小學數(shù)學復(fù)習教案
發(fā)表時間:2020-11-242012屆高考數(shù)學知識要點二項式定理復(fù)習教案。
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師能夠井然有序的進行教學。所以你在寫教案時要注意些什么呢?以下是小編為大家精心整理的“2012屆高考數(shù)學知識要點二項式定理復(fù)習教案”,希望能對您有所幫助,請收藏。
二項式定理(1)
一.復(fù)習目標:
1.掌握二項式定理和二項展開式的性質(zhì),并能用它們討論整除、近似計算等相關(guān)問題.
2.能利用二項展開式的通項公式求二項式的指數(shù)、求滿足條件的項或系數(shù).
二.知識要點:
1.二項式定理:.
2.二項展開式的性質(zhì):
(1)在二項展開式中,與首末兩端“等距離”的兩項的二項式系數(shù).
(2)若是偶數(shù),則的二項式系數(shù)最大;若是奇數(shù),則的二項式系數(shù)最大.
(3)所有二項式系數(shù)的和等于.
(4)奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和與偶數(shù)項的二項式系數(shù)的和.
三.課前預(yù)習:
1.設(shè)二項式的展開式的各項系數(shù)的和為,所有二項式系數(shù)的和為,若,則()
4568
2.當且時,(其中,且),則的值為()
012與有關(guān)
3.在的展開式中常數(shù)項是;中間項是.
4.在的展開式中,有理項的項數(shù)為第3,6,9項.
5.求展開式里的系數(shù)為-168.
6.在的展開式中,的系數(shù)是的系數(shù)與的系數(shù)的等差中項,若實數(shù),那么.
四.例題分析:
例1.求展開式中系數(shù)絕對值最大的項.
解:展開式的通項為,
設(shè)第項系數(shù)絕對值最大,即,
所以,∴且,∴或,
故系數(shù)絕對值最大項為或.
例2.已知展開式中最后三項的系數(shù)的和是方程的正數(shù)解,它的中間項是,求的值.
解:由得,∴(舍去)或,
由題意知,,∴
已知條件知,其展開式的中間項為第4項,即,
∴,∴或,∴或.
經(jīng)檢驗知,它們都符合題意。
例3.證明能被整除().
證明:∵是整數(shù),∴能被64整除.
五.課后作業(yè):班級學號姓名
1.若,則的值為()
1-102
2.由展開所得的的多項式中,系數(shù)為有理數(shù)的共有()
50項17項16項15項
3.的展開式中,的系數(shù)為179.(用數(shù)字作答)
4.的展開式中,的系數(shù)為,常數(shù)的值為4.
5.求除以的余數(shù).
解:∵由上面展開式可知199911除以8的余數(shù)是7.www.lvshijia.net
6.(1)求展開式中系數(shù)最大項.(2)求展開式中系數(shù)最大項.
解:(1)設(shè)第項系數(shù)最大,則有
,即,即,
∴且,∴.
所以系數(shù)最大項為
(2)展開式共有8項,系數(shù)最大項必為正項,即在第一、三、五、七這四項中取得,故系數(shù)最大項必在中間或偏右,故只需比較和兩項系數(shù)大小即可.又因為
,,所以系數(shù)最大的項是第五項為.
7.設(shè),若展開式中關(guān)于的一次項系數(shù)和為11,試問為何值時,含項的系數(shù)取得最小值.
解:由題意知,即,
又展開式中含項的系數(shù),
∴當或時,含項的系數(shù)最小,最小值為.
此時;或.
8.設(shè)展開式中第2項的系數(shù)與第4項的系數(shù)的比為4:45,試求項的系數(shù).
解:第項,
∴,即,∴,
∴或(舍負).
令,即,∴.
∴項的系數(shù).
9.求的近似值,使誤差小于.
