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1、江西省吉安市鳳凰中學(xué)2014高二數(shù)學(xué) 排列導(dǎo)學(xué)案 新人教A版
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)排列的定義和排列數(shù)公式,了解排列數(shù)公式的推導(dǎo)過(guò)程,能應(yīng)用排列數(shù)公式計(jì)算、化簡(jiǎn)、求值。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.一般的,
叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)排列。
2.
叫做從n個(gè)不同
2、元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù),用符號(hào) 表示。
3.排列數(shù)公式A ;
4.全排列: 。
A 。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解排列、排列數(shù)的定義;掌握排列數(shù)公式及推導(dǎo)方法;
2. 能用“樹形圖”寫出一個(gè)排列問(wèn)題的所有的排列,并能運(yùn)用排列數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。
3.通過(guò)實(shí)例分析過(guò)程體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成和發(fā)展,總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):排列的定義、排列數(shù)公式
3、及其應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):排列數(shù)公式的推導(dǎo)
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
合作探究一: 排列的定義
問(wèn)題
(1)從紅球、黃球、白球三個(gè)小球中任取兩個(gè),分別放入甲、乙盒子里
(2)從10名學(xué)生中選2名學(xué)生做正副班長(zhǎng);
(3)從10名學(xué)生中選2名學(xué)生干部;
上述問(wèn)題中哪個(gè)是排列問(wèn)題?為什么?
概念形成
1、元素: 。
2、排列:從個(gè)不同元素中,任?。ǎ﹤€(gè)元素(這里的被取元素各不相同)按照一定的順序排成一列,叫做從個(gè)不同元素中取出個(gè)元素的一個(gè)排列。
說(shuō)明:(1)排列的定義包括兩個(gè)方面:① ②按一定的 排
4、列(與位置有關(guān))
(2)兩個(gè)排列相同的條件:①元素 ,②元素的排列 也相同
合作探究二 排列數(shù)的定義及公式
3、排列數(shù):從個(gè)不同元素中,任?。ǎ﹤€(gè)元素的所有排列的個(gè)數(shù)叫做從個(gè)元素中取出元素的排列數(shù),用符號(hào) 表示
議一議:“排列”和“排列數(shù)”有什么區(qū)別和聯(lián)系?
4、排列數(shù)公式推導(dǎo)
探究:從n個(gè)不同元素中取出2個(gè)元素的排列數(shù)是多少?呢?呢?
()
說(shuō)明:公式特征:(1)第一個(gè)因數(shù)是,后面每一個(gè)因數(shù)比它前面一個(gè)少1,最后一個(gè)
因數(shù)是,共有個(gè)因數(shù);
5、 (2)
變式訓(xùn)練:由數(shù)字1,2,3,4可以組成多少個(gè)沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)?并寫出所有的排列。
5 、全排列:n個(gè)不同元素全部取出的一個(gè)排列,叫做n個(gè)不同元素的 。
此時(shí)在排列數(shù)公式中, m = n
全排列數(shù):(叫做n的階乘).
想一想:由前面聯(lián)系中( 2 ) ( 3 )的結(jié)果我們看到,和有怎樣的關(guān)系?那么,這個(gè)結(jié)果有沒(méi)有一般性呢?
排列數(shù)公式的另一種形式:
另外,我們規(guī)定 0! =1 .
想一想:排列數(shù)公式的兩種不同形式,在應(yīng)用中應(yīng)該怎樣選擇?
例2.求證:.
解析:計(jì)算時(shí),既要
6、考慮排列數(shù)公式,又要考慮各排列數(shù)之間的關(guān)系;先化簡(jiǎn),以減少運(yùn)算量。
解:
點(diǎn)評(píng):(1)熟記兩個(gè)公式;(2)掌握兩個(gè)公式的用途;(3)注意公式的逆用。
思考:你能用計(jì)數(shù)原理直接解釋例2中的等式嗎?(提示:可就所取的m個(gè)元素分類,分含某個(gè)元素a和不含元素a兩類)
變式訓(xùn)練:已知,求的值。
三、反思總結(jié)
1、 是排列的特征;2、兩個(gè)排列數(shù)公式的用途:乘積形式多用于 ,階乘形式多用于 或 。
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1.若,則 ( )
7、
2.若,則的值為 ( )
3. 已知,那么 ;
4.一個(gè)火車站有8股岔道,停放4列不同的火車,有多少種不同的停放方法(假定每股岔道只能停放1列火車)?
