7-1-1.加法原理之分类枚举(一)
教学目标
1.使学生掌握加法原理的基本内容;
2.掌握加法原理的运用以及与乘法原理的区别;
3.培养学生分类讨论问题的能力,了解分类的主要方法和遵循的主要原则.
加法原理的数学思想主旨在于分类讨论问题,教授本讲的目的也是为了培养学生分类讨论问题的习惯,锻
炼思维的周全细致.
知识要点
一、加法原理概念引入
生活中常有这样的情况,就是在做一件事时,有几类不同的方法,而每一类方法中,又有几种可能的做
法.那么,考虑完成这件事所有可能的做法,就要用加法原理来解决.
例如:王老师从北京到天津,他可以乘火车也可以乘长途汽车,现在知道每天有五次火车从北京到天津,
有 4 趟长途汽车从北京到天津.那么他在一天中去天津能有多少种不同的走法?
分析这个问题发现,王老师去天津要么乘火车,要么乘长途汽车,有这两大类走法,如果乘火车,有 5
种走法,如果乘长途汽车,有 4 种走法.上面的每一种走法都可以从北京到天津,故共有 5+4=9 种不同的走
法.
在上面的问题中,完成一件事有两大类不同的方法.在具体做的时候,只要采用一类中的一种方法就可
以完成.并且两大类方法是互无影响的,那么完成这件事的全部做法数就是用第一类的方法数加上第二类的
方法数.
二、加法原理的定义
一般地,如果完成一件事有 k 类方法,第一类方法中有 1m 种不同做法,第二类方法中有 2m 种不同做法,…,
第 k 类方法中有 km 种不同做法,则完成这件事共有
种不同方法,这就是加法原理.
加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问
……
m
2
N m
1
m
k
题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.
分类时,首先要根据问题的特点确定一个适合于它的分类标准,然后在这个标准下进行分类;其次,分
类时要注意满足两条基本原则:
1 完成这件事的任何一种方法必须属于某一类;
2 分别属于不同两类的两种方法是不同的方法.
只有满足这两条基本原则,才可以保证分类计数原理计算正确.
运用加法原理解题时,关键是确定分类的标准,然后再针对各类逐一计数.通俗地说,就是“整体等于局
部之和”.
三、加法原理解题三部曲
1、完成一件事分 N 类;
2、每类找种数(每类的一种情况必须是能完成该件事);
3、类类相加
枚举法:枚举法又叫穷举法,就是把所有符合条件的对象一一列举出来进行计数.分类讨论的时候经常会需
要把每一类的情况全部列举出来,这时的方法就是枚举法.枚举的时候要注意顺序,这样才能做到不重不漏.
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例题精讲
模块一、分类枚举——数出来的种类
【例 1】小宝去给小贝买生日礼物,商店里卖的东西中,有不同的玩具 8 种,不同的课外书 20 本,不同的纪
念品 10 种,那么,小宝买一种礼物可以有多少种不同的选法?
【巩固】 有不同的语文书 6 本,数学书 4 本,英语书 3 本,科学书 2 本,从中任取一本,共有多少种取法?
【巩固】 阳光小学四年级有 3 个班,各班分别有男生 18 人、20 人、16 人.从中任意选一人当升旗手,有多
少种选法?
【例 2】和为 15 的两个非零自然数共有
对。
【例 3】用 1 至 8 这八个自然数中的四个组成四位数,从个位到千位的数字依次增大,且任意两个数字的差
都不是 1,这样的四位数共有
人。
【例 4】三张数字卡片 0,2,4 可以组成______个能被 4 整除的不同整数。
【巩固】 节目期间,小明将 6 个彩灯排成一列,其中有 2 个红灯,4 个绿灯,如果两个红灯不相邻,则不同
的排法有_________种(其中“红绿红绿绿绿”与“绿绿绿红绿红”类型算作一种)。
【例 5】从 1、2、3、4、5、6 这些数中,任取两个数,使其和不能被 3 整除,则有_______种取法。
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【巩固】 从 l~9 这 9 个数码中取出 3 个,使它们的和是 3 的倍数,则不同取法有_______种。
【例 6】小明的两个口袋中各有 6 张卡片,每张卡片上分别写着 1,2,3,……,6。从这两个口袋中各拿出
一张卡片来计算上面所写两数的乘积,那么,其中能被 6 整除的不同乘积有_____个。
【例 7】老师带着佳佳、芳芳和明明做计算练习.老师先分别给他们一个数,然后让他们每人取 3 张写有数的
卡片.佳佳取的是 3、6、7,芳芳取的是 4、5、6,明明取的是 4、5、8.这时老师让他们分别取自己
卡片上的两个数相乘,再加上开始老师给他们的数.如果老师开始时给他们的数依次是 234、235、236,
而且他们计算都正确,那么可能算出_________个不同的数.
