高思导引四年级第11讲加法原理与乘法原理完整版Word文档格式.docx
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4×
3×
2×
1=5040种可能.
所以沙鲁最多要试5040次才能遇见神龙。
4.电影院里有10个空座位,萱萱和卡莉娅去看电影,每个人坐一个座位,共有多少种不同的坐法?
90种
如图所示:
由乘法原理,共有10×
9=90种不同的坐法.
5.用红、黄、蓝三种颜色给图11-1的三个圆圈染色,一个圆圈只能染一种颜色,并且相连的两个圆圈不能同色.一共有多少种不同的染色方法?
6种
三个圆圈都要染色,可以先染圆圈A的颜色,再染圆圈B的颜色,最后染圆圈C的颜色,这显然是;
一个分步的关系.
第一步是对圆圈A的染色,可以染成红、黄、蓝中的任意1种颜色,有3种选择;
第二步是对圆圈B的染色,由于圆圈B与圆圈A之间有线段相连,不能同色,只有2种选择;
第三步是对圆圈C的染色,由于圆圈C与圆圈A和圆圈B都有线段相连,那么除去圆圈A和圆圈B的2种颜色,只有1种选择.如图所示:
根据乘法原理,对A、B、C这三个圆圈的染色有;
1=6种不同的方法,
6.用红、黄两种颜色给图II-2中小丑的眼睛、鼻子、嘴巴染色,如果每种器官必须染相同的颜色,一共有多少种不同的染色方法?
8种
根据乘法原理,对小丑的眼睛、鼻子、嘴巴的染色有2×
2=8种不同的方法。
7.运动会中有4个跑步比赛项目,分别为50米、100米、200米、400米,规定每个参赛者只能参加其中的一项,甲、乙、丙、丁四名同学报名参加这4个项目,请问:
(l)如果每名同学都可以任意报这4个项目,一共有多少种报名方法?
(2)如果这四名同学所报的项目各不相同,一共有多少种报名方法?
(1)256种
(2)24种
假设他们依次去报名,甲先报,乙、丙、丁再接着一个个报,那么这之问是分步的关系.
(1)甲可以在4个项目中任意选取一个来报名,有4种选择,乙、丙、丁也都可以有4种选择,
根据乘法原理,不同的报名方法总共有
4×
4=256(种).
(2)甲可以在4个项目中任意选取一个,有4种选择,乙报名的项目不能和甲相同,剩下3种选择.
类似地,丙只剩2种选择,丁只剩下最后1种选择,
所以,根据乘法原理可得,总共的报名方法有
1=24(种).
8.萱萱的书包里有5本不同的语文书、6本不同的数学书、3本不同的英语书.请问:
(l)如果从中任取l本书,共有多少种不同的取法?
(2)如果从中取出语文书、数学书、英语书各1本,共有多少种不同的取法?
(1)14种
(2)90种
(l)从所有的书中任取一本,那么就只能选取这三种书中的某一种,所以这是一个分类的关系,使用加法原理,一共有5+6+3=14种不同的取法.
(2)从每类中各选取一本,那么三种书都必须选取,可以先选一本语文书,再选一本数学书,最后选一本英语书,所以这是分步的关系,使用乘法原理,一共有5×
3=90种不同的取法.
9.如图11-3,甲、乙两地之间有4条路,乙、丙两地之间有2条路,甲、丙两地之间有3条路,那么从甲地去丙地一共有多少条不同的路线?
1l条
首先,从甲地到丙地有两类不同的路线,第一类路线是从上方走,经过乙地再到丙地;
第二类路线是从下方走,直接到丙地,只需选取其中的某一类路线即可,因此这之间是分类的关系.
第一类路线中(上方:
甲一乙一丙),是分为两步的,第一步为“甲一乙”,第二步为“乙一丙”.
第二类路线中(下方:
甲一丙),很明显是3种选择.如图所示:
第一类:
甲一乙一丙(上方走)第二类:
甲一丙(下方走)
所以总共的不同路线有4×
2+3=11种.
