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[摘 要]排列组合是以计数算数为特点的数学工具。其对学生的发散思维能力与创新能力都有很高的要求。相对来说排列组合的思想方法较为独特,学生在具体的学习当中并不能很好地驾驭。本文主要从以下几个方面探讨分析了排列组合应用题的教学过程。
[关键词]高中数学;排列组合;高考
排列、组合一向是每年高考必定考查的内容之一,从近几年全国高考数学题分析,每年都有1~2道排列组合题,考查排列组合的基础知识、思维能力。高中教师在具体的教学中,需针对排列组合知识的特点,做到与实际相结合,使枯燥的理论变为解决问题的手段,让学生能够将排列组合的知识活学活用到实际生活当中,使学生能够更好地掌握排列组合的知识,并做到灵活应用。
一、重视课本中的“两个原理”
加法原理和乘法原理是推导排列组合种数计算公式的重要依据,也是解排列组合问题的关键。
在解决排列组合应用题的时候也会用到这“两个原理”,因此在排列组合内容的教学中教师应该始终把“两个原理”的教学贯穿到课堂教学中。
1、加强对“两个原理”的教学
“加法原理”和“乘法原理”是推导排列组合种数计算公式的重要依据,也是解排列组合问题的关键。教师在授课时应结合实际多举些例子,让学生更明了的知道哪一类问题用“加法原理”,哪一类问题用“乘法原理”:让学生明确在考虑应用两个原理解决问题时,要注意“完成一件事”的办法是分步进行还是分类完成。如果是分步进行,就找出完成每一步的方法数,运用乘法原理来解决:如果是分类完成的,就找出每一类的方法数,运用加法原理来解决。
例1:有五个球要放在三个盒中,共有多少种不同的放法?
此问题的关键是5个球都要放到盒中,而每个球都有3种放法,把其中某个球放到盒中是完成“5个球放到盒中”这件事的一个步骤,只有5个步骤全部完成这件事才算完成,按乘法原理有3×3×3×3×3=245(种)。
例2:某人手中有5张扑克牌,其中2张为不同花色的2,3张为不同花色的A,有5次出牌机会,每次只能出一种点数的牌但张数不限,此人有多少种不同的出牌方法?
例3:二次函数y=ax2+bx+c的系数a、b、c,在集合{-3,-2,-1,0,1,2,3,4}中选取3个不同的值,则可确定坐标原点在抛物线内部的抛物线多少条?
2、将“两个原理”贯穿于课堂教学当中
推导排列组合公式要用“两个原理”,解决排列组合应用题也需要用“两个原理”,因此在排列组合内容的教学中应把“两个原理”的教学贯穿始终。教师经过多次讲解练习,很快学生就会对“两个原理”了解清楚能够很好的运用到平时的习题当中。
二、分清“排列”与“组合”
在解排列组合应用题时,当学生明确了使用哪个原理的同时,教师还要提醒学生注意分辨是排列问题还是组合问题。
排列是按一定顺序排成的一列元素,两个排列的不同,意味着两个排列的元素不同或元素相同,但元素的排列顺序不同。
组合是无顺序约束的一组元素,两个组合的不同,意味着当且仅当两个组合元素的不同。
教师要让学生分清楚所解问题是排列还是组合,主要看这个问题与元素的排序有无关系,有关是排列问题,无关是组合问题。
例如;用一角、一元、十元钱各一张,可以组成多少种不同的币值?