解:
精選閱讀
二項式定理
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,高中教師要準備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?以下是小編為大家精心整理的“二項式定理”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
1.5.1二項式定理教學目標:
知識與技能:進一步掌握二項式定理和二項展開式的通項公式
過程與方法:能解決二項展開式有關(guān)的簡單問題
情感、態(tài)度與價值觀:教學過程中,要讓學生充分體驗到歸納推理不僅可以猜想到一般性的結(jié)果,而且可以啟發(fā)我們發(fā)現(xiàn)一般性問題的解決方法。
教學重點:二項式定理及通項公式的掌握及運用
教學難點:二項式定理及通項公式的掌握及運用
授課類型:新授課
課時安排:3課時
教具:多媒體、實物投影儀
內(nèi)容分析:
二項式定理是初中乘法公式的推廣,是排列組合知識的具體運用,是學習概率的重要基礎(chǔ).這部分知識具有較高應(yīng)用價值和思維訓練價值.中學教材中的二項式定理主要包括:定理本身,通項公式,楊輝三角,二項式系數(shù)的性質(zhì)等.
通過二項式定理的學習應(yīng)該讓學生掌握有關(guān)知識,同時在求展開式、其通項、證恒等式、近似計算等方面形成技能或技巧;進一步體會過程分析與特殊化方法等等的運用;重視學生正確情感、態(tài)度和世界觀的培養(yǎng)和形成.
二項式定理本身是教學重點,因為它是后面一切結(jié)果的基礎(chǔ).通項公式,楊輝三角,特殊化方法等意義重大而深遠,所以也應(yīng)該是重點.
二項式定理的證明是一個教學難點.這是因為,證明中符號比較抽象、需要恰當?shù)剡\用組合數(shù)的性質(zhì)2、需要用到不太熟悉的數(shù)學歸納法.
在教學中,努力把表現(xiàn)的機會讓給學生,以發(fā)揮他們的自主精神;盡量創(chuàng)造讓學生活動的機會,以讓學生在直接體驗中建構(gòu)自己的知識體系;盡量引導(dǎo)學生的發(fā)展和創(chuàng)造意識,以使他們能在再創(chuàng)造的氛圍中學習.
教學過程:
一、復(fù)習引入:
⑴;
⑵
⑶的各項都是次式,
即展開式應(yīng)有下面形式的各項:,,,,,
展開式各項的系數(shù):上面?zhèn)€括號中,每個都不取的情況有種,即種,的系數(shù)是;恰有個取的情況有種,的系數(shù)是,恰有個取的情況有種,的系數(shù)是,恰有個取的情況有種,的系數(shù)是,有都取的情況有種,的系數(shù)是,
∴.
二、講解新課:
二項式定理:
⑴的展開式的各項都是次式,即展開式應(yīng)有下面形式的各項:
,,…,,…,,
⑵展開式各項的系數(shù):
每個都不取的情況有種,即種,的系數(shù)是;
恰有個取的情況有種,的系數(shù)是,……,
恰有個取的情況有種,的系數(shù)是,……,
有都取的情況有種,的系數(shù)是,
∴,
這個公式所表示的定理叫二項式定理,右邊的多項式叫的二項展開式,⑶它有項,各項的系數(shù)叫二項式系數(shù),
⑷叫二項展開式的通項,用表示,即通項.
⑸二項式定理中,設(shè),則
三、講解范例:
例1.展開.
解一:.
解二:
.
例2.展開.
解:
.
例3.求的展開式中的倒數(shù)第項
解:的展開式中共項,它的倒數(shù)第項是第項,
.
例4.求(1),(2)的展開式中的第項.
解:(1),
(2).
點評:,的展開后結(jié)果相同,但展開式中的第項不相同
例5.(1)求的展開式常數(shù)項;
(2)求的展開式的中間兩項
解:∵,
∴(1)當時展開式是常數(shù)項,即常數(shù)項為;
(2)的展開式共項,它的中間兩項分別是第項、第項,
,
例6.(1)求的展開式的第4項的系數(shù);
(2)求的展開式中的系數(shù)及二項式系數(shù)
解:的展開式的第四項是,
∴的展開式的第四項的系數(shù)是.
