湘教版高中公開課數學教案
在高中數學教學過程中,教師往往不能避免的是對當前所學的內容例題,進行詳細的講解,從而讓學生更好的掌握所學知識。這次小編給大家整理了湘教版高中公開課數學教案,供大家閱讀參考,希望大家喜歡。
湘教版高中公開課數學教案1
一、教學目標設計
通過實例理解充分條件、必要條件的意義。
能夠在簡單的問題情境中判斷條件的充分性、必要性。
二、教學重點及難點
充分條件、必要條件的判斷;
充分條件、必要條件的判斷方法。
三、教學流程設計
四、教學過程設計
一、概念引入
早在戰國時期,《墨經》中就有這樣一段話有之則必然,無之則未必不然,是為大故無之則必不然,有之則未必然,是為小故。
今天,在日常生活中,常聽人說:這充分說明,沒有這個必要等,在數學中,也講充分和必要,這節課,我們就來學習教材第一章第五節充分條件與必要條件。
二、概念形成
1、 首先請同學們判斷下列命題的真假
(1)若兩三角形全等,則兩三角形的面積相等。
(2)若三角形有兩個內角相等,則這個三角形是等腰三角形。
(3)若某個整數能夠被4整除,則這個整數必是偶數。
(4) 若ab=0,則a=0。
解答:命題(2)、(3)、(4)為真。命題(4)為假;
2、請同學用推斷符號寫出上述命題。
解答:(1)兩三角形全等 兩三角形的面積相等。
(2) 三角形有兩個內角相等 三角形是等腰三角形。
(3) 某個整數能夠被4整除則這個整數必是偶數;
(4)ab=0 a=0。
3、充分條件與必要條件
繼續結合上述實例說明什么是充分條件、什么是必要條件。
若某個整數能夠被4整除則這個整數必是偶數中,我們稱某個整數能夠被4整除是這個整數必是偶數的充分條件,可以解釋為:只要某個整數能夠被4整除成立,這個整數必是偶數就一定成立;而稱這個整數必是偶數是某個整數能夠被4整除的必要條件,可以解釋成如果某個整數能夠被4整除 成立,就必須要這個整數必是偶數成立
充分條件:一般地,用、分別表示兩件事,如果這件事成立,可以推出這件事也成立,即,那么叫做的充分條件。[說明]:①可以解釋為:為了使成立,具備條件就足夠了。②可進一步解釋為:有它即行,無它也未必不行。③結合實例解釋為: x = 0 是 xy = 0 的充分條件,xy = 0不一定要 x = 0。)
必要條件:如果,那么叫做的必要條件。
[說明]:①可以解釋為若,則叫做的必要條件,是的充分條件。②無它不行,有它也不一定行③結合實例解釋為:如 xy = 0是 x = 0的必要條件,若xy0,則一定有 x若xy = 0也不一定有 x = 0。
回答上述問題(1)、(2)中的條件關系。
(1)中:兩三角形全等是兩三角形的面積相等的充分條件;兩三角形的面積相等是兩三角形全等的必要條件。
(2)中:三角形有兩個內角相等是三角形是等腰三角形的充分條件;三角形是等腰三角形是三角形有兩個內角相等的必要條件。
4、拓廣引申
把命題:若某個整數能夠被4整除,則這個整數必是偶數中的條件與結論分別記作與,那么,原命題與逆命題的真假同與之間有什么關系呢?
