论文部分内容阅读
排列与组合是一对矛盾的统一体。教材中明确指出：排列是有序的，而组合是无序的。也就是说：交换选取元素的排列位置，有新的排列花样产生，而交换选取元素的组合位置，无新的组合花样产生。这是排列与组合这对矛盾的斗争性。排列与组合这对矛盾间，还存在同一性。排列数计算公式AN=m(m-1)(m-2)…(m-n+1)的推导，是建立在组合概念的基础上的。教材中虽详细推导了排列数AN的计算公式，但未明确阐述它与组合问题之间的关系，学生在学习过程中往往叉忽视这一点。
问题：从6个人中选取3个人来排队，问有多少种不同的排法?学生(即使是学习成绩较差的学生)都能不假思索地回答：有A34种不同的排法。这一答案无疑是根据教材中排列数公式得到的。如果要求学生不用这个排列数公式，而从组合的角度来解答这个问题，绝大多数学生显得困惑不解，总是疑惑：排队显然是有序进行的，为什么可用无序的组合来解答有序的排列问题呢?不能突破这一点，无疑学生的思维被禁锢了，很难形成发散思维，解答相关的排列组合问题。
诱导学生完成这一问题的解答，可从教材中排列数计算公式的推导进行。它有以下几个步骤：
1，阅读教材中排列数公式产生的过程，并用组合思路进行理解
a，从6人中选取1人来站一号位，有C16种不同的选取方法；
b，从剩下的5人中选取1人来站二号位，有C16种不同的选取方法；
c，再从剩下的4人中选取1人来站三号位，有C16种不同的选取方法。
不同的排列花样数为：C16C15C14
从而得出结论：A=C16C15C14
2，在上述结论的基础上，总结归纳排列与组合的同一性关系
上述结论得出，建立了排列与组合这一对矛盾的关系，形成了排列与组合这对矛盾的统一。从排列数与组合数之间的关系式，不难得出排列与组合之间的同一性关系是：组合一旦启动：按有序填充的方式，把元素填入相应的位置，便形成了排列的概念。在填充元素的类型与数目相同时，交换任意两个组台位置。都不会改变其组合效果，勿需考虑因组合位置的交换而引起的排列新花样。
3，上述概念的推广与应用
得出了排列与组合的同一性关系，可把它推广到多个元素填人一个位置的应用问题。问题：3辆卡车装载6件不同的货物，平均每辆车装2件，问有多少种不同的装载方法?根据上述的结论，从6件货物中选取2件装入第一辆卡车，有C26种不同的选法进行装载；从剩下的4件货物中选取2件装入第二辆卡车，有C24种不同的选法进行装载；再从剩下的2件货物中选取2件装入第三辆卡车。有C22种不同的选法进行装载。无论怎样改变其装载方式，结果都是第一辆卡车，第二辆卡车，第三辆卡车均装了这6件货物中的2件货物，其组合效果完全相同。因此不考虑组合位置的交换带来的新排列花样数。
总的不同装载方法数为：C26C24C21=90(种)。
可见，把这一结论推广到多个元素填人同一个位置，就可突破性地解答一大类排列组合的相关问题。
4，上述结论应用的注意事项
在上面的卡车装货问题中，卡车装载货物是平均装载，如果把问题改为，6件货物装入3辆卡车，其中一辆车装3件货物，另一辆车装2件货物，最后1件货物装入剩下的一辆车，问有多少种不同的装载方法?若从6件货物中选取3件装人第一辆卡车，再从剩下的3件货物中选取2件装入第二辆卡车，最后把剩下的1件货物装入第三辆卡车。装载结果是第一辆卡车装了3件，第二辆卡车装了2件，第三辆卡车装了1件货物。若交换第一辆卡车和第二辆卡车的装载位置，出现了第一辆卡车装载2件货物，第二辆卡车装载3件货物，第三辆卡车装载1件货物的新装载方法。产生了不同的组合结果，所以在这种情况下要考虑因组合位置的交换而产生的排列新花样。
不同的装载方法为：C36C23C33=360(种)。
另外，如果把5名男生，5名女生，共10个学生，平均分成两组，由两个老师带领进行智力问答比赛，要求每组至少要有2个男生，问有多少种不同的分法?从5个男生中选取2人和从5个女生中选取3人组成一组，由老师甲指导，剩下的3名男生和2名女生再组成一组，由老师乙指导，当交换甲、乙两位老师指导的学生时，有新的不同组合结果产生。所以这种情况也要考虑因组合位置的交换而产生的排列新花样，
不同的分法有C25C33C31=200(种)。
因此，在遇到填充元素的数目或类型不同时要考虑因组合位置的交换而引起的排列新花样。
5，用上述结论解答排列组合问题举例
例1，用0，1，2，3，4，5这6个数字，可组成多少个没有重复数字的四位偶数?
