加法原理與乘法原理
§10。1 分類加法計(jì)數(shù)原理與分步乘法計(jì)數(shù)原理
教學(xué)目標(biāo)
1.理解分類加法計(jì)數(shù)原理與分步乘法計(jì)數(shù)原理,能正確區(qū)分“類”和“步".
2.會(huì)用分類加法計(jì)數(shù)原理和分步乘法計(jì)數(shù)原理解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.
學(xué)習(xí)內(nèi)容
知識(shí)梳理
1. 分類加法計(jì)數(shù)原理
做一件事,完成它有n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.
2. 分步乘法計(jì)數(shù)原理
做一件事,完成它需要分成n個(gè)步驟,做第一個(gè)步驟有m1種不同的方法,做第二個(gè)步驟有m2種不同的方法……做第n個(gè)步驟有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.
3. 分類加法計(jì)數(shù)原理與分步乘法計(jì)數(shù)原理,都涉及完成一件事情的不同方法的種數(shù).它們的區(qū)別在于:分類加法計(jì)數(shù)原理與分類有關(guān),各種方法相互獨(dú)立,用其中的任一種方法都可以完成這件事;分步乘法計(jì)數(shù)原理與分步有關(guān),各個(gè)步驟相互依存,只有各個(gè)步驟都完成了,這件事才算完成.
例題講解
題型一 分類加法計(jì)數(shù)原理的應(yīng)用
例1 高三一班有學(xué)生50人,男生30人,女生20人;高三二班有學(xué)生60人,男生30人,女生30人;高三三班有學(xué)生55人,男生35人,女生20人.
(1)從高三一班或二班或三班中選一名學(xué)生任學(xué)生會(huì)主席,有多少種不同的選法?
(2)從高三一班、二班男生中,或從高三三班女生中選一名學(xué)生任學(xué)生會(huì)體育部長(zhǎng),有多少種不同的選法?
思維啟迪 用分類加法計(jì)數(shù)原理.
解 (1)完成這件事有三類方法
第一類,從高三一班任選一名學(xué)生共有50種選法;
第二類,從高三二班任選一名學(xué)生共有60種選法;
第三類,從高三三班任選一名學(xué)生共有55種選法,
根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理,任選一名學(xué)生任校學(xué)生會(huì)主席共有50+60+55=165(種)選法.
(2)完成這件事有三類方法
第一類,從高三一班男生中任選一名共有30種選法;
第二類,從高三二班男生中任選一名共有30種選法;
第三類,從高三三班女生中任選一名共有20種選法.
綜上知,共有30+30+20=80(種)選法.
思維升華 分類時(shí),首先要根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)確定一個(gè)適合它的分類標(biāo)準(zhǔn),然后在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行分類;其次分類時(shí)要注意滿足一個(gè)基本要求,就是完成這件事情的任何一種方法必須屬于某一類,并且分別屬于不同種類的兩種方法是不同的方法,只有滿足這些條件,才可以用分類加法計(jì)數(shù)原理.
鞏 固 (1)在所有的兩位數(shù)中,個(gè)位數(shù)字比十位數(shù)字大的兩位數(shù)有多少個(gè)?
(2)方程+=1表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓,其中m∈{1,2,3,4,5},n∈{1,2,3,4,5,6,7},那么這樣的橢圓有多少個(gè)?
解 (1)分析個(gè)位數(shù)字,可分以下幾類:
個(gè)位是9,則十位可以是1,2,3,…,8中的一個(gè),故有8個(gè);
個(gè)位是8,則十位可以是1,2,3,…,7中的一個(gè),故有7個(gè);
同理,個(gè)位是7的有6個(gè);
個(gè)位是6的有5個(gè);
…
個(gè)位是2的只有1個(gè).
由分類加法計(jì)數(shù)原理,滿足條件的兩位數(shù)有
1+2+3+4+5+6+7+8=36(個(gè)).
(2)以m的值為標(biāo)準(zhǔn)分類,分為五類.
