高中數學知識點:分類加法計數原理

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數學 來源: 高中學習網

分類原理:


完成一件事,有n類方法,在第一類方法中有m1種不同的方法,在第二類方法中有m2種不同的方法,…,在第n類方法中有mn種不同的方法,那么完成這件事共有不同的方法。
注:每類方法都能獨立地完成這件事,它是相互獨立的,一次的且每次得出的是最后的結果,只需一種方法就能完成這件事。



分類原理題型比較雜亂,幾種常見的現(xiàn)象有:


①開關現(xiàn)象:要根據開啟或閉合開關的個數分類;
②數圖形個數:根據圖形是由幾個單一圖形組合而成進行分類求情況數;
③球賽得分:根據勝或負場次進行分類。


分類的原則:


分類計數時,首先要根據問題的特點,確定一個適當的分類標準,然后利用這個分類標準進行分類,分類時要注意兩條基本原則:一是完成這件事的任何一種方法必須分為相應的類;二是不同類的任何方法必須是不同的方法,只要滿足這兩條基本原則,就可以確保計數的不重不漏.


特別提醒:


①明確題目中所指的"完成一件事"是指什么事,完成這件事可以有哪些辦法,怎樣才算完成這件事.
②完成這件事的n種方法是相互獨立的,無論哪種方案中的哪種方法都可以單獨完成這件事,而不需要再用到其他的方法.
③確立恰當的分類標準,準確地對這件事進行分類,要求第一種方法必定屬于某一類方案,不同類方案的任意兩種方法是不同的方法,也就是分類時必須做到既不重復也不遺漏.
④分類加法計數原理的集合表述形式:做一件事,完成它的辦法用集合S表示,S被分成n類辦法,分別用集合種不同的方法,即集合個元素,那么完成這件事共有的方法,即集合S中的無素的個數為




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分步原理:


完成一件事,需要n個步驟,做第一步有m1種不同的方法,做第二步有m2種不同的方法,…做第n步有mn種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1m2…mn不同的方法。
注:一步得出的結果都不是最后的結果,任何一步都不能獨立地完成這件事,只有各個步驟都完成了,才能完成這件事。各步是關聯(lián)的。


兩種典型現(xiàn)象:


Ⅰ.涂顏色
(1)平面圖涂顏色:先涂接觸區(qū)域最多的一塊;
(2)立體圖涂顏色:先涂具有同一頂點的幾個平面,其他平面每步涂法分類列舉。
Ⅱ.映射
按步驟用A集合的每一個元素到B集合里選一個元素,可以重復選。



分類加法計數原理與分步乘法計數原理的關系:


(1)分類加法計數原理和分步乘法計數原理,解決的都是有關做一件事的不同方法的種數問題,都是計數的方法問題,二者的區(qū)別在于:分類加法計數原理針對的是分類問題,其各種方法之間是相互獨立的,其中的任何一種方法都可以單獨完成這件事;而分步乘法計數原理針對的是分步問題,各個步驟之間相互依存,只有各個步驟都完成,才算完成這件事,單獨的一步或幾步不能完成這件事.(2)兩個計數原理的區(qū)別在于分類加法計數原理每次得到的都是最后結果,而分步乘法計數原理每步得到的都是中間結果,可以用下表表示:


計數原理的選擇:


如果完成一件事有n類辦法,這n類辦法彼此之間是相互獨立的,無論哪一類辦法中的哪一種方法都能完成這件事情,求完成這件事情的方法種數,就用分類加法計數原理;如果完成一件事情要分成n個步驟,各個步驟都是不可或缺的,需要依次完成所有的步驟,才能完成這件事情,而完成每一個步驟各有若干種不同的方法,求完成這件事情的方法種數,就用分步乘法計數原理,從思想方法的角度看,分類加法汁數原理是將問題進行,分步乘法計數原理是將問題進行,這兩種思想方法貫穿解決本章應用問題的始終.



分步乘法計數原理的特點:


分步乘法計數原理的特點是在所有的各步之中,每一步中都要使用一種方法才能完成要做的事情,可利用圖形來表示分步乘法計數原理,圖中的去強調要依次完成各個步驟才能完成要做的事情,從而共有種不同的方法可以完成這件事.


分步的原則:


應用分步乘法計數原理解題時要注意以下幾點:
①明確題目中所指的“完成一件事”是指什么事,單獨用題目中所給的某種方法是不是能完成這件事,也就是說,是否必須經過幾步才能完成這件事;
②完成這件事需要分成若干個步驟,只有每個步驟都完成了,才算完成這件事,缺少任何一步,這件事就不可能完成;
③根據題意,正確分步,要求各步之間必須連續(xù),只有按照這n個步驟逐步地去做,才能完成這件事,各個步驟之中既不能重復也不能有遺漏.



分類加法計數原理的應用:


根據已知條件確定好分類標準后,分類應滿足:完成一件事的任何一種方法,必屬于某一類而且僅屬于某一類,即,是確定的,可相加的.在解題時,應首先分清楚怎樣才算完成這件事,完成這件事有n類途徑、手段、方法等,其中的每一種都可以獨立完成這件事.


分步乘法計數原理的應用:


應用分步乘法計數原理時,關鍵是確定分步的步驟,必須是連續(xù)做完幾步,要不漏不重步,還要保證每個步驟之間是無關的.


兩個原理的綜合應用:


兩個計數原理解決計數問題時,最重要的是在開始計算之前要進行仔細分析-----需要分類還是需要分步。
分類要做到“不重不漏”,分類后再分別對每一類進行計數,最后用分類加法計數原理求和,得到總數。
分步要做到“分步完整”,完成了所有步驟,恰好完成任務,當然步與步之間要相互獨立.分步后再計算每一步的方法數,最后根據分步乘法計數原理,把完成每一步的方法數相乘,得到總數.



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