關系可分為四類:
(1)充分不必要條件,即,而
(2)必要不充分條件,即,而
(3)既充分又必要條件,即,又有
(4)既不充分也不必要條件,即,又有。
三、典型例題(概念運用)
例1:(1)已知四邊形ABCD是凸四邊形,那么AC=BD是四邊形ABCD是矩形的什么條件?為什么?(課本例題p22例4)
(2) 是 的什么條件。
(3)a+b是1,b什么條件。
解:(1)AC=BD是四邊形ABCD是矩形的必要不充分條件。
(2)充分不必要條件。
(3)必要不充分條件。
[說明]①如果把命題條件與結論分別記作與,則既要對進行判斷,又要對進行判斷。②要否定條件的充分性、必要性,則只需舉一反例即可。
例2:判斷下列電路圖中p與q的充要關系。其中p:開關閉合;q:
燈亮。(補充例題)
[說明]①圖中含有兩個開關時,p表示其中一個閉合,另一個情況不確定。②加強學科之間的橫向溝通,通過圖示,深化概念認識。
例3、探討下列生活中名言名句的充要關系。(補充例題)
(1)頭發長,見識短。 (2)驕兵必敗。
(3)有志者事竟成。 (4)春回大地,萬物復蘇。
(5)不入虎穴、焉得虎子 (6)四肢發達,頭腦簡單
[說明]通過本例,充分調動學生生活經驗,使得抽象概念形象化。從而激發學生學習熱情。
四、鞏固練習
1、課本P/22練習1。5(1)
2:填表(補充)
p q p是q的
什么條件 q是p的
什么條件
兩個角相等 兩個角是對頂角
內錯角相等 兩直線平行
四邊形對角線相等 四邊形是平行邊形
a=b ac=bc
[說明]通過練習,及時鞏固所學新知,反饋教學效果。
五、課堂小結
1、本節課主要研究的內容:
推斷符號,
充分條件的意義 命題充分性、必要性的判斷。
必要條件的意義
2、 充分條件、必要條件判別步驟:
① 認清條件和結論。
② 考察p q和q p的真假。
3、充分條件、必要條件判別技巧:
① 可先簡化命題。
② 否定一個命題只要舉出一個反例即可。
③ 將命題轉化為等價的逆否命題后再判斷。
六、課后作業
書面作業:課本P/24習題1。51,2,3。
五、教學設計說明
1、充分條件、必要條件以及下節課中充要條件與集合的概念一樣涉及到數學的各個分支,用推出關系的形式給出它的定義,對高一學生只要求知道它的意義,并能判斷簡單的充分條件與必要條件。
2、由于充要條件與命題的真假、命題的條件與結論的相互關系緊密相關,為此,教學時可以從判斷命題的真假入手,來分析命題的條件對于結論來說,是否充分,從而引入充分條件的概念,進而引入必要條件的概念。
3、教材中對充分條件、必要條件的定義沒有作過多的解釋說明,為了讓學生能理解定義的合理性,在教學過程中,教師可以從一些熟悉的命題的條件與結論之間的關系來認識充分條件的概念,從互為逆否命題的等價性來引出必要條件的概念。
4、由于這節課概念性、理論性較強,一般的教學使學生感到枯燥乏味,為此,激發學生的學習興趣是關鍵。教學中始終要注意以學生為主,結合相關學科及學生生活經驗讓學生在自我思考、相互交流中去給概念下定義,去體會概念的本質屬性。
湘教版高中公開課數學教案2
【教學目標】
1. 知識與技能
(1)理解等差數列的定義,會應用定義判斷一個數列是否是等差數列:
(2)賬務等差數列的通項公式及其推導過程:
(3)會應用等差數列通項公式解決簡單問題。
2.過程與方法
在定義的理解和通項公式的推導、應用過程中,培養學生的觀察、分析、歸納能力和嚴密的邏輯思維的能力,體驗從特殊到一般,一般到特殊的認知規律,提高熟悉猜想和歸納的能力,滲透函數與方程的思想。
3.情感、態度與價值觀
通過教師指導下學生的自主學習、相互交流和探索活動,培養學生主動探索、用于發現的求知精神,激發學生的學習興趣,讓學生感受到成功的喜悅。在解決問題的過程中,使學生養成細心觀察、認真分析、善于總結的良好習慣。
【教學重點】
①等差數列的概念;②等差數列的通項公式
【教學難點】
①理解等差數列“等差”的特點及通項公式的含義;②等差數列的通項公式的推導過程.
【學情分析】
我所教學的學生是我校高一(7)班的學生(平行班學生),經過一年的高中數學學習,大部分學生知識經驗已較為豐富,他們的智力發展已到了形式運演階段,具備了較強的抽象思維能力和演繹推理能力,但也有一部分學生的基礎較弱,學習數學的興趣還不是很濃,所以我在授課時注重從具體的生活實例出發,注重引導、啟發、研究和探討以符合這類學生的心理發展特點,從而促進思維能力的進一步發展.