第一類:m=1時(shí),使n〉m,n有6種選擇;
第二類:m=2時(shí),使n>m,n有5種選擇;
第三類:m=3時(shí),使n>m,n有4種選擇;
第四類:m=4時(shí),使n〉m,n有3種選擇;
第五類:m=5時(shí),使n〉m,n有2種選擇.
∴共有6+5+4+3+2=20(種)方法,
即有20個(gè)符合題意的橢圓.
題型二 分步乘法計(jì)數(shù)原理的應(yīng)用
例2 有六名同學(xué)報(bào)名參加三個(gè)智力競(jìng)賽項(xiàng)目,在下列情況下各有多少種不同的報(bào)名方法?(不一定六名同學(xué)都能參加)
(1)每人恰好參加一項(xiàng),每項(xiàng)人數(shù)不限;
(2)每項(xiàng)限報(bào)一人,且每人至多參加一項(xiàng);
(3)每項(xiàng)限報(bào)一人,但每人參加的項(xiàng)目不限.
思維啟迪 可以根據(jù)報(bào)名過(guò)程,使用分步乘法計(jì)數(shù)原理.
解?。?)每人都可以從這三個(gè)比賽項(xiàng)目中選報(bào)一項(xiàng),各有3種不同選法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理,
知共有選法36=729(種).
(2)每項(xiàng)限報(bào)一人,且每人至多參加一項(xiàng),因此可由項(xiàng)目選人,第一個(gè)項(xiàng)目有6種選法,第二個(gè)項(xiàng)目有5種選法,第三個(gè)項(xiàng)目只有4種選法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理,得共有報(bào)名方法6×5×4=120(種).
(3)由于每人參加的項(xiàng)目不限,因此每一個(gè)項(xiàng)目都可以從這六人中選出一人參賽,由分步乘法計(jì)數(shù)原理,得共有不同的報(bào)名方法63=216(種).
思維升華 利用分步乘法計(jì)數(shù)原理解決問(wèn)題:①要按事件發(fā)生的過(guò)程合理分步,即分步是有先后順序的;②各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各個(gè)步驟都完成了才算完成這件事.
鞏 固 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},若a,b,c∈M,則:
(1)y=ax2+bx+c可以表示多少個(gè)不同的二次函數(shù);
(2)y=ax2+bx+c可以表示多少個(gè)圖象開(kāi)口向上的二次函數(shù).
解?。?)a的取值有5種情況,b的取值有6種情況,c的取值有6種情況,因此y=ax2+bx+c可以表示5×6×6=180(個(gè))不同的二次函數(shù).
(2)y=ax2+bx+c的圖象開(kāi)口向上時(shí),a的取值有2種情況,b、c的取值均有6種情況,因此y=ax2+bx+c可以表示2×6×6=72(個(gè))圖象開(kāi)口向上的二次函數(shù).
題型三 兩個(gè)原理的綜合應(yīng)用
例3 如圖所示,將一個(gè)四棱錐的每一個(gè)頂點(diǎn)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,求不同的
染色方法總數(shù).
思維啟迪 染色問(wèn)題是常見(jiàn)的計(jì)數(shù)應(yīng)用問(wèn)題,可從選顏色、選頂點(diǎn)進(jìn)行分類、分步,從不同角度解決問(wèn)題.
解 方法一 可分為兩大步進(jìn)行,先將四棱錐一側(cè)面三頂點(diǎn)染色,然后再分類考慮另外兩頂點(diǎn)的染色數(shù),用分步乘法計(jì)數(shù)原理即可得出結(jié)論.由題設(shè),四棱錐S-ABCD的頂點(diǎn)S、A、B所染的顏色互不相同,它們共有5×4×3=60(種)染色方法.
當(dāng)S、A、B染好時(shí),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(jiàn),當(dāng)S、A、B已染好時(shí),C、D還有7種染法,故不同的染色方法有60×7=420(種).
方法二 以S、A、B、C、D順序分步染色.
