排列組合解題技巧
排列組合作為高中代數(shù)課本的一個獨立分支,極具抽象性而成為“教”與“學”難點,有相當一部分題目教者很難用比較清晰簡潔的語言講給學生聽,有的即使教者覺得講清楚了,但是由于學生的認知水平、思維能力在一定程度上受到限制,還不太適應這種極具抽象的運算方法。筆者認為之所以學生“怕”學排列組合,主要還是因為排列組合的抽象性,那么解決問題的關(guān)鍵就是將抽象問題具體化,我們不妨將原題進行一下轉(zhuǎn)換,讓學生走進題目當中,成為“演員”,成為解決問題的決策者。下面就是小編給大家?guī)淼呐帕薪M合解題技巧,希望大家喜歡!
一、占位子問題
例1:將編號為1、2、3、4、5的5個小球放進編號為1、2、3、4、5的5個盒子中,要求只有兩個小球與其所在的盒子編號相同,問有多少種不同的方法。
一是仔細審題。在轉(zhuǎn)換題目之前先讓學生仔細審題,從特殊字眼小球和盒子都已“編號”著手,清楚這是一個“排列問題”,然后對題目進行等價轉(zhuǎn)換。
二是轉(zhuǎn)換題目。在審題的基礎(chǔ)上,為了激發(fā)學生興趣,使其進入角色,我將題目轉(zhuǎn)換為:讓學號為1、2、3、4、5的學生坐到編號為1、2、3、4、5的五張凳子上(凳子已準備好放在講臺前),要求只有兩個學生與其所坐的凳子編號相同,問有多少種不同的坐法。
三是解決問題。這時我再選另一名學生來安排這5位學生坐位子(學生爭著上臺,積極性已經(jīng)得到了極大的提高),班上其他同學也都積極思考(充分發(fā)揮了學生的主體地位和主觀能動性),努力地“出謀劃策”,不到兩分鐘的時間,同學們有了統(tǒng)一的看法:先選定符合題目特殊條件“兩個學生與其所坐的凳子編號相同”的兩位同學,有C種方法,讓他們坐到與自己編號相同的凳子上,然后剩下的三位同學不坐編號相同的凳子有2種排法,最后根據(jù)乘法原理得到結(jié)果為2×C=20(種)。這樣原題也就得到了解決。
四是學生小結(jié)。接著我讓學生之間互相討論,根據(jù)自己的分析方法對這一類問題提出一個好的解決方案(課堂氣氛又一次活躍起來)。
五是老師總結(jié)。對于這一類占位子問題,關(guān)鍵是抓住題目中的特殊條件,先從特殊對象或者特殊位子入手,再考慮一般對象,從而最終解決問題。
二、分組問題
例2:從1、3、5、7、9和2、4、6、8兩組數(shù)中分別選出3個和2個數(shù)組成五位數(shù),問這樣的五位數(shù)有幾個?
(本題我是先讓學生計算,有很多同學得出的結(jié)論是P×P)
一是仔細審題。先由學生審題,明確組成五位數(shù)是一個排列問題,但是由于這五個數(shù)來自兩個不同的組,因此是一個“分組排列問題”,然后對題目進行等價轉(zhuǎn)換。
二是轉(zhuǎn)換題目。在學生充分審題后,我讓學生自己對題目進行等價轉(zhuǎn)換,同學A將題目轉(zhuǎn)換如下:從班級的第一組(12人)和第二組(10人)中分別選3位和2位同學分別去參加蘇州市舉辦的語文、數(shù)學、英語、物理、化學競賽,問有多少種不同的選法。
三是解決問題。我讓同學A來提出選人的方案,同學A說:“先從第一組的12個人中選出3人參加其中的3科競賽,有P×P種選法;再從第二組的10人中選出2人參加其中2科競賽有P×P種選法;最后由乘法原理得出結(jié)論為(P×P)×(P×P)(種)。”(這時同學B表示反對)
同學B說:“如果第一組的3個人先選了3門科目,那么第二組的2人就沒有選擇的余地。所以第二步應該是P×P?!保ㄍ瑢W們都表示同意,但是同學C說太麻煩)
同學C說:“可以先分別從兩組中把5個人選出來,然后將這5個人在5門學科中排列,他列出的計算式是C×C×P(種)?!保ㄔ俅瓮ㄟ^互相討論,都表示贊賞)
這樣原題的解答結(jié)果就“浮現(xiàn)”出來C×C×P(種)。
四是老師總結(jié)。針對這樣的“分組排列”題,我們多采用“先選后排”的方法:先將需要排列的對象選定,再對它們進行排列。
三、多排問題
把元素排成幾排的問題,可看成一排考慮,再分段處理。
例3:7個人排成前后兩排,前排3人,后排4人。
分析:分兩步來完成,先選三人排在前排有,余下的4人放在后排有A44種,所以共有種A33×A44=5040;分析:A77=5040,所以對于分排列等價全排列。
總之,排列組合解題分析過程,旨在通過這種方法的嘗試(教學效果比較明顯),進一步活躍課堂氣氛,更全面地調(diào)動學生的學習積極性,發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用,讓學生在互相討論的過程中學會自己分析,轉(zhuǎn)換問題,解決問題。
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