10.图11-4中有一个从A到B的公路网络,一辆汽车从A行驶到B,可以选择的最短路线一共有多少条?
56条
根据题目条件,要选择最短的路线,只能往上走或往右走.采用标数法,顶点上所标的数字表示从A点到该顶点的走法,如图1所示:
首先,到M点和N点,当然都只有1种走法,其中到Q点也只有1种走法,
因为到P点的前一步,要么是从M点过来,要么是从N点过来,这两种情况之间是分类关系,所以到P点的走法共有1+1=2种.
同理,到R点的走法共有1+2=3种.
按这样的方法,依次把每个点都标上数,如图2:
最后,B顶点标记为56,即有56种不同的走法.
拓展篇
1.小高一家人外出旅游,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以坐飞机,经过网上查询,出发的那一天中火车有4班,汽车有3班,飞机有2班.他们乘坐这些交通工具,一共可以有多少种不同的选择?
答案;
9种
解析:
小高一家人要么坐火车,要么坐汽车,要么坐飞机,他们只是选择其中的一种交通工具.所以,不同交通工具之间是分类关系.如图所示:
由加法原理,共有4+3+2=9种不同的选择.
2.“IMO”是“国际数学奥林匹克”的缩写,要求把这3个字母涂上3种不同的颜色,且每个字母只能涂一种颜色.现有5种不同颜色的笔,按上述要求,有多少种不同颜色搭配的“IM0"
?
把“IMO”涂上不同的颜色,可以有先后顺序,因此是分步的关系.
第一步先涂“I”,此时可以选择这5种颜色中的任意一种,有5种选择;
第二步涂“M’’,需要从与“I”不同的另外4种颜色中任选一种,有4种选择;
第三步涂“(,颜色与“J”,“M’’都不同,那么只剩下3种选择,如图所示:
由乘法原理,一共有5×
3=60种不同方法.
3.老师要求小高在黑板上写出一个减法算式,而且被减数必须是两位数,减数必须是一位数,小高共有多少种不同的写法?
900种
①写被减数,两位数从10~99,有90种选择;
②写减数,一位数从0~9,有10种选择.
所以不同的算式总共有90×
10~900种.
4.有一个三层书架,第一层放了15本小说,第二层放了10本漫画,第三层放了5本科普书,并且这些书各不相同.请问:
(1)如果从所有的书中任取1本,共有多少种不同的取法?
(2)如果从每一层中各取1本,共有多少种不同的取法?
(3)如果从中取出2本不同类别的书,共有多少种不同的取法?
(1)30种
(2)750种(3)275种
(l)从所有的书中任取1本,只能在小说、漫画、科普这三种书中选某一种,这时,这三种书之间是分类关系,
由加法原理,不同的取法有15+10+5=30种.
(2)从每层中各取一本,也就是从小说、漫画、科普这三种书各取一本,
①选小说,有15种选择;
②选漫画,有10种选择;
③选科普书,有5种选择.
由乘法原理,不同的取法有15×
10×
5=750种.
(3)选取两本不同类别的书,可能是小说和漫画,也可能是小说和科普,还可能是漫画和科普,最后只可能出现这三种情况中的某一种,所以它们之间是分类关系.如果选小说和漫画,可以想成先选一本小说,再选一本漫画,这之间是分步关系,
①选小说和漫画:
分为两小步,先选小说,再选漫画,有15×
10=150种.
②选小说和科普:
也分为两小步,先选小说,再选科普,有15×
5=75种.
③选漫画和科普:
又分为两小步,先选漫画,再选科普,有10×
5=50种.
所以共有150+75+50=275种不同的选法.
5.如图11-5,从甲地到乙地有3条路,从乙地到丙地有3条路,从甲地到丁地有2条路,从丁地到丙地有4条路.如果要求所走路线不能重复,那么从甲地到丙地共有多少条不同的路线?
17条
如图所示,从图中看班,从甲地到丙地,有“甲一乙一丙”和“甲一丁一丙”这两类走法.