【設計思路】
1.教法
①啟發引導法:這種方法有利于學生對知識進行主動建構;有利于突出重點,突破難點;有利于調動學生的主動性和積極性,發揮其創造性.
②分組討論法:有利于學生進行交流,及時發現問題,解決問題,調動學生的積極性.
③講練結合法:可以及時鞏固所學內容,抓住重點,突破難點.
2.學法
引導學生首先從三個現實問題(數數問題、水庫水位問題、儲蓄問題)概括出數組特點并抽象出等差數列的概念;接著就等差數列概念的特點,推導出等差數列的通項公式;可以對各種能力的同學引導認識多元的推導思維方法.
【教學過程】
一:創設情境,引入新課
1.從0開始,將5的倍數按從小到大的順序排列,得到的數列是什么?
2.水庫管理人員為了保證優質魚類有良好的生活環境,用定期放水清庫的辦法清理水庫中的雜魚.如果一個水庫的水位為18m,自然放水每天水位降低2.5m,最低降至5m.那么從開始放水算起,到可以進行清理工作的那天,水庫每天的水位(單位:m)組成一個什么數列?
3.我國現行儲蓄制度規定銀行支付存款利息的方式為單利,即不把利息加入本息計算下一期的利息.按照單利計算本利和的公式是:本利和=本金×(1+利率×存期).按活期存入10 000元錢,年利率是0.72%,那么按照單利,5年內各年末的本利和(單位:元)組成一個什么數列?
教師:以上三個問題中的數蘊涵著三列數.
學生:
1:0,5,10,15,20,25,….
2:18,15.5,13,10.5,8,5.5.
3:10072,10144,10216,10288,10360.
(設置意圖:從實例引入,實質是給出了等差數列的現實背景,目的是讓學生感受到等差數列是現實生活中大量存在的數學模型.通過分析,由特殊到一般,激發學生學習探究知識的自主性,培養學生的歸納能力.
二:觀察歸納,形成定義
①0,5,10,15,20,25,….
②18,15.5,13,10.5,8,5.5.
③10072,10144,10216,10288,10360.
思考1上述數列有什么共同特點?
思考2根據上數列的共同特點,你能給出等差數列的一般定義嗎?
思考3你能將上述的文字語言轉換成數學符號語言嗎?
教師:引導學生思考這三列數具有的共同特征,然后讓學生抓住數列的特征,歸納得出等差數列概念.
學生:分組討論,可能會有不同的答案:前數和后數的差符合一定規律;這些數都是按照一定順序排列的…只要合理教師就要給予肯定.
教師引導歸納出:等差數列的定義;另外,教師引導學生從數學符號角度理解等差數列的定義.
(設計意圖:通過對一定數量感性材料的觀察、分析,提煉出感性材料的本質屬性;使學生體會到等差數列的規律和共同特點;一開始抓住:“從第二項起,每一項與它的前一項的差為同一常數”,落實對等差數列概念的準確表達.)
三:舉一反三,鞏固定義
1.判定下列數列是否為等差數列?若是,指出公差d.
(1)1,1,1,1,1;
(2)1,0,1,0,1;
(3)2,1,0,-1,-2;
(4)4,7,10,13,16.
教師出示題目,學生思考回答.教師訂正并強調求公差應注意的問題.
注意:公差d是每一項(第2項起)與它的前一項的差,防止把被減數與減數弄顛倒,而且公差可以是正數,負數,也可以為0 .
(設計意圖:強化學生對等差數列“等差”特征的理解和應用).
2思考4:設數列{an}的通項公式為an=3n+1,該數列是等差數列嗎?為什么?
(設計意圖:強化等差數列的證明定義法)
四:利用定義,導出通項
1.已知等差數列:8,5,2,…,求第200項?
2.已知一個等差數列{an}的首項是a1,公差是d,如何求出它的任意項an呢?
