《陜西省高中數(shù)學 第一章 計數(shù)原理 排列教案 北師大版選修2-3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《陜西省高中數(shù)學 第一章 計數(shù)原理 排列教案 北師大版選修2-3(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、排列
教學資源分析
課程標準:
基本要求:通過實例,理解排列、組合的概念;能利用計數(shù)原理推導排列數(shù)公式、組合數(shù)公式,并能解決簡單的實際問題。
考試說明:
1、理解排列的概念。
2、利用計數(shù)原理推導排列數(shù)公式。
3、能解決簡單的實際問題。
教材分析:本小節(jié)的知識體系在本章中處于承上啟下的重要地位,它既在推導排列數(shù)列公式的過程中使分步計數(shù)原理獲得了重要應用,又使排列數(shù)公式成為推導組合數(shù)公式的主要依據(jù)。從而為以后的概率論學習打下基礎。
教學目標
知識與技能:理解排列的意義,能用分步計數(shù)原理推出簡單的排列
過程與方法:培養(yǎng)學生的分析能力和思維的嚴謹性,使學生能識辨出簡單的排列問題
2、,同時培養(yǎng)學生應用所學知識解決實際問題的能力
情感態(tài)度與價值觀:通過排列的學習,使學生體會數(shù)學的簡潔美、應用美,從而培養(yǎng)學生對于數(shù)學內(nèi)在美的感悟能
教學重點:正確理解排列的概念,能掌握科學的方法寫出所有排列
教學難點 :會用排列的知識去解決實際問題教學關鍵
主要教學方法:由于本節(jié)課是數(shù)學概念課,結合高二學生的學習特點,在教學中采用啟發(fā)、引導、交流的方式進行, 以充分調(diào)動學生的主動性、積極性,使學 生在教師的指導下真正成為學習的主體。 排列問題是有序問題,也就是說, 無序問題不是排列問題;排列問題中“有序的要求”,可以表現(xiàn)為一組互不相同的元素與另一組互不相同的 “位置”確定的對應關系。
3、
教學過程
一、復習引入
1分類加法計數(shù)原理:做一件事情,完成它可以有n類辦法,在第一類辦法中有種不同的方法,在第二類辦法中有種不同的方法,……,在第n類辦法中有種不同的方法那么完成這件事共有 種不同的方法
2.分步乘法計數(shù)原理:做一件事情,完成它需要分成n個步驟,做第一步有種不同的方法,做第二步有種不同的方法,……,做第n步有種不同的方法,那么完成這件事有 種不同的方法
分類加法計數(shù)原理和分步乘法計數(shù)原理,回答的都是有關做一件事的不同方法種數(shù)的問題,區(qū)別在于:分類加法計數(shù)原理針對的是“分類”問題,其中各種方法相互獨立,每一種方法只屬于某一類,用其中任何一種方法都可以做完這件事;分步
4、乘法計數(shù)原理針對的是“分步”問題,各個步驟中的方法相互依存,某一步驟中的每一種方法都只能做完這件事的一個步驟,只有各個步驟都完成才算做完這件事應用兩種原理解題:1.分清要完成的事情是什么;2.是分類完成還是分步完成,“類”間互相獨立,“步”間互相聯(lián)系;3.有無特殊條件的限制
二、講解新課:
【問題提出】
問題1.3名同學排成一排照像,有多少種排法?
問題2、北京、廣州、南京、天津4個城市相互通航,應該有多少種機票?
問題3、從4面不同顏色的旗子中,選出3面排成一排作為一種信號,能組成多少種信號?
【抽象概括】
排列的概念:從個不同元素中,任?。ǎ﹤€元素(這里的被取元素各不相同)按
5、照一定的順序排成一列,叫做從個不同元素中取出個元素的一個排列
說明:(1)排列的定義包括兩個方面:①取出元素,②按一定的順序排列;(2)兩個排列相同的條件:①元素完全相同,②元素的排列順序也相同
【實例分析】
例1、從甲、乙、丙3名同學中選取2名同學參加某一天的一項活動,其中一名同學參加上午的活動,一名同學參加下午的活動,有多少種不同的方法?
