1.2.1排列(優(yōu)質(zhì)公開課教案)

1、121排列上課班別：高二 授課教師： 教材：人教版 選修23教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：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“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。2、過程與方法：能運(yùn)用所學(xué)的排列知識，正確地解決的實(shí)際問題3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：能運(yùn)用所學(xué)的排列知識，正確地解決的實(shí)際問題.教學(xué)重點(diǎn)：排列數(shù)公式的理解與運(yùn)用；排列應(yīng)用題常用的方法有直接法，間接法教學(xué)難點(diǎn)：排列數(shù)公式的推導(dǎo) 授課類型：新授課 課時(shí)安排：1課時(shí) 教 具：多媒體內(nèi)容分析：分類計(jì)數(shù)原理是對完成一件事的所有方法的一個(gè)劃分，依分類計(jì)數(shù)原理解題，首先明確要做的這件事是什么，其次分類時(shí)要根據(jù)問題的特點(diǎn)確定分類

2、的標(biāo)準(zhǔn)，最后在確定的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行分類.分類要注意不重復(fù)、不遺漏，保證每類辦法都能完成這件事.分步計(jì)數(shù)原理是指完成一件事的任何方法要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)分成幾個(gè)步驟，必須且只需連續(xù)完成這幾個(gè)步驟后才算完成這件事，每步中的任何一種方法都不能完成這件事.分類計(jì)數(shù)原理和分步計(jì)數(shù)原理的地位是有區(qū)別的，分類計(jì)數(shù)原理更具有一般性，解決復(fù)雜問題時(shí)往往需要先分類，每類中再分成幾步.在排列、組合教學(xué)的起始階段，不能嫌羅嗦，教師一定要先做出表率并要求學(xué)生嚴(yán)格按原理去分析問題. 只有這樣才能使學(xué)生認(rèn)識深刻、理解到位、思路清晰，才會做到分類有據(jù)、分步有方，為排列、組合的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)分類計(jì)數(shù)原理和分步計(jì)數(shù)原理既是推導(dǎo)排列數(shù)

3、公式、組合數(shù)公式的基礎(chǔ)，也是解決排列、組合問題的主要依據(jù)，并且還常需要直接運(yùn)用它們?nèi)ソ鉀Q問題，這兩個(gè)原理貫穿排列、組合學(xué)習(xí)過程的始終.搞好排列、組合問題的教學(xué)從這兩個(gè)原理入手帶有根本性.排列與組合都是研究從一些不同元素中任取元素，或排成一排或并成一組，并求有多少種不同方法的問題.排列與組合的區(qū)別在于問題是否與順序有關(guān).與順序有關(guān)的是排列問題，與順序無關(guān)是組合問題，順序?qū)ε帕小⒔M合問題的求解特別重要.排列與組合的區(qū)別，從定義上來說是簡單的，但在具體求解過程中學(xué)生往往感到困惑，分不清到底與順序有無關(guān)系.教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)引入： 1分類加法計(jì)數(shù)原理：做一件事情，完成它可以有n類辦法，在第一類辦法中有

4、種不同的方法，在第二類辦法中有種不同的方法，在第n類辦法中有種不同的方法那么完成這件事共有 種不同的方法2.分步乘法計(jì)數(shù)原理：做一件事情，完成它需要分成n個(gè)步驟，做第一步有種不同的方法，做第二步有種不同的方法，做第n步有種不同的方法，那么完成這件事有 種不同的方法 二、講解新課：問題1從甲、乙、丙3名同學(xué)中選取2名同學(xué)參加某一天的一項(xiàng)活動，其中一名同學(xué)參加上午的活動，一名同學(xué)參加下午的活動，有多少種不同的方法？圖 1.2一1把上面問題中被取的對象叫做元素，于是問題可敘述為：從3個(gè)不同的元素 a , b ，。中任取 2 個(gè)，然后按照一定的順序排成一列，一共有多少種不同的排列方法？所有不同的排列是