教師出示問題,放手讓學生探究,然后選擇列式具有代表性的上去板演或投影展示.根據學生在課堂上的具體情況進行具體評價、引導,總結推導方法,體會歸納思想以及累加求通項的方法;讓學生初步嘗試處理數列問題的常用方法.
(設計意圖:引導學生觀察、歸納、猜想,培養學生合理的推理能力.學生在分組合作探究過程中,可能會找到多種不同的解決辦法,教師要逐一點評,并及時肯定、贊揚學生善于動腦、勇于創新的品質,激發學生的創造意識.鼓勵學生自主解答,培養學生運算能力)
五:應用通項,解決問題
1判斷100是不是等差數列2, 9,16,…的項?如果是,是第幾項?
2在等差數列{an}中,已知a5=10,a12=31,求a1,d和an.
3求等差數列 3,7,11,…的第4項和第10項
教師:給出問題,讓學生自己操練,教師巡視學生答題情況.
學生:教師叫學生代表總結此類題型的解題思路,教師補充:已知等差數列的首項和公差就可以求出其通項公式
(設計意圖:主要是熟悉公式,使學生從中體會公式與方程之間的聯系.初步認識“基本量法”求解等差數列問題.)
六:反饋練習:教材13頁練習1
七:歸納總結:
1.一個定義:
等差數列的定義及定義表達式
2.一個公式:
等差數列的通項公式
3.二個應用:
定義和通項公式的應用
教師:讓學生思考整理,找幾個代表發言,最后教師給出補充
(設計意圖:引導學生去聯想本節課所涉及到的各個方面,溝通它們之間的聯系,使學生能在新的高度上去重新認識和掌握基本概念,并靈活運用基本概念.)
【設計反思】
本設計從生活中的數列模型導入,有助于發揮學生學習的主動性,增強學生學習數列的興趣.在探索的過程中,學生通過分析、觀察,歸納出等差數列定義,然后由定義導出通項公式,強化了由具體到抽象,由特殊到一般的思維過程,有助于提高學生分析問題和解決問題的能力.本節課教學采用啟發方法,以教師提出問題、學生探討解決問題為途徑,以相互補充展開教學,總結科學合理的知識體系,形成師生之間的良性互動,提高課堂教學效率.
湘教版高中公開課數學教案3
直線的方程
教學目標
(1)掌握由一點和斜率導出直線方程的方法,掌握直線方程的點斜式、兩點式和直線方程的一般式,并能根據條件熟練地求出直線的方程.
(2)理解直線方程幾種形式之間的內在聯系,能在整體上把握直線的方程.
(3)掌握直線方程各種形式之間的互化.
(4)通過直線方程一般式的教學培養學生全面、系統、周密地分析、討論問題的能力.
(5)通過直線方程特殊式與一般式轉化的教學,培養學生靈活的思維品質和辯證唯物主義觀點.
(6)進一步理解直線方程的概念,理解直線斜率的意義和解析幾何的思想方法.
教學建議
1.教材分析
(1)知識結構
由直線方程的概念和直線斜率的概念導出直線方程的點斜式;由直線方程的點斜式分別導出直線方程的斜截式和兩點式;再由兩點式導出截距式;最后都可以轉化歸結為直線的一般式;同時一般式也可以轉化成特殊式.
(2)重點、難點分析
①本節的重點是直線方程的點斜式、兩點式、一般式,以及根據具體條件求出直線的方程.
解析幾何有兩項根本性的任務:一個是求曲線的方程;另一個就是用方程研究曲線.本節內容就是求直線的方程,因此是非常重要的內容,它對以后學習用方程討論直線起著直接的作用,同時也對曲線方程的學習起著重要的作用.
直線的點斜式方程是平面解析幾何中所求出的第一個方程,是后面幾種特殊形式的源頭.學生對點斜式學習的效果將直接影響后繼知識的學習.
②本節的難點是直線方程特殊形式的限制條件,直線方程的整體結構,直線與二元一次方程的關系證明.
2.教法建議
(1)教材中求直線方程采取先特殊后一般的思路,特殊形式的方程幾何特征明顯,但局限性強;一般形式的方程無任何限制,但幾何特征不明顯.教學中各部分知識之間過渡要自然流暢,不生硬.