①“甲一乙一丙”这类路线,又包含了两步:
第一步,“甲一乙”,有3种走法;
第二步,“乙一丙”,有3种走法.
3=9种不同的走法.
②“甲一丁一丙”这类路线,共有2×
4=8种不同的走法.
甲一乙一丙第二类:
甲一丁一丙
由加法原理,从甲地到丙地一共有9+8=17种不同的走法.
6.如图11-6,四张卡片上写有数字2、4、7、8,从中任取三张卡片,排成一行,就可以组成一个三位数.请问:
一共可以组成多少个不同的三位数?
其中有多少个不同的三位奇数?
24个;
6个
(1)根据题意,要确定一个三位数,必须确定它的每一位.假设先取出一张卡片作为百位,再取出一张作为十位,又取出一张作为个位,分三步完成.
①确定百位,4张卡片都可以选,有4种选择,
②确定十位,这时只剩3张卡片,有3种选择,
③确定个位,这时只剩2张卡片,有2种选择,
由乘法原理,这样的三位数共有4×
2=24个.
(2)要想组成三位奇数,只需要个位数字是奇数,所以第一步确定个位,后两步再确定百位和十位,
①确定个位,由于这四个数字中只有7是奇数,只有1种选择,
③确定百位,这时只剩2张卡片,有2种选择.
如图2所示:
由乘法原理,满足条件的三位奇数有1×
2=6(个).
7.奥运场馆实行垃圾分类处理,每个地方放置五个垃圾桶,从左向右依次标明:
电池、塑料、废纸、易拉罐、不可再造,如图11-7.现在准备把这五个垃圾桶染成红、绿、蓝这3种颜色之一,要求相邻两个垃圾筒颜色不同,且回收废纸的垃圾桶不能染成红色,那么一共有多少种染色方法?
32种
对这几个垃圾桶依次染色,这是一个分步的过程,应该先把有特殊要求的垃圾桶染色,也就是从回收废纸的垃圾桶开始,如图所示.
第一步先给“废纸”垃圾桶染色籀i秀荥能染红色,只有2种选择;
往左,第二步给“塑料”染色,因为不能和“废纸”同色,只有2种选择;
继续往左,第三步给“电池”染色,因为不能跟“塑料”同色,也只有2种选择.
同理,从“废纸”出发向右看,“易拉罐”和“不可再造”也分别有2种染法.
根据乘法原理,总共的染色方法为
2×
2=32(种).
8.如图I1-8,把A、B、C、D、E这五部分用4种不同的颜色染色,且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色.请问:
这幅图共有多少种不同的染色方法?
96种
A、B、C、D、E五个部分依次相邻,按这个顺序染色,
①给A部分染色,有4砷选择.
②给B部分染色,因不与A同色,只有3种选择,
③给C部分染色,由于与A、B的颜色都不同,只有2种选择.
同样方法可以知道,D部分有2种染色方法,E部分也有2种染色方法.
由乘法原理,一共有4×
2=96种染色方法,
9.在图11-9中,从“北”字开始,每次向下移动到一个相邻的字可以读出“北京奥运会”.那么一共有多少种不同的读法?
16种
依次读出“北”、“京”、“奥”、“运”、“会”这5个
字,恰好为5个步骤,
①选择“北”字,只有1种选择.
②选择“京”孚,图中的两个“京”字都与“北”字相邻,所以有2种选择.
③选择“奥”字,如果第二步选择的是左边的“京”字,如图1,只有前个“奥”字和它相邻,有2种选择;
如果第二步选择的是右边的“京”字,如图2,只有后两个“奥”字和它相邻,也是2种迭择.所以不管②中选择哪个“京”字,③中的“奥”字都是2种选择.
同理,④和⑤,都是有2种选择.
根据乘法原理可得,不同的读法总共有
1×
2=16(种).
10.如图II-10,用红、蓝两种颜色来给图中的小圆圈染色,每个小圆圈只能染一种颜色.请问:
(l)如果每个小圆圈可以随意染色,一共有多少种不同的染法?
