首页 > 文章中心 > 数学思维策略的基本原理

数学思维策略的基本原理

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇数学思维策略的基本原理范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

数学思维策略的基本原理

数学思维策略的基本原理范文第1篇

一、从布鲁纳的基本结构学说中来看数学思想方法教学所具有的重要意义

第一,懂得基本原理使得学科更容易理解。心理学认为,“由于认知结构中原有的有关观念在概括水平上高于新学习的知识,因而新知识与旧知识所构成的这种类属关系又可称为下位关系,这种学习便称为下位学习”。当学生掌握了一些数学思想、方法,再去学习相关的数学知识,就属于下位学习了。下位学习所学知识“具有足够的稳定性,有利于牢固地固定新学习的意义”,使新知识能够较顺利地纳入到学生已有的认知结构中去。学生学习了数学思想、方法就能够更好地理解和掌握数学内容。

第二,学习基本原理有利于记忆。布鲁纳认为,“除非把一件件事情放进构造得好的模型里面,否则很快就会忘记”。“学习基本原理的目的,就在于保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具,而且也是明天用以回忆那个现象的工具。”由此可见,数学思想、方法作为数学学科的“一般原理”,在数学学习中是至关重要的。

第三,学习基本原理有利于“原理和态度的迁移”。布鲁纳认为,“这种类型的迁移应该是教育过程的核心――用基本的和一般的观念来不断扩大和加深知识”。曹才翰教授也认为,“如果学生认知结构中具有较高抽象、概括水平的观念,对于新学习是有利的”,“只有概括的、巩固的和清晰的知识才能实现迁移”。美国心理学家贾德通过实验证明,“学习迁移的发生应有一个先决条件,就是学生需先掌握原理,形成类比,才能迁移到具体的类似学习中”。学生学习数学思想、方法有利于实现学习迁移,特别是原理和态度的迁移,从而可以较快地提高学习质量和数学能力。

第四,强调结构和原理的学习,“能够缩小高级知识和初级知识之间的间隙”。一般地讲,初等数学与高等数学的界限还是比较清楚的,特别是中学数学的许多具体内容在高等数学中不再出现了,有些术语如方程、函数等在高等数学中要赋予它们以新的涵义。

二、中学数学教学内容可分为两个层次

中学数学教学内容从总体上可以分为两个层次:一个称为表层知识,另一个称为深层知识。表层知识包括概念、性质、法则、公式、公理、定理等数学的基本知识和基本技能,深层知识主要指数学思想和数学方法。

表层知识是深层知识的基础,是《教学大纲》中明确规定的,教材中明确给出的,以及具有较强操作性的知识。学生只有通过对教材的学习,在掌握和理解了一定的表层知识后,才能进一步学习和领悟相关的深层知识。

深层知识蕴含于表层知识之中,是数学的精髓,它支撑和统帅着表层知识。教师必须在讲授表层知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握表层知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的表层知识达到一个质的“飞跃”,从而使数学教学超脱“题海”之苦,使其更富有朝气和创造性。

那种只重视讲授表层知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高;反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略表层知识的教学,就会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木,学生也难以领略到深层知识的真谛。因此,数学思想、方法的教学应与整个表层知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形成良好的数学素质。

三、中学数学中的主要数学思想和方法

数学思想是分析、处理和解决数学问题的根本想法,是对数学规律的理性认识。由于中学生认知能力和中学数学教学内容的限制,只能将部分重要的数学思想落实到数学教学过程中,而对有些数学思想不宜要求过高。我们认为,在中学数学中应予以重视的数学思想主要有三个:集合思想、化归思想和对应思想。其理由是:(1)这三个思想几乎包括了全部中学数学内容;(2)符合中学生的思维能力及他们的实际生活经验,易于被他们理解和掌握;(3)在中学数学教学中,运用这些思想分析、处理和解决数学问题的机会比较多;(4)掌握这些思想可以为进一步学习高等数学打下较好的基础。

数学方法是分析、处理和解决数学问题的策略,这些策略与人们的数学知识、经验以及数学思想掌握情况密切相关。从有利于中学数学教学出发,本着数量不宜过多原则,我们认为目前应予以重视的数学方法有:数学模型法、数形结合法、变换法、函数法和类分法等。一般来讲,中学数学中分析、处理和解决数学问题的活动是在数学思想的指导下,运用数学方法,通过一系列数学技能操作来完成的。