第一步,S點(diǎn)染色,有5種方法;
第二步,A點(diǎn)染色,與S在同一條棱上,有4種方法;
第三步,B點(diǎn)染色,與S、A分別在同一條棱上,有3種方法;
第四步,C點(diǎn)染色,也有3種方法,但考慮到D點(diǎn)與S、A、C相鄰,需要針對(duì)A與C是否同色進(jìn)行分類,當(dāng)A與C同色時(shí),D點(diǎn)有3種染色方法;當(dāng)A與C不同色時(shí),因?yàn)镃與S、B也不同色,所以C點(diǎn)有2種染色方法,D點(diǎn)也有2種染色方法.由分步乘法、分類加法計(jì)數(shù)原理得不同的染色方法共有5×4×3×(1×3+2×2)=420(種).
方法三 按所用顏色種數(shù)分類.
第一類,5種顏色全用,共有A種不同的方法;
第二類,只用4種顏色,則必有某兩個(gè)頂點(diǎn)同色(A與C,或B與D),共有2×A種不同的方法;
第三類,只用3種顏色,則A與C、B與D必定同色,共有A種不同的方法.
由分類加法計(jì)數(shù)原理,得不同的染色方法總數(shù)為
A+2×A+A=420(種).
思維升華 用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理解決計(jì)數(shù)問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵是明確需要分類還是分步.
(1)分類要做到“不重不漏",分類后再分別對(duì)每一類進(jìn)行計(jì)數(shù),最后用分類加法計(jì)數(shù)原理求和,得到總數(shù).
(2)分步要做到“步驟完整”,只有完成了所有步驟,才完成任務(wù),根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,把完成每一步的方法數(shù)相乘,得到總數(shù).
(3)對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題,可同時(shí)運(yùn)用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理或借助列表、畫圖的方法來(lái)幫助分析.
鞏 固 用紅、黃、藍(lán)、白、黑五種顏色涂在“田”字形的4個(gè)小方格內(nèi),每格涂一種顏色,相鄰兩格涂不同的顏色,如果顏色可以反復(fù)使用,共有多少種不同的涂色方法?
解 如圖所示,將4個(gè)小方格依次編號(hào)為1,2,3,4,第1個(gè)小方格可以從5種顏色中任取一種顏色涂上,有5種不同的涂法.
①當(dāng)?shù)?個(gè)、第3個(gè)小方格涂不同顏色時(shí),有A=12(種)不同的涂法,
第4個(gè)小方格有3種不同的涂法.由分步乘法計(jì)數(shù)原理可知,有5×12×3=180(種)
不同的涂法;
②當(dāng)?shù)?個(gè)、第3個(gè)小方格涂相同顏色時(shí),有4種涂法,由于
相鄰方格不同色,因此,第4個(gè)小方格也有4種不同的涂法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可知.有5×4×4=80(種)不同的涂法.
由分類加法計(jì)數(shù)原理可得,共有180+80=260(種)不同的涂法.
易錯(cuò)題 (1)把3封信投到4個(gè)信箱,所有可能的投法共有 ( )
A.24種 B.4種 C.43種 D.34種
(2)某人從甲地到乙地,可以乘火車,也可以坐輪船,在這一天的不同時(shí)間里,火車有4趟,輪船有3次,問(wèn)此人的走法可有________種.
易錯(cuò)分析 解決計(jì)數(shù)問(wèn)題的基本策略是合理分類和分步,然后應(yīng)用加法原理和乘法原理來(lái)計(jì)算.解決本題易出現(xiàn)的問(wèn)題是完成一件事情的標(biāo)準(zhǔn)不清楚導(dǎo)致計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤,對(duì)于(1),選擇的標(biāo)準(zhǔn)不同,誤認(rèn)為每個(gè)信箱有三種選擇,所以可能的投法有34種,沒(méi)有注意到一封信只能投在一個(gè)信箱中;對(duì)于(2),易混淆“類”與“步",誤認(rèn)為到達(dá)乙地先坐火車后坐輪船,使用乘法原理計(jì)算.
解析?。?)第1封信投到信箱中有4種投法;第2封信投到信箱中也有4種投法;第3封信投到信箱中也有4種投法.只要把這3封信投完,就做完了這件事情,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得共有43種方法.
