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专题57分类加法计数原理与分步乘法计数原理
必威体育精装版考纲
1.理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理,能正确区分“类”和“步”.
2.能利用两个原理解决一些简单的实际问题.
基础知识融会贯通
1.分类加法计数原理
完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法.
2.分步乘法计数原理
完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法.
3.分类加法计数原理和分步乘法计数原理的区别
分类加法计数原理针对“分类”问题,其中各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对“分步”问题,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了才算完成这件事.
重点难点突破
【题型一】分类加法计数原理的应用
【典型例题】
设x1,x2,x3,x4∈{﹣1,0,2},那么满足2≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|≤4的所有有序数对(x1,x2,x3,x4)的组数为
【解答】解:①|x1|+|x2|+|x3|+|x4|=2,0+0+0+2=2,有4种,1+0+1+0=2,有6种,故有10组;
②:|x1|+|x2|+|x3|+|x4|=3,0+1+1+1=3,有4种,0+1+2+0=3,有C41C31=12种,故有16组;
③:|x1|+|x2|+|x3|+|x4|=4,1+1+1+1=4,有1种,0+1+1+2=4,有C41C31=12种,0+0+2+2=4,有C41C31=6种,故有19组;
综上,共45组,
故答案为:45.
【再练一题】
今有6个人组成的旅游团,包括4个大人,2个小孩,去庐山旅游,准备同时乘缆车观光,现有三辆不同的缆车可供选择,每辆缆车最多可乘3人,为了安全起见,小孩乘缆车必须要大人陪同,则不同的乘车方式有()种
A.204 B.288 C.348 D.396
【解答】解:①若6人乘坐3辆缆车,则将4个大人分成2,1,1三组有6种方法,然后将三组排到三个缆车有6种方法,再将两个小孩排到三个缆车有3×3﹣1=8种方法,所以共有6×6×8=288种方法.
②若6人乘坐2辆缆车,
(1)两个小孩不在一块:则大人分成2,2两组的方法有3种方法,将两组排到两辆缆车有6种方法,再将两个小孩排到两辆缆车有2种方法,
故共有3×6×2=36种方法.
(2)两个小孩在一块:则大人分成3,1两组,分组方法为4种方法,小孩加入1人的组有1种方法,再将两组从3辆缆车中选两辆排入有6种方法,故共有4×1×6=24种方法.
综上共有:288+36+24=348种方法.
故选:C.
思维升华分类标准是运用分类加法计数原理的难点所在,应抓住题目中的关键词,关键元素,关键位置.
(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,并且分别属于不同种类的两种方法是不同的方法,不能重复.
(3)分类时除了不能交叉重复外,还不能有遗漏.
【题型二】分步乘法计数原理的应用
【典型例题】
乘积(a1+a2+a3)(b1+b2+b3+b4)(c1+c2+c3+c4+c5)展开后共有项.
【解答】解:根据多项式的乘法法则,(a1+a2+a3)(b1+b2+b3+b4)(c1+c2+c3+c4+c5)的结果中每一项都必须是在(a1+a2+a3)、(b1+b2+b3+b4)、(c1+c2+c3+c4+c5)三个式子中任取一项后相乘,得到的式子,
而在(a1+a2+a3)中有3种取法,在(b1+b2+b3+b4)中有4种取法,在(c1+c2+c3+c4+c5)中有5种取法,
由乘法原理,可得共有3×4×5=60种情况,
则(a1+a2+a3)(b1+b2+b3+b4)(c1+c2+c3+c4+c5)的展开式中有60项;
故答案为60.
【再练一题】
某城市的电话号码,由六位升为七位(首位数字均不为零),则该城市可增加的电话部数是()
A.9×8×7×6×5×4×3 B.8×96
C.9×106 D.81×105
【解答】解:由题意知本题是一个分步计数问题,
电话号码是六位数字时,该城市可安装电话9×105部,
同理升为七位时为9×106.
∴可增加的电话部数是9×106﹣9×105=81×105.
故选:D.
思维升华(1)利用分步乘法计数原理解决问题要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.
(2)分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步确保连续,逐步完成.
【题型三】两个计数原理的综合应用
命题点1与数
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