四、数学思想方法的教学模式

数学表层知识与深层知识具有相辅相成的关系,这就决定了它们在教学中的辩证统一性。基于上述认识,我们给出数学思想方法教学的一个教学模式:操作――掌握――领悟。

对此模式作如下说明:(1)数学思想、方法教学要求教师较好地掌握有关的深层知识,以保证在教学过程中有明确的教学目的。(2)“操作”是指表层知识教学,即基本知识与技能的教学。“操作”是数学思想、方法教学的基础。(3)“掌握”是指在表层知识教学过程中,学生对表层知识的掌握。学生掌握了一定量的数学表层知识,是学生能够接受相关深层知识的前提。(4)“领悟”是指在教师引导下,学生对掌握的有关表层知识的认识深化,即对蕴于其中的数学思想、方法有所悟,有所体会。

数学思维策略的基本原理范文第2篇

1.中学数学教学内容的层次

中学数学教学内容从总体上可以分为两个层次:一个称为表层知识,另一个称为深层知识。表层知识包括概念、性质、法则、公式、公理、定理等数学的基本知识和基本技能,深层知识主要指数学思想和数学方法。

表层知识是深层知识的基础,是教学大纲中明确规定的,教材中明确给出的,以及具有较强操作性的知识。学生只有通过对教材的学习,在掌握和理解了一定的表层知识后,才能进一步的学习和领悟相关的深层知识。

深层知识蕴含于表层知识之中,是数学的精髓,它支撑和统帅着表层知识。教师必须在讲授表层知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握表层知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的表层知识达到一个质的“飞跃”,从而使数学教学超脱“题海”之苦,使其更富有朝气和创造性。

那种只重视讲授表层知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高;反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略表层知识的教学,就会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木,学生也难以领略到深层知识的真谛。因此,数学思想、方法的教学应与整个表层知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形成良好的数学素质。

2.中学数学中的主要数学思想和方法

数学思想是分析、处理和解决数学问题的根本想法,是对数学规律的理性认识。由于中学生认知能力和中学数学教学内容的限制,只能将部分重要的数学思想落实到数学教学过程中,而对有些数学思想不宜要求过高。我们认为,在中学数学中应予以重视的数学思想主要有三个:集合思想、化归思想和对应思想。其理由是:(1)这三个思想几乎包摄了全部中学数学内容;(2)符合中学生的思维能力及他们的实际生活经验,易于被他们理解和掌握;(3)在中学数学教学中,运用这些思想分析、处理和解决数学问题的机会比较多;(4)掌握这些思想可以为进一步学习高等数学打下较好的基础。

此外,符号化思想、公理化思想以及极限思想等在中学数学中也不同程度地有所体现,应依据具体情况在教学中予以渗透。

3.数学思想方法的教学模式

数学表层知识与深层知识具有相辅相成的关系,这就决定了他们在教学中的辩证统一性。基于上述认识,我们给出数学思想方法教学的一个教学模式:

操作――掌握――领悟

对此模式作如下说明:(1)数学思想、方法教学要求教师较好地掌握有关的深层知识,以保证在教学过程中有明确的教学目的;(2)“操作”是指表层知识教学,即基本知识与技能的教学。“操作”是数学思想、方法教学的基础;(3)“掌握”是指在表层知识教学过程中,学生对表层知识的掌握。学生掌握了一定量的数学表层知识,是学生能够接受相关深层知识的前提;(4)“领悟”是指在教师引导下,学生对掌握的有关表层知识的认识深化,即对蕴于其中的数学思想、方法有所悟,有所体会;(5)数学思想、方法教学是循环往复、螺旋上升的过程,往往是几种数学思想、方法交织在一起,在教学过程中依据具体情况在一段时间内突出渗透与明确一种数学思想或方法,效果可能更好些。

初中数学的教学方法是通过分析、处理和解决数学问题的策略,这些策略与人们的数学知识,经验以及数学思想掌握情况密切相关。从有利于中学数学教学出发,本着数量不宜过多原则,我们认为目前应予以重视的数学方法有:数学模型法、数形结合法、变换法、函数法和类分法等。一般讲,中学数学中分析、处理和解决数学问题的活动是在数学思想指导下,运用数学方法,通过一系列数学技能操作来完成的。

