Комбинаторика 9 класс

Элементы комбинаторики

9 класс

Не нужно нам владеть клинком, Не ищем славы громкой

Тот побеждает, кто знаком С искусством мыслить тонким Уордсворд.

Пояснительная записка В связи с включением в курс алгебры 9 класса

изучение элементов комбинаторики, необходимо внести некоторые коррективы в планирование курса алгебры 9 класса, представленного программой МОНРФ 2001 г.

Содержание курса

Содержание курса

Тема 1. Знакомство с комбинаторикой. Основная цель- на популярном уровне познакомить с разделом дискретной математики, который приобрёл сегодня серьёзное значение в связи с развитием теории вероятностей, математической логики, информационных технологий. Учащиеся должны получить представление о том , что такое комбинаторная задача, познакомиться с комбинаторным правилом умножения и систематическим перебором. Основное содержание: 1. Какую задачу называют комбинаторной. Исторический экскурс. 2. Решение задач с помощью правила умножения. 3. Знакомство с другими приёмами.

Тема 2

Перестановка. Основная цель- познакомить учащихся с простейшими комбинациями, составленные из элементов конечного множества или перестановками, познакомить уч-ся с перестановками без повторений и с повторением. Основное содержание. 1. Ввести понятие факториала 2. Ввести определение перестановкам 3. Перестановки без повторения 4. Перестановки с повторением Закрепить тему при решении задач.

Тема 3. Размещение Основная цель- сформулировать определение

размещений с повторениями и без повторений, вывести формулы для вычисления размещений, развитие вычислительных навыков. Основное содержание: 1. Ввести определение размещений 2. Размещения с повторениями 3. Размещения без повторений 4. Решение задач практической направленности.

Тема 4. Сочетания Основная цель - ввести и сформулировать понятие

сочетаний вывести и научить использовать формулы сочетаний при решении задач. Основное содержание: 1.Ввести определение сочетаний. 2.Сочетания с повторениями. 3.Сочетания без повторений. 4.Решение задач простейшего типа, умение пользоваться выведенными формулами.

Тематическое планирование

Обобщающий урок по теме «Элементы комбинаторики»

Цель урока:

Систематизировать изученный материал, подготовить учащихся к контрольной работе; Развивать математическое мышление.

Ход урока

I. Фронтальный опрос

Ответ: Произведение всех натуральных чисел от 1 до n обозначается n

(n! =1 · 2 · 3…n).

Вопрос 1 : Как обозначается произведение чисел от 1 до n?

Вопрос 2 : Что называется размещением

По какой формуле вычисляется размещение?

Ответ: Размещением из n объектов по k называют любой выбор к объектов, взятых в определенном порядке из n объектов. Число размещений из n объектов по k обозначают и вычисляют по формуле:

Решите задачу

Учащиеся 9 класса изучают 10 предметов. Сколькими способами можно составить расписание уроков на один день так, чтобы было 6 различных уроков?

Решение: A6 10= 10 · 9 · 8 · 7 · 6 · 5=151.200 Ответ: 151.200

Вопрос 3 : Что называется перестановками

Как обозначаются перестановки? По какой формуле вычисляются перестановки?

Ответ: Размещения из n э лементов по n называются перестановками. Обозначение: P n Ф ормула для вычисления перестановок: P n = A6 10 =n ·(n -1) · (n-2) · … · 3 · 2 · 1=n!

Решите задачу:

Решение: P5 = A55 = 5! = 1 · 2 · 3 · 4 · 5 = 120

Сколькими способами могут сесть в автомобиль 5 человек, каждый из которых может быть водителем?

Вопрос 4. Что называется сочетаниями

Как обозначаются сочетания и по какой формуле производятся вычисления?

Ответ: Сочетаниями из n объектов по k называют любой выбор k объектов, взятых из n объектов. Обозначение: Формула для вычисления сочетаний:

Решите задачу

Решение: Ответ:12650

В классе 25 учеников. Сколькими способами можно из них выбрать 4 учащихся для дежурства?

II

Решение задач в группах с последующим обсуждением.

1.Вычислить: а) 3

б)5!

Решение: а) 3! = 1 · 2 · 3 =6 б) 5! = 1 · 2 · 3 · 4 · 5 = 120

2.В конкурсе участвуют 20 человек. Сколькими способами можно присудить первую, вторую и третью премии?

Решение: A3 20=20 · 19 · 18=6840

3. Сколько перестановок можно получить из букв, составляющих слово

«апельсин».

Решение: P n=5!=1 · 2 · 3 · 4 · 5=120

4. Сколькими способами можно составить трехцветный полосатый флаг, если имеются ткани 6 цветов?

Решение:

III

Подведение итогов урока.

Устные упражнения:

1. Делится ли число 30! на: а) 90 б) 92 в) 94 г) 96 ? 2. Найти значение выражения: а) б) в) 3. Что больше: 6! · 5 или 5! · 6

IV

Сообщение домашнего задания.

N. 2,3,4 из дополнительных глав. № 9.30, № 9.34, № 9.47, № 9.62.

Задачи для домашней зачетной работы по теме «Элементы комбинаторики» 1

группа – «слабые» 2 группа – «средние» 3 группа – «сильные».