(2)因?yàn)槟橙藦募椎氐揭业?,乘火車的走法?種,坐輪船的走法有3種,每一種方法都能從甲地到乙地,根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理,可得此人的走法可有4+3=7(種).
答案 (1)C?。?)7
溫馨提醒 (1)每封信只能投到一個(gè)信箱里,而每個(gè)信箱可以裝1封信,也可以裝2封信,其選擇不是唯一的,所以應(yīng)注意由信來(lái)選擇信箱,每封信有4種選擇.
(2)在處理具體的應(yīng)用問(wèn)題時(shí),首先必須弄清楚“分類”與“分步"的具體標(biāo)準(zhǔn)是什么.選擇合理的標(biāo)準(zhǔn)處理事情,可以避免計(jì)數(shù)的重復(fù)或遺漏。
綜合題庫(kù)
A組
1. 判斷下面結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)
(1)在分類加法計(jì)數(shù)原理中,兩類不同方案中的方法可以相同. ( × )
(2)在分類加法計(jì)數(shù)原理中,每類方案中的方法都能直接完成這件事. ( √ )
(3)在分步乘法計(jì)數(shù)原理中,事情是分兩步完成的,其中任何一個(gè)單獨(dú)的步驟都不能完成這件事,只有兩個(gè)步驟都完成后,這件事情才算完成. ( √ )
(4)如果完成一件事情有n個(gè)不同步驟,在每一步中都有若干種不同的方法mi(i=1,2,3,,…,n),那么完成這件事共有m1m2m3…mn種方法. ( √?。?
2. 5位同學(xué)報(bào)名參加兩個(gè)課外活動(dòng)小組,每位同學(xué)限報(bào)其中的一個(gè)小組,則不同的報(bào)名方法共有________種.
答案 32
解析 每位同學(xué)有兩種不同的報(bào)名方法,而且只有這5位同學(xué)全部報(bào)名結(jié)束,才算事件完成.所以共有2×2×2×2×2=32(種).
3. 有不同顏色的4件上衣與不同顏色的3件長(zhǎng)褲,如果一條長(zhǎng)褲與一件上衣配成一套,則不同的配法種數(shù)是________.
答案 12
解析 由分步乘法計(jì)數(shù)原理,一條長(zhǎng)褲與一件上衣配成一套,分兩步,第一步選上衣有4種選法,第二步選長(zhǎng)褲有3種選法,所以有4×3=12(種)選法.
4. 甲、乙兩人從4門課程中各選修2門,則甲、乙所選的課程中恰有1門相同的選法有________種.
答案 24
解析 分步完成.首先甲、乙兩人從4門課程中同選1門,有4種方法,其次甲從剩下的3門課程中任選1門,有3種方法,最后乙從剩下的2門課程中任選1門,有2種方法,于是,甲、乙所選的課程中恰有1門相同的選法共有4×3×2=24(種).
5. 用數(shù)字2,3組成四位數(shù),且數(shù)字2,3至少都出現(xiàn)一次,這樣的四位數(shù)共有________個(gè).(用數(shù)字作答)
答案 14
解析 數(shù)字2,3至少都出現(xiàn)一次,包括以下情況:
“2”出現(xiàn)1次,“3”出現(xiàn)3次,共可組成C=4(個(gè))四位數(shù).
“2”出現(xiàn)2次,“3”出現(xiàn)2次,共可組成C=6(個(gè))四位數(shù).
“2"出現(xiàn)3次,“3”出現(xiàn)1次,共可組成C=4(個(gè))四位數(shù).
綜上所述,共可組成14個(gè)這樣的四位數(shù).
B組
1. 從集合{1,2,3,…,10}中任意選出三個(gè)不同的數(shù),使這三個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,這樣的等比數(shù)列的個(gè)數(shù)為 ( ?。?
A.3 B.4 C.6 D.8
答案 D
解析 按從小到大順序有124,139,248,469共4個(gè),同理按從大到小順序也有4個(gè),故這樣的等比數(shù)列的個(gè)數(shù)為8個(gè).
