【正文】 種不同的方法.（3）知識(shí)應(yīng)用，女生24名. 現(xiàn)要從中選出男、女生各一名代表班級(jí)參加比賽，共有多少種不同的選法？分析：選出一組參賽代表，可以分兩個(gè)步驟．第 l 步選男生．第2步選女生．解：第 1 步，從 30 名男生中選出1人，有30種不同選擇；第 2 步，從24 名女生中選出1人，有 24 種不同選擇．根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理，共有3024 =720種不同的選法．探究：如果完成一件事需要三個(gè)步驟，做第1步有種不同的方法，做第2步有種不同的方法，做第3步有種不同的方法，那么完成這件事共有多少種不同的方法？如果完成一件事情需要個(gè)步驟，做每一步中都有若干種不同方法，那么應(yīng)當(dāng)如何計(jì)數(shù)呢？一般歸納： 完成一件事情，需要分成n個(gè)步驟，做第1步有種不同的方法，做第2步有種不同的方法……種不同的方法.理解分步乘法計(jì)數(shù)原理：分步計(jì)數(shù)原理針對(duì)的是“分步”問題，完成一件事要分為若干步，各個(gè)步驟相互依存，完成任何其中的一步都不能完成該件事，只有當(dāng)各個(gè)步驟都完成后，才算完成這件事.3．理解分類加法計(jì)數(shù)原理與分步乘法計(jì)數(shù)原理異同點(diǎn)①相同點(diǎn)：都是完成一件事的不同方法種數(shù)的問題②不同點(diǎn)：分類加法計(jì)數(shù)原理針對(duì)的是“分類”問題，完成一件事要分為若干類，各類的方法相互獨(dú)立，各類中的各種方法也相對(duì)獨(dú)立，用任何一類中的任何一種方法都可以單獨(dú)完成這件事，是獨(dú)立完成；而分步乘法計(jì)數(shù)原理針對(duì)的是“分步”問題，完成一件事要分為若干步，各個(gè)步驟相互依存，完成任何其中的一步都不能完成該件事，只有當(dāng)各個(gè)步驟都完成后，才算完成這件事，是合作完成.例2 .如圖,要給地圖A、B、C、D四個(gè)區(qū)域分別涂上3種不同顏色中的某一種,允許同一種顏色使用多次,但相鄰區(qū)域必須涂不同的顏色,不同的涂色方案有多少種？ 解: 按地圖A、B、C、D四個(gè)區(qū)域依次分四步完成, 第一步, m1 = 3 種, 第二步, m2 = 2 種, 第三步, m3 = 1 種, 第四步, m4 = 1 種,所以根據(jù)乘法原理, 得到不同的涂色方案種數(shù)共有N = 3 2 11 = 6 變式1，如圖,要給地圖A、B、C、D四個(gè)區(qū)域分別涂上3種不同顏色中的某一種,允許同一種顏色使用多次,但相鄰區(qū)域必須涂不同的顏色,不同的涂色方案有多少種？ 2若顏色是2種，4種，5種又會(huì)什么樣的結(jié)果呢？練習(xí)2．現(xiàn)有高一年級(jí)的學(xué)生 3 名，高二年級(jí)的學(xué)生 5 名，高三年級(jí)的學(xué)生 4 名． ( 1 ）從中任選1 人參加接待外賓的活動(dòng)，有多少種不同的選法？村去 C 村，不同 ( 2 ）從 3 個(gè)年級(jí)的學(xué)生中各選 1 人參加接待外賓的活動(dòng)，有多少種不同的選法？ 第三課時(shí)3 綜合應(yīng)用例1. 書架的第1層放有4本不同的計(jì)算機(jī)書，第2層放有3本不同的文藝書，第3層放2本不同的體育書.①從書架上任取1本書，有多少種不同的取法？②從書架的第3層各取1本書，有多少種不同的取法？③從書架上任取兩本不同學(xué)科的書，有多少種不同的取法？【分析】①要完成的事是“取一本書”，由于不論取書架的哪一層的書都可以完成了這件事，因此是分類問題，應(yīng)用分類計(jì)數(shù)原理.②要完成的事是“從書架的第3層中各取一本書”，由于取一層中的一本書都只完成了這件事的一部分，只有第3層都取后，才能完成這件事，因此是分步問題，應(yīng)用分步計(jì)數(shù)原理.③要完成的事是“取2本不同學(xué)科的書”，先要考慮的是取哪兩個(gè)學(xué)科的書，如取計(jì)算機(jī)和文藝書各1本，再要考慮取1本計(jì)算機(jī)書或取1本文藝書都只完成了這件事的一部分，應(yīng)用分步計(jì)數(shù)原理，上述每一種選法都完成后，這件事才能完成，因此這些選法的種數(shù)之間還應(yīng)運(yùn)用分類計(jì)數(shù)原理.解： (1) 從書架上任取1本書，有3類方法：第1類方法是從第1層取1本計(jì)算機(jī)書，有4 種方法；第2 類方法是從第2 層取1本文藝書，有3 種方法；第3類方法是從第 3 層取 1 本體育書，有 2 種方法．