作为一名教学工作者,总归要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。教案应该怎么写才好呢?下面是高考家长帮为小伙伴们带来的数学高二教案(优秀8篇),希望能够帮助到您。
高二数学教案 篇一
一、教学目标设计
1. 了解利用科学计算免费软件--Scilab软件编写程序来实现算法的基本过程。
2. 了解并掌握Scilab中的基本语句,如赋值语句、输入输出语句、条件语句、循环语句;能在Scipad窗口中编辑完整的程序,并运行程序。
3. 通过上机操作和调试,体验从算法设计到实施的过程。
二、教学重点及难点
重点: 体会算法的实现过程,能认识到一个算法可以用很多的语言来实现,Scilab只是其中之一。
难点:体会编程是一个细致严谨的过程,体会正确完成一个算法并实施所要经历的过程。
三、教学流程设计
四、教学过程设计
(一)几个基本语句和结构
1、赋值语句(=)
2、输入语句 输入变量名=input(提示语)
3、输出语句 print() disp()
4、条件语句
5、循环语句
(二)几个程序设计
建议:直接在Scilab窗口下编写完整的程序,保存后再运行;如果不能运行或出现逻辑错误
可打开程序后直接修改,修改后再保存运行,反复调试,直到测试成功。
高二数学教案 篇二
一、教材分析
推理是高考的重要的内容,推理包括合情推理与演绎推理,由于解答高考题的过程就是推理的过程,因此本部分内容的考察将会渗透到每一个高考题中,考察推理的基本思想和方法,既可能在选择题中和填空题中出现,也可能在解答题中出现。
二、教学目标
(1)知识与能力:了解演绎推理的含义及特点,会将推理写成三段论的形式
(2)过程与方法:了解合情推理和演绎推理的区别与联系
(3)情感态度价值观:了解演绎推理在数学证明中的重要地位和日常生活中的作用,养成言之有理论证有据的习惯。
三、教学重点难点
教学重点:演绎推理的含义与三段论推理及合情推理和演绎推理的区别与联系
教学难点:演绎推理的应用
四、教学方法:探究法
五、课时安排:1课时
六、教学过程
1、 填一填:
① 所有的金属都能够导电,铜是金属,所以 ;
② 太阳系的大行星都以椭圆形轨道绕太阳运行,冥王星是太阳系的大行星,因此 ;
③ 奇数都不能被2整除,20xx是奇数,所以 。
2、讨论:上述例子的推理形式与我们学过的合情推理一样吗?
3、小结:
① 概念:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为____________.
要点:由_____到_____的推理。
② 讨论:演绎推理与合情推理有什么区别?
③ 思考:所有的金属都能够导电,铜是金属,所以铜能导电,它由几部分组成,各部分有什么特点?
小结:三段论是演绎推理的一般模式:
第一段:_________________________________________;
第二段:_________________________________________;
第三段:____________________________________________.
④ 举例:举出一些用三段论推理的例子。
例1:证明函数 在 上是增函数。
例2:在锐角三角形ABC中, ,D,E是垂足。 求证:AB的中点M到D,E的距离相等。
当堂检测:
讨论:因为指数函数 是增函数, 是指数函数,则结论是什么?
讨论:演绎推理怎样才能使得结论正确?
比较:合情推理与演绎推理的区别与联系?
课堂小结
课后练习与提高
1、演绎推理是以下列哪个为前提,推出某个特殊情况下的结论的推理方法( )
A.一般的原理原则; B.特定的命题;
C.一般的命题; D.定理、公式。
2、因为对数函数 是增函数(大前提),而 是对数函数(小前提),所以 是增函数(结论)。上面的推理的错误是( )
A.大前提错导致结论错; B.小前提错导致结论错;
C.推理形式错导致结论错; D.大前提和小前提都错导致结论错。
3、下面几种推理过程是演绎推理的是( )
A.两条直线平行,同旁内角互补,如果A和B是两条平行直线的同旁内角,则B =180B.由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质;。
4、补充下列推理的三段论:
(1)因为互为相反数的两个数的和为0,又因为 与 互为相反数且________________________,所以 =8.
(2)因为_____________________________________,又因为 是无限不循环小数,所以 是无理数。
七、板书设计
八、教学反思
高二数学优秀教案 篇三
一、学情分析
本节课是在学生已学知识的基础上进行展开学习的,也是对以前所学知识的巩固和发展,但对学生的知识准备情况来看,学生对相关基础知识掌握情况是很好,所以在复习时要及时对学生相关知识进行提问,然后开展对本节课的巩固性复习。而本节课学生会遇到的困难有:数轴、坐标的表示;平面向量的坐标表示;平面向量的坐标运算。
二、考纲要求
1、会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算。
2、理解用坐标表示的平面向量共线的条件。
3、掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算。
4、能用坐标表示两个向量的夹角,理解用坐标表示的平面向量垂直的条件。
三、教学过程
(一)知识梳理:
1、向量坐标的求法
(1)若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标。
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
=xxxxxxxxxxxxxxxx_
||=xxxxxxxxxxxxxx_
(二)平面向量坐标运算
1、向量加法、减法、数乘向量
设=(x1,y1),=(x2,y2),则
+=-=λ=。
2、向量平行的坐标表示
设=(x1,y1),=(x2,y2),则∥?xxxxxxxxxxxxxxxx.
