1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 第一节 分类加法计数原理与分步乘法计数原理 考纲传真 (教师用书独具 )1.理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理 .2.能正确区分“ 类 ” 和 “ 步 ” ,并能利用两个原理解决一些简单的实际问题 (对应学生用书第 169 页 ) 基础知识填充 1分类加法计数原理 完成一件事,可以有 n 类办法,在第一类办法中有 m1种方法,在第二类办法中有 m2种方法, ? ,在第 n 类办法中有 mn种方法那么,完成这件事共有 N m1 m2 ? mn种方法 (也称加法原理 ) 2分步乘法计数原理 完成一件事需要经过 n 个步骤,缺一不可,做第 一步有 m1种方法,做
2、第二步有 m2种方法, ? ,做第 n 步有 mn种方法那么,完成这件事共有 N m1 m2? mn种方法 3分类加法计数原理与分步乘法计数原理,都涉及完成一件事的不同方法的种类它们的区别在于:分类加法计数原理与分类有关,各种方法相互独立,用其中的任何一种方法都可以完成这件事;分步乘法计数原理与分步有关,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成 基本能力自测 1 (思考辨析 )判断下列结论的正误 (正确的打 “” ,错误的打 “”) (1)在分类加法计数原理中,两类不同方案中 的方法可以相同 ( ) (2)在分类加法计数原理中,每类方案中的方法都能直接完成这件事 ( ) (3)在
3、分步乘法计数原理中,每个步骤中完成这个步骤的方法是各不相同的 ( ) (4)在分步乘法计数原理中,事情是分两步完成的,其中任何一个单独的步骤都能完成这件事 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2 (教材改编 )从 0,1,2,3,4,5 这六个数字中,任取两个不同数字相加,其和为偶数的不同取法的种数有 ( ) A 30 B 20 C 10 D 6 D 从 0,1,2,3,4,5 六个数字中,任取两数和为偶数可分为两类: 取出的两数都是偶数,共有 3 种方法; 取出的两数都是奇数,共有 3 种方法,故由分类加法计数原理得共有 N 3 3 6 种 3书架的第 1 层放有 4 本不同的语文
4、书,第 2 层放有 5 本不同的数学书,第 3 层放有 6 本不同的体育书从第 1,2,3 层分别各取 1 本书,则不同的取法种数为 ( ) =【 ;精品教育资源文库 】 = A 3 B 15 C 21 D 120 D 由分步乘法计数原理知,从第 1,2,3层各取 1本书,不同的取法种数为 456 120.故选 D 4从集合 0,1,2,3,4,5,6中 任取两个互不相等的数 a, b组成复数 a bi,其中虚数有 ( ) A 30 个 B 42 个 C 36 个 D 35 个 C a bi 为虚数, b0 ,即 b 有 6 种取法, a 有 6 种取法, 由分步乘法计数原理知可以组成 66
5、36 个虚数 5如图 1011,从 A 城到 B 城有 3 条路;从 B 城到 D 城有 4 条路;从 A 城到 C 城有 4 条路;从 C 城到 D 城有 5 条路,则某旅客从 A 城到 D 城共有 _条不同的路线 图 1011 32 不同路线共有 34 45 32(条 ) (对应学生用书第 169 页 ) 分 类加法计数原理 (1)某位同学逛书店,发现有三本喜欢的书,决定至少买其中一本,则购买的方案有_种 (2)满足 a, b 1,0,1,2,且关于 x 的方程 ax2 2x b 0 有实数解的有序数对(a, b)的个数为 _ (1)7 (2)13 (1)至少买其中一本的实质是买一本或买两
6、本或买三本,故分三类完成第一类:买一本有 3 种;第二类:买两本有 3 种;第三类:买三本有 1 种共有 3 3 1 7(种 )买法 (2) 当 a 0 时,有 x b2, b 1,0,1,2,有 4 种可能; 当 a0 时,则 4 4ab0 , ab1 , () 当 a 1 时, b 1,0,1,2,有 4 种可能; () 当 a 1 时, b 1,0,1,有 3 种可能; =【 ;精品教育资源文库 】 = () 当 a 2 时, b 1,0,有 2 种可能 所以有序数对 (a, b)共有 4 4 3 2 13 个 规律方法 应用分类加法计数原理应遵循的两原则 根据题目特点恰当选择一个分类标
7、准 . 分类时应注意完成这件事情的任何一种方法必须属于某一类,且只能属于某一类 即标准明确,不重不漏 跟踪训练 椭圆 x2my2n 1 的焦点在 x 轴上,且 m1,2,3,4,5 , n1,2,3,4,5,6,7 ,则这样的椭圆的个数为 _. 【导学号: 79140337】 10 因为焦点在 x 轴上,所以 mn.以 m 的值为标准分类,可分为四类: 第一类, m 5 时,使 mn, n 有 4 种选择; 第二类, m 4 时,使 mn, n 有 3 种选择; 第三类, m 3 时,使 mn, n 有 2 种选择; 第四类, m 2 时,使 mn, n 有 1 种选择 由分类加法原理知,符合