三种纸币组成不同币值的方式可分为三类,即分别用一张两张三张组成,且无论用几张纸币所组成的币值种数与纸币的排序无关,因此是组合问题,共7(种)
三、分析高考常见的排列组合的应用题
排列、组合一向是每年高考必定考查的内容之一,从近几年全国高考数学题分析,每年都有1~2道排列组合题,考查排列组合的基础知识、思维能力。
例如;四名优等生保送到三所学校去,每所学校至少得一名,则不同的保送方案的总数是_________。
本题主要考查排列、组合、乘法原理概念,以及灵活应用上述概念处理数学问题的能力。
解法一,采用处理分堆问题的方法。解法二,分两次安排优等生,但是进入同一所学校的两名优等生是不考虑顺序的。
排列与组合的应用题,是高考常见题型,其中主要考查有附加条件的应用问题。解决这类问题通常有三种途径:
(1)以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素。
(2)以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置。
(3)先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数。前两种方式叫直接解法,后一种方式叫间接解法。
在求解排列与组合应用问题时,应注意:
(1)把具体问题转化或归结为排列或组合问题:
(2)通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理:
(3)分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏:
(4)列出式子计算和作答。
解排列与组合应用题常用的方法有:直接计算法与间接计算法:分类法与分步法:元素分析法和位置分析法:插空法和捆绑法等八种。
经常运用的数学思想是:
①分类讨论思想:②转化思想:③对称思想。
填空题也是高考考题的一个考点。
例如;从集合{0,1,2,3,5,7,11}中任取3个元素分别作为直线方程Ax+By+C=0中的A、B、C,所得的经过坐标原点的直线有_________条(用数值表示)。
又如;圆周上有2n个等分点(n>1),以其中三个点为顶点的直角三角形的个数为_________。
综上所述,排列组合应用题思维抽象,解法独特且灵活多变,搞好排列组合应用题的教学对训练学生的思维,培养学生分析问题、解决问题的能力都有十分重要的意义。在排列组合应用题的教学中,教师要引导学生在做题前一定要认真审题、慎密思考,分清“完成一件事”是过程分步还是方法分类:是排列问题还是组合问题。经过训练,由单一到综合,由简单到复杂,再难的问题也可以解决了。在教学中教师宜从学生的实际出发兼顾学习差的和学有余力的学生,通过多种途径和方法满足他们的学习要求,发挥他们的数学才能。
参考文献:
【1】张华君、王全魏、王雅欣:探析排列组合的解题策略[J]:中国教育教学:2012年12期.
【2】冯兴旺、赵伟伟、王欣:分析解排列组合应用题应遵循的几个先后原则[J]:高中数学爱好者:2012年10期.
【3】顾萍萍、成芬:探讨排列组合中的数学思想方法[J]:考试教育:2011年12期.
[关键词]高中数学;排列组合;高考
排列、组合一向是每年高考必定考查的内容之一,从近几年全国高考数学题分析,每年都有1~2道排列组合题,考查排列组合的基础知识、思维能力。高中教师在具体的教学中,需针对排列组合知识的特点,做到与实际相结合,使枯燥的理论变为解决问题的手段,让学生能够将排列组合的知识活学活用到实际生活当中,使学生能够更好地掌握排列组合的知识,并做到灵活应用。
一、重视课本中的“两个原理”
加法原理和乘法原理是推导排列组合种数计算公式的重要依据,也是解排列组合问题的关键。
在解决排列组合应用题的时候也会用到这“两个原理”,因此在排列组合内容的教学中教师应该始终把“两个原理”的教学贯穿到课堂教学中。
1、加强对“两个原理”的教学
“加法原理”和“乘法原理”是推导排列组合种数计算公式的重要依据,也是解排列组合问题的关键。教师在授课时应结合实际多举些例子,让学生更明了的知道哪一类问题用“加法原理”,哪一类问题用“乘法原理”:让学生明确在考虑应用两个原理解决问题时,要注意“完成一件事”的办法是分步进行还是分类完成。如果是分步进行,就找出完成每一步的方法数,运用乘法原理来解决:如果是分类完成的,就找出每一类的方法数,运用加法原理来解决。
例1:有五个球要放在三个盒中,共有多少种不同的放法?
此问题的关键是5个球都要放到盒中,而每个球都有3种放法,把其中某个球放到盒中是完成“5个球放到盒中”这件事的一个步骤,只有5个步骤全部完成这件事才算完成,按乘法原理有3×3×3×3×3=245(种)。
例2:某人手中有5张扑克牌,其中2张为不同花色的2,3张为不同花色的A,有5次出牌机会,每次只能出一种点数的牌但张数不限,此人有多少种不同的出牌方法?