(2)∵的展開式的通項是,
∴,,
∴的系數(shù),的二項式系數(shù).
例7.求的展開式中的系數(shù)
分析:要把上式展開,必須先把三項中的某兩項結(jié)合起來,看成一項,才可以用二項式定理展開,然后再用一次二項式定理,,也可以先把三項式分解成兩個二項式的積,再用二項式定理展開
解:(法一)
,
顯然,上式中只有第四項中含的項,
∴展開式中含的項的系數(shù)是
(法二):
∴展開式中含的項的系數(shù)是.
例8.已知的展開式中含項的系數(shù)為,求展開式中含項的系數(shù)最小值
分析:展開式中含項的系數(shù)是關(guān)于的關(guān)系式,由展開式中含項的系數(shù)為,可得,從而轉(zhuǎn)化為關(guān)于或的二次函數(shù)求解
解:展開式中含的項為
∴,即,
展開式中含的項的系數(shù)為
,
∵,∴,
∴
,∴當時,取最小值,但,
∴時,即項的系數(shù)最小,最小值為,此時.
例9.已知的展開式中,前三項系數(shù)的絕對值依次成等差數(shù)列,
(1)證明展開式中沒有常數(shù)項;(2)求展開式中所有的有理項
解:由題意:,即,∴舍去)
∴
①若是常數(shù)項,則,即,
∵,這不可能,∴展開式中沒有常數(shù)項;
②若是有理項,當且僅當為整數(shù),
∴,∴,
即展開式中有三項有理項,分別是:,,
例10.求的近似值,使誤差小于.
解:,
展開式中第三項為,小于,以后各項的絕對值更小,可忽略不計,
∴,
一般地當較小時
四、課堂練習:
1.求的展開式的第3項.
2.求的展開式的第3項.
3.寫出的展開式的第r+1項.
4.求的展開式的第4項的二項式系數(shù),并求第4項的系數(shù).
5.用二項式定理展開:
(1);(2).
6.化簡:(1);(2)
7.展開式中的第項為,求.
8.求展開式的中間項
答案:1.
2.
3.
4.展開式的第4項的二項式系數(shù),第4項的系數(shù)
5.(1);
(2).
6.(1);
(2)
7.展開式中的第項為
8.展開式的中間項為
五、小結(jié):二項式定理的探索思路:觀察——歸納——猜想——證明;二項式定理及通項公式的特點
六、課后作業(yè):P36習題1.3A組1.2.3.4
七、板書設(shè)計(略)
八、教學反思:
(a+b)n=
這個公式表示的定理叫做二項式定理,公式右邊的多項式叫做(a+b)n的,其中(r=0,1,2,……,n)叫做,叫做二項展開式的通項,它是展開式的第項,展開式共有個項.
掌握二項式定理和二項展開式的通項公式,并能用它們解決與二項展開式有關(guān)的簡單問題。
培養(yǎng)歸納猜想,抽象概括,演繹證明等理性思維能力。教材的探求過程將歸納推理與演繹推理有機結(jié)合起來,是培養(yǎng)學生數(shù)學探究能力的極好載體,教學過程中,要讓學生充分體驗到歸納推理不僅可以猜想到一般性的結(jié)果,而且可以啟發(fā)我們發(fā)現(xiàn)一般性問題的解決方法。
二項式定理是指
這樣一個展開式的公式.它是(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3…等等展開式的一般形式,在初等數(shù)學中它各章節(jié)的聯(lián)系似乎不太多,而在高等數(shù)學中它是許多重要公式的共同基礎(chǔ),根據(jù)二項式定理的展開,才求得y=xn的導(dǎo)數(shù)公式y(tǒng)′=nxn-1,同時=e≈2.718281…也正是由二項式定理的展開規(guī)律所確定,而e在高等數(shù)學中的地位更是舉足輕重,概率中的正態(tài)分布,復(fù)變函數(shù)中的歐拉公式eiθ=cosθ+isinθ,微分方程中二階變系數(shù)方程及高階常系數(shù)方程的解由e的指數(shù)形式來表達.且直接由e的定義建立的y=lnx的導(dǎo)數(shù)公式y(tǒng)=與積分公式=dxlnx+c是分析學中用的最多的公式之一.而由y=xn的各階導(dǎo)數(shù)為基礎(chǔ)建立的泰勒公式;f(x)=f(x0)+(x-x0)2+…(x-x0)n+(θ∈(0,1))以及由此建立的冪級數(shù)理論,更是廣泛深入到高等數(shù)學的各個分支中.