第一,“懂得基本原理使得学科更容易理解”。心理学认为“由于认知结构中原有的有关观念在包摄和概括水平上高于新学习的知识,因而新知识与旧知识所构成的这种类属关系又可称为下位关系,这种学习便称为下位学习。”当学生掌握了一些数学思想、方法,再去学习相关的数学知识,就属于下位学习了。下位学习所学知识“具有足够的稳定性,有利于牢固地固定新学习的意义,”即使新知识能够较顺利地纳入到学生已有的认知结构中去。学生学习了数学思想、方法就能够更好地理解和掌握数学内容。

第二,有利于记忆。布鲁纳认为,“除非把一件件事情放进构造得好的模型里面,否则很快就会忘记。”“学习基本原理的目的,就在于保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具,而且也是明天用以回忆那个现象的工具。”由此可见,数学思想、方法作为数学学科的“一般原理”,在数学学习中是至关重要的。无怪乎有人认为,对于中学生“不管他们将来从事什么业务工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学的精神、数学的思维方法、研究方法,却随时随地发生作用,使他们受益终生。”

数学思维策略的基本原理范文第3篇

第一,“懂得基本原理使得学科更容易理解”。心理学认为“由于认知结构中原有的有关观念在包摄和概括水平上高于新学习的知识,因而新知识与旧知识所构成的这种类属关系又可称为下位关系,这种学习便称为下位学习。”当学生掌握了一些数学思想、方法,再去学习相关的数学知识,就属于下位学习了。下位学习所学知识“具有足够的稳定性,有利于牢固地固定新学习的意义,”即新知识能够较顺利地纳入到学生已有的认知结构中去。学生学习了数学思想、方法就能够更好地理解和掌握数学内容。

第二,有利于记忆。布鲁纳认为,“除非把一件件事情放进构造得好的模型里面,否则很快就会忘记。”“学习基本原理的目的,就在于保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具,而且也是明天用以回忆那个现象的工具。”由此可见,数学思想、方法作为数学学科的“一般原理”,在数学学习中是至关重要的。无怪乎有人认为,对于中学生“不管他们将来从事什么业务工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学的精神、数学的思维方法、研究方法随时随地发生作用,使他们受益终生。”

第三,学习基本原理有利于“原理和态度的迁移”。布鲁纳认为,“这种类型的迁移应该是教育过程的核心——用基本的和一般的观念来不断扩大和加深知识。”曹才翰教授也认为,“如果学生认知结构中具有较高抽象、概括水平的观念,对于新学习是有利的,”“只有概括的、巩固的和清晰的知识才能实现迁移。”美国心理学家贾德通过实验证明,“学习迁移的发生应有一个先决条件,就是学生需先掌握原理,形成类比,才能迁移到具体的类似学习中。”学生学习数学思想、方法有利于实现学习迁移,特别是原理和态度的迁移,从而可以较快地提高学习质量和数学能力。

二、中学数学教学内容的层次

中学数学教学内容从总体上可以分为两个层次:一个称为表层知识,另一个称为深层知识。表层知识包括概念、性质、法则、公式、公理、定理等数学的基本知识和基本技能,深层知识主要指数学思想和数学方法。表层知识是深层知识的基础,是教学大纲中明确规定的,教材中明确给出的以及具有较强操作性的知识。学生只有通过对教材的学习,在掌握和理解了一定的表层知识后,才能进一步的学习和领悟相关的深层知识。深层知识蕴含于表层知识之中,是数学的精髓,它支撑和统帅着表层知识。教师必须在讲授表层知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握表层知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的表层知识达到一个质的“飞跃”,从而使数学教学超脱“题海”之苦,使其更富有朝气和创造性。那种只重视讲授表层知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高;反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略表层知识的教学,就会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木,学生也难以领略到深层知识的真谛。因此,数学思想、方法的教学应与整个表层知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形成良好的数学素质。三、中学数学中的主要数学思想和方法

数学思想是分析、处理和解决数学问题的根本想法,是对数学规律的理性认识。由于中学生认知能力和中学数学教学内容的限制,只能将部分重要的数学思想落实到数学教学过程中,而对有些数学思想不宜要求过高。我们认为,在中学数学中应予以重视的数学思想主要有三个:集合思想、化归思想和对应思想。其理由是:

(1)这三个思想几乎包摄了全部中学数学内容;

(2)符合中学生的思维能力及他们的实际生活经验,易于被他们理解和掌握;

(3)在中学数学教学中,运用这些思想分析、处理和解决数学问题的机会比较多;