(三)核心考点·习题演练
考点1.平面向量的坐标运算
例1.已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4)。设(1)求3+-3;
(2)求满足=m+n的实数m,n;
练:(20xx江苏,6)已知向量=(2,1),=(1,-2),若m+n=(9,-8)
(m,n∈R),则m-n的值为
考点2平面向量共线的坐标表示
例2:平面内给定三个向量=(3,2),=(-1,2),=(4,1)
若(+k)∥(2-),求实数k的值;
练:(20xx,四川,4)已知向量=(1,2),=(1,0),=(3,4)。若λ为实数,(+λ)∥,则λ=( )
思考:向量共线有哪几种表示形式?两向量共线的充要条件有哪些作用?
方法总结:
1、向量共线的两种表示形式
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),①a∥b?a=λb(b≠0);②a∥b?x1y2-x2y1=0.至于使用哪种形式,应视题目的具体条件而定,一般情况涉及坐标的应用②。
2、两向量共线的充要条件的作用
判断两向量是否共线(平行的问题;另外,利用两向量共线的充要条件可以列出方程(组),求出未知数的值。
考点3平面向量数量积的坐标运算
例3“已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,
则的值为;的值为。
【提示】解决涉及几何图形的向量数量积运算问题时,可建立直角坐标系利用向量的数量积的坐标表示来运算,这样可以使数量积的运算变得简捷。
练:(20xx,安徽,13)设=(1,2),=(1,1),=+k.若⊥,则实数k的值等于( )
【思考】两非零向量⊥的充要条件:·=0? 。
解题心得:
(1)当已知向量的坐标时,可利用坐标法求解,即若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2.
(2)解决涉及几何图形的向量数量积运算问题时,可建立直角坐标系利用向量的数量积的坐标表示来运算,这样可以使数量积的运算变得简捷。
(3)两非零向量a⊥b的充要条件:a·b=0?x1x2+y1y2=0.
考点4:平面向量模的坐标表示
例4:(20xx湖南,理8)已知点A,B,C在圆x2+y2=1上运动,且AB⊥BC,若点P的坐标为(2,0),则的值为( )
A.6B.7C.8D.9
练:(20xx,上海,12)
在平面直角坐标系中,已知A(1,0),B(0,-1),P是曲线上一个动点,则的取值范围是?
解题心得:
求向量的模的方法:
(1)公式法,利用|a|=及(a±b)2=|a|2±2a·b+|b|2,把向量的模的运算转化为数量积运算;
(2)几何法,利用向量加减法的平行四边形法则或三角形法则作出向量,再利用余弦定理等方法求解。.
五、课后作业(课后习题1、2题)
高二数学教案 篇四
一、教学目标:
1、知识与技能目标
①理解循环结构,能识别和理解简单的框图的功能。
②能运用循环结构设计程序框图解决简单的问题。
2、过程与方法目标
通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达,解决问题的过程,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。
3、情感、态度与价值观目标
通过本节的自主性学习,让学生感受和体会算法思想在解决具体问题中的意义,增强学生的创新能力和应用数学的意识。三、教法分析
二、教学重点、难点
重点:理解循环结构,能识别和画出简单的循环结构框图,
难点:循环结构中循环条件和循环体的确定。
三、教法、学法
本节课我遵循引导发现,循序渐进的思路,采用问题探究式教学。运用多媒体,投影仪辅助。倡导“自主、合作、探究”的学习方式。
四、 教学过程:
(一)创设情境,温故求新
引例:写出求 的值的一个算法,并用框图表示你的算法。
此例由学生动手完成,投影展示学生的做法,师生共同点评。鼓励学生一题多解——求创。
设计引例的目的是复习顺序结构,提出递推求和的方法,导入新课。此环节旨在提升学生的求知欲、探索欲,使学生保持良好、积极的情感体验。
(二)讲授新课
1、循序渐进,理解知识
【1】选择“累加器”作为载体,借助“累加器”使学生经历把“递推求和”转化为“循环求和”的过程,同时经历初始化变量,确定循环体,设置循环终止条件3个构造循环结构的关键步骤。
(1)将“递推求和”转化为“循环求和”的缘由及转化的方法和途径
引例“求 的值”这个问题的自然求和过程可以表示为:
用递推公式表示为:
直接利用这个递推公式构造算法在步骤 中使用了 共100个变量,计算机执行这样的算法时需要占用较大的内存。为了节省变量,充分体现计算机能以极快的速度进行重复计算的优势,需要从上述递推求和的步骤 中提取出共同的结构,即第n步的结果=第(n-1)步的结果+n。若引进一个变量 来表示每一步的计算结果,则第n步可以表示为赋值过程 。
(2)“ ”的含义
利用多媒体动画展示计算机中累加器的工作原理,借助形象直观对知识点进行强调说明① 的作用是将赋值号右边表达式 的值赋给赋值号左边的变量 。
②赋值号“=”右边的变量“ ”表示前一步累加所得的和,赋值号“=”左边的“ ”表示该步累加所得的和,含义不同。
③赋值号“=”与数学中的等号意义不同。 在数学中是不成立的。
借助“累加器”既突破了难点,同时也使学生理解了 中 的变化和 的含义。
(3)初始化变量,设置循环终止条件
由 的初始值为0, 的值由1增加到100,可以初始化循环变量和设置循环终止条件。
【2】循环结构的概念
根据指定条件决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构称为循环结构。
教师学生一起共同完成引例的框图表示,并由此引出本节课的重点知识循环结构的概念。这样讲解既突出了重点又突破了难点,同时使学生体会了问题的抽象过程和算法的构建过程。还体现了我们研究问题常用的“由特殊到一般”的思维方式。
2、类比探究,掌握知识
例1:改造引例的程序框图表示①求 的值
②求 的值
③求 的值
④求 的值
此例可由学生独立思考、回答,师生共同点评完成。
通过对引例框图的反复改造逐步帮助学生深入理解循环结构,体会用循环结构表达算法,关键要做好三点:①确定循环变量和初始值②确定循环体③确定循环终止条件。
高二数学优秀教案5 篇五
高中数学教案:圆
教学目的:掌握圆的标准方程,并能解决与之有关的。问题
教学重点:圆的标准方程及有关运用
教学难点:标准方程的灵活运用
教学过程:
一、导入新课,探究标准方程
二、掌握知识,巩固练习
练习:⒈说出下列圆的方程