解：要形成四位偶数，必须个位数为O，2，4。且在千位上不能出现数字0。它分为两种情况：a.0排个位b0不排个位。
当0排个位时，个位被确定是元素0，可在剩下的5个数中任意选取3个，分别填充到十位、百位、千位，其排列花样数为A35。
当O不排个位时，可在2，4两个元素中选取一个填到个位，其选法为C24，再从剩下的4个非O数中选取一个填到千位，其选法数为C24，最后在剩下的4个数中选取2个填充到百位和十位，其选法数为A24，O不在个位的不同排法为：C25C33A31，
，·，满足题意的不重复四位数为C25C33A31=156(个)。 例2，已知8支球队中有3支弱队，以抽签的方式将这8支球队分为A、B两组，每组4支，
求：(I)A、B两组中有一组恰有两支弱队的概率。
(Ⅱ)A组中至少有两支弱队的概率。
解：8支球队，若不考虑强弱之分，均分为两组，总分配花样数为C48C44=70
a，从3支弱队中选取2支。再从5支强队中选取2支组成A组，再把剩下的1支弱队和3支强队组成B组，因为交换A、B两组的组合位置有新花样产生。
满足题意的要求花样数为C25C33C31=60。
，·，满足题意的概率P=60/70=6/7。b，A组中至少有2支弱队，有两种情况，1，A组中恰有2支弱队，2，A组中恰有3支弱队，两支弱队或三支弱队已定在A组，不能考虑它与B组的组合位置交换而引起的新花样。
满足题意的要求花样数办C25C33C31C25C33C31=35。
满足题意的概率P=35/70=1/2。
例3，某大学招收15名新生，其中有3名是三好生，随机将15名学生平均分到三个班中去。求：(I)每班各分到一名三好生的概率。
(Ⅱ)--班分到二名三好生，另一班分到一名三好生的概率。
(Ⅲ)三名三好生分到同一班的概率。
解：不论学生是否为三好生，把15名学生均分到三个班中去，总的分配花样数为：
C510C510C510=756756。
a，若一班分到一名三好生，四名普通生；二班分到一名三好生，四名普通生；三班分到一名三好生，四名普通生。无论怎样交换其组合位置都是各班有一名i好生，四名普通生。交换组合位置，不会产生新的组合效果。
满足题意的要求花样数为：C25C33C31C25C33C31=207900。
满足题意的概率P=207900/756756=25/95。
b，若一班分到二名三好生，三名普通生；二班分到一名三好生，四名普通生，三班没有分到三好生。任意交换其中的两个组合位置，都会有新的组合效果产生。
满足题意的要求花样数为：C25C33C31C25C33C31=498960。
满足题意的概率P=498960/756756=60/96。
c，若一班分到三名三好生，二名普通生，二班、三班没有分到三好生，交换二班，三班的组合位置，不产生新的组合效果，交换其余任意两班的组合位置，会产生新的组合效果。
满足题意的要求花样数办C55C43C61C25C33C31=49896。
满足题意的概率p=49896/756756=6/91。
例4，玩掷骰子放球的游戏规定：若掷出1点，甲盒中放一球，若掷2出点或3点，乙盒中放一球，若掷出4点、5点或6点，丙盒中放一球，设掷3次后，甲、乙、丙盒内的球数分别为x，y、z，求x、y、z成等差数列的概率。解：根据题意：x+y+z=3，且x、y、zN，
x、y、z成等差数列，有以下三种情况：
1，x=0
y=l
z=2
2，x=1
y=1
z=1
3，x=2
y=1
z=O
设每一次掷骰子时，掷得1点的概率为P=1/6；掷得2点或3点的概率为P2=2/6；掷得4点、5点或6点的概率PP3=3/6
根据前面的结论得：
满足情况l的概率P1=P2·P3=54/216
综述：教学无定式，但它有一个最基本的要求，那就是教学概念必须简单明了，学生易于接受，同时又要让学生能在相关概念的基础上，形成发散思维，具有应用所学的已知知识，探索未知世界的创新能力，从而达到国家对学生实施素质教育和培养创新型人才的教育目的。马克思主义的世界观和方法论是当今最先进的哲学体系，因此。笔者认为：让马克思主义进课堂，用马克思主义的世界观和方法论来指导学生的学习是教师在各科教学中的思想基础。让学生在学习过程中，根据所学知识，在科学理论的指导下，大胆观察，大胆假设，大胆推理，大胆归纳总结，学生就能形成良好的发散思维，形成应用已知知识的领域，去探索未知知识世界的创新能力。
