王燕楠
【摘要】排列組合廣泛應(yīng)用于生活各個角落,為了進一步加強排列組合與生活緊密結(jié)合,需要通過對一些典型例題的分析和解答,充分體現(xiàn)排列組合在生活中的應(yīng)用,同時,排列組合作為高中教學(xué)的一部分,以實際案例來促進同學(xué)們學(xué)習(xí)排列組合知識的同時,提高解決問題的能力。
【關(guān)鍵詞】排列組合 生活 應(yīng)用
排列組合作為一種數(shù)學(xué)理論方法,是高中數(shù)學(xué)中的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。在現(xiàn)實生活中,被廣泛應(yīng)用,許多實際問題的解決從原理上都依賴于排列組合。排列組合從其內(nèi)容來看,相對比較抽象,而且在解決問題的方法上也相對靈活,與實際生活密切相關(guān)。但在掌握的過程中,不但需要一定的思維能力,還需要靈活的技巧,對于同學(xué)們來說,是學(xué)習(xí)當中相對困難的一個部分,但是如果掌握了一定的方法,就能夠?qū)栴}輕易解答。理論與實際相結(jié)合,將這種枯燥難于理解的理論知識,完全應(yīng)用到現(xiàn)實生活中去,在實踐中提高思維能力,從而認識排列組合的理論性和邏輯性,掌握學(xué)習(xí)方法。以實踐促進學(xué)習(xí),再將所學(xué)到的知識充分運用到指導(dǎo)實踐中去,達到了學(xué)以致用的最終目的[1]。在現(xiàn)實生活中,能夠應(yīng)用到排列組合的領(lǐng)域隨處可見,生產(chǎn)中產(chǎn)品合格率的檢測、生活中城市綠化問題、高中數(shù)學(xué)與現(xiàn)實緊密結(jié)合的部分,都體現(xiàn)了排列組合在生活應(yīng)用的廣泛性及解決問題的重要性。
一、企業(yè)中的應(yīng)用問題
例1、某企業(yè)開發(fā)了三個新項目A、B、C。A項目需要有2個人共同完成,B項目需要1人,C項目也同樣需要1人,因為公司人員緊張,項目有風(fēng)險,公司只能從10個候選人當中任意選出4人來完成項目,共有多少種不同的選法?
解:A項目可以兩人完成,那么先從10人中任選2人,那么剩下8個人分攤2個不同的項目,最后一個項目可選擇的人數(shù)為7人。則選法有 種。
例2、從4臺甲型與5臺乙型電視機任取3臺,其中至少要甲型與乙型電視劇各一臺,則不同的取法有多少種?
解:在被取出的3臺中,若不含甲型或不含乙型的抽取辦法均不合題意,那么符合題意的取法有 種[2]。
由上面兩道例題我們可以看出,大部分企業(yè)在選擇人員和產(chǎn)品時都有不同的選法,為了公平起見及機型的抽樣問題,都經(jīng)常使用到排列組合。
二、城市綠化規(guī)劃布局問題
在城市綠化規(guī)劃布局中,為了節(jié)省電力資源,同時還要保證照明,這就需要在所有的路燈安排上做出一定的排列組合,下面的案例是我們生活中常見的問題,將排列組合的捆綁法,抽空法等應(yīng)用到解決實際問題當中,為城市綠化工作提供了方便。
例1.一塊橢圓形的草坪被互相垂直的兩條路分成A、B、C、D四個部分,要求把5種不同顏色的花栽到四塊草地上,相鄰的兩塊花色不能相同,在同一塊草地上只能種一樣顏色的話,請問一共有多少種栽種的方法。
解:A、B、C、D四塊草地中,A與C、B與D是相對的,顏色相同,也可以不同,這就要求我們在解決的過程中,需要兩個步驟。先對相對的兩部分是相同顏色和不同顏色分類,然后再進行分步。
(1)A與C顏色相同,共有5種種法,再給B選擇,有4種種法,然后,再給D種,有4種方法,由此來看,共有 種栽種方法。
(2)若A,C的顏色不同時:第一步涂A有5種方法,第二步涂B有4種方法,第三部涂C有3種方法,第四步涂D有2種方法,共計 種方法,總計有180種方法[3]。
市政的綠化工程種類繁多,品種眾多,怎么才能夠避免重復(fù)綠化,不讓民們審美疲勞,就要用到排列組合的知識了。
三、排列組合的應(yīng)用是高中學(xué)習(xí)的重點
排列組合作為高中學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容,未來將作為大學(xué)課程的選修課程,由此可見,排列組合的重要性。學(xué)生在高中或者大學(xué)學(xué)習(xí)排列組合,不僅僅要將其作為考試的重點,更應(yīng)該充分認識到排列組合在實際生活中的應(yīng)用,最終實現(xiàn)解決實際問題的目的。高中教學(xué)以此為出發(fā)點,重視引導(dǎo)學(xué)生通過解決實際問題來提高學(xué)習(xí)效率,對老師提出了更高的要求。同時,針對學(xué)生不同的想法,探索出不同的途徑,使學(xué)生在解決實際問題的過程中提高對排列組合的解析能力和學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中,案例是最為有效的教與學(xué)的方法,也是學(xué)生在體驗真實解決問題過程感悟,從而促進對排隊組合理論的學(xué)習(xí)。
例:在4名女志愿者和5名男志愿這種選擇3名志愿者組建一個志愿服務(wù)小隊,要求這個小隊中必須有男女志愿者,那么一共有多少種不同的分配方法?
解析:3名志愿者中一共有1男2女,那么有 種方法,若有2男一女,那么有 種方法,所以一共有70種[4]。
四、結(jié)論
綜上可知,排列組合在現(xiàn)實生活中得到廣泛的應(yīng)用,與生活緊密結(jié)合,為生產(chǎn)和生活提供了切實可行的解決方法。以上只是通過簡單的三方面案例進行分析,排列組合內(nèi)涵寬泛,廣泛應(yīng)用于生活的各個領(lǐng)域,我想在未來的大學(xué)學(xué)習(xí)中將做更為深入的研究。
參考文獻:
[1]李長凡.康宇.童海峰等.組合理論及其應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社.2010 (5):12-29
[2]席明閏.排列組合問題的類型及解答策略[J].內(nèi)江科技.2010(2):200-201
[3]吳貴亮.排列組合幾個常見問題解析[J].中學(xué)教學(xué)參考.2011(35):17-18
[4]李智敏.例談排列組合問題的若干解題策略.[J]中學(xué)生百科.2013(11):30-32