2. 現(xiàn)有4種不同顏色要對(duì)如圖所示的四個(gè)部分進(jìn)行著色,要求有公共邊
界的兩塊不能用同一種顏色,則不同的著色方法共有 ( )
A.24種 B.30種
C.36種 D.48種
答案 D
解析 共有4×3×2×2=48(種),故選D.
3. 集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P?Q.把滿足上述條件的一對(duì)有序整數(shù)對(duì)(x,y)作為一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),則這樣的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是 ( ?。?
A.9 B.14 C.15 D.21
答案 B
解析 當(dāng)x=2時(shí),x≠y,點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1×7=7(個(gè));當(dāng)x≠2時(shí),x=y(tǒng),點(diǎn)的個(gè)數(shù)為7×1=7(個(gè)),則共有14個(gè)點(diǎn),故選B。
4. (2013·山東)用0,1,…,9十個(gè)數(shù)字,可以組成有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù)為( )
A.243 B.252 C.261 D.279
答案 B
解析 0,1,2,…,9共能組成9×10×10=900(個(gè))三位數(shù),其中無(wú)重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)有9×9×8=648(個(gè)).
∴有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)有900-648=252(個(gè)).
5. (2013·四川)從1,3,5,7,9這五個(gè)數(shù)中,每次取出兩個(gè)不同的數(shù)分別記為a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的個(gè)數(shù)是 ( )
A.9 B.10 C.18 D.20
答案 C
解析 由于lg a-lg b=lg(a>0,b〉0),從1,3,5,7,9中任取兩個(gè)作為有A=20種,又與相同,與相同,∴l(xiāng)g a-lg b的不同值的個(gè)數(shù)有A-2=20-2=18,選C.
6. 一個(gè)乒乓球隊(duì)里有男隊(duì)員5名,女隊(duì)員4名,從中選取男、女隊(duì)員各一名組成混合雙打,共有________種不同的選法.
答案 20
解析 先選男隊(duì)員,有5種選法,再選女隊(duì)員有4種選法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理知共有5×4=20(種)不同的選法.
7. 某次活動(dòng)中,有30人排成6行5列,現(xiàn)要從中選出3人進(jìn)行禮儀表演,要求這3人中的任意2人不同行也不同列,則不同的選法種數(shù)為_(kāi)_______(用數(shù)字作答).
答案 7 200
解析 其中最先選出的一個(gè)人有30種方法,此時(shí)不能再?gòu)倪@個(gè)人所在的行和列上選人,還剩一個(gè)5行4列的隊(duì)形,故選第二個(gè)人有20種方法,此時(shí)不能再?gòu)脑撊怂诘男泻土猩线x人,還剩一個(gè)4行3列的隊(duì)形,此時(shí)第三個(gè)人的選法有12種,根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,總的選法種數(shù)是30×20×12=7 200。
8. 已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},從M,N這兩個(gè)集合中各選一個(gè)元素分別作為點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo),則這樣的坐標(biāo)在直角坐標(biāo)系中可表示第一、第二象限內(nèi)不同的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是________.
答案 6
解析 分兩類:第一類,第一象限內(nèi)的點(diǎn),有2×2=4(個(gè));
第二類,第二象限內(nèi)的點(diǎn),有1×2=2(個(gè)).共4+2=6(個(gè)).
9. 某外語(yǔ)組有9人,每人至少會(huì)英語(yǔ)和日語(yǔ)中的一門,其中7人會(huì)英語(yǔ),3人會(huì)日語(yǔ),從中選出會(huì)英語(yǔ)和日語(yǔ)的各一人,有多少種不同的選法?
解 由題意得有1人既會(huì)英語(yǔ)又會(huì)日語(yǔ),6人只會(huì)英語(yǔ),2人只會(huì)日語(yǔ).
第一類:從只會(huì)英語(yǔ)的6人中選1人說(shuō)英語(yǔ),共有6種方法,則說(shuō)日語(yǔ)的有2+1=3(種),此時(shí)共有6×3=18(種);
第二類:不從只會(huì)英語(yǔ)的6人中選1人說(shuō)英語(yǔ),則只有1種方法,則選會(huì)日語(yǔ)的有2種,此時(shí)共有1×2=2(種);
所以根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理知共有18+2=20(種)選法.