问题：从6个人中选取3个人来排队，问有多少种不同的排法?学生(即使是学习成绩较差的学生)都能不假思索地回答：有A34种不同的排法。这一答案无疑是根据教材中排列数公式得到的。如果要求学生不用这个排列数公式，而从组合的角度来解答这个问题，绝大多数学生显得困惑不解，总是疑惑：排队显然是有序进行的，为什么可用无序的组合来解答有序的排列问题呢?不能突破这一点，无疑学生的思维被禁锢了，很难形成发散思维，解答相关的排列组合问题。
诱导学生完成这一问题的解答，可从教材中排列数计算公式的推导进行。它有以下几个步骤：
1，阅读教材中排列数公式产生的过程，并用组合思路进行理解
a，从6人中选取1人来站一号位，有C16种不同的选取方法；
b，从剩下的5人中选取1人来站二号位，有C16种不同的选取方法；
c，再从剩下的4人中选取1人来站三号位，有C16种不同的选取方法。
不同的排列花样数为：C16C15C14
从而得出结论：A=C16C15C14
2，在上述结论的基础上，总结归纳排列与组合的同一性关系
上述结论得出，建立了排列与组合这一对矛盾的关系，形成了排列与组合这对矛盾的统一。从排列数与组合数之间的关系式，不难得出排列与组合之间的同一性关系是：组合一旦启动：按有序填充的方式，把元素填入相应的位置，便形成了排列的概念。在填充元素的类型与数目相同时，交换任意两个组台位置。都不会改变其组合效果，勿需考虑因组合位置的交换而引起的排列新花样。
3，上述概念的推广与应用
得出了排列与组合的同一性关系，可把它推广到多个元素填人一个位置的应用问题。问题：3辆卡车装载6件不同的货物，平均每辆车装2件，问有多少种不同的装载方法?根据上述的结论，从6件货物中选取2件装入第一辆卡车，有C26种不同的选法进行装载；从剩下的4件货物中选取2件装入第二辆卡车，有C24种不同的选法进行装载；再从剩下的2件货物中选取2件装入第三辆卡车。有C22种不同的选法进行装载。无论怎样改变其装载方式，结果都是第一辆卡车，第二辆卡车，第三辆卡车均装了这6件货物中的2件货物，其组合效果完全相同。因此不考虑组合位置的交换带来的新排列花样数。
总的不同装载方法数为：C26C24C21=90(种)。
可见，把这一结论推广到多个元素填人同一个位置，就可突破性地解答一大类排列组合的相关问题。
4，上述结论应用的注意事项
在上面的卡车装货问题中，卡车装载货物是平均装载，如果把问题改为，6件货物装入3辆卡车，其中一辆车装3件货物，另一辆车装2件货物，最后1件货物装入剩下的一辆车，问有多少种不同的装载方法?若从6件货物中选取3件装人第一辆卡车，再从剩下的3件货物中选取2件装入第二辆卡车，最后把剩下的1件货物装入第三辆卡车。装载结果是第一辆卡车装了3件，第二辆卡车装了2件，第三辆卡车装了1件货物。若交换第一辆卡车和第二辆卡车的装载位置，出现了第一辆卡车装载2件货物，第二辆卡车装载3件货物，第三辆卡车装载1件货物的新装载方法。产生了不同的组合结果，所以在这种情况下要考虑因组合位置的交换而产生的排列新花样。
不同的装载方法为：C36C23C33=360(种)。
另外，如果把5名男生，5名女生，共10个学生，平均分成两组，由两个老师带领进行智力问答比赛，要求每组至少要有2个男生，问有多少种不同的分法?从5个男生中选取2人和从5个女生中选取3人组成一组，由老师甲指导，剩下的3名男生和2名女生再组成一组，由老师乙指导，当交换甲、乙两位老师指导的学生时，有新的不同组合结果产生。所以这种情况也要考虑因组合位置的交换而产生的排列新花样，
不同的分法有C25C33C31=200(种)。
因此，在遇到填充元素的数目或类型不同时要考虑因组合位置的交换而引起的排列新花样。
5，用上述结论解答排列组合问题举例
例1，用0，1，2，3，4，5这6个数字，可组成多少个没有重复数字的四位偶数?