(4)掌握这些思想可以为进一步学习高等数学打下较好的基础。

此外,符号化思想、公理化思想以及极限思想等在中学数学中也不同程度地有所体现,应依据具体情况在教学中予以渗透。数学方法是分析、处理和解决数学问题的策略,这些策略与人们的数学知识,经验以及数学思想掌握情况密切相关。从有利于中学数学教学出发,本着数量不宜过多原则,我们认为目前应予以重视的数学方法有:数学模型法、数形结合法、变换法、函数法和类分法等。一般讲,中学数学中分析、处理和解决数学问题的活动是在数学思想指导下,运用数学方法,通过一系列数学技能操作来完成的。

四、数学思想方法的教学模式

数学表层知识与深层知识具有相辅相成的关系,这就决定了他们在教学中的辩证统一性。基于上述认识,我们给出数学思想方法教学的一个教学模式:操作——掌握——领悟对此模式作如下说明:

(1)数学思想、方法教学要求教师较好地掌握有关的深层知识,以保证在教学过程中有明确的教学目的;

(2)“操作”是指表层知识教学,即基本知识与技能的教学。“操作”是数学思想、方法教学的基础;

(3)“掌握”是指在表层知识教学过程中,学生对表层知识的掌握。学生掌握了一定量的数学表层知识,是学生能够接受相关深层知识的前提;

(4)“领悟”是指在教师引导下,学生对掌握的有关表层知识的认识深化,即对蕴于其中的数学思想、方法有所悟,有所体会;

(5)数学思想、方法教学是循环往复、螺旋上升的过程,往往是几种数学思想、方法交织在一起,在教学过程中依据具体情况在一段时间内突出渗透与明确一种数学思想或方法,效果可能更好些。

【摘要】教师必须在讲授表层知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握表层知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的表层知识达到一个质的“飞跃”,从而使数学教学超脱“题海”之苦,使其更富有朝气和创造性。

【关键词】数学思想教学方法探讨

参考文献:

[1]布鲁纳.教育过程.上海人民出版社.

数学思维策略的基本原理范文第4篇

【关键词】中学数学 思想方法 教学研究

新课程改革实施以来,教育理念、教学方式、评价制度等,都有了喜人的变化。但对于更加“内容”的东西,如数学思想方法的渗透、数学文化的伸张、数学思维的拓展等等。我们关注得还不够。“数学是思维的体操”“形式”的改良能让我们的数学变得富有趣味,更加接近学生的学习心理,让学生乐学,但是,数学教学的终极目标是要促进学习思维发展,而唯有“思想方法、文化、思维”等才是数学的本质,所以,我们更应追求“内容”上的到位。在这里,主要谈谈数学思想方法的渗透。任何一门学科在其发生发展过程中,都将逐步形成一套研究问题的思想方法,数学也不例外。那么何谓数学思想方法?狭义上讲,数学思想方法研究的对象是数学本身的论证、运算以及应用的思想、方法和手段。广义上讲,除了上述内容外,数学思想方法研究的对象还包括数学的对象、性质、特征、作用及其产生发展的规律。

随着数学教育改革的不断深入,关于“数学思想方法”的探索已引起了数学教育工作者的关注。过去,我们在教学中只注意具体的解题技巧、解题程序和方法,而忽略数学思想方法的教学,这在以“反复做题,总结套路,归纳成型,多题一解”为特征的题海战术中表现得尤为突出。为改变这种状况,本文试图通过学习与思考,并联系自己的教学实践,浅谈中学数学思想方法及其教学。思想是数学的灵魂,要置数学思想于数学教育的中心位置。所谓数学思想方法,就是数学研究活动中解决问题的根本想法,是对数学规律的理性认识,也是在对数学知识和方法作进一步认识和概括的基础上形成的一般性观点。

一、数学思想方法教学的心理学意义

美国心理学家布鲁纳认为,“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构。”所谓基本结构就是指“基本的、统一的观点,或者是一般的、基本的原理。”“学习结构就是学习事物是怎样相互关联的。”数学思想与方法为数学学科的一般原理的重要组成部分。下面从布鲁纳的基本结构学说中来看数学思想、方法教学所具有的重要意义。

