則D可染3或5,有2種染法;若C染5,則D可染3或4,有2種染法.可見,當(dāng)S,A,B已染好時,C,D還有7種染法,故有607=420種不同的染色方法.
答案:420
———————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]———————————
13、—
2個區(qū)別——兩個計數(shù)原理的區(qū)別
分類加法計數(shù)原理
分步乘法計數(shù)原理
區(qū)別一
每類辦法都能獨立完成這件事.它是獨立的、一次的且每次得到的是最后的結(jié)果,只需一種方法就完成
每一步得到的只是其中間結(jié)果,任何一步都不能獨立完成這件事,缺少任何一步都不可,只有各步驟都完成了才能完成這件事
區(qū)別二
各類辦法之間是互斥的,并列的,獨立的
各步之間是相互依存的,并且既不能重復(fù),也不能遺漏
3個注意點——利用兩個計數(shù)原理解題時的三個注意點
(1)當(dāng)題目無從下手時,可考慮要完成的這件事是什么,即怎樣做才算完成這件事,然后給出完成這件事的一種或幾種方法,從這幾種方法中歸納出解題方法;
(2)分類時標(biāo)準(zhǔn)要明確,做到不重不漏,有時要恰當(dāng)畫出示意圖或樹狀圖,使問題的分析更直觀、清楚,便于探索規(guī)律;
(3)復(fù)雜問題一般是先分類再分步.
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