根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理，不同取法的種數(shù)是 =4+3+2=9。 子模塊 4 或子模塊 5 中的子路徑共有38 + 43 = 81 （條） . 又由分步乘法計(jì)數(shù)原理，整個(gè)模塊的執(zhí)行路徑共有9181 = 7 371（條）. 在實(shí)際測試中，程序員總是把每一個(gè)子模塊看成一個(gè)黑箱，即通過只考察是否執(zhí)行了正確的子模塊的方式來測試整個(gè)模塊．這樣，他可以先分別單獨(dú)測試 5 個(gè)模塊，以考察每個(gè)子模塊的工作是否正常．總共需要的測試次數(shù)為18 + 45 + 28 + 38 + 43 =172. 再測試各個(gè)模塊之間的信息交流是否正常，只需要測試程序第1 步中的各個(gè)子模塊和第 2 步中的各個(gè)子模塊之間的信息交流是否正常，需要的測試次數(shù)為32=6 . 如果每個(gè)子模塊都工作正常，并且各個(gè)子模塊之間的信息交流也正常，那么整個(gè)程序模塊就工作正常．這樣，測試整個(gè)模塊的次數(shù)就變?yōu)?172 + 6=178（次）. 顯然，178 與7371 的差距是非常大的．你看出了程序員是如何實(shí)現(xiàn)減少測試次數(shù)的嗎？鞏固練習(xí)：,從甲地到乙地有2條路可通,從乙地到丙地有3條路可通。至于誰是“接受單位”，不要管它在生活中原來的意義，“接受單位”，于是，“多”只要“少”.②.被分配元素和接受單位的每個(gè)成員都有“歸宿”,并且不限制一對(duì)一的分配問題，方法是分組問題的計(jì)算公式乘以.1．2．1排列教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：了解排列數(shù)的意義，掌握排列數(shù)公式及推導(dǎo)方法，從中體會(huì)“化歸”的數(shù)學(xué)思想，并能運(yùn)用排列數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。同樣，問題 2 可以歸結(jié)為：從4個(gè)不同的元素a, b, c，d中任取 3 個(gè)，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432=24種.樹形圖如下 a b ｃ　　　　　ｄ　　　ｂ?。恪。洹。帷。恪。洹　。帷。狻。洹　。帷。狻。?．排列的概念：從個(gè)不同元素中，任取（）個(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)排列說明：（1）排列的定義包括兩個(gè)方面：①取出元素，②按一定的順序排列； （2）兩個(gè)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3．排列數(shù)的定義：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)表示注意區(qū)別排列和排列數(shù)的不同：“一個(gè)排列”是指：從個(gè)不同元素中，任取個(gè)元素按照一定的順序排成一列，不是數(shù)；“排列數(shù)”是指從個(gè)不同元素中，任?。ǎ﹤€(gè)元素的所有排列的個(gè)數(shù)，是一個(gè)數(shù)所以符號(hào)只表示排列數(shù)，而不表示具體的排列4．排列數(shù)公式及其推導(dǎo)：由的意義：假定有排好順序的2個(gè)空位，從個(gè)元素中任取2個(gè)元素去填空，一個(gè)空位填一個(gè)元素，每一種填法就得到一個(gè)排列，反過來，任一個(gè)排列總可以由這樣的一種填法得到，因此，所有不同的填法的種數(shù)就是排列數(shù)．由分步計(jì)數(shù)原理完成上述填空共有種填法，∴=由此，求可以按依次填3個(gè)空位來考慮，∴=，求以按依次填個(gè)空位來考慮，排列數(shù)公式： （）說明：（1）公式特征：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)；（2）全排列：當(dāng)時(shí)即個(gè)不同元素全部取出的一個(gè)排列全排列數(shù)：（叫做n的階乘） 另外，我們規(guī)定 0! =1 .例1．用計(jì)算器計(jì)算： (1）； (2）。是一個(gè)特殊的元素．一般的，我們可以從特殊元素的排列位置人手來考慮問題解法 1 ：由于在沒有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)中，百位上的數(shù)字不能是O，因此可以分兩步完成排列．