中小学教育资源及组卷应用平台 8.2.2组合 知识 能力与素养 通过实例探究,理解组合的概念,并并结合实际问题进行对比分析,体会排列与组合的联系与区别,能准确选择相应公式进行计算,并掌握使用计算器计算组合数,会用组合数性质进行组合数化简. 通过经历用两个计数原理推导组合数公式及组合数的性质的过程,体会从特殊到一般的探究方法,培养类比学习能力. 学习目标 学习重难点 重点 难点 组合概念和组合数公式. 与组合有关的概率计算等实际应用. 教材分析 本课从“从甲、乙、丙 3 名工作人员中选 2 人入户开展活动”这一情境引出组合问题,通过从特殊到一般,从具体到抽象的探究方法概括出组合概念.最后通过几个典型的实际问题介绍排列组合应用的主要方法. 学情分析 上几节课学生已学习了两个基本计数原理,排列的定义,排列数公式及应用,大多数学生能正确运用,学生具备了一定的分析问题的能力,探究问题的能力. 教学工具 教学课件 课时安排 3课时 教学过程 (一)创设情境,生成问题 为助力文明城市创建工作,某社区准备从甲、乙、丙3名工作人员中选2人深入住户开展创建文明城市宣传活动,有多少种不同的选法? 【设计意图】创设情境,引发思考. (二)调动思维,探究新知 选法有如下3种: 甲乙,甲丙,乙丙. 这个问题与上一小节的“情境与问题”不同,上一小节中不仅要从甲、乙、丙3人中选出 2人,还要明确谁担任正组长、谁担任副组长,而此处要研究的问题只是从了人中选出2人即可,不需要考虑他们的顺序. 一般地,从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素组成一组,称为从n个不同元素中取出m个元素的一个组合. 从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素的所有组合的个数,成为从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号表示. 【设计意图】引导学生与8.2.1中情境与问题进行对比分析. (三)巩固知识,典例练习 【典例1】写出从红、蓝、黄、绿4种不同的颜色中任取3种不同颜色的所有组合. 分析:从红、蓝、黄、绿4 种不同的颜色中任取了种颜色的组合与 所取颜色的排列顺序无关. 解:从红、蓝、黄、绿4种不同的颜色中任取了种不同颜色的所有组合为 红蓝黄,红蓝绿,红黄绿,蓝黄绿. 【设计意图】使用树形图或看作一个未被选中. 探究与发现 根据例5可知,=4. 列出例5中3种颜色的所有排列与组合,通过对比分析, 探究与的关系.尝试利用所发现的结果,找到与的关系. 从红、蓝、黄、绿4种不同的颜色中取3种颜色的组合和排列,如图所示. 可以看出,对于每一个组合,相应的都有种不同的排列.因此,从4个不同的元素中取3个元素的排列数,可以分以下两个步骤完成. 第1步,先从4个不同的元素中选出3个元素组成一组,有种选法; 第2步,再将取出来的这3个元素进行全排列,有种排法. 根据分步计数原理,得 , 因此 一般地,从n个不同元素中任取m个元素的组合数为 (8-7) 公式称为组合数公式,其中m,n∈N* ,且m≤n. 由于 ,因此,组合数的公式也可以写作 . (8-8) 另外,规定=1. 【设计意图】组合数公式的推导过程的关键是引导学生研究组合与排列的关系,通过探索排列数和组合数的关系从而得到组合数计算公式 温馨提示 公式(8-7)与公式(8-8)都是计算组合数的公式.计算组合数,通常使用公式(8-7),而进行有关组合数的证明,则通常使用公式(8-8). 【典例2】计算. (1) (2) (3) 解:(1) (2) (3) 利用计算器也可以方便地计算组合数.以计算为例,依次输入“”,即得560. 【设计意图】旨在引导学生观察计算结果,大胆猜想组合数性质 探究与发现 根据例6的计算结果可知, 你还能举出一些类似例子么?这些等式是否具有一般性? 一般地,组合数具有如下性质: 性质1 证明: ,, 所以 性质1说明,从n个不同的元素中取出 m 个元素的组合数就等于从n个 ... ...
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