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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:①取出的两数都是偶数,共有3种方法;②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( )
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4×5×6=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,∴b≠0,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6×6=36个虚数.]
5.如图10-1-1,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10-1-1
32 [不同路线共有3×4+4×5=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)①当a=0时,有x=-eq \f(b,2),b=-1,0,1,2,有4种可能;
②当a≠0时,则Δ=4-4ab≥0,ab≤1,
(ⅰ)当a=-1时,b=-1,0,1,2,有4种可能;
(ⅱ)当a=1时,b=-1,0,1,有3种可能;
(ⅲ)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
?1?根据题目特点恰当选择一个分类标准.
?2?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eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1的焦点在x轴上,且m∈{1,2,3,4,5},n∈{1,2,3,4,5,6,7},则这样的椭圆的个数为________.
【导学号
10 [因为焦点在x轴上,所以m>n.以m的值为标准分类,可分为四类:
第一类,m=5时,使m>n,n有4种选择;
第二类,m=4时,使m>n,n有3种选择;
第三类,m=3时,使m>n,n有2种选择;
第四类,m=2时,使m>n,n有1种选择.
由分类加法原理知,
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