⑴圆心(3,-2)半径为5⑵圆心(0,3)半径为3
⒉指出下列圆的圆心和半径
⑴(x-2)2+(y+3)2=3
⑵x2+y2=2
⑶x2+y2-6x+4y+12=0
⒊判断3x-4y-10=0和x2+y2=4的位置关系
⒋圆心为(1,3),并与3x-4y-7=0相切,求这个圆的方程
三、引伸提高,讲解例题
例1、圆心在y=-2x上,过p(2,-1)且与x-y=1相切求圆的方程(突出待定系数的数学方法)
练习:1、某圆过(-2,1)、(2,3),圆心在x轴上,求其方程。
2、某圆过A(-10,0)、B(10,0)、C(0,4),求圆的方程。
例2:某圆拱桥的跨度为20米,拱高为4米,在建造时每隔4米加一个支柱支撑,求A2P2的长度。
例3、点M(x0,y0)在x2+y2=r2上,求过M的圆的切线方程(一题多解,训练思维)
四、小结练习P771,2,3,4
五、作业P811,2,3,4
高二数学优秀教案 篇六
1、向量的数乘运算
(1)定义:规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作:λa,它的长度和方向规定如下:
①|λa|=|λ||a|;
②当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;
当λ<0时,λa的方向与a的方向相反。
(2)运算律:设λ,μ为任意实数,则有:
①λ(μa)=(λμ)a;
②(λ+μ)a=λa+μa;
③λ(a+b)=λa+λb;
特别地,有(—λ)a=—(λa)=λ(—a);
λ(a—b)=λa—λb。
[点睛](1)实数与向量可以进行数乘运算,但不能进行加减运算,如λ+a,λ—a均无法运算。
(2)λa的结果为向量,所以当λ=0时,得到的结果为0而不是0。
2、向量共线的条件
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有一个实数λ,使b=λa。
[点睛](1)定理中a是非零向量,其原因是:若a=0,b≠0时,虽有a与b共线,但不存在实数λ使b=λa成立;若a=b=0,a与b显然共线,但实数λ不,任一实数λ都能使b=λa成立。
(2)a是非零向量,b可以是0,这时0=λa,所以有λ=0,如果b不是0,那么λ是不为零的实数。
3、向量的线性运算
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算。对于任意向量a,b及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b。
[小试身手]
1、判断下列命题是否正确。(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)λa的方向与a的方向一致。()
(2)共线向量定理中,条件a≠0可以去掉。()
(3)对于任意实数m和向量a,b,若ma=mb,则a=b。()
答案:(1)×(2)×(3)×
2、若|a|=1,|b|=2,且a与b方向相同,则下列关系式正确的是()
A、b=2aB、b=—2a
C、a=2bD、a=—2b
答案:A
3、在四边形ABCD中,若=—12,则此四边形是()
A、平行四边形B、菱形
C、梯形D、矩形
答案:C
4、化简:2(3a+4b)—7a=XXXXXX。
答案:—a+8b
向量的线性运算
[例1]化简下列各式:
(1)3(6a+b)—9a+13b;
(2)12?3a+2b?—a+12b—212a+38b;
(3)2(5a—4b+c)—3(a—3b+c)—7a。
[解](1)原式=18a+3b—9a—3b=9a。
(2)原式=122a+32b—a—34b=a+34b—a—34b=0。
(3)原式=10a—8b+2c—3a+9b—3c—7a=b—c。
向量线性运算的方法
向量的线性运算类似于代数多项式的运算,共线向量可以合并,即“合并同类项”“提取公因式”,这里的“同类项”“公因式”指的是向量。
高二数学教案 篇七
一、教学目标
【知识与技能】
能正确概述“二面角”、“二面角的平面角”的概念,会做二面角的平面角。
【过程与方法】
利用类比的方法推理二面角的有关概念,提升知识迁移的能力。
【情感态度与价值观】
营造和谐、轻松的学习氛围,通过学生之间,师生之间的交流、合作和评价达成共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。
二、教学重、难点
【重点】
“二面角”和“二面角的平面角”的概念。
【难点】
“二面角的平面角”概念的形成过程。
三、教学过程
(一)创设情境,导入新课
请学生观察生活中的一些模型,多媒体展示以下一系列动画如:
1.打开书本的过程;
2.发射人造地球卫星,要根据需要使卫星的轨道平面与地球的赤道平面成一定的角度;
3.修筑水坝时,为了使水坝坚固耐久,须使水坝坡面与水平面成适当的角度;
引导学生说出书本的两个面、水坝面与底面,卫星轨道面与地球赤道面均是呈一定的角度关系,引出课题。
(二)师生互动,探索新知
学生阅读教材,同桌互相讨论,教师引导学生对比平面角得出二面角的概念
平面角:平面角是从平面内一点出发的两条射线(半直线)所组成的图形。
二面角定义:从一条直线出发的两个半面所组成的图形,叫作二面角。这条直线叫作二面角的棱,这两个半平面叫作二面角的面。(动画演示)
(2)二面角的表示
(3)二面角的画法
(PPT演示)
教师提问:一般地说,量角器只能测量“平面角”(指两条相交直线所成的角。相应地,我们把异面直线所成的角,直线与平面所成的角和二面角,均称为空间角)那么,如何去度量二面角的大小呢?我们以往是如何度量某些角的?教师引导学生将空间角化为平面角。
教师总结:
(1)二面角的平面角的定义
定义:以二面角的棱上任意一点为端点,在两个面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所成的角叫做二面角的平面角。
“二面角的平面角”的定义三个主要特征:点在棱上、线在面内、与棱垂直(动画演示)
大小:二面角的大小可以用它的平面角的大小来表示。
平面角是直角的二面角叫做直二面角。
(2)二面角的平面角的作法
①点P在棱上—定义法
②点P在一个半平面上—三垂线定理法
③点P在二面角内—垂面法
(三)生生互动,巩固提高
(四)生生互动,巩固提高
1.判断下列命题的真假:
(1)两个相交平面组成的图形叫做二面角。( )
(2)角的两边分别在二面角的两个面内,则这个角是二面角的平面角。( )
(3)二面角的平面角所在平面垂直于二面角的棱。( )
2.作出一下面PAC和面ABC的平面角。
(五)课堂小结,布置作业
小结:通过本节课的学习,你学到了什么?