10.在某種信息傳輸過(guò)程中,用4個(gè)數(shù)字的一個(gè)排列(數(shù)字允許重復(fù))表示一個(gè)信息,不同排列表示不同信息.若所用數(shù)字只有0和1,則與信息0110至多有兩個(gè)對(duì)應(yīng)位置上的數(shù)字相同的信息個(gè)數(shù)為多少?
解 方法一 分0個(gè)相同、1個(gè)相同、2個(gè)相同討論.
(1)若0個(gè)相同,則信息為1001。共1個(gè).
(2)若1個(gè)相同,則信息為0001,1101,1011,1000。共4個(gè).
(3)若2個(gè)相同,又分為以下情況:
①若位置一與二相同,則信息為0101;
②若位置一與三相同,則信息為0011;
③若位置一與四相同,則信息為0000;
④若位置二與三相同,則信息為1111;
⑤若位置二與四相同,則信息為1100;
⑥若位置三與四相同,則信息為1010.
共6個(gè).
故與信息0110至多有兩個(gè)對(duì)應(yīng)位置上的數(shù)字相同的信息個(gè)數(shù)為1+4+6=11。
方法二 若0個(gè)相同,共有1個(gè);
若1個(gè)相同,共有C=4(個(gè));
若2個(gè)相同,共有C=6(個(gè)).
故共有1+4+6=11(個(gè)).
C組
1. 三邊長(zhǎng)均為整數(shù),且最大邊長(zhǎng)為11的三角形的個(gè)數(shù)為 ( ?。?
A.24 B.26 C.36 D.37
答案 C
解析 設(shè)另兩邊長(zhǎng)分別為x、y,且不妨設(shè)1≤x≤y≤11,要構(gòu)成三角形,必須x+y≥12。
當(dāng)y取11時(shí),x=1,2,3,…,11,可有11個(gè)三角形;
當(dāng)y取10時(shí),x=2,3,…,10,可有9個(gè)三角形;
……;
當(dāng)y取6時(shí),x只能取6,只有1個(gè)三角形.
∴所求三角形的個(gè)數(shù)為11+9+7+5+3+1=36.
2. 將1,2,3,4,5,6,7,8,9這9個(gè)數(shù)字填在如圖的9個(gè)空格中,要求每一行從左到右、每一列從上到下分別依次增大,當(dāng)3,4固定在圖中的位置時(shí),填寫空格的方法種數(shù)為 ( )
3
4
A。4 B.6 C.9 D.12
答案 B
解析 如圖所示,根據(jù)題意,1,2,9三個(gè)數(shù)字的位置是確定的,余下的數(shù)中,5只能在a,c位置,8只能在b,d位置,依(a,b,c,d)順序,具體有(5,8,6,7),(5,6,7,8),(5,7,6,8),(6,7,5,8),(6,8,5,7),(7,8,5,6),合計(jì)6種。
1
2
a
3
4
b
c
d
9
3. 如圖,一環(huán)形花壇分成A,B,C,D四塊,現(xiàn)有4種不同的花供選種,
要求在每塊里種1種花,且相鄰的2塊種不同的花,則不同的種法總數(shù)為
( ?。?
A.96 B.84 C.60 D.48
答案 B
解析 可依次種A、B、C、D四塊,當(dāng)C與A種同一種花時(shí),有4×3×1×3=36(種)種法;當(dāng)C與A所種花不同時(shí),有4×3×2×2=48(種)種法,由分類加法計(jì)數(shù)原理,不同的種法種數(shù)為36+48=84。
4. 直線方程Ax+By=0,若從0,1,2,3,5,7這6個(gè)數(shù)字中任取兩個(gè)不同的數(shù)作為A、B的值,則可表示________條不同的直線.
答案 22
解析 分成三類:A=0,B≠0;A≠0,B=0和A≠0,B≠0,前兩類各表示1條直線;
第三類先取A有5種取法,再取B有4種取法,故有5×4=20(種).
所以可以表示22條不同的直線.