(2)直線方程的一般式反映了直線方程各種形式之間的統一性,教學中應充分揭示直線方程本質屬性,建立二元一次方程與直線的對應關系,為繼續學習“曲線方程”打下基礎.
直線一般式方程都是字母系數,在揭示這一概念深刻內涵時,還需要進行正反兩方面的分析論證.教學中應重點分析思路,還應抓住這一有利時使學生學會嚴謹科學的分類討論方法,從而培養學生全面、系統、辯證、周密地分析、討論問題的能力,特別是培養學生邏輯思維能力,同時培養學生辯證唯物主義觀點
(3)在強調幾種形式互化時要向學生充分揭示各種形式的特點,它們的幾何特征,參數的意義等,使學生明白為什么要轉化,并加深對各種形式的理解.
(4)教學中要使學生明白兩個獨立條件確定一條直線,如兩個點、一個點和一個方向或其他兩個獨立條件.兩點確定一條直線,這是學生很早就接觸的幾何公理,然而在解析幾何,平面向量等理論中,直線或向量的方向是極其重要的要素,解析幾何中刻畫直線方向的量化形式就是斜率.因此,直線方程的兩點式和點斜式在直線方程的幾種形式中占有很重要的地位,而已知兩點可以求得斜率,所以點斜式又可推出兩點式(斜截式和截距式僅是它們的特例),因此點斜式最重要.教學中應突出點斜式、兩點式和一般式三個教學高潮.
求直線方程需要兩個獨立的條件,要依不同的幾何條件選用不同形式的方程.根據兩個條件運用待定系數法和方程思想求直線方程.
(5)注意正確理解截距的概念,截距不是距離,截距是直線(也是曲線)與坐標軸交點的相應坐標,它是有向線段的數量,因而是一個實數;距離是線段的長度,是一個正實數(或非負實數).
(6)本節中有不少與函數、不等式、三角函數有關的問題,是函數、不等式、三角與直線的重要知識交匯點之一,教學中要適當選擇一些有關的問題指導學生練習,培養學生的綜合能力.
(7)直線方程的理論在其他學科和生產生活實際中有大量的應用.教學中注意聯系實際和其它學科,教師要注意引導,增強學生用數學的意識和能力.
(8)本節不少內容可安排學生自學和討論,還要適當增加練習,使學生能更好地掌握,而不是僅停留在觀念上.
湘教版高中公開課數學教案4
圓的方程
教學目標
(1)掌握圓的標準方程,能根據圓心坐標和半徑熟練地寫出圓的標準方程,也能根據圓的標準方程熟練地寫出圓的圓心坐標和半徑.
(2)掌握圓的一般方程,了解圓的一般方程的結構特征,熟練掌握圓的標準方程和一般方程之間的互化.
(3)了解參數方程的概念,理解圓的參數方程,能夠進行圓的普通方程與參數方程之間的互化,能應用圓的參數方程解決有關的簡單問題.
(4)掌握直線和圓的位置關系,會求圓的切線.
(5)進一步理解曲線方程的概念、熟悉求曲線方程的方法.
教學建議
教材分析
(1)知識結構
(2)重點、難點分析
①本節內容教學的重點是圓的標準方程、一般方程、參數方程的推導,根據條件求圓的方程,用圓的方程解決相關問題.
②本節的難點是圓的一般方程的結構特征,以及圓方程的求解和應用.
教法建議
(1)圓是最簡單的曲線.這節教材安排在學習了曲線方程概念和求曲線方程之后,學習三大圓錐曲線之前,旨在熟悉曲線和方程的理論,為后繼學習做好準備.同時,有關圓的問題,特別是直線與圓的位置關系問題,也是解析幾何中的基本問題,這些問題的解決為圓錐曲線問題的解決提供了基本的思想方法.因此教學中應加強練習,使學生確實掌握這一單元的知識和方法.
(2)在解決有關圓的問題的過程中多次用到配方法、待定系數法等思想方法,教學中應多總結.
(3)解決有關圓的問題,要經常用到一元二次方程的理論、平面幾何知識和前邊學過的解析幾何的基本知識,教師在教學中要注意多復習、多運用,培養學生運算能力和簡化運算過程的意識.