作业:以正方体为模型请找出一个所成角度为四十五度的二面角,并证明。
数学高二教案 篇八
我们先看下面两个问题。
(l)从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以乘轮船。一天中,火车有4班,汽车有 2班,轮船有 3班,问一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法?
因为一天中乘火车有4种走法,乘汽车有2种走法,乘轮船有3种走法,每一种走法都可以从甲地到达乙地,因此,一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有 4十2十3=9种不同的走法。
一般地,有如下原理:
加法原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,,在第n类办法中有mn种不同的方法。那么完成这件事共有N=m1十m2十十mn种不同的方法。
(2) 我们再看下面的问题:
由A村去B村的道路有3条,由B村去C村的道路有2条。从A村经B村去C村,共有多少种不同的走法?
这里,从A村到B村有3种不同的走法,按这3种走法中的每一种走法到达B村后,再从B村到C村又有2种不同的走法。因此,从A村经B村去C村共有 3X2=6种不同的走法。
一般地,有如下原理:
乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,,做第n步有mn种不同的方法。那么完成这件事共有N=m1 m2mn种不同的方法。
例1 书架上层放有6本不同的数学书,下层放有5本不同的语文书。
1)从中任取一本,有多少种不同的取法?
2)从中任取数学书与语文书各一本,有多少的取法?
解:(1)从书架上任取一本书,有两类办法:第一类办法是从上层取数学书,可以从6本书中任取一本,有6种方法;第二类办法是从下层取语文书,可以从5本书中任取一本,有5种方法。根据加法原理,得到不同的取法的种数是6十5=11.
答:从书架L任取一本书,有11种不同的取法。
(2)从书架上任取数学书与语文书各一本,可以分成两个步骤完成:第一步取一本数学书,有6种方法;第二步取一本语文书,有5种方法。根据乘法原理,得到不同的取法的种数是 N=6X5=30.
答:从书架上取数学书与语文书各一本,有30种不同的方法。
练习: 一同学有4枚明朝不同古币和6枚清朝不同古币
1)从中任取一枚,有多少种不同取法? 2)从中任取明清古币各一枚,有多少种不同取法?
例2:(1)由数字l,2,3,4,5可以组成多少个数字允许重复三位数?
(2)由数字l,2,3,4,5可以组成多少个数字不允许重复三位数?
(3)由数字0,l,2,3,4,5可以组成多少个数字不允许重复三位数?
解:要组成一个三位数可以分成三个步骤完成:第一步确定百位上的数字,从5个数字中任选一个数字,共有5种选法;第二步确定十位上的数字,由于数字允许重复,
这仍有5种选法,第三步确定个位上的数字,同理,它也有5种选法。根据乘法原理,得到可以组成的三位数的个数是N=5X5X5=125.
答:可以组成125个三位数。
练习:
1、从甲地到乙地有2条陆路可走,从乙地到丙地有3条陆路可走,又从甲地不经过乙地到丙地有2条水路可走。
(1)从甲地经乙地到丙地有多少种不同的走法?
(2)从甲地到丙地共有多少种不同的走法?
2.一名儿童做加法游戏。在一个红口袋中装着2O张分别标有数1、2、、19、20的红卡片,从中任抽一张,把上面的数作为被加数;在另一个黄口袋中装着10张分别标有数1、2、、9、1O的黄卡片,从中任抽一张,把上面的数作为加数。这名儿童一共可以列出多少个加法式子?
3.题2的变形
4.由0-9这10个数字可以组成多少个没有重复数字的三位数?
小结:要解决某个此类问题,首先要判断是分类,还是分步?分类时用加法,分步时用乘法
其次要注意怎样分类和分步,以后会进一步学习
练习
1.(口答)一件工作可以用两种方法完成。有 5人会用第一种方法完成,另有4人会用第二种方法完成。选出一个人来完成这件工作,共有多少种选法?
2.在读书活动中,一个学生要从 2本科技书、 2本政治书、 3本文艺书里任选一本,共有多少种不同的选法?
3.乘积(a1+a2+a3)(b1+b2+b3+b4)(c1+c2+c3+c4+c5)展开后共有多少项?