(2)如果要求关于中间那条竖线左右对称,一共有多少种不同的染法?
(1)512褊
(2)128种
(1)把整个染色过程分成9步,每步给一个小圆圈染色,各个小圆圈之间的颜色互不影响,所以每个小圆圈都有2种染色方式.根据乘法原理,一共有
2=512
种不同的染法.
(2)如图,小圆圈的染色方式关于中间的竖线左右对称,那么横线上左边的两个小圆圈与右边相应位置的小圆圈颜色相同.
先确定中间竖线上的5个小圆圈颜色,再确定横线上左边的2个小圆圈颜色,这7个小圆圈每个都可以染成红色与蓝色,而且它们之间的颜色没有影响,
当这7个小圆圈的颜色确定后,余下的丽个小圆圈的颜色也就随之确定了.
根据乘法原理,满足条件的染色方法有
1=128(种).
11.甲、乙、丙、丁、戊五人要驾驶A、B、C、D、E这五辆不同型号的汽车,会驾驶汽车A的只有甲和乙,汽车E必须由甲、乙、丙三人中的某一人驾驶,则一共有多少种不同的安排方案?
24种
把5个人与5辆车的对应关系在图中表示出来,
方法一:
考虑5个人对5辆车的选择,在确定5个人选车的先后顺序时,从要求苛刻的人出发分步讨论.从图中看到,可以按照戊、丁、丙、乙、甲的顺序分步考虑他们所选的车.
①戊可以从B、C、D这三辆车中任意选择,有3种选法,
②丁也可以从B、C、D这三辆车中任意选择,但不能与戊选同一辆车,因此有2砷选法,
③丙可以从B、C、D、E这四辆军中任意选择,但不能与丁和戊重复、因此有2种选法.
④乙可以从5辆车中任意选择,但又不能与丙、丁、戊重复,所以有2种选法.
⑤乙、丙、丁、戊都选好了自己对应的车后,留给甲的就只有一辆车了,所以甲只有1种选法.
根据乘法原理,5个人满足题意的选车方法一共有3×
2X2×
1=24种.
方法二:
考虑5辆车对5个人的选择,同样地,从要求苛刻的车出发分步讨论,
①能驾驶A车的只有甲或乙,有2个人可选,
②能驾驶E车的只有甲、乙或丙,而甲、乙之一已经被安排驾驶A车了,因此只有2个人可选,
③5个人都能驾驶B车,但是其中2人需要驾驶A车和E车,因此B车有3个人可选.
④5个人都能驾驶C车,但是其中3人需要驾驶A、B、E车,所以C车只有2个人可选.
⑤A、B、C、E四辆车都有了对应的驾驶员,那么余下的一位自然就与D车对应了,所以D车只有1个人可选,
根据乘法原理,一共有2×
1=24种不同的安排方案.
12.如图11-11,4枚相同的棋子放入4×
4的方格内,每人方格只能放1枚,且要求每行每列最多只能放1枚.一共有多少种不同的放法?
答案:
根据题意,每行最多放一枚棋子,而方格表中一共只有4行,因此每行恰有一枚棋子放入.同样的道理,每列也恰有一枚棋子放入,
①在第一行中放入一枚棋子,有4种方法,
②在第二行中放入一枚棋子,由于第一行中已经有一枚棋子,它所在的这一列就不能再放棋子,所以第二行申还有3个位置可以放置.
③在第三行中放人棋子,同理,当前两枚棋子的位置都确定后,第三行中还有2个位置可以放置,
④在第四行中放入棋子,只有1个位置可以放.
根据乘法原理,一共有4×
1=24种不同的放法.
13.图I1-12是一个阶梯形方格表,在方格中放人5枚相同的棋子,使得每行、每列中都只有1枚棋子.这样的放法共有多少种?
当棋子相同时不必考虑棋子的放置顺序,则可按照第一行、第二行、第三行、第四行、第五行的顺序,分步考虑位于这五行中的棋子的位置.
