浙江金华第一中学 浙江金华 321000
在高中数学知识体系中,排列组合学习是非常重要组成部分,它不但在数学学习中具有重要作用,而且在实际生活中也有着较为广泛的应用范围。在实际解题过程中,排列组合十分容易出现解题错误。为了保证解题质量和效率,本文就排列组合题目的解题要点进行分析,以期提高高中生解答此类题目的效率。
排列组合不同于其他数学知识,其定义、概念比较简单,学习时比较容易理解,但是在实际应用过程中却存在一定的难度,若是学生对此概念记忆不深刻或者应用不熟练,就会导致解题错误[1]。就目前数学排列组合的学习内容而言,很多学生对数学练习比较重视,往往忽略了基础概念。基础概念是学习数学知识的基础,也是形成解题思路的前提。以排列组合中分类计数与分步计数为例,很多学生对这两个定义内容并未充分掌握,由于概念理解错误,导致无法求得正确答案。
在排列组合中,应用加法原理与乘法原理进行解题较为常见。作为排列组合题目常用的解题方法,大多数学生对其并不够重视,甚至无法明确加法原理与乘法原理应用条件的差异性,在解题过程中无法判断与之相适应的解题方法,进而导致解题失败。除此之外,还有一部分学生在解题时,虽然选对了解题方法,但是却没有得到正确的结论,这是对解题方法应用不熟练所导致的。
高中数学排列组合相关知识在生活中的应用比较广泛,与实际生活有着极为密切的联系。因此,求解排列组合题目,对培养学生实际应用能力十分重要。通过排列组合解决实际问题,学生需要根据教学内容建立解题模型,在此基础上解决问题。然而,构建数学模型需要学生有较为完整的基础知识体系,能够准确把握对应的解题方法。但是大多数高中生在这方面存在不足,往往无法通过建立数学模式进行答题。
在排列组合学习中,学生需要掌握基础概念,明确解题思路,从而解决问题[2]。在日常学习中,学生应该加强基础概念的学习与记忆,在解题之前结合概念定义,确定解题思路。只有在深入了解基础概念的前提下,才能保证解题过程的准确性,提高解题质量。
例1:在一块并排的10垄田地中,选择两垄分别种植A、B两种作物,每种种一垄有利于农作物生长。要求A、B两种作物的间隔不少于6垄,共有几种不同选法?
首先,根据“A、B两种作物的间隔不少于6垄”的要求,该条件不符合包含排列数组数的条件,因此可以采用分类分析方法进行解题。分析:当A在第一垄时,B有3种选择;当A在第二垄时,B有2种选择;当A在第三垄时,B有1种选择;若AB位置交换,则共有12种选法。
加法原理与乘法原理在排列组合解题中具有十分重要的作用,属于最基本解题方法。因为两者之间的解题条件不同,解题思路与解题顺序均不相同,所以二者存在较大差异。在实际解题过程中学生应注意以下几点:首先,判断问题是哪一种排列组合问题,如排列问题、组合问题、混合问题;其次,根据问题条件,判断问题应该应用哪种解决方法;最后,注意限定问题中的附加条件,避免重复解题。
例2:某施工现场使用四个彩灯一字排开作安全警戒提醒,每一个彩灯的颜色都不一样,根据安全等级,最低可以亮一盏,最高亮四盏。根据排列组合原理,一共有多少种组合?
根据题意可知,这是简单的排列组合问题,该问题可以采用加法原理进行解答。由于安全等级不同,亮灯的数量存在差异,因此,学生在此过程中应考虑所有的排列组合类型。在最低安全等级的情况下,有4种方式;当亮两个彩灯时,有12种;亮三个彩灯时,有24种;亮四个灯时,有24种。因此共有4+12+24+24=64种。
在实际解题过程中,由于无法将实际问题与相关理论结合在一起,使得学生的建模能力较弱,从而无法建模解决问题。这则需要学生通过大量的练习,掌握解题技巧,进而提高解题效率。
例3:从1、2、3...20这二十个数中取出三个不同的数组成等差数列,这样不同的等差数列有几个?在解决这类问题时,学生需要根据实际问题结合排列组合的定义进行解题,这样将降低解题难度。
总而言之,在高中数学排列组合相关知识点的学习过程中,学生除了要加强对基础概念的理解以外,还应结合排列组合的实际应用进行分析。掌握排列组合解题方法,不仅可以提高学生的学习效率,还而且能培养学生的实际应用能力,有利于提高高中生的数学综合素质。