4.从甲地到乙地有2条路可通,从乙地到丙地有3条路可通;从甲地到丁地有4条路可通,从丁地到丙地有2条路可通。从甲地到丙地共有多少种不同的走法?
5.一个口袋内装有5个小球,另一个口袋内装有4个小球,所有这些小球的颜色互不相同。
(1)从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?
(2)从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?
作业:
排列
【复习基本原理】
1.加法原理 做一件事,完成它可以有n类办法,第一类办法中有m1种不同的方法,第二办法中有m2种不同的方法,第n办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有
N=m1+m2+m3+mn
种不同的方法。
2.乘法原理 做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一 步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,,做第n步有mn种不同的方法,.那么完成这件事共有
N=m1m2m3mn
种不同的方法。
3.两个原理的区别:
【练习1】
1.北京、上海、广州三个民航站之间的直达航线,需要准备多少种不同的机票?
2.由数字1、2、3可以组成多少个无重复数字的二位数?请一一列出。
【基本概念】
1. 什么叫排列?从n个不同元素中,任取m( )个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列
2. 什么叫不同的排列?元素和顺序至少有一个不同。
3. 什么叫相同的排列?元素和顺序都相同的排列。
4. 什么叫一个排列?
【例题与练习】
1. 由数字1、2、3、4可以组成多少个无重复数字的三位数?
2.已知a、b、c、d四个元素,①写出每次取出3个元素的所有排列;②写出每次取出4个元素的所有排列。
【排列数】
1. 定义:从n个不同元素中,任取m( )个元素的所有排列的个数叫做从n个元素中取出m元素的排列数,用符号 表示。
用符号表示上述各题中的排列数。
2. 排列数公式: =n(n-1)(n-2)(n-m+1)
; ; ; ;
计算: = ; = ; = ;
【课后检测】
1. 写出:
① 从五个元素a、b、c、d、e中任意取出两个、三个元素的所有排列;
② 由1、2、3、4组成的无重复数字的所有3位数。
③ 由0、1、2、3组成的无重复数字的所有3位数。
2. 计算:
① ② ③ ④ 排 列
一、复习:(引导学生对上节课所学知识进行复习整理)
1.排列的定义,理解排列定义需要注意的几点问题;
2.排列数的定义,排列数的计算公式
或 (其中mn m,nZ)
3.全排列、阶乘的意义;规定 0!=1
4.分类、分步思想在排列问题中的应用。
二、新授:
例1:⑴ 7位同学站成一排,共有多少种不同的排法?
解:问题可以看作:7个元素的全排列 =5040
⑵ 7位同学站成两排(前3后4),共有多少种不同的排法?
解:根据分步计数原理:7654321=7!=5040
⑶ 7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?
解:问题可以看作:余下的6个元素的全排列 =720
⑷ 7位同学站成一排,甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?
解:根据分步计数原理:第一步 甲、乙站在两端有 种;第二步 余下的5名同学进行全排列有 种 则共有 =240种排列方法
⑸ 7位同学站成一排,甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?
解法一(直接法):第一步 从(除去甲、乙)其余的5位同学中选2位同学站在排头和排尾有 种方法;第二步 从余下的5位同学中选5位进行排列(全排列)有 种方法 所以一共有 =2400种排列方法。
解法二:(排除法)若甲站在排头有 种方法;若乙站在排尾有 种方法;若甲站在排头且乙站在排尾则有 种方法。所以甲不能站在排头,乙不能排在排尾的排法共有 - + =2400种。
小结一:对于在与不在的问题,常常使用直接法或排除法,对某些特殊元素可以优先考虑。
例2 : 7位同学站成一排。
⑴甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种?
解:先将甲、乙两位同学捆绑在一起看成一个元素与其余的5个元素(同学)一起进行全排列有 种方法;再将甲、乙两个同学松绑进行排列有 种方法。所以这样的排法一共有 =1440
⑵甲、乙和丙三个同学都相邻的排法共有多少种?
解:方法同上,一共有 =720种。
⑶甲、乙两同学必须相邻,而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种?
解法一:将甲、乙两同学捆绑在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,因为丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的5个元素中选取2个元素放在排头和排尾,有 种方法;将剩下的4个元素进行全排列有 种方法;最后将甲、乙两个同学松绑进行排列有 种方法。所以这样的排法一共有 =960种方法。
解法二:将甲、乙两同学捆绑在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,若丙站在排头或排尾有2 种方法,所以丙不能站在排头和排尾的排法有 种方法。
解法三:将甲、乙两同学捆绑在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,因为丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的四个位置选择共有 种方法,再将其余的5个元素进行全排列共有 种方法,最后将甲、乙两同学松绑,所以这样的排法一共有 =960种方法。
小结二:对于相邻问题,常用捆绑法(先捆后松).
例3: 7位同学站成一排。
⑴甲、乙两同学不能相邻的排法共有多少种?
解法一:(排除法) 解法二:(插空法)先将其余五个同学排好有 种方法,此时他们留下六个位置(就称为空吧),再将甲、乙同学分别插入这六个位置(空)有 种方法,所以一共有 种方法。
⑵甲、乙和丙三个同学都不能相邻的排法共有多少种?
解:先将其余四个同学排好有 种方法,此时他们留下五个空,再将甲、乙和丙三个同学分别插入这五个空有 种方法,所以一共有 =1440种。
小结三:对于不相邻问题,常用插空法(特殊元素后考虑).