怎樣使二項式定理的教學生動有趣
正因為二項式定理在初等數(shù)學中與其他內(nèi)容聯(lián)系較少,所以教材上教法就顯得呆板,單調(diào),課本上先給出一個(a+b)4用組合知識來求展開式的系數(shù)的例子.然后推廣到一般形式,再用數(shù)學歸納法證明,因為證明寫得很長,上課時的板書幾乎占了整個黑板,所以課必然上得累贅,學生必然感到被動.那么多的算式學生看都不及細看,記也感到吃力,又怎能發(fā)揮主體作用?
怎樣才能使得在這節(jié)課上學生獲得主動?采用課前預(yù)習;自學輔導(dǎo);還是學生討論,或讀,議、講,練,或目標教學,還是設(shè)置發(fā)現(xiàn)情境?看來這些辦法遇到真正困難時都會無能為力,因為這些方法都無法改變算式的冗長,證法的呆板,課堂上的新情境與學生的認知結(jié)構(gòu)中的圖式不協(xié)調(diào)的事實.
而MM教育方式即數(shù)學方法論的教育方式卻能根據(jù)習題理論注意到充分利用數(shù)學方法與數(shù)學技術(shù)把所要證明或計算的形式變換得十分簡潔,心理學家皮亞杰一再強調(diào)“認識起因于主各體之間的相互作用”[1]只有客體的形式與學生主體認知結(jié)構(gòu)中的圖式取得某種一致的時候,才能完成認識的主動建構(gòu),也就是學生獲得真正的理解.
MM教育方式遵循“興趣與能力的同步發(fā)展規(guī)律”和“教,學,研互相促進的規(guī)律”[2]在教學中追求簡易,重視直觀,并巧妙地在應(yīng)用抽象使問題變得十分有趣,學生學得生動主動,充分發(fā)揮其課堂上的主體作用.
二項式定理導(dǎo)學案
古人云,工欲善其事,必先利其器。作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師能夠井然有序的進行教學。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?下面是小編精心為您整理的“二項式定理導(dǎo)學案”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第11課時
1.3.1二項式定理(一)
學習目標
1.用兩個計數(shù)原理分析的展開式,歸納地得出二項式定理,并能用計數(shù)原理證明;
2.掌握二項展開式的通項公式;能應(yīng)用它解決簡單問題.
學習過程
一、學前準備
試試:用多項式乘法法則得到下列式子的展開式,并說出未合并同類項之前的項數(shù)與各項的形式.
(1);(2);(3)。
二、新課導(dǎo)學
◆探究新知(預(yù)習教材P29~P31,找出疑惑之處)
問題:如何利用兩個計數(shù)原理得到
的展開式?你能由此猜想一下
的展開式是什么嗎?
◆應(yīng)用示例
例1.求的展開式。
例2.展開,并求第3項二項式系數(shù)和第6項系數(shù)。
例3.(1)求的展開式的第4項的系數(shù);
(2)求的展開式中的系數(shù)。
◆反饋練習(課本P31練1-4)
1.寫出的展開式.
2.求的展開式的第3項.
3.寫出的展開式的第項.