課后練習(xí)與提高
1.下列各式中與排列數(shù)相等的是( )
(A) (B)n(n-1)(n-2)……(n-m) (C) (D)
2.若 n∈N且 n<20,則(27-n)(28-n)……(34-n)等于( )
(A) (B) (C) (D)
3.若S=,則S的個(gè)位數(shù)字是( )
(A)0 (B)
8、3 (C)5 (D)8
4.已知,則n= 。
5.計(jì)算 。
6.解不等式:2<
1.2.2 排列應(yīng)用題
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)排列應(yīng)用題的類型,了解排列應(yīng)用題的思考原則和具體方法,能解較簡(jiǎn)單的排列應(yīng)用題
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
例1、(1)某足球聯(lián)賽共有12支隊(duì)伍參加,每隊(duì)都要與其他隊(duì)在主、客場(chǎng)分別比賽一場(chǎng),共要進(jìn)行多少場(chǎng)比賽?
解:
例2、(1)從5本不同的書中選3本送給3名同學(xué),每人1本,共有多少種不同的送法?
(2)從5種不同的書中買3本送給3名
9、同學(xué),每人各1本,共有多少種不同的送法?
解:
例3、用0到9這10個(gè)數(shù)字,可以組成多少個(gè)沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)?
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 進(jìn)一步理解排列的意義,并能用排列數(shù)公式進(jìn)行運(yùn)算;
2. 能用所學(xué)的排列知識(shí)和具體方法正確解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
3、通過(guò)實(shí)例分析過(guò)程體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成和發(fā)展,總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):
學(xué)習(xí)重點(diǎn):排列應(yīng)用題常用的方法:直接法(包括特殊元素處理法、特殊位置處理法、捆綁法、插空法),間接法
學(xué)習(xí)難點(diǎn):排列數(shù)公式的理解與運(yùn)用
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
情境設(shè)計(jì)
從1~9這九個(gè)數(shù)字中選出三
10、個(gè)組成一個(gè)三位數(shù),則這樣的三位數(shù)的個(gè)數(shù)是多少?
新知教學(xué)
排列數(shù)公式的應(yīng)用:
例1、(1)某足球聯(lián)賽共有12支隊(duì)伍參加,每隊(duì)都要與其他隊(duì)在主、客場(chǎng)分別比賽一場(chǎng),共要進(jìn)行多少場(chǎng)比賽?
解:
變式訓(xùn)練:
(1)放假了,某宿舍的四名同學(xué)相約互發(fā)一封電子郵件,則他們共發(fā)了多少封電子郵件?
(2) 放假了,某宿舍的四名同學(xué)相約互通一次電話,共打了多少次電話?
例2、(1)從5本不同的書中選3本送給3名同學(xué),每人1本,共有多少種不同的送法?
(2)從5種不同的書中買3本送給3名同學(xué),每人各1本,共有多少種不同的送法?
解:
例3、用0到9
11、這10個(gè)數(shù)字,可以組成多少個(gè)沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)?
點(diǎn)評(píng) :解答元素“在”與“不在”某一位置問(wèn)題的思路是:優(yōu)先安置受限制的元素,然后再考慮一般對(duì)象的安置問(wèn)題’,常用方法如下:
1)從特殊元素出發(fā),事件分類完成,用分類計(jì)數(shù)原理.
2)從特殊位置出發(fā),事件分步完成,用分步計(jì)數(shù)原理.
3)從“對(duì)立事件”出發(fā),用減法.
4)若要求某n個(gè)元素相鄰,可采用“捆綁法”,所謂“捆綁法”就是首先將要求排在相鄰位置上的元素看成一個(gè)整體同其它元素一同排列,然后再考慮這個(gè)整體內(nèi)部元素的排列。
5)若要求某n個(gè)元素間隔,常采用“插空法”。所謂插空法就是首先安排一般元素,然后再將受限
12、制元素插人到允許的位置上.
變式訓(xùn)練: 有四位司機(jī)、四個(gè)售票員組成四個(gè)小組,每組有一位司機(jī)和一位售票員,則不同的分組方案共有( )(A)種 (B)種 (C)·種 (D)種
例4、三個(gè)女生和五個(gè)男生排成一排.
(1)如果女生必須全排在一起,有多少種不同的排法?