分析:這個問題就是從甲、乙、丙3名同學中每次選取2名同學,按照參加上午的活動在前,參加下午活動在后的順序排列,一共有多少種不同的排法的問題,共有6種不同的排法:甲乙 甲丙 乙甲 乙丙 丙甲 丙乙
解決這一問題可分兩個步驟:
第 1
6、 步,確定參加上午活動的同學,從 3 人中任選 1 人,有 3 種方法;
第 2 步,確定參加下午活動的同學,當參加上午活動的同學確定后,參加下午活動的同學只能從余下的 2 人中去選,于是有 2 種方法.
根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,在 3 名同學中選出 2 名,按照參加上午活動在前,參加下午活動在后的順序排列的不同方法共有 3×2=6 種,
把上面問題中被取的對象叫做元素,于是問題可敘述為:從3個不同的元素 a , b ,。中任取 2 個,然后按照一定的順序排成一列,一共有多少種不同的排列方法?所有不同的排列是 ab,ac,ba,bc,ca, cb,共有 3×2=6 種.
例2、從1,2,
7、3,4這 4 個數(shù)字中,每次取出3個排成一個三位數(shù),共可得到多少個不同的三位數(shù)?
分析:解決這個問題分三個步驟:第一步先確定左邊的數(shù),在4個字母中任取1個,有4種方法;第二步確定中間的數(shù),從余下的3個數(shù)中取,有3種方法;第三步確定右邊的數(shù),從余下的2個數(shù)中取,有2種方法由分步計數(shù)原理共有:4×3×2=24種不同的方法,用樹型圖排出,并寫出所有的排列
顯然,從 4 個數(shù)字中,每次取出 3 個,按“百”“十”“個”位的順序排成一列,就得到一個三位數(shù).因此有多少種不同的排列方法就有多少個不同的三位數(shù).可以分三個步驟來解決這個問題:
第 1 步,確定百位上的數(shù)字,在 1 , 2 , 3 , 4
8、這 4 個數(shù)字中任取 1 個,有 4 種方法;
第 2 步,確定十位上的數(shù)字,當百位上的數(shù)字確定后,十位上的數(shù)字只能從余下的 3 個數(shù)字中去取,有 3 種方法;
第 3 步,確定個位上的數(shù)字,當百位、十位上的數(shù)字確定后,個位的數(shù)字只能從余下的 2 個數(shù)字中去取,有 2 種方法.
根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,從 1 , 2 , 3 , 4 這 4 個不同的數(shù)字中,每次取出 3 個數(shù)字,按“百”“十”“個”位的順序排成一列,共有4×3×2=24種不同的排法, 因而共可得到24個不同的三位數(shù),
由此可寫出所有的三位數(shù):
123,124, 132, 134, 142, 143,
9、213,214, 231, 234, 241, 243,
312,314, 321, 324, 341, 342, 412,413, 421, 423, 431, 432 。
可以歸結為:從4個不同的元素a, b, c,d中任取 3 個,然后按照一定的順序排成一列,共有多少種不同的排列方法?
所有不同排列是 abc, abd, acb, acd, adb, adc, bac, bad, bca, bcd, bda, bdc,
cab, cad, cba, cbd, cda, cdb, dab, dac, dba, dbc, dca, dcb.
共有4×3×2=2
10、4種.
樹形圖如下
a b c d
?。狻。恪。洹。帷。恪。洹 。帷。狻。洹 。帷。狻。?
【課堂小結】
排列的特征:一個是“取出元素”;二是“按照一定順序排列” ,“一定順序”就是與位置有關,這也是判斷一個問題是不是排列問題的重要標志。根據(jù)排列的定義,兩個排列相同,且僅當兩個排列的元素完全相同,而且元素的排列順序也相同. 了解排列數(shù)的意義,掌握排列數(shù)公式及推導方法,從中體會“化歸”的數(shù)學思想,并能運用排列數(shù)公式進行計算。
對于較復雜的問題,一般都有兩個方向的列式途徑,一個是“正面湊”,一個是“反過來剔”.前者指,按照要求,一點點選出符合要求的方案;后者指,先按全局性的要求,選出方案,再把不符合其他要求的方案剔出去.了解排列數(shù)的意義,掌握排列數(shù)公式及推導方法,從中體會“化歸”的數(shù)學思想,并能運用排列數(shù)公式進行計算。
【教學反思】
本教學設計的宗旨是“以學生為本,一切為了學生的發(fā)展”,教學中創(chuàng)設了一系列的問題情境,以充分調(diào)動學生的積極性,在問題的牽引下去主動思考和探索來完成相關知識的學習.