解：要形成四位偶数，必须个位数为O，2，4。且在千位上不能出现数字0。它分为两种情况：a.0排个位b0不排个位。
当0排个位时，个位被确定是元素0，可在剩下的5个数中任意选取3个，分别填充到十位、百位、千位，其排列花样数为A35。
当O不排个位时，可在2，4两个元素中选取一个填到个位，其选法为C24，再从剩下的4个非O数中选取一个填到千位，其选法数为C24，最后在剩下的4个数中选取2个填充到百位和十位，其选法数为A24，O不在个位的不同排法为：C25C33A31，
，·，满足题意的不重复四位数为C25C33A31=156(个)。 例2，已知8支球队中有3支弱队，以抽签的方式将这8支球队分为A、B两组，每组4支，
求：(I)A、B两组中有一组恰有两支弱队的概率。
(Ⅱ)A组中至少有两支弱队的概率。
解：8支球队，若不考虑强弱之分，均分为两组，总分配花样数为C48C44=70
a，从3支弱队中选取2支。再从5支强队中选取2支组成A组，再把剩下的1支弱队和3支强队组成B组，因为交换A、B两组的组合位置有新花样产生。
满足题意的要求花样数为C25C33C31=60。
，·，满足题意的概率P=60/70=6/7。b，A组中至少有2支弱队，有两种情况，1，A组中恰有2支弱队，2，A组中恰有3支弱队，两支弱队或三支弱队已定在A组，不能考虑它与B组的组合位置交换而引起的新花样。
满足题意的要求花样数办C25C33C31C25C33C31=35。
满足题意的概率P=35/70=1/2。
例3，某大学招收15名新生，其中有3名是三好生，随机将15名学生平均分到三个班中去。求：(I)每班各分到一名三好生的概率。
(Ⅱ)--班分到二名三好生，另一班分到一名三好生的概率。
(Ⅲ)三名三好生分到同一班的概率。
解：不论学生是否为三好生，把15名学生均分到三个班中去，总的分配花样数为：
C510C510C510=756756。
a，若一班分到一名三好生，四名普通生；二班分到一名三好生，四名普通生；三班分到一名三好生，四名普通生。无论怎样交换其组合位置都是各班有一名i好生，四名普通生。交换组合位置，不会产生新的组合效果。
满足题意的要求花样数为：C25C33C31C25C33C31=207900。
满足题意的概率P=207900/756756=25/95。
b，若一班分到二名三好生，三名普通生；二班分到一名三好生，四名普通生，三班没有分到三好生。任意交换其中的两个组合位置，都会有新的组合效果产生。
满足题意的要求花样数为：C25C33C31C25C33C31=498960。
满足题意的概率P=498960/756756=60/96。
c，若一班分到三名三好生，二名普通生，二班、三班没有分到三好生，交换二班，三班的组合位置，不产生新的组合效果，交换其余任意两班的组合位置，会产生新的组合效果。
满足题意的要求花样数办C55C43C61C25C33C31=49896。
满足题意的概率p=49896/756756=6/91。
例4，玩掷骰子放球的游戏规定：若掷出1点，甲盒中放一球，若掷2出点或3点，乙盒中放一球，若掷出4点、5点或6点，丙盒中放一球，设掷3次后，甲、乙、丙盒内的球数分别为x，y、z，求x、y、z成等差数列的概率。解：根据题意：x+y+z=3，且x、y、zN，
x、y、z成等差数列，有以下三种情况：
1，x=0
y=l
z=2
2，x=1
y=1
z=1
3，x=2
y=1
z=O
设每一次掷骰子时，掷得1点的概率为P=1/6；掷得2点或3点的概率为P2=2/6；掷得4点、5点或6点的概率PP3=3/6
根据前面的结论得：
满足情况l的概率P1=P2·P3=54/216
综述：教学无定式，但它有一个最基本的要求，那就是教学概念必须简单明了，学生易于接受，同时又要让学生能在相关概念的基础上，形成发散思维，具有应用所学的已知知识，探索未知世界的创新能力，从而达到国家对学生实施素质教育和培养创新型人才的教育目的。马克思主义的世界观和方法论是当今最先进的哲学体系，因此。笔者认为：让马克思主义进课堂，用马克思主义的世界观和方法论来指导学生的学习是教师在各科教学中的思想基础。让学生在学习过程中，根据所学知识，在科学理论的指导下，大胆观察，大胆假设，大胆推理，大胆归纳总结，学生就能形成良好的发散思维，形成应用已知知识的领域，去探索未知知识世界的创新能力。