三、小结:
1.对有约束条件的排列问题,应注意如下类型:
⑴某些元素不能在或必须排列在某一位置;
⑵某些元素要求连排(即必须相邻);
⑶某些元素要求分离(即不能相邻);
2.基本的解题方法:
⑴ 有特殊元素或特殊位置的排列问题,通常是先排特殊元素或特殊位置,称为优先处理特殊元素(位置)法(优限法);
⑵ 某些元素要求必须相邻时,可以先将这些元素看作一个元素,与其他元素排列后,再考虑相邻元素的内部排列,这种方法称为捆绑法
⑶ 某些元素不相邻排列时,可以先排其他元素,再将这些不相邻元素插入空挡,这种方法称为插空法
⑷ 在处理排列问题时,一般可采用直接和间接两种思维形式,从而寻求有效的解题途径,这是学好排列问题的根基。
四、作业:《课课练》之排列 课时13
课题:排列的简单应用(2)
目的:使学生切实学会用排列数公式计算和解决简单的实际问题,进一步培养分析问题、解决问题的能力,同时让学生学会一题多解。
过程:
一、复习:
1.排列、排列数的定义,排列数的两个计算公式;
2.常见的排队的三种题型:
⑴某些元素不能在或必须排列在某一位置优限法;
⑵某些元素要求连排(即必须相邻)捆绑法;
⑶某些元素要求分离(即不能相邻)插空法。
3.分类、分布思想的应用。
二、新授:
示例一: 从10个不同的文艺节目中选6个编成一个节目单,如果某女演员的独唱节目一定不能排在第二个节目的位置上,则共有多少种不同的排法?
解法一:(从特殊位置考虑) 解法二:(从特殊元素考虑)若选: 若不选:
则共有 + =136080
解法三:(间接法) 136080
示例二:
⑴ 八个人排成前后两排,每排四人,其中甲、乙要排在前排,丙要排在后排,则共有多少种不同的排法?
略解:甲、乙排在前排 ;丙排在后排 ;其余进行全排列 .
所以一共有 =5760种方法。
⑵ 不同的五种商品在货架上排成一排,其中a, b两种商品必须排在一起,而c, d两种商品不排在一起, 则不同的排法共有多少种?
略解:(捆绑法和插空法的综合应用)a, b捆在一起与e进行排列有 ;
此时留下三个空,将c, d两种商品排进去一共有 ;最后将a, b松绑有 .所以一共有 =24种方法。
⑶ 6张同排连号的电影票,分给3名教师与3名学生,若要求师生相间而坐,则不同的坐法有多少种?
略解:(分类)若第一个为老师则有 ;若第一个为学生则有
所以一共有2 =72种方法。
示例三:
⑴ 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字的正整数?
略解: ⑵ 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字,并且比13 000大的正整数?
解法一:分成两类,一类是首位为1时,十位必须大于等于3有 种方法;另一类是首位不为1,有 种方法。所以一共有 个数比13 000大。
解法二:(排除法)比13 000小的正整数有 个,所以比13 000大的正整数有 =114个。
示例四: 用1,3,6,7,8,9组成无重复数字的四位数,由小到大排列。
⑴ 第114个数是多少? ⑵ 3 796是第几个数?
解:⑴ 因为千位数是1的四位数一共有 个,所以第114个数的千位数应该是3,十位数字是1即31开头的四位数有 个;同理,以36、37、38开头的数也分别有12个,所以第114个数的前两位数必然是39,而3 968排在第6个位置上,所以3 968 是第114个数。
⑵ 由上可知37开头的数的前面有60+12+12=84个,而3 796在37开头的四位数中排在第11个(倒数第二个),故3 796是第95个数。
示例五: 用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,其中
⑴ 能被25整除的数有多少个?
⑵ 十位数字比个位数字大的有多少个?
解: ⑴ 能被25整除的四位数的末两位只能为25,50两种,末尾为50的四位数有 个,末尾为25的有 个,所以一共有 + =21个。
注: 能被25整除的四位数的末两位只能为25,50,75,00四种情况。
⑵ 用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,一共有 个。因为在这300个数中,十位数字与个位数字的大小关系是等可能的,所以十位数字比个位数字大的有 个。
三、小结:能够根据题意选择适当的排列方法,同时注意考虑问题的全面性,此外能够借助一题多解检验答案的正确性。
四、作业:3+X之 排列 练习
组 合 ⑴
课题:组合、组合数的概念
目的:理解组合的意义,掌握组合数的计算公式。
过程:
一、复习、引入:
1.复习排列的有关内容:
定 义特 点相同排列公 式
排 列
以上由学生口答。
2.提出问题:
示例1: 从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某天的一项活动,其中1名同学参加上午的活动,1名同学参加下午的活动,有多少种不同的选法?
示例2: 从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加一项活动,有多少种不同的选法?
引导观察:示例1中不但要求选出2名同学,而且还要按照一定的顺序排列,而示例2只要求选出2名同学,是与顺序无关的。
引出课题:组合问题。
二、新授:
1.组合的概念:一般地,从n个不同元素中取出m(mn)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
注:1.不同元素 2.只取不排无序性 3.相同组合:元素相同
判断下列问题哪个是排列问题哪个是组合问题:
⑴ 从A、B、C、D四个景点选出2个进行游览;(组合)
⑵ 从甲、乙、丙、丁四个学生中选出2个人担任班长和团支部书记。(排列)
2.组合数的概念:从n个不同元素中取出m(mn)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数。用符号 表示。
例如:示例2中从3个同学选出2名同学的组合可以为:甲乙,甲丙,乙丙。即有 种组合。
又如:从A、B、C、D四个景点选出2个进行游览的组合:AB,AC,AD,BC,BD,CD一共6种组合,即: 在讲解时一定要让学生去分析:要解决的问题是排列问题还是组合问题,关键是看是否与顺序有关。那么又如何计算 呢?