8、条件的椭圆共有 4 3 2 1 10 个 分步乘法计 数原理 (1)(2016 全国卷 ) 如图 1012,小明从街道的 E 处出发,先到 F 处与小红会合,再一起到位于 G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为 ( ) 图 1012 A 24 B 18 C 12 D 9 (2)从 1,0,1,2 这四个数中选三个不同的数作为函数 f(x) ax2 bx c 的系数,则可组成 _个不同的二次函数,其中偶函数有 _个 (用数字作答 ) (1)B (2)18 6 (1)分两步,第一步,从 E F,有 6 条 可以选择的最短路径;第二步,从 F G,有 3 条可以选择
9、的最短路径由分步乘法计数原理可知有 63 18条可以选择的最短路程 (2)一个二次函数对应着 a, b, c(a0) 的一组取值, a 的取法有 3 种, b 的取法有 3=【 ;精品教育资源文库 】 = 种, c 的取法有 2 种,由分步乘法计数原理知共有 332 18(个 )二次函数若二次函数为偶函数,则 b 0,同上可知共有 32 6(个 )偶函数 规律方法 利用分步乘法计数原理应注意以下三点 要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的 . 各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各步骤都 完成才算完成这件事 . 对完成每一步的不同方法数要根据条件准确确定 . 跟踪训练 (1) (20
10、18 北京西城区二模 )大厦一层有 A, B, C, D 四部电梯, 3 人在一层乘坐电梯上楼,其中 2 人恰好乘坐同一部电梯,则不同的乘坐方式有 _种 (用数字作答 ) (2)设集合 A 1,0,1, B 0,1,2,3,定义 A*B (x, y)|x A B, y A B,则 A*B 中元素的个数为 _ (1)36 (2)10 (1)从 3 人中选择两人同乘一部电梯有 C23 3 种选择,这两人乘坐的电梯有 4种选择,最后 1个乘坐的电梯有 3种选择,所以不同的乘坐方式有 343 36 种 (2)易知 A B 0,1, A B 1,0,1,2,3, 所以 x 有 2 种取法, y 有 5
11、种取法, 由分步乘法计数原理, A*B 的元素有 25 10 个 两个计数原理的综合应用 (1)(2018 郑州第二次质量预测 )将数字 “124467” 重新排列后得到不同的偶数个数为 ( ) A 72 B 120 C 192 D 240 (2)如图 1013 所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择,要 求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为 ( ) 图 1013 A 24 B 48 C 72 D 96 (1)D (2)C (1)个位数字是 2 或 6 时,不同的偶数个数为 C12 A552 120;个位数字=【 ;精品教育资源文库 】 = 是 4,不同的偶数
12、个数为 A55 120,则不同的偶数共有 120 120 240 个,故选 D (2)分两种情况: A, C 不同色,先涂 A 有 4 种, C 有 3 种, E 有 2 种, B, D 有 1 种,有 432 24(种 )涂法 A, C 同色,先涂 A 有 4 种, E 有 3 种, C 有 1 种, B, D 各有 2 种,有 4322 48(种 )涂法 故共有 24 48 72 种涂色方法 规律方法 与两个计数原理有关问题的解题策略 在综合应用两个原理解决问题时,一般是先分类再分步,但在分步时可能又会用到分类加法计数原理 . 对于较复杂的两个原理综合应用的问题,可恰当地画出示意图或列出表
13、格,化抽象为直观 . 跟踪训练 (1)如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个 “ 正交线面对 ” 在一个正方体中,由两个顶点确定的 直线与含有四个顶点的平面构成的 “ 正交线面对 ” 的个数是 ( ) A 48 B 18 C 24 D 36 (2)(2017 杭州调研 )已知集合 M 1,2,3,4,集合 A, B 为集合 M 的非空子集,若对任意 x A, y B, xy 恒成立,则称 (A, B)为集合 M 的一个 “ 子集对 ” ,则集合M 的 “ 子集对 ” 共有 _个 . 【导学号: 79140338】 (1)D (2)17 (1)分类讨论:第一类,对于每一条棱,都可以与两个面构成 “ 正交线面对 ” ,这样的 “ 正交线面对 ” 有 212 24(个 ); 第二类,对于每一条面对 角线,都可以与一个对角面构成 “ 正交线面对 ” ,这样的“ 正交线面对 ” 有 12 个 所以正方体中 “ 正交线面对 ” 共有 24 12 36(个 ) (2)当 A 1时, B 有 23 1 种情况;当 A 2时, B 有 22 1 种情况;当 A 3时,B 有 1 种情况;当 A 1,2时, B 有 22 1 种情况;当 A 1,3, 2,3, 1,2,3时, B 均有 1 种情况, 所以满足题意的 “ 子集对 ” 共有 7 3 1 3 3 17(个 )