(2)如果女生必須全分開,有多少種不同的排法?
(3)如果兩端都不能排女生,有多少種不同的排法?
(4)如果兩端不能都排女生,有多少種不同的排法?
(5)如果三個(gè)女生站在前排,五個(gè)男生站在后排,有多少種不同的排法?
解:
點(diǎn)評(píng):
1)若要
13、求某n個(gè)元素相鄰,可采用“捆綁法”,所謂“捆綁法”就是首先將要求排在相鄰位置上的元素看成一個(gè)整體同其它元素一同排列,然后再考慮這個(gè)整體內(nèi)部元素的排列。
2)若要求某n個(gè)元素間隔,常采用“插空法”。所謂插空法就是首先安排一般元素,然后再將受限制元素插人到允許的位置上.
變式訓(xùn)練:
1、6個(gè)人站一排,甲不在排頭,共有 種不同排法.
2.6個(gè)人站一排,甲不在排頭,乙不在排尾,共有 種不同排法.
歸納總結(jié):1、解有關(guān)排列的應(yīng)用題時(shí),先將問(wèn)題歸結(jié)為排列問(wèn)題,然后確定原有元素和取出元素的個(gè)數(shù),即n、m的值.
2、解決相鄰問(wèn)題通常用捆綁的辦法;不相鄰問(wèn)題通
14、常用插入的辦法.
3、解有條件限制的排列問(wèn)題思路:①正確選擇原理;②處理好特殊元素和特殊位置,先讓特殊元素占位,或特殊位置選元素;③再考慮其余元素或其余位置;④數(shù)字的排列問(wèn)題,0不能排在首位
4、判斷是否是排列問(wèn)題關(guān)鍵在于取出的元素是否與順序有關(guān),若與順序有關(guān)則是排列,否則不是.
5、由于解排列應(yīng)用題往往難以驗(yàn)證結(jié)果的正確性,所以一般應(yīng)考慮用一種方法計(jì)算結(jié)果,用另一種方法檢查核對(duì),辨別正誤.
【當(dāng)堂檢測(cè)】
1.用1,2,3,4,5這五個(gè)數(shù)字組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),其中偶數(shù)共有( )
(A)24個(gè) (B)30個(gè) (C)40個(gè) (D)60個(gè)
2.甲、乙、
15、丙、丁四種不同的種子,在三塊不同土地上試種,其中種子甲必須試種,那么不同的試種方法共有( )
(A)12種 (B)18種 (C)24種 (D)96種
3.某天上午要排語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、體育、計(jì)算機(jī)四節(jié)課,其中體育不排在第一節(jié),那么這天上午課程表的不同排法共有( )
(A)6種 (B)9種 (C)18種 (D)24種
4.五男二女排成一排,若男生甲必須排在排頭或排尾,二女必須排在一起,不同的排法共有 種.
課后練習(xí)與提高
1.由0,l,2,3,4,5這六個(gè)數(shù)字組成的無(wú)
16、重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)中,奇數(shù)個(gè)數(shù)與偶數(shù)個(gè)數(shù)之比為 ( )(A) l:l (B)2:3 (C) 12:13 (D) 21:23
2.由0,l,2,3,4這五個(gè)數(shù)字組成無(wú)重復(fù)數(shù)字的五位數(shù)中,從小到大排列第86個(gè)數(shù)是 ( )
(A)42031 (B)42103 (C)42130 (D)43021
3.若直線方程AX十By=0的系數(shù)A、B可以從o, 1,2,3,6,7六個(gè)數(shù)中取不同的數(shù)值,則這些方程所表示的直線條數(shù)是( ) (A)一2 ( B) (C)+2 (D)-2
17、
4.從a,b,c,d,e這五個(gè)元素中任取四個(gè)排成一列,b不排在第二的不同排法有 ( )
A B C D
5.從4種蔬菜品種中選出3種,分別種在不同土質(zhì)的3塊土地上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有 種不同的種植方法。
6.9位同學(xué)排成三排,每排3人,其中甲不站在前排,乙不站在后排,這樣的排法種數(shù)共有 種。
7、某產(chǎn)品的加工需要經(jīng)過(guò)5道工序,
(1)如果其中某一工序不能放在最后加工,有多少種排列加工順序的方法?
(2)如果其中某兩工序不能放在最前,也不能放在最后,有多少種排列加工順序的方法?