3.组合数公式的推导
⑴提问:从4个不同元素a,b,c,d中取出3个元素的组合数 是多少呢?
启发: 由于排列是先组合再排列,而从4个不同元素中取出3个元素的排列数 可以求得,故我们可以考察一下 和 的关系,如下:
组 合 排列
由此可知:每一个组合都对应着6个不同的排列,因此,求从4个不同元素中取出3个元素的排列数 ,可以分如下两步:① 考虑从4个不同元素中取出3个元素的组合,共有 个;② 对每一个组合的3个不同元素进行全排列,各有 种方法。由分步计数原理得: = ,所以: .
⑵ 推广: 一般地,求从n个不同元素中取出m个元素的排列数 ,可以分如下两步:① 先求从n个不同元素中取出m个元素的组合数 ;② 求每一个组合中m个元素全排列数 ,根据分布计数原理得: = ⑶ 组合数的公式:
或 ⑷ 巩固练习:
1.计算:⑴ ⑵ 2.求证: 3.设 求 的值。
解:由题意可得: 即:24
∵ x=2或3或4
当x=2时原式值为7;当x=3时原式值为7;当x=2时原式值为11.
所求值为4或7或11.
4.例题讲评
例1. 6本不同的书分给甲、乙、丙3同学,每人各得2本,有多少种不同的分
法?
略解: 例2.4名男生和6名女生组成至少有1个男生参加的三人实践活动小组,问组成方法共有多少种?
解法一:(直接法)小组构成有三种情形:3男,2男1女,1男2女,分别有 , , ,所以一共有 + + =100种方法。
解法二:(间接法) 5.学生练习:(课本99练习)
三、小结:
定 义特 点相同组合公 式
排 列
组 合
此外,解决实际问题时首先要看是否与顺序有关,从而确定是排列问题还是组合问题,必要时要利用分类和分步计数原理。
四、作业:课堂作业:教学与测试75课
课外作业:课课练 课时7和8
组 合 ⑵
课题:组合的简单应用及组合数的两个性质
目的:深刻理解排列与组合的区别和联系,熟练掌握组合数的计算公式;掌握组合数的两个性质,并且能够运用它解决一些简单的应用问题。
过程:
一、复习回顾:
1.复习排列和组合的有关内容:
强调:排列次序性;组合无序性。
2.练习一:
练习1:求证: . (本式也可变形为: )
练习2:计算:① 和 ; ② 与 ;③ 答案:① 120,120 ② 20,20 ③ 792
(此练习的目的为下面学习组合数的两个性质打好基础。)
3.练习二:
⑴ 平面内有10个点,以其中每2个点为端点的线段共有多少条?
⑵ 平面内有10个点,以其中每2个点为端点的有向线段共有多少条?
答案:⑴ (组合问题) ⑵ (排列问题)
二、新授:
1.组合数的 性质1: .
理解: 一般地,从n个不同元素中取出m个元素后,剩下n - m个元素。因
为从n个不同元素中取出m个元素的每一个组合,与剩下的n - m个元素的每一个组合一一对应,所以从n个不同元素中取出m个元素的组合数,等于从这n个元素中取出n - m个元素的组合数,即: .在这里,我们主要体现:取法与剩法是一一对应的思想。
证明:∵ 又 注:1 我们规定 2 等式特点:等式两边下标同,上标之和等于下标。
3 此性质作用:当 时,计算 可变为计算 ,能够使运算简化。
例如: = = =2002.
4 或 2.示例一:(课本101例4)一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球。
⑴ 从口袋内取出3个球,共有多少种取法?
⑵ 从口袋内取出3个球,使其中含有1个黑球,有多少种取法?
⑶ 从口袋内取出3个球,使其中不含黑球,有多少种取法?
解:⑴ ⑵ ⑶ 引导学生发现: .为什么呢?
我们可以这样解释:从口袋内的8个球中所取出的3个球,可以分为两类:一类含有1个黑球,一类不含有黑球。因此根据分类计数原理,上述等式成立。
一般地,从 这n+1个不同元素中取出m个元素的组合数是 ,这些组合可以分为两类:一类含有元素 ,一类不含有 .含有 的组合是从 这n个元素中取出m -1个元素与 组成的,共有 个;不含有 的组合是从 这n个元素中取出m个元素组成的,共有 个。根据分类计数原理,可以得到组合数的另一个性质。在这里,我们主要体现从特殊到一般的归纳思想,含与不含其元素的分类思想。
3.组合数的 性质2: = + .
证明:
= + .
注:1 公式特征:下标相同而上标差1的两个组合数之和,等于下标比原下标多1而上标与高的相同的一个组合数。
2 此性质的作用:恒等变形,简化运算。在今后学习二项式定理时,我们会看到它的主要应用。
4.示例二:
⑴ 计算: ⑵ 求证: = + + ⑶ 解方程: ⑷ 解方程: ⑸ 计算: 和 推广: 5.组合数性质的简单应用:
证明下列等式成立:
⑴ (讲解) ⑵ (练习) ⑶ 6.处理《教学与测试》76课例题
三、小结:1.组合数的两个性质;
2.从特殊到一般的归纳思想。
四、作业: 课堂作业:《教学与测试》76课
课外作业:课本习题10.3;课课练课时9
组 合 ⑶
课题:组合、组合数的综合应用⑴
目的:进一步巩固组合、组合数的概念及其性质,能够解决一些较为复杂的组合应用问题,提高合理选用知识的能力。
过程:
一、知识复习:
1.复习排列和组合的有关内容:
依然强调:排列次序性;组合无序性。
2.排列数、组合数的公式及有关性质
性质1: 性质2: = + 常用的等式: 3.练习:处理《教学与测试》76课例题
二、例题评讲:
例1.100件产品中有合格品90件,次品10件,现从中抽取4件检查。
⑴ 都不是次品的取法有多少种?
