计数问题规律探索
2008-07-07郑俊哲
中学生数理化·教与学 2008年4期
郑俊哲
计数问题,就是数数问题,当数目很小时,数的仔细些就能数对;数目不是很大时,找对规则也一定数不错;但当数目很大时,就要有一定的技巧才能做到又快又对. 常用的方法有枚举法、加法原理和乘法原理、列表法、归纳猜想法、分类讨论法等.
对于计数问题,常用到高斯求和公式:1+2+3+…+n= (n+1)n.
一、枚举法
例1如图1,ABCD是一个正方形,边长为2 cm,沿着图中线段从A到C的最短长度为4 cm.这样的最短路线共有多少条?请一一画出来.
解:将各种路线一一列出,可知共6条,见图2.
二、利用加法原理和乘法原理
加法原理做一件事,完成它有n类办法,其中第一类办法中有m1种方法,第二类中有m2种方法,…,第n类办法中有mn种方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+…+mn种不同的方法.
例2从甲地到乙地可乘火车,也可乘汽车或轮船.一天中火车有4班,汽车有2班,轮船有3班,那么一天中,乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法?
解:完成由甲地到乙地这件事有三类办法:第一类办法坐火车,一天中有4种不同走法.第二类办法坐汽车,一天中有2种不同走法.第三类办法坐轮船,一天中有3种不同走法.由加法原理得:4+2+3=9(种).
乘法原理做一件事,完成它需要分成n个步骤,第一个步骤有m1种不同的方法,第二个步骤有m2种不同的方法,…,第n个步骤有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1·m2·…·mn种不同的方法.
例3由数字1、2、3、4、5可组成多少个允许有重复数字的三位数?
解:组成允许有重复数字的三位数这件事可分三个步骤……
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