4.的展開式的第6項的系數(shù)是()
A、B、C、D、
三、當堂檢測
1.求的展開式。
2.求的展開式中的系數(shù)。
3.求二項式的展開式中的常數(shù)項。
四、課后作業(yè)
1.用二項式定理展開:.
3.求下列各式的二項展開式中指定各項的系數(shù):(1)的含的項;
(2)的常數(shù)項。
二項式定理學案
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。高中教師在教學前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以更好的幫助學生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?以下是小編收集整理的“二項式定理學案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
§1.5.1二項式定理
一、知識要點
1.二項式定理:
2.通項:
3.二項式系數(shù)與項的系數(shù):
二、典型例題
例1.展開下列各式:
⑴⑵
例2.求的展開式中第4項的二項式系數(shù)和系數(shù).
例3.求的二項展開式中的常數(shù)項.
例4.已知在的展開式中,第6項為常數(shù)項.
⑴求;⑵求含的項的系數(shù);⑶求展開式中所有的有理項.
三、鞏固練習
1.的展開式為.
2.的展開式中第3項的二項式系數(shù)是,第3項的系數(shù)為.
3.寫出的展開式第項()為.
4.的展開式中含的項為.
5.的展開式中的常數(shù)項為.
四、課堂小結(jié)
五、課后反思
六、課后作業(yè)
1.展開式中項的系數(shù)為.
2.的展開式中,含的項的系數(shù)是.
3.在展開式中,項的系數(shù)是15,則實數(shù)=.
4.化簡=.
5.的展開式中的常數(shù)項為.
6.若的展開式中,第2項小于第1項,且不小于第3項,則的取值范圍是.
7.展開式中,含項的系數(shù)為.
8.若的展開式中的第3項與第5項的系數(shù)相等,求展開式中的系數(shù).
9.二項式的展開式中第2,3,4項的二項式系數(shù)成等差數(shù)列,求展開式中的常數(shù)項.
10.求展開式中的所有的含的有理項.
訂正欄:
排列組合二項式定理
排列組合二項式定理
教學目標
(1)正確理解加法原理與乘法原理的意義,分清它們的條件和結(jié)論;
(2)能結(jié)合樹形圖來幫助理解加法原理與乘法原理;
(3)正確區(qū)分加法原理與乘法原理,哪一個原理與分類有關(guān),哪一個原理與分步有關(guān);
(4)能應(yīng)用加法原理與乘法原理解決一些簡單的應(yīng)用問題,提高學生理解和運用兩個原理的能力;
(5)通過對加法原理與乘法原理的學習,培養(yǎng)學生周密思考、細心分析的良好習慣。
教學建議
一、知識結(jié)構(gòu)
二、重點難點分析
本節(jié)的重點是加法原理與乘法原理,難點是準確區(qū)分加法原理與乘法原理。
加法原理、乘法原理本身是容易理解的,甚至是不言自明的。這兩個原理是學習排列組合內(nèi)容的基礎(chǔ),貫穿整個內(nèi)容之中,一方面它是推導(dǎo)排列數(shù)與組合數(shù)的基礎(chǔ);另一方面它的結(jié)論與其思想在方法本身又在解題時有許多直接應(yīng)用。
兩個原理回答的,都是完成一件事的所有不同方法種數(shù)是多少的問題,其區(qū)別在于:運用加法原理的前提條件是,做一件事有n類方案,選擇任何一類方案中的任何一種方法都可以完成此事,就是說,完成這件事的各種方法是相互獨立的;運用乘法原理的前提條件是,做一件事有n個驟,只要在每個步驟中任取一種方法,并依次完成每一步驟就能完成此事,就是說,完成這件事的各個步驟是相互依存的。簡單的說,如果完成一件事情的所有方法是屬于分類的問題,每次得到的是最后結(jié)果,要用加法原理;如果完成一件事情的方法是屬于分步的問題,每次得到的該步結(jié)果,就要用乘法原理。
三、教法建議
關(guān)于兩個計數(shù)原理的教學要分三個層次:
第一是對兩個計數(shù)原理的認識與理解.這里要求學生理解兩個計數(shù)原理的意義,并弄清兩個計數(shù)原理的區(qū)別.知道什么情況下使用加法計數(shù)原理,什么情況下使用乘法計數(shù)原理.(建議利用一課時).