(4)有關圓的內容非常豐富,有很多有價值的問題.建議適當選擇一些內容供學生研究.例如由過圓上一點的切線方程引申到切點弦方程就是一個很有價值的問題.類似的還有圓系方程等問題.
教學設計示例
圓的一般方程
教學目標:
(1)掌握圓的一般方程及其特點.
(2)能將圓的一般方程轉化為圓的標準方程,從而求出圓心和半徑.
(3)能用待定系數法,由已知條件求出圓的一般方程.
(4)通過本節課學習,進一步掌握配方法和待定系數法.
教學重點:(1)用配方法,把圓的一般方程轉化成標準方程,求出圓心和半徑.
(2)用待定系數法求圓的方程.
教學難點:圓的一般方程特點的研究.
教學用具:計算機.
教學方法:啟發引導法,討論法.
教學過程:
【引入】
前邊已經學過了圓的標準方程
把它展開得
任何圓的方程都可以通過展開化成形如
①
的方程
【問題1】
形如①的方程的曲線是否都是圓?
師生共同討論分析:
如果①表示圓,那么它一定是某個圓的標準方程展開整理得到的.我們把它再寫成原來的形式不就可以看出來了嗎?運用配方法,得
②
顯然②是不是圓方程與 是什么樣的數密切相關,具體如下:
(1)當 時,②表示以 為圓心、以 為半徑的圓;
(2)當 時,②表示一個點 ;
(3)當 時,②不表示任何曲線.
總結:任意形如①的方程可能表示一個圓,也可能表示一個點,還有可能什么也不表示.
圓的一般方程的定義:
當 時,①表示以 為圓心、以 為半徑的圓,
此時①稱作圓的一般方程.
即稱形如 的方程為圓的一般方程.
【問題2】圓的一般方程的特點,與圓的標準方程的異同.
(1) 和 的系數相同,都不為0.
(2)沒有形如 的二次項.
圓的一般方程與一般的二元二次方程
③
相比較,上述(1)、(2)兩個條件僅是③表示圓的必要條件,而不是充分條件或充要條件.
圓的一般方程與圓的標準方程各有千秋:
(1)圓的標準方程帶有明顯的幾何的影子,圓心和半徑一目了然.
(2)圓的一般方程表現出明顯的代數的形式與結構,更適合方程理論的運用.
【實例分析】
例1:下列方程各表示什么圖形.
(1) ;
(2) ;
(3) .
學生演算并回答
(1)表示點(0,0);
(2)配方得 ,表示以 為圓心,3為半徑的圓;
(3)配方得 ,當 、 同時為0時,表示原點(0,0);當 、 不同時為0時,表示以 為圓心, 為半徑的圓.
例2:求過三點 , , 的圓的方程,并求出圓心坐標和半徑.
分析:由于學習了圓的標準方程和圓的一般方程,那么本題既可以用標準方程求解,也可以用一般方程求解.
解:設圓的方程為
因為 、 、 三點在圓上,則有
解得: , ,
所求圓的方程為
可化為
圓心為 ,半徑為5.
請同學們再用標準方程求解,比較兩種解法的區別.
【概括總結】通過學生討論,師生共同總結:
(1)求圓的方程多用待定系數法.其步驟為:由題意設方程(標準方程或一般方程);根據條件列出關于待定系數的方程組;解方程組求出系數,寫出方程.
(2)如何選用圓的標準方程和圓的一般方程.一般地,易求圓心和半徑時,選用標準方程;如果給出圓上已知點,可選用一般方程.
下面再看一個問題:
例3: 經過點 作圓 的割線,交圓 于 、 兩點,求線段 的中點 的軌跡.
解:圓 的方程可化為 ,其圓心為 ,半徑為2.設 是軌跡上任意一點.
∵
∴
即
化簡得
點 在曲線上,并且曲線為圓 內部的一段圓弧.
【練習鞏固】
(1)方程 表示的曲線是以 為圓心,4為半徑的圓.求 、 、 的值.(結果為4,-6,-3)
(2)求經過三點 、 、 的圓的方程.