5、 ab,ac,ba,bc,ca, cb,共有 3×2=6 種問題2從1,2,3,4這 4 個(gè)數(shù)字中，每次取出3個(gè)排成一個(gè)三位數(shù)，共可得到多少個(gè)不同的三位數(shù)？第 1 步，確定百位上的數(shù)字，在 1 , 2 , 3 , 4 這 4 個(gè)數(shù)字中任取 1 個(gè)，有 4 種方法；第 2 步，確定十位上的數(shù)字，當(dāng)百位上的數(shù)字確定后，十位上的數(shù)字只能從余下的 3 個(gè)數(shù)字中去取，有 3 種方法；第 3 步，確定個(gè)位上的數(shù)字，當(dāng)百位、十位上的數(shù)字確定后，個(gè)位的數(shù)字只能從余下的 2 個(gè)數(shù)字中去取，有 2 種方法根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理，從 1 , 2 , 3 , 4 這 4 個(gè)不同的數(shù)字中，每次取出 3 個(gè)數(shù)字，

6、按“百”“十”“個(gè)”位的順序排成一列，共有4×3×2=24種不同的排法， 因而共可得到24個(gè)不同的三位數(shù)，如圖1. 2一2 所示由此可寫出所有的三位數(shù)： 123，124, 132, 134, 142, 143，213，214, 231, 234, 241, 243，312，314, 321, 324, 341, 342，412，413, 421, 423, 431, 432 。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, a

7、dc,bac, bad, bca, bcd, bda, bdc,cab, cad, cba, cbd, cda, cdb,dab, dac, dba, dbc, dca, dcb.共有4×3×2=24種.樹形圖如下 a b 2排列的概念：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)排列說明：（1）排列的定義包括兩個(gè)方面：取出元素，按一定的順序排列； （2）兩個(gè)排列相同的條件：元素完全相同，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，任取（）個(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

8、號表示注意區(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)：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7(課本例2)某年全國足球甲級（a組）聯(lián)賽共有14個(gè)隊(duì)參加，每隊(duì)要與其余各隊(duì)在

9、主、客場分別比賽一次，共進(jìn)行多少場比賽？解：任意兩隊(duì)間進(jìn)行1次主場比賽與 1 次客場比賽，對應(yīng)于從14個(gè)元素中任取2個(gè)元素的一個(gè)排列因此，比賽的總場次是=14×13=182. 例8 (1）從5本不同的書中選 3 本送給 3 名同學(xué)，每人各 1 本，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：(1）從5本不同的書中選出3本分別送給3名同學(xué)，對應(yīng)于從5個(gè)不同元素中任取 3 個(gè)元素的一個(gè)排列，因此不同送法的種數(shù)是=5×4×3=60. (2）由于有5種不同的書，送給每個(gè)同學(xué)的1本書都有 5 種不同的選購方法，因此送

10、給 3 名同學(xué)每人各 1 本書的不同方法種數(shù)是5×5×5=125. 例 8 中兩個(gè)問題的區(qū)別在于： ( 1 ）是從 5 本不同的書中選出 3 本分送 3 名同學(xué)，各人得到的書不同，屬于求排列數(shù)問題；而（ 2 ）中，由于不同的人得到的書可能相同，因此不符合使用排列數(shù)公式的條件，只能用分步乘法計(jì)數(shù)原理進(jìn)行計(jì)算例9(課本例4)用0到9這10個(gè)數(shù)字，可以組成多少個(gè)沒有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)？分析：在本問題的。到 9 這 10 個(gè)數(shù)字中，因?yàn)椤２荒芘旁诎傥簧?，而其他?shù)可以排在任意位置上，因此。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（圖1.2一 5) 根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理，所求的三位數(shù)有=9×9×8=648（個(gè)） .解法 2：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)， -=10×9×8-9×8=648.鞏固練習(xí)：書本20頁，,5,6課外作業(yè)：第27頁 習(xí)題1.2 a組,