⑵ 至少有1件次品的取法有多少种?
⑶ 不都是次品的取法有多少种?
解:⑴ ;
⑵ ;
⑶ .
例2.从编号为1,2,3,,10,11的共11个球中,取出5个球,使得这5个球的编号之和为奇数,则一共有多少种不同的取法?
解:分为三类:1奇4偶有 ;3奇2偶有 ;5奇1偶有 所以一共有 + + .
例3.现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作;有4名青年能胜任德语翻
译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任),现在要从中挑选5名青年承担一项任务,其中3名从事英语翻译工作,2名从事德语翻译工作,则有多少种不同的选法?
解:我们可以分为三类:
① 让两项工作都能担任的青年从事英语翻译工作,有 ;
② 让两项工作都能担任的青年从事德语翻译工作,有 ;
③ 让两项工作都能担任的青年不从事任何工作,有 .
所以一共有 + + =42种方法。
例4.甲、乙、丙三人值周,从周一至周六,每人值两天,但甲不值周一,乙不值周六,问可以排出多少种不同的值周表 ?
解法一:(排除法) 解法二:分为两类:一类为甲不值周一,也不值周六,有 ;另一类为甲不值周一,但值周六,有 .所以一共有 + =42种方法。
例5.6本不同的书全部送给5人,每人至少1本,有多少种不同的送书方法?
解:第一步从6本不同的书中任取2本捆绑在一起看成一个元素有 种方法;第二步将5个不同元素(书)分给5个人有 种方法。根据分步计数原理,一共有 =1800种方法。
变题1:6本不同的书全部送给5人,有多少种不同的送书方法?
变题2: 5本不同的书全部送给6人,每人至多1本,有多少种不同的送书方法?
变题3: 5本相同的书全部送给6人,每人至多1本,有多少种不同的送书方法?
答案:1. ; 2. ; 3. .
三、小结:1.组合的定义,组合数的公式及其两个性质;
2.组合的应用:分清是否要排序。
四、作业:《3+X》 组合基础训练
《课课练》课时10 组合四
组 合 ⑷
课题:组合、组合数的综合应用⑵
目的:对排列组合知识有一个系统的了解,掌握排列组合一些常见的题型及解题方法,能够运用两个原理及排列组合概念解决排列组合问题。
过程:
一、知识复习:
1.两个基本原理;
2.排列和组合的有关概念及相关性质。
二、例题评讲:
例1.6本不同的书,按下列要求各有多少种不同的选法:
⑴ 分给甲、乙、丙三人,每人两本;
⑵ 分为三份,每份两本;
⑶ 分为三份,一份一本,一份两本,一份三本;
⑷ 分给甲、乙、丙三人,一人一本,一人两本,一人三本;
⑸ 分给甲、乙、丙三人,每人至少一本。
解:⑴ 根据分步计数原理得到: 种。
⑵ 分给甲、乙、丙三人,每人两本有 种方法,这个过程可以分两步完成:第一步分为三份,每份两本,设有x种方法;第二步再将这三份分给甲、乙、丙三名同学有 种方法。根据分步计数原理可得: ,所以 .因此分为三份,每份两本一共有15种方法。
注:本题是分组中的均匀分组问题。
⑶ 这是不均匀分组问题,一共有 种方法。
⑷ 在⑶的基础上在进行全排列,所以一共有 种方法。
⑸ 可以分为三类情况:①2、2、2型即⑴中的分配情况,有 种方法;②1、2、3型即⑷中的分配情况,有 种方法;③1、1、4型,有 种方法。所以一共有90+360+90=540种方法。
例2.身高互不相同的7名运动员站成一排,甲、乙、丙三人自左向右从高到矮排列且互不相邻的排法有多少种?
解:(插空法)现将其余4个同学进行全排列一共有 种方法,再将甲、乙、丙三名同学插入5个空位置中(但无需要进行排列)有 种方法。根据分步计数原理,一共有 =240种方法。
例3.⑴ 四个不同的小球放入四个不同的盒中,一共有多少种不同的放法?
⑵ 四个不同的小球放入四个不同的盒中且恰有一个空盒的放法有多少种?
解:⑴ 根据分步计数原理:一共有 种方法。
⑵(捆绑法)第一步从四个不同的小球中任取两个捆绑在一起看成一个元素有 种方法,第二步从四个不同的盒取其中的三个将球放入有 种方法。所以一共有 =144种方法。
例4.马路上有编号为1,2,3,,10的十盏路灯,为节约用电又不影响照明,可以把其中3盏灯关掉,但不可以同时关掉相邻的两盏或三盏,在两端的灯都不能关掉的情况下,有多少种不同的关灯方法?
解:(插空法)本题等价于在7只亮着的路灯之间的6个空档中插入3只熄掉的灯,故所求方法总数为 种方法。
例5.九张卡片分别写着数字0,1,2,,8,从中取出三张排成一排组成一个三位数,如果6可以当作9使用,问可以组成多少个三位数?
解:可以分为两类情况:① 若取出6,则有 种方法;②若不取6,则有 种方法。根据分类计数原理,一共有 + =602种方法。
三、小结: