高考数学复习点拨:学习计数原理一定要用数学思想方法作指导 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/19 3:57:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

高考数学复习点拨:学习计数原理一定要用数学思想

方法作指导

学习计数原理一定要用数学思想方法作指导 山东

张振华

数学思想方法在解题中的指导作用至关重要,而且,有些问题如果没有正 确的数学思想方法作指导是很难理解的。本章蕴涵着丰富的数学思想方法, 如主元思想、对应思想、分类思想、整体思想、补集思想、数形结合思想、 模型化思想、极端思想等等,学习中要学会运用数学思想方法去思考各种问 题,形成良好的思维品质及合理的思维习惯,培养创新思维能力。 1.主元思想

主元思想,就是对题目中的特殊元素、特殊位置优先考虑安排,抓住主要 矛盾,进而达到解题目的。

例 1.安排 7 位工作人员在 5 月 1 日至 5 月 7 日值班,每人值班一天,其中 甲、乙二人不安排在 5 月 1 日和 2 日,不同的安排方法共有__________种. 解析:先考虑安排特殊元素甲、乙二人,有种排法;当特殊元素甲、乙二 人安排好后,其余 5 人有种排法。根据乘法原理共有种安排方法。 当然,此题亦可考虑用间接法解决。 2.对应思想

对应思想,就是运用集合语言,将所给题目转化为另一个与之等价的问题 进行解决。

例 2.如果从数 1 ,2 ,... ,14 中按从小到大的顺序取出,,,使同时满足- ≥ 3 与 - ≥ 3 ,那幺所有符合上述要求的不同取法共有多少种?

解析:设{1 ,2 ,... ,14},{1 ,2 ,... ,10},{(,,)|,,∈,- ≥

3 , - ≥ 3 },{(,,)|,,∈,<<}, :(,,)→(,,),其中, = , = - 2 , = - 4

易证是和之间的一个一一对应,故题目所求的取法种数恰好等于从中任意 取出三个不同数的取法种数 ,共有 120 种。 3.分类思想

分类思想,就是将问题分成几个局部的问题逐一去解决的方法策略。本章 提供了大量分类思想的实例,结合实例进行分类思想的学习,更能帮助我们 正确运用有关公式解决排列组合应用问题。

例 3.设集合Ⅰ={1 ,2 ,3 ,4 ,5},选择Ⅰ的两个非空子集A和B,要 使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有种( A。50

B。49

C。48

D。47

简析 :按A中最大的数可分四类:

⑴当A中最大的数为 1 时,则B为{2 ,3 ,4 ,5}的非空子集,有 = 15(个);

⑵当A中最大的数为 2 时,则B为{3 ,4 ,5}的非空子集, ⑶当A中最大的数为 3 时,则B为{4 ,5}的非空子集,有(个), 而这时的A有(个),故共有 3×4 = 12(个);

⑷当A中最大的数为 4 时,则B为{5}的非空子集,只有 1 个,而这 时的A有(个),故共有 1×8 = 8(个);

综上所述,共有 15 + 14 + 12 + 8 = 49(种),选B

点评:本题的分类标准是不定因素:条件不唯一。通过本例,可要理解分 类的标准,避免”重复”、”遗漏”现象的发生噢! 4.整体思想

有时,研究问题若能有意识地放大考察问题的”视角”,将需要解决的问题 看作一个整体,通过研究问题的整体形式、整体结构,从而使问题获解。这

就是整体思想。本章的整体思想,就是将某些有特殊要求的元素(如相邻 等)看作一个整体参与排列;或者将元素作位置对应。

例 4. 8 个女孩和 25 个男孩围成一圈,任意两个女孩之间至少站两个男孩, 那幺共有多少种不同的排列方法?(只要把圈旋转一下就重合的排法认为是 相同的)

解析:显然符合条件的圆排列数就是以某女孩打头的直排列数。现在以○ 代表女孩所站的位置,以╳代表男孩所站的位置,则在每个○后至少有两个 ╳。让每个○”吸收了”它紧后的两个╳作为一个整体,记为●。则每个○,╳ 排列对应成一个●,╳排列。 ○╳ ╳ ●

○╳ ╳

● ╳

╳ ○╳ ╳

┅ ●

后一种排列的个数显然是从 16 个位置中选出 7 个位置的组合数,即种,以 上表明男、女孩的位置排列共有种方法。对每种位置排列,女孩站上去有 7!种方法(A固定站首位),男孩站上去有 25!种方法,故总的排列方法数 为? 7!? 25! = 16!? 25!/9! 5.补集思想

某些排列组合问题,可采用先求总的排列数,再减去不符合要求的排法种 数获得解决,这就是补集思想,有时也称逆向思维。

例 5.从 0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 这 10 个数中取出 3 个 数,使其和为不小于 10 的偶数,不同的取法有多少种?

解析:从这 10 个数中取出 3 个不同的偶数的取法有种;取 1 个偶数和 2 个 不同的奇数的取法有种。从这 10 个数中取出 3 个数,使其和为小于 10 的偶 数,有 9 种不同的取法。故符合题设条件的不同取法有 + - 9 = 51 种 6.数形结合思想

数型结合是数学解题的主要思想,若能针对排列组合题目的特点作出图