第二是對兩個計數(shù)原理的使用.可以讓學生做一下習題(建議利用兩課時):
①用0,1,2,……,9可以組成多少個8位號碼;
②用0,1,2,……,9可以組成多少個8位整數(shù);
③用0,1,2,……,9可以組成多少個無重復(fù)數(shù)字的4位整數(shù);
④用0,1,2,……,9可以組成多少個有重復(fù)數(shù)字的4位整數(shù);
⑤用0,1,2,……,9可以組成多少個無重復(fù)數(shù)字的4位奇數(shù);
⑥用0,1,2,……,9可以組成多少個有兩個重復(fù)數(shù)字的4位整數(shù)等等.
第三是使學生掌握兩個計數(shù)原理的綜合應(yīng)用,這個過程應(yīng)該貫徹整個教學中,每個排列數(shù)、組合數(shù)公式及性質(zhì)的推導(dǎo)都要用兩個計數(shù)原理,每一道排列、組合問題都可以直接利用兩個原理求解,另外直接計算法、間接計算法都是兩個原理的一種體現(xiàn).教師要引導(dǎo)學生認真地分析題意,恰當?shù)姆诸?、分?用好、用活兩個基本計數(shù)原理.
教學設(shè)計示例
加法原理和乘法原理
教學目標
正確理解和掌握加法原理和乘法原理,并能準確地應(yīng)用它們分析和解決一些簡單的問題,從而發(fā)展學生的思維能力,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力.
教學重點和難點
重點:加法原理和乘法原理.
難點:加法原理和乘法原理的準確應(yīng)用.
教學用具
投影儀.
教學過程設(shè)計
(一)引入新課
從本節(jié)課開始,我們將要學習中學代數(shù)內(nèi)容中一個獨特的部分——排列、組合、二項式定理.它們研究對象獨特,研究問題的方法不同一般.雖然份量不多,但是與舊知識的聯(lián)系很少,而且它還是我們今后學習概率論的基礎(chǔ),統(tǒng)計學、運籌學以及生物的選種等都與它直接有關(guān).至于在日常的工作、生活上,只要涉及安排調(diào)配的問題,就離不開它.
今天我們先學習兩個基本原理.
(二)講授新課
1.介紹兩個基本原理
先考慮下面的問題:
問題1:從甲地到乙地,可以乘火車,也可以乘汽車,還可以乘輪船.一天中,火車有4個班次,汽車有2個班次,輪船有3個班次.那么一天中乘坐這些交通工具從甲地到乙地,共有多少種不同的走法?
因為一天中乘火車有4種走法,乘汽車有2種走法,乘輪船有3種走法,每種走法都可以完成由甲地到乙地這件事情.所以,一天中乘坐這些交通工具從甲地到乙地共有4+2+3=9種不同的走法.
這個問題可以總結(jié)為下面的一個基本原理(打出片子——加法原理):
加法原理:做一件事,完成它可以有幾類辦法,在第一類辦法中有m1種不同的方法,在第二類辦法中有m2種不同的方法,……,在第n類辦法中有mn種不同的方法.那么,完成這件事共有N=m1+m2+…+mn種不同的方法.
請大家再來考慮下面的問題(打出片子——問題2):
問題2:由A村去B村的道路有3條,由B村去C村的道路有2條(見下圖),從A村經(jīng)B村去C村,共有多少種不同的走法?
這里,從A村到B村,有3種不同的走法,按這3種走法中的每一種走法到達B村后,再從B村到C村又各有2種不同的走法,因此,從A村經(jīng)B村去C村共有3×2=6種不同的走法.