分析:用圓的一般方程,代入點的坐標,解方程組得圓的方程為 .
(3)課本第79頁練習1,2.
【小結】師生共同總結:
(1)圓的一般方程及其特點.
(2)用配方法化圓的一般方程為圓的標準方程,求圓心坐標和半徑.
(3)用待定系數法求圓的方程.
【作業】課本第82頁5,6,7,8.
湘教版高中公開課數學教案5
排列
教學目標
(1)正確理解排列的意義。能利用樹形圖寫出簡單問題的所有排列;
(2)了解排列和排列數的意義,能根據具體的問題,寫出符合要求的排列;
(3)會分析與數字有關的排列問題,培養學生的抽象能力和邏輯思維能力;
教學重點難點
重點是排列的定義、排列數并運用這個公式去解決有關排列數的應用問題。
難點是解有關排列的應用題。
教學過程設計
一、 復習引入
上節課我們學習了兩個基本原理,請大家完成以下兩題的練習(用投影儀出示):
1.書架上層放著50本不同的社會科學書,下層放著40本不同的自然科學的書.
(1)從中任取1本,有多少種取法?
(2)從中任取社會科學書與自然科學書各1本,有多少種不同的取法?
2.某農場為了考察三個外地優良品種A,B,C,計劃在甲、乙、丙、丁、戊共五種類型的土地上分別進行引種試驗,問共需安排多少個試驗小區?
找一同學談解答并說明怎樣思考的的過程
第1(1)小題從書架上任取1本書,有兩類辦法,第一類辦法是從上層取社會科學書,可以從50本中任取1本,有50種方法;第二類辦法是從下層取自然科學書,可以從40本中任取1本,有40種方法.根據加法原理,得到不同的取法種數是50+40=90.第(2)小題從書架上取社會科學、自然科學書各1本(共取出2本),可以分兩個步驟完成:第一步取一本社會科學書,第二步取一本自然科學書,根據乘法原理,得到不同的取法種數是: 50×40=2000.
第2題說,共有A,B,C三個優良品種,而每個品種在甲類型土地上實驗有三個小區,在乙類型的土地上有三個小區……所以共需3×5=15個實驗小區.
二、 講授新課
學習了兩個基本原理之后,現在我們繼續學習排列問題,這是我們本節討論的重點.先從實例入手:
1.北京、上海、廣州三個民航站之間的直達航線,需要準備多少種不同飛機票?
由學生設計好方案并回答.
(1)用加法原理設計方案.
首先確定起點站,如果北京是起點站,終點站是上?;驈V州,需要制2種飛機票,若起點站是上海,終點站是北京或廣州,又需制2種飛機票;若起點站是廣州,終點站是北京或上海,又需要2種飛機票,共需要2+2+2=6種飛機票.
(2)用乘法原理設計方案.
首先確定起點站,在三個站中,任選一個站為起點站,有3種方法.即北京、上海、廣泛任意一個城市為起點站,當選定起點站后,再確定終點站,由于已經選了起點站,終點站只能在其余兩個站去選.那么,根據乘法原理,在三個民航站中,每次取兩個,按起點站在前、終點站在后的順序排列不同方法共有3×2=6種.
根據以上分析由學生(板演)寫出所有種飛機票
再看一個實例.
在航海中,船艦常以“旗語”相互聯系,即利用不同顏色的旗子發送出各種不同的信號.如有紅、黃、綠三面不同顏色的旗子,按一定順序同時升起表示一定的信號,問這樣總共可以表示出多少種不同的信號?
找學生談自己對這個問題的想法.
事實上,紅、黃、綠三面旗子按一定順序的一個排法表示一種信號,所以不同顏色的同時升起可以表示出來的信號種數,也就是紅、黃、綠這三面旗子的所有不同順序的排法總數.
首先,先確定位置的旗子,在紅、黃、綠這三面旗子中任取一個,有3種方法;
其次,確定中間位置的旗子,當位置確定之后,中間位置的旗子只能從余下的兩面旗中去取,有2種方法.剩下那面旗子,放在最低位置.