例3:二次函数y=ax2+bx+c的系数a、b、c,在集合{-3,-2,-1,0,1,2,3,4}中选取3个不同的值,则可确定坐标原点在抛物线内部的抛物线多少条?
2、将“两个原理”贯穿于课堂教学当中
推导排列组合公式要用“两个原理”,解决排列组合应用题也需要用“两个原理”,因此在排列组合内容的教学中应把“两个原理”的教学贯穿始终。教师经过多次讲解练习,很快学生就会对“两个原理”了解清楚能够很好的运用到平时的习题当中。
二、分清“排列”与“组合”
在解排列组合应用题时,当学生明确了使用哪个原理的同时,教师还要提醒学生注意分辨是排列问题还是组合问题。
排列是按一定顺序排成的一列元素,两个排列的不同,意味着两个排列的元素不同或元素相同,但元素的排列顺序不同。
组合是无顺序约束的一组元素,两个组合的不同,意味着当且仅当两个组合元素的不同。
教师要让学生分清楚所解问题是排列还是组合,主要看这个问题与元素的排序有无关系,有关是排列问题,无关是组合问题。
例如;用一角、一元、十元钱各一张,可以组成多少种不同的币值?
三种纸币组成不同币值的方式可分为三类,即分别用一张两张三张组成,且无论用几张纸币所组成的币值种数与纸币的排序无关,因此是组合问题,共7(种)
三、分析高考常见的排列组合的应用题
排列、组合一向是每年高考必定考查的内容之一,从近几年全国高考数学题分析,每年都有1~2道排列组合题,考查排列组合的基础知识、思维能力。
例如;四名优等生保送到三所学校去,每所学校至少得一名,则不同的保送方案的总数是_________。
本题主要考查排列、组合、乘法原理概念,以及灵活应用上述概念处理数学问题的能力。
解法一,采用处理分堆问题的方法。解法二,分两次安排优等生,但是进入同一所学校的两名优等生是不考虑顺序的。
排列与组合的应用题,是高考常见题型,其中主要考查有附加条件的应用问题。解决这类问题通常有三种途径:
(1)以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素。
(2)以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置。
(3)先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列数或组合数。前两种方式叫直接解法,后一种方式叫间接解法。
在求解排列与组合应用问题时,应注意:
(1)把具体问题转化或归结为排列或组合问题:
(2)通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理:
(3)分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏:
(4)列出式子计算和作答。
解排列与组合应用题常用的方法有:直接计算法与间接计算法:分类法与分步法:元素分析法和位置分析法:插空法和捆绑法等八种。
经常运用的数学思想是:
①分类讨论思想:②转化思想:③对称思想。
填空题也是高考考题的一个考点。
例如;从集合{0,1,2,3,5,7,11}中任取3个元素分别作为直线方程Ax+By+C=0中的A、B、C,所得的经过坐标原点的直线有_________条(用数值表示)。
又如;圆周上有2n个等分点(n>1),以其中三个点为顶点的直角三角形的个数为_________。
综上所述,排列组合应用题思维抽象,解法独特且灵活多变,搞好排列组合应用题的教学对训练学生的思维,培养学生分析问题、解决问题的能力都有十分重要的意义。在排列组合应用题的教学中,教师要引导学生在做题前一定要认真审题、慎密思考,分清“完成一件事”是过程分步还是方法分类:是排列问题还是组合问题。经过训练,由单一到综合,由简单到复杂,再难的问题也可以解决了。在教学中教师宜从学生的实际出发兼顾学习差的和学有余力的学生,通过多种途径和方法满足他们的学习要求,发挥他们的数学才能。
参考文献:
【1】张华君、王全魏、王雅欣:探析排列组合的解题策略[J]:中国教育教学:2012年12期.
【2】冯兴旺、赵伟伟、王欣:分析解排列组合应用题应遵循的几个先后原则[J]:高中数学爱好者:2012年10期.
【3】顾萍萍、成芬:探讨排列组合中的数学思想方法[J]:考试教育:2011年12期.