(一)“懂得基本原理使得学科更容易理解”。心理学认为“由于认知结构中原有的有关观念在包括和概括水平上高于新学习的知识,因而新知识与旧知识所构成的这种类属关系又可称为下位关系,这种学习便称为下位学习。”当学生掌握了一些数学思想、方法,再去学习相关的数学知识,就属于下位学习了。下位学习所学知识“具有足够的稳定性,有利于牢固地固定新学习的意义。”即使新知识能够较顺利地纳入到学生已有的认知结构中去。学生学习了数学思想、方法就能够更好地理解和掌握数学内容。

(二)有利于记忆。布鲁纳认为,“除非把一件件事情放进构造得好的模型里面,否则很快就会忘记。”“学习基本原理的目的,就在于保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具,而且也是明天用以回忆那个现象的工具。”由此可见,数学思想、方法作为数学学科的“一般原理”,在数学学习中是至关重要的。无怪乎有人认为,对于中学生“不管他们将来从事什么业务工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学的精神,数学的思维方法、研究方法,才能随时随地发生作用,使他们受益终生。”

(三)学习基本原理有利于“原理和态度的迁移”。布鲁纳认为,“这种类型的迁移应该是教育过程的核心――用基本的和一般的观念来不断扩大和加深知识。”曹才翰教授也认为,“如果学生认知结构中具有较高抽象、概括水平的观念,对于新学习是有利的。”“只有概括的、巩固的和清晰的知识才能实现迁移。”美国心理学家贾德通过实验证明,“学习迁移的发生应有一个先决条件,就是学生需先掌握原理,形成类比,才能迁移到具体的类似学习中。”学生学习数学思想、方法有利于实现学习迁移,特别是原理和态度的迁移,从而可以较快地提高学习质量和数学能力。

(四)强调结构和原理的学习,“能够缩挟高级知识和初级知识之间的间隙。”一般地讲,初等数学与高等数学的界限还是比较清楚的,特别是中学数学的许多具体内容在高等数学中不再出现了,有些术语如方程、函数等在高等数学中要赋予它们以新的含义。而在高等数学中几乎全部保留下来的只有中学数学思想和方法以及与其关系密切的内容,如集合、对应等。因此,数学思想、方法是联结中学数学与高等数学的一条红线。

二、中学数学教学内容的层次需要数学思想

中学数学教学内容从总体上可以分为两个层次:一个称为表层知识,另一个称为深层知识。表层知识包括概念、性质、法则、公式、公理、定理等数学的基本知识和基本技能,深层知识主要指数学思想和数学方法。

(一)表层知识是深层知识的基础,是教学大纲中明确规定的,教材中明确给出的,以及具有较强操作性的知识。学生只有通过对教材的学习,在掌握和理解了一定的表层知识后,才能进一步的学习和领悟相关的深层知识。

(二)深层知识蕴含于表层知识之中,是数学的精髓,它支撑和统帅着表层知识。教师必须在讲授表层知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握表层知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的表层知识达到一个质的“飞跃”,从而使数学教学超脱“题海”之苦,使其更富有朝气和创造性。

(三)那种只重视讲授表层知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高;反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略表层知识的教学,就会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木,学生也难以领略到深层知识的真谛。因此,数学思想、方法的教学应与整个表层知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形成良好的数学素质。

三、中学数学中的主要数学思想和方法

(一)数学思想是分析、处理和解决数学问题的根本想法,是对数学规律的理性认识。由于中学生认知能力和中学数学教学内容的限制,只能将部分重要的数学思想落实到数学教学过程中,而对有些数学思想不宜要求过高。我们认为,在中学数学中应予以重视的数学思想主要有三个:集合思想、化归思想和对应思想。其理由是:(1)这三个思想几乎包摄了全部中学数学内容;(2)符合中学生的思维能力及他们的实际生活经验,易于被他们理解和掌握;(3)在中学数学教学中,运用这些思想分析、处理和解决数学问题的机会比较多;(4)掌握这些思想可以为进一步学习高等数学打下较好的基础。

(二)此外,符号化思想、公理化思想以及极限思想等在中学数学中也不同程度地有所体现,应依据具体情况在教学中予以渗透。

数学方法是分析、处理和解决数学问题的策略,这些策略与人们的数学知识,经验以及数学思想掌握情况密切相关。从有利于中学数学教学出发,本着数量不宜过多原则,我们认为目前应予以重视的数学方法有:数学模型法、数形结合法、变换法、函数法和类分法等。一般讲,中学数学中分析、处理和解决数学问题的活动是在数学思想指导下,运用数学方法,通过一系列数学技能操作来完成的。