1–я группа

На тренировке занимаются 12 баскетболистов. Сколько может быть образовано тренером различных стартовых пятерок? Сколько разных слов можно составить из слова «комбинаторика»? Для составления букета из девяти цветов в магазине имеются розы, гвоздики, хризантемы и пионы. Сколькими способами можно составить из этих цветов букет? Сколько существует четырехзначных номеров, не содержащих цифр 0, 5, 8?

2-я группа

Сколько различных трехзначных чисел можно составить из цифр 1, 2, 3, 4 и 5 при условии, что ни одна цифра не повторится? Сколько чисел меньше миллиона можно записать при помощи цифр 8 и 9? В магазине имеются в продаже яблоки, апельсины, груши и мандарины. Сколькими способами можно образовать набор из 12 фруктов?

3-я группа

Во скольких девятизначных числах все цифры различны? Между четырьмя игроками в домино поровну распределяется 28 костей. Сколькими способами могут распределяться кости домино( очередность выбора костей не влияет на результат). У ювелира есть пять изумрудов. Сколькими способами он может сделать браслет, включив в него два изумруда, три алмаза и два топаза?

Ответы и решения

1-я группа.

Ответы и решения

2-я группа.

Ответы и решения

3-я группа.

*

*

Контрольная работа по теме: «Элементы комбинаторики»

Цель: выявить степень усвоения учащимися изученного материалами и проанализировать ошибки, допущенные учащимися с целью дальнейшего их устранения: развивать навыки самостоятельной работы.

I– вариант

Из 30 участников собрание надо выбрать председателя и секретаря. Сколькими способами это можно сделать? Курьер должен развести пакеты в 7 различных учреждений. Сколько маршрутов он может выбрать? В магазине «Филателия» продается 8 различных наборов марок посвященных спортивной тематике. Сколькими способами можно выбрать из них 3 набора?

4. В классе учатся 16 мальчиков и 12 девочек

Для уборки территории требуется выделить 4 мальчика и 3 девочки. Сколькими способами это можно сделать? 5. Сколько шестизначных чисел (без повторения цифр) можно составить из цифр 0, 3, 5, 6, 7, 8?

II– вариант

Сколькими способами может разместиться семья из трех человек в четырехместном купе, если других пассажиров в купе нет? Сколькими способами 8 человек могут встать в очередь в театральную кассу? Учащимся дали список из 10 книг, которые нужно прочитать во время каникул. Сколькими способами ученик может выбрать из них 6 книг?

В библиотеке читателю предложили на выбор 10 книг и 4 журнала

Сколькими способами он может выбрать из них 3 книги и 2 журнала? Сколько пятизначных чисел (без повторения цифр) можно составить из цифр 0, 2, 5, 6, 7? .

Решения I– варианта

(Способов)

(Способов)

Решения II– варианта

Ответы:

I вариант 870 5040 56 400400 600

II вариант 24 40320 210 720 96

Литература для учителя

Алгебра. Элементы статистики и теории вероятностей. Учебное пособие для учащихся 7-9 классов общеобразовательных учреждений. Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г. Под ред. С. А. Теляковского Москва Просвещение 2003г. События. Вероятности. Статистика. Дополнительные материалы к курсу алгебры для 7-9 классов. Мордкович А. Г., Семенов П. В. – Москва Мнемозина 2002г (к учебникам А. Г. Мордковича) Алгебра 7-9. Элементы статистики и вероятности. Ткачев М. В., Федоров М. Е. - Москва Просвещение 2003г (к учебникам А. М. Алимова и др.) Виленкин Н. Я. Индукция. Комбинаторика – Москва Просвещение 1976г.

5. Лютикас В. С. Факультативный курс по математике

Теория вероятностей. Учебное пособие для 9-11 средней школы. Москва Просвещение 1990г. 6. М. И. Зайкин. Математический тренинг. Москва Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС 1996г. 7. Основные понятия комбинаторики. Газета «Математика» №7 2004г. 8. Комбинаторика. Газета «Математика» №15, 16, 17 2004г. 9. Алгебра. Поурочные планы. 9 класс по учебнику Ю. Н. Нешкова, С.Б. Суворовой. Издательство «Учитель» 2004г.

Литература для учащихся

Алгебра. Элементы статистики и теории вероятностей. Учебное пособие для учащихся 7-9 классов общеобразовательных учреждений. Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г. Под ред. С. А. Теляковского Москва Просвещение 2003г. События. Вероятности. Статистика. Дополнительные материалы к курсу алгебры для 7-9 классов. Мордкович А. Г., Семенов П. В. – Москва Мнемозина 2002г (к учебникам А. Г. Мордковича) Алгебра 7-9. Элементы статистики и вероятности. Ткачев М. В., Федоров М. Е. - Москва Просвещение 2003г (к учебникам А. М. Алимова и др.)

Глеман М., Варга Т. Вероятность в играх и развлечениях

Москва Просвещение 1979г. Математический энциклопедический словарь Энциклопедия для детей Москва Аванта + 1998г М. И. Зайкин. Математический тренинг. Москва Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС 1996г.