根據乘法原理,用紅、黃、綠這三面旗子同時升起表示出所有信號種數是:3×2×1=6(種).
根據學生的分析,由另外的同學(板演)寫出三面旗子同時升起表示信號的所有情況.(包括每個位置情況)
第三個實例,讓全體學生都參加設計,把所有情況(包括每個位置情況)寫出來.
由數字1,2,3,4可以組成多少個沒有重復數字的三位數?寫出這些所有的三位數.
根據乘法原理,從四個不同的數字中,每次取出三個排成三位數的方法共有4×3×2=24(個).
請板演的學生談談怎樣想的?
第一步,先確定百位上的數字.在1,2,3,4這四個數字中任取一個,有4種取法.
第二步,確定十位上的數字.當百位上的數字確定以后,十位上的數字只能從余下的三個數字去取,有3種方法.
第三步,確定個位上的數字.當百位、十位上的數字都確定以后,個位上的數字只能從余下的兩個數字中去取,有2種方法.
根據乘法原理,所以共有4×3×2=24種.
下面由教師提問,學生回答下列問題
(1)以上我們討論了三個實例,這三個問題有什么共同的地方?
都是從一些研究的對象之中取出某些研究的對象.
(2)取出的這些研究對象又做些什么?
實質上按著順序排成一排,交換不同的位置就是不同的情況.
(3)請大家看書,第×頁、第×行. 我們把被取的對象叫做雙元素,如上面問題中的民航站、旗子、數字都是元素.
上面第一個問題就是從3個不同的元素中,任取2個,然后按一定順序排成一列,求一共有多少種不同的排法,后來又寫出所有排法.
第二個問題,就是從3個不同元素中,取出3個,然后按一定順序排成一列,求一共有多少排法和寫出所有排法.
第三個問題呢?
從4個不同的元素中,任取3個,然后按一定的順序排成一列,求一共有多少種不同的排法,并寫出所有的排法.
給出排列定義
請看課本,第×頁,第×行.一般地說,從n個不同的元素中,任取m(m≤n)個元素(本章只研究被取出的元素各不相同的情況),按著一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列.
下面由教師提問,學生回答下列問題
(1)按著這個定義,結合上面的問題,請同學們談談什么是相同的排列?什么是不同的排列?
從排列的定義知道,如果兩個排列相同,不僅這兩個排列的元素必須完全相同,而且排列的順序(即元素所在的位置)也必須相同.兩個條件中,只要有一個條件不符合,就是不同的排列.
如第一個問題中,北京—廣州,上?!獜V州是兩個排列,第三個問題中,213與423也是兩個排列.
再如第一個問題中,北京—廣州,廣州—北京;第二個問題中,紅黃綠與紅綠黃;第三個問題中231和213雖然元素完全相同,但排列順序不同,也是兩個排列.
(2)還需要搞清楚一個問題,“一個排列”是不是一個數?
生:“一個排列”不應當是一個數,而應當指一件具體的事.如飛機票“北京—廣州”是一個排列,“紅黃綠”是一種信號,也是一個排列.如果問飛機票有多少種?能表示出多少種信號.只問種數,不用把所有情況羅列出來,才是一個數.前面提到的第三個問題,實質上也是這樣的.
三、 課堂練習
大家思考,下面的排列問題怎樣解?
有四張卡片,每張分別寫著數碼1,2,3,4.有四個空箱,分別寫著號碼1,2,3,4.把卡片放到空箱內,每箱必須并且只能放一張,而且卡片數碼與箱子號碼必須不一致,問有多少種放法?(用投影儀示出)
分析:這是從四張卡片中取出4張,分別放在四個位置上,只要交換卡片位置,就是不同的放法,是個附有條件的排列問題.
解法是:第一步把數碼卡片四張中2,3,4三張任選一個放在第1空箱.
第二步從余下的三張卡片中任選符合條件的一張放在第2空箱.
第三步從余下的兩張卡片中任選符合條件的一張放在第3空箱.
第四步把最后符合條件的一張放在第四空箱.具體排法,用下面圖表表示:
所以,共有9種放法.
四、作業
課本:P232練習1,2,3,4,5,6,7.