(三)数学思想方法的教学模式。数学表层知识与深层知识具有相辅相成的关系,这就决定了他们在教学中的辩证统一性。基于上述认识,我们给出数学思想方法教学的一个教学模式:

数学思维策略的基本原理范文第5篇

关键词:排列组合;求解策略

每年高考中,排列组合的应用题都会以选择或填空题形式出来。题目不多,主要考查两个基本原理、排列组合概念及基本运算。但其思考方法独特,求解思维新颖,解题中极易出现“重复”或“遗漏”的问题。如何突破这些难点呢?本人结合高三数学复习实践,归纳出几种常见的解题策略。

一、间接法

对于一些有限制条件的问题,先以总体考虑,再把不符合条件的所有情况排除,这是解决排列组合应用题的一种常用策略。

例1.四面体的顶点和各棱中点共有10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有(?摇?摇)。

A.150种 B.147种 C.14种 D.141种

分析:在这10个点中,不共面的不易寻找,而共面的容易找。故采用间接法,由10个点中取出4个点的组合数C410减去4个点共面的个数即为所求,4点共面的情形可分三类:第一类,四面体每个面中的四个点共面,共有4×C46=60种;第二类,四面体的每2组对棱的中点构成平行四边形,则这四点共面,共有3种;第三类,四面体的一条棱上三点共线,这三点与对棱中点共面,共有6种。故4点不共面的取法有C410-(4C46+6+3)=141种。

二、分类

某些问题的处理可分成若干类,则可用分类计数原理分类处理,但要注意不重不漏,即:每两类的交集为空集,所有各类的并集为全集,否则容易出现遗漏和重复选取的错误。

例2.已知集合A和集合B各含12个元素,A∩B含有4个元素,试求同时满足下面的两个条件的集合C的个数:

(1)C?奂A∪B,且C中含有3个元素

(2)C∩A≠?覫(?覫表示空集)

分析:由题意知,属于集合B而不属于集合A元素个数为12-4=8,因此满足条件(1)、(2)的集合C可分三类,故所求集C的个数是C112C28+C212C18+C312=1084。

三、插空法

某些元素不能相邻或要在某特殊位置时可采用插空法,即先安排好没有限制条件的元素,然后将有限制条件的元素按要求插入排好的元素间。

例4?摇.要排一个有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不相邻,问有多少种不同排法?

分析:先将6个歌唱节目排成一排,6个歌唱节目排好后包括两端共有7个“间隔”可以插入4个舞蹈节目,故共有A47·6!=604800种不同排法。

四、捆绑法

把相邻的若干特殊元素“捆绑”为一个“大元素”,然后再与其余“普通元素”全排列,最后再“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列,即“捆绑法”。

例5.?摇A、B、C、D、E五人并排站成一排,如A、B必相邻且B在A右边,那么不同排法有(?摇?摇)。

A.24种 B.60种 C.90种 D.120种

分析:将特殊元素A、B按B在A的右边“捆绑”看成一个大元素,与另外三个元素全排列A44,由A、B不能交换,故不再“松绑”,选A。

五、消序

例8.有4个男生,3个女生,高矮互不相等,现将他们排成一行,要求从左到右,女生从矮到高排列,有多少种排法?

分析:先在7个位置上任取4个位置排男生,剩余的3个位置排女生,因要求“从矮到高”,只有1种排法,故共有A47·1=840种。

六、投信问题

解决“允许重复排列问题”要注意区分两类元素:一类元素可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“信”,能重复的元素看作“邮筒”,再利用分布计数原理直接求解的问题称为“投信问题”。

例9?摇.七名学生争夺五项冠军,获得冠军的可能的种数有(?摇?摇)。

A.75 B.57 C.A57 D.C57

分析:因同一学生可同时夺几项冠军,故学生可重复排列,将七名学生看作七个“邮筒”,五项冠军看作5封“信”,每封“信”有7种投法,由分步计数原理原理得75种,选A。

对此类问题,常有疑惑:为什么不以五项冠军作为五个“邮筒”呢?因为几个学生不能同时夺得同一冠军,即冠军不能重复。

七、构造

在解与立体几何知识综合的应用题时,认真分析问题的几何特征,充分揭示问题的几何联系,构造几何图形也是一种常见的求解途径。

例10?摇.对正方体的8个顶点作两两连线,其中成异面直线的有(?摇?摇)。

A.156对 B.174对 C.192对 D.210对