【例 8】如果三位数 m 同时满足如下条件:⑴ m 的各位数字之和是 7;⑵ 2m 还是三位数,且各位数字之和
为 5.那么这样的三位数 m 共有
个.
【例 9】把数 1,2,3,4,5,6 分为三组(不考虑组内数的顺序也不考虑组间的顺序),每组两个数,每组
的数之和互不相等且都不等于 6,共有____________________种分法.
【例 10】 自然数 12,456,1256 这些数有一个共同的特点,相邻两个数字,左边的数字小于右边的数字.我
们取名为“上升数”.用 3,6,7,9 这四个数,可以组成
个“上升数”.
【巩固】 自然数 21,654,7521 这些数有一个共同的特点,相邻两个数字,左边的数字大于右边的数字.我
们取名为“下降数”.用 4,6,7,9 这四个数,可以组成
个“下降数”.
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【例 11】 将左下图中 20 张扑克牌分成 10 对,每对红心和黑桃各一张。问:你能分出几对这样的牌,两
张牌上的数的乘积除以10 的余数是1?(将 A 看成1)
模块二、分类枚举——分类
【例 12】 甲、乙、丙三个工厂共订 300 份报纸,每个工厂至少订了 99 份,至多 101 份,问:一共有多少
种不同的订法?
【巩固】 大林和小林共有小人书不超过 9 本,他们各自有小人书的数目有多少种可能的情况?
【例 13】 从 1~10 中每次取两个不同的数相加,和大于 10 的共有多少种取法?
【巩固】 从 1~8 中每次取两个不同的数相加,和大于 10 的共有多少种取法?
【例 14】 思思想将 3 个相同的小球放入 A 、 B 、 C 三个盒中,那么一共有________种不同的放法.
【例 15】 四个学生每人做了一张贺年片,放在桌子上,然后每人去拿一张,但不能拿自己做的一张.问:
一共有多少种不同的方法?
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【例 16】 一次,齐王与大将田忌赛马.每人有四匹马,分为四等.田忌知道齐王这次比赛马的出场顺序
依次为一等,二等,三等,四等,而且还知道这八匹马跑的最快的是齐王的一等马,接着依次为自
己的一等,齐王的二等,自己的二等,齐王的三等,自己的三等,齐王的四等,自己的四等.田忌
有________种方法安排自己的马的出场顺序,保证自己至少能赢两场比赛.
【例 17】 给定三种重量的砝码(每种数量都有足够多个) 3kg ,11kg ,17kg ,将它们组合凑成100kg 有
种,不同的方法(每种砝码至少用一块。)
【例 18】 把一元钱换成角币,有多少种换法?人民币角币的面值有五角、二角、一角三种.
【巩固】 一把硬币全是 2 分和 5 分的,这把硬币一共有 1 元,问这里可能有多少种不同的情况?
【巩固】 用若干个 1 分、2 分、5 分的硬币组成一角钱(不要求每种硬币都有),共有( )种不同的方法.
【例 19】 用 100 元钱购买 2 元、4 元或 8 元饭票若干张,没有剩钱,共有多少不同的买法?
【巩固】 一个文具店橡皮每块 5 角、圆珠笔每支 1 元、钢笔每支 2 元 5 角.小明要在该店花 5 元 5 角购买两
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种文具,他有多少种不同的选择.
【巩固】 有面值为 1 分,2 分,5 分的硬币各 4 枚,用它们去支付 2 角 3 分.问:有多少种不同的支付方法?
【例 20】 用 1 元、5 元、10 元、50 元、100 元人民币各一张,2 元、20 元人民币各两张,在不找钱的情
况下,最多可以支付
种不同的款额。
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