一般地,有如下基本原理(找出片子——乘法原理):
乘法原理:做一件事,完成它需要分成n個步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法.那么,完成這件事共有N=m1×m2×…×mn種不同的方法.
2.淺釋兩個基本原理
兩個基本原理的用途是計算做一件事完成它的所有不同的方法種數(shù).
比較兩個基本原理,想一想,它們有什么區(qū)別?
兩個基本原理的區(qū)別在于:一個與分類有關(guān),一個與分步有關(guān).
看下面的分析是否正確(打出片子——題1,題2):
題1:找1~10這10個數(shù)中的所有合數(shù).第一類辦法是找含因數(shù)2的合數(shù),共有4個;第二類辦法是找含因數(shù)3的合數(shù),共有2個;第三類辦法是找含因數(shù)5的合數(shù),共有1個.
1~10中一共有N=4+2+1=7個合數(shù).
題2:在前面的問題2中,步行從A村到B村的北路需要8時,中路需要4時,南路需要6時,B村到C村的北路需要5時,南路需要3時,要求步行從A村到C村的總時數(shù)不超過12時,共有多少種不同的走法?
第一步從A村到B村有3種走法,第二步從B村到C村有2種走法,共有N=3×2=6種不同走法.
題2中的合數(shù)是4,6,8,9,10這五個,其中6既含有因數(shù)2,也含有因數(shù)3;10既含有因數(shù)2,也含有因數(shù)5.題中的分析是錯誤的.
從A村到C村總時數(shù)不超過12時的走法共有5種.題2中從A村走北路到B村后再到C村,只有南路這一種走法.
(此時給出題1和題2的目的是為了引導(dǎo)學生找出應(yīng)用兩個基本原理的注意事項,這樣安排,不但可以使學生對兩個基本原理的理解更深刻,而且還可以培養(yǎng)學生的學習能力)
進行分類時,要求各類辦法彼此之間是相互排斥的,不論哪一類辦法中的哪一種方法,都能單獨完成這件事.只有滿足這個條件,才能直接用加法原理,否則不可以.
如果完成一件事需要分成幾個步驟,各步驟都不可缺少,需要依次完成所有步驟才能完成這件事,而各步要求相互獨立,即相對于前一步的每一種方法,下一步都有m種不同的方法,那么計算完成這件事的方法數(shù)時,就可以直接應(yīng)用乘法原理.
也就是說:類類互斥,步步獨立.
(在學生對問題的分析不是很清楚時,教師及時地歸納小結(jié),能使學生在應(yīng)用兩個基本原理時,思路進一步清晰和明確,不再簡單地認為什么樣的分類都可以直接用加法,只要分步而不管是否相互聯(lián)系就用乘法.從而深入理解兩個基本原理中分類、分步的真正含義和實質(zhì))
(三)應(yīng)用舉例
現(xiàn)在我們已經(jīng)有了兩個基本原理,我們可以用它們來解決一些簡單問題了.
例1書架上放有3本不同的數(shù)學書,5本不同的語文書,6本不同的英語書.
(1)若從這些書中任取一本,有多少種不同的取法?
(2)若從這些書中,取數(shù)學書、語文書、英語書各一本,有多少種不同的取法?
(3)若從這些書中取不同的科目的書兩,有多少種不同的取法?
(讓學生思考,要求依據(jù)兩個基本原理寫出這3個問題的答案及理由,教師巡視指導(dǎo),并適時口述解法)
(1)從書架上任取一本書,可以有3類辦法:第一類辦法是從3本不同數(shù)學書中任取1本,有3種方法;第二類辦法是從5本不同的語文書中任取1本,有5種方法;第三類辦法是從6本不同的英語書中任取一本,有6種方法.根據(jù)加法原理,得到的取法種數(shù)是
N=m1+m2+m3=3+5+6=14.故從書架上任取一本書的不同取法有14種.
(2)從書架上任取數(shù)學書、語文書、英語書各1本,需要分成三個步驟完成,第一步取1本數(shù)學書,有3種方法;第二步取1本語文書,有5種方法;第三步取1本英語書,有6種方法.根據(jù)乘法原理,得到不同的取法種數(shù)是N=m1×m2×m3=3×5×6=90.故,從書架上取數(shù)學書、語文書、英語書各1本,有90種不同的方法.
(3)從書架上任取不同科目的書兩本,可以有3類辦法:第一類辦法是數(shù)學書、語文書各取1本,需要分兩個步驟,有3×5種方法;第二類辦法是數(shù)學書、英語書各取1本,需要分兩個步驟,有3×6種方法;第三類辦法是語文書、英語書各取1本,有5×6種方法.一共得到不同的取法種數(shù)是N=3×5+3×6+5×6=63.即,從書架任取不同科目的書兩本的不同取法有63種.
例2由數(shù)字0,1,2,3,4可以組成多少個三位整數(shù)(各位上的數(shù)字允許重復(fù))?
解:要組成一個三位數(shù),需要分成三個步驟:第一步確定百位上的數(shù)字,從1~4這4個數(shù)字中任選一個數(shù)字,有4種選法;第二步確定十位上的數(shù)字,由于數(shù)字允許重復(fù),共有5種選法;第三步確定個位上的數(shù)字,仍有5種選法.根據(jù)乘法原理,得到可以組成的三位整數(shù)的個數(shù)是N=4×5×5=100.
答:可以組成100個三位整數(shù).
教師的連續(xù)發(fā)問、啟發(fā)、引導(dǎo),幫助學生找到正確的解題思路和計算方法,使學生的分析問題能力有所提高.教師在第二個例題中給出板書示范,能幫助學生進一步加深對兩個基本原理實質(zhì)的理解,周密的考慮,準確的表達、規(guī)范的書寫,對于學生周密思考、準確表達、規(guī)范書寫良好習慣的形成有著積極的促進作用,也可以為學生后面應(yīng)用兩個基本原理解排列、組合綜合題打下基礎(chǔ).
(四)歸納小結(jié)
歸納什么時候用加法原理、什么時候用乘法原理:
分類時用加法原理,分步時用乘法原理.
應(yīng)用兩個基本原理時需要注意分類時要求各類辦法彼此之間相互排斥;分步時要求各步是相互獨立的.
(五)課堂練習
P222:練習1~4.
(對于題4,教師有必要對三個多項式乘積展開后各項的構(gòu)成給以提示)
(六)布置作業(yè)
P222:練習5,6,7.
補充題:
1.在所有的兩位數(shù)中,個位數(shù)字小于十位數(shù)字的共有多少個?
(提示:按十位上數(shù)字的大小可以分為9類,共有9+8+7+…+2+1=45個個位數(shù)字小于十位數(shù)字的兩位數(shù))
2.某學生填報高考志愿,有m個不同的志愿可供選擇,若只能按第一、二、三志愿依次填寫3個不同的志愿,求該生填寫志愿的方式的種數(shù).
(提示:需要按三個志愿分成三步,共有m(m-1)(m-2)種填寫方式)
3.在所有的三位數(shù)中,有且只有兩個數(shù)字相同的三位數(shù)共有多少個?
(提示:可以用下面方法來求解:(1)△△□,(2)△□△,(3)□△□,(1),(2),(3)類中每類都是9×9種,共有9×9+9×9+9×9=3×9×9=243個只有兩個數(shù)字相同的三位數(shù))
4.某小組有10人,每人至少會英語和日語中的一門,其中8人會英語,5人會日語,(1)從中任選一個會外語的人,有多少種選法?(2)從中選出會英語與會日語的各1人,有多少種不同的選法?
(提示:由于8+5=1310,所以10人中必有3人既會英語又會日語.
(1)N=5+2+3;(2)N=5×2+5×3+2×3)
排列、組合、二項式定理-基本原理