第1步，排百位上的數(shù)字，可以從1到9 這九個(gè)數(shù)字中任選 1 個(gè)，有種選法；第2步，排十位和個(gè)位上的數(shù)字，可以從余下的9個(gè)數(shù)字中任選2個(gè)，有種選法（ 5) ．根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理，所求的三位數(shù)有=998=648（個(gè)） .解法 2 ： 一6 所示，符合條件的三位數(shù)可分成 3 類．每一位數(shù)字都不是位數(shù)有 A 母個(gè)，個(gè)位數(shù)字是 O 的三位數(shù)有揭個(gè)，十位數(shù)字是 0 的三位數(shù)有揭個(gè)．根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理，符合條件的三位數(shù)有=648個(gè)．解法 3 ：從0到9這10個(gè)數(shù)字中任取3個(gè)數(shù)字的排列數(shù)為，其中 O 在百位上的排列數(shù)是，它們的差就是用這10個(gè)數(shù)字組成的沒有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù)，即所求的三位數(shù)的個(gè)數(shù)是=109898=648.對(duì)于例9 這類計(jì)數(shù)問題，可用適當(dāng)?shù)姆椒▽栴}分解，而且思考的角度不同，就可以有不同的解題方法．解法 1 根據(jù)百位數(shù)字不能是。對(duì)于較復(fù)雜的問題，一般都有兩個(gè)方向的列式途徑，一個(gè)是“正面湊”，一個(gè)是“反過來剔”．前者指，按照要求，一點(diǎn)點(diǎn)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(dǎo)方法，從中體會(huì)“化歸”的數(shù)學(xué)思想，并能運(yùn)用排列數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。過程與方法：了解組合數(shù)的意義，理解排列數(shù)與組合數(shù) 之間的聯(lián)系，掌握組合數(shù)公式，能運(yùn)用組合數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。證明：原式左端可看成一個(gè)班有個(gè)同學(xué)，從中選出個(gè)同學(xué)組成興趣小組，在選出的個(gè)同學(xué)中，個(gè)同學(xué)參加數(shù)學(xué)興趣小組，余下的個(gè)同學(xué)參加物理興趣小組的選法數(shù)。證明：設(shè)某班有個(gè)男同學(xué)、個(gè)女同學(xué)，從中選出個(gè)同學(xué)組成興趣小組，可分為類：男同學(xué)0個(gè)，1個(gè)，…，個(gè)，則女同學(xué)分別為個(gè)，個(gè)，…，0個(gè)，共有選法數(shù)為…。設(shè)某班有個(gè)同學(xué)，選出若干人（至少1人）組成興趣小組，并指定一人為組長。例17．證明：…?！喙灿?種選法。不同點(diǎn) ，六、課后作業(yè)： 七、板書設(shè)計(jì)（略） 八、教學(xué)反思：排列組合問題聯(lián)系實(shí)際生動(dòng)有趣，題型多樣新穎且貼近生活，解法靈活獨(dú)到但不易掌握，許多學(xué)生面對(duì)較難問題時(shí)一籌莫展、無計(jì)可施，尤其當(dāng)從正面入手情況復(fù)雜、不易解決時(shí)，可考慮換位思考將其等價(jià)轉(zhuǎn)化，使問題變得簡單、明朗。教學(xué)反思：1注意區(qū)別“恰好”與“至少”從6雙不同顏色的手套中任取4只，其中恰好有一雙同色的手套的不同取法共有多少種2特殊元素（或位置）優(yōu)先安排將5列車停在5條不同的軌道上，其中a列車不停在第一軌道上，b列車不停在第二軌道上，那么不同的停放方法有種3“相鄰”用“捆綁”，“不鄰”就“插空”七人排成一排，甲、乙兩人必須相鄰，且甲、乙都不與丙相鄰，則不同的排法有多少種混合問題，先“組”后“排”對(duì)某種產(chǎn)品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一進(jìn)行測試，至區(qū)分出所有次品為止，若所有次品恰好在第5次測試時(shí)全部發(fā)現(xiàn),則這樣的測試方法有種可能？分清排列、組合、等分的算法區(qū)別(1)今有10件不同獎(jiǎng)品,從中選6件分給甲一件,乙二件和丙三件,有多少種分法? (2) 今有10件不同獎(jiǎng)品, 從中選6件分給三人,其中1人一件1人二件1人三件, 有多少種分法?