5. 某電子元件,是由3個(gè)電阻組成的回路,其中有4個(gè)焊點(diǎn)A、B、
C、D,若某個(gè)焊點(diǎn)脫落,整個(gè)電路就不通,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)電路不通
了,那么焊點(diǎn)脫落的可能情況共有________種.
答案 15
解析 方法一 當(dāng)線路不通時(shí)焊點(diǎn)脫落的可能情況共有2×2×2×2-1=15(種).
方法二 恰有i個(gè)焊點(diǎn)脫落的可能情況為C(i=1,2,3,4)種,由分類加法計(jì)數(shù)原理,當(dāng)電路不通時(shí)焊點(diǎn)脫落的可能情況共C+C+C+C=15(種).
6. 五名學(xué)生報(bào)名參加四項(xiàng)體育比賽,每人限報(bào)一項(xiàng),則報(bào)名方法的種數(shù)為_(kāi)_______.五名學(xué)生爭(zhēng)奪四項(xiàng)比賽的冠軍(冠軍不并列),獲得冠軍的可能性有________種.
答案 45 54
解析 報(bào)名的方法種數(shù)為4×4×4×4×4=45(種).
獲得冠軍的可能情況有5×5×5×5=54(種).
7. 已知集合A={a1,a2,a3,a4},B={0,1,2,3},f是從A到B的映射.
(1)若B中每一元素都有原象,這樣不同的f有多少個(gè)?
(2)若B中的元素0必?zé)o原象,這樣的f有多少個(gè)?
(3)若f滿足f(a1)+f(a2)+f(a3)+f(a4)=4,這樣的f又有多少個(gè)?
解 (1)顯然對(duì)應(yīng)是一一對(duì)應(yīng)的,即為a1找象有4種方法,a2找象有3種方法,a3找象有2種方法,a4找象有1種方法,所以不同的f共有4×3×2×1=24(個(gè)).
(2)0必?zé)o原象,1,2,3有無(wú)原象不限,所以為A中每一元素找象時(shí)都有3種方法.所以不同的f共有34=81(個(gè)).
(3)分為如下四類:
第一類:A中每一元素都與1對(duì)應(yīng),有1種方法;
第二類:A中有兩個(gè)元素對(duì)應(yīng)1,一個(gè)元素對(duì)應(yīng)2,另一個(gè)元素與0對(duì)應(yīng),有C·C=12(種)方法;
第三類,A中有兩個(gè)元素對(duì)應(yīng)2,另兩個(gè)元素對(duì)應(yīng)0,有C·C=6(種)方法;
第四類,A中有一個(gè)元素對(duì)應(yīng)1,一個(gè)元素對(duì)應(yīng)3,另兩個(gè)元素與0對(duì)應(yīng),有C·C=12(種)方法.
所以不同的f共有1+12+6+12=31(個(gè)).
歸納總結(jié)
方法與技巧
1.分類加法和分步乘法計(jì)數(shù)原理,都是關(guān)于做一件事的不同方法的種數(shù)的問(wèn)題,區(qū)別在于:分類加法計(jì)數(shù)原理針對(duì)“分類”問(wèn)題,其中各種方法相互獨(dú)立,用其中任何一種方法都可以做完這件事;分步乘法計(jì)數(shù)原理針對(duì)“分步”問(wèn)題,各個(gè)步驟相互依存,只有各個(gè)步驟都完成了才算完成這件事.
2.混合問(wèn)題一般是先分類再分步.
3.分類時(shí)標(biāo)準(zhǔn)要明確,做到不重復(fù)不遺漏.
4.要恰當(dāng)畫出示意圖或樹(shù)狀圖,使問(wèn)題的分析更直觀、清楚,便于探索規(guī)律.
失誤與防范
1.切實(shí)理解“完成一件事”的含義,以確定需要分類還是需要分步進(jìn)行.
2.分類的關(guān)鍵在于要做到“不重不漏”,分步的關(guān)鍵在于要正確設(shè)計(jì)分步的程序,即合理分類,準(zhǔn)確分步.
3.確定題目中是否有特殊條件限制.