(3) 今有10件不同獎(jiǎng)品, 從中選6件分成三份,每份2件, 有多少種分法? 分類組合,隔板處理從6個(gè)學(xué)校中選出30名學(xué)生參加數(shù)學(xué)競賽,每校至少有1人,這樣有幾種選法?1．3．1二項(xiàng)式定理教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：進(jìn)一步掌握二項(xiàng)式定理和二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式過程與方法：能解決二項(xiàng)展開式有關(guān)的簡單問題情感、態(tài)度與價(jià)值觀：教學(xué)過程中，要讓學(xué)生充分體驗(yàn)到歸納推理不僅可以猜想到一般性的結(jié)果，而且可以啟發(fā)我們發(fā)現(xiàn)一般性問題的解決方法。二項(xiàng)式定理是指(a+b)2=a2+2ab+b2，(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3…等等展開式的一般形式，在初等數(shù)學(xué)中它各章節(jié)的聯(lián)系似乎不太多，而在高等數(shù)學(xué)中它是許多重要公式的共同基礎(chǔ)，根據(jù)二項(xiàng)式定理的展開，才求得y=xn的導(dǎo)數(shù)公式y(tǒng)′=nxn－1，同時(shí)=e≈…也正是由二項(xiàng)式定理的展開規(guī)律所確定，而e在高等數(shù)學(xué)中的地位更是舉足輕重，概率中的正態(tài)分布，復(fù)變函數(shù)中的歐拉公式eiθ=cosθ+isinθ，=lnx的導(dǎo)數(shù)公式y(tǒng)=與積分公式=dxlnx+=xn的各階導(dǎo)數(shù)為基礎(chǔ)建立的泰勒公式；f(x)=f(x0)+(x－x0)2+…(x－x0)n+(θ∈(0，1))以及由此建立的冪級(jí)數(shù)理論，更是廣泛深入到高等數(shù)學(xué)的各個(gè)分支中. 怎樣使二項(xiàng)式定理的教學(xué)生動(dòng)有趣正因?yàn)槎?xiàng)式定理在初等數(shù)學(xué)中與其他內(nèi)容聯(lián)系較少，所以教材上教法就顯得呆板，單調(diào)，課本上先給出一個(gè)(a+b)，再用數(shù)學(xué)歸納法證明，因?yàn)樽C明寫得很長，上課時(shí)的板書幾乎占了整個(gè)黑板，所以課必然上得累贅，記也感到吃力，又怎能發(fā)揮主體作用？怎樣才能使得在這節(jié)課上學(xué)生獲得主動(dòng)？采用課前預(yù)習(xí)；自學(xué)輔導(dǎo)；還是學(xué)生討論，或讀，議、講，練，或目標(biāo)教學(xué)，還是設(shè)置發(fā)現(xiàn)情境？看來這些辦法遇到真正困難時(shí)都會(huì)無能為力，因?yàn)檫@些方法都無法改變算式的冗長，證法的呆板，課堂上的新情境與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的圖式不協(xié)調(diào)的事實(shí).而MM教育方式即數(shù)學(xué)方法論的教育方式卻能根據(jù)習(xí)題理論注意到充分利用數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)技術(shù)把所要證明或計(jì)算的形式變換得十分簡潔，心理學(xué)家皮亞杰一再強(qiáng)調(diào)“認(rèn)識(shí)起因于主各體之間的相互作用”［1］只有客體的形式與學(xué)生主體認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的圖式取得某種一致的時(shí)候，才能完成認(rèn)識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)，也就是學(xué)生獲得真正的理解.MM教育方式遵循“興趣與能力的同步發(fā)展規(guī)律”和“教，學(xué)，研互相促進(jìn)的規(guī)律”［2］在教學(xué)中追求簡易，重視直觀，并巧妙地在應(yīng)用抽象使問題變得十分有趣，學(xué)生學(xué)得生動(dòng)主動(dòng)，充分發(fā)揮其課堂上的主體作用.1．3．2“楊輝三角”與二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：掌握二項(xiàng)式系數(shù)的四個(gè)性