如图所示,当在第一行放入一枚棋子后,它所在的行与列都不能放置其他的棋子了,为了方便观察,把它所在的行与列都划去,接下来只需考虑剩余的部分,
从图中看出,第一行的棋子有2个位置可以放,无论它在哪个位置,当划去它所在的行与列之后,第二行的棋子也有2个位置可以放置.
同理,当划去第一行与第二行中的棋子后,第三行的棋子也有2个位置可以选择,
依次类推,直到倒数第二行(第四行),每行的棋子都有2个位置可以放置.
根据乘法原理,这5枚棋子不同的放法总共有2×
1=16(种).
14.如图11-13和图11-14,蚂蚁在线段上爬行,只能按照箭头的方向行走.请问:
(l)如图11-13所示,从A点走到B点的不同路线有多少条?
(2)如图11-14所示,从A点走到B点的不同路线有多少条?
(1)5条
(2)108条
(1)由题意得,蚂蚁只能向上走或向右走,因此对于最下面一行中的每个点,蚂蚁只有1种方法可以到达,对于最左边一列中的点也是同样的结论.
把A点处标上1,表示蚂蚁从A点出发到达A点,只有原地不动这1种方式,用标数法标出蚂蚁到达每个点的路线数,如图1:
容易看出,蚂蚁可以从G点或C点到达H点,而且只有这2类不同的方式,那么,在H点处标上数字1+1=2(把G点与C点上的数相加),表示蚂蚁到达
H点有2条路线,如图2所示:
同理,蚂蚁可以从H点或D点到达J点,则就有2+1=3条路线(把H点与D点上的数相加).
依次计算,可以得到蚂蚁到达-,点和B点分别有4种和5种路线,如图3所示:
故蚂蚁从A点爬到B点的不同路线有5条.
(2)蚂蚁从A点出发,到达A点上方的C点只有1条路线,那么在C点处标上数1,如图4所示:
蚂蚁到达D点有2种方式:
分别从C点、A点到D点,因此蚂蚁到达D点的方法数就等于它到达C点与A点的方法数之和,为1+1=2条路线,如图5:
蚂蚁到达E点有3种方式:
分别从C点、A点、D点到E点,因此把C点、A点与D点处的三个数相加,那么到达E点就有1+1+2=4条路线,如图6:
蚂蚁到达F点、H点、J点时与D点类似,各有2种方式;
到达G点、j点、B点时与E点类似,各有3种方式,根据同样的规律,按照D、E、F、G、H、I、J、B的顺序,标出各点上对应的数,如图7所示:
因此,蚂蚁从A点爬到B点的不同路线有108条,
超越篇
1.爸爸、妈妈带小高去吃西餐,餐厅里有米饭和面条2种主食,烤牛排、烤羊排和烤鸡排3种主菜,奶油蘑菇汤1种汤,以及蛋糕和布丁2种甜点.如果小高想要点1种主食和1种主菜,汤和甜点可点可不点,而且种类不限,请问:
小高一共有多少种点菜方法?
48种
解析:
小高可点的菜分成四种:
主食、主菜、汤、甜点,这四种菜之间是搭配的关系,
第一步,挑选主食,餐厅里有米饭和面条这2种主食,必须从中选择一种,有2种选择方法.
第二步,挑选主菜,餐厅里有3种主菜,必须从中选择一种,有3种选择方法.
第三步,挑选汤,汤类虽然只有1种,但是可以点也可以不点,点与不点这恰好是2种选择方法.
第四步,挑选甜点,甜点有2种,既可以两个都选,又可以只选其一,还可以两个都不选,那么甜点的选择有4种方法:
蛋糕和布丁都点,两者都不点,只点蛋糕,只点布丁.
由乘法原理,共有2×
4=48种点菜方法.
2.如图11-15,在一个3×
4的方格表内放人4枚相同的棋子,要求每列至多有1枚棋子,一共有多少种不同的放法?
如果放入4枚互不相同的棋子,要求每列至多有1枚棋子,一共有多少种不同的放法?
81种;
1944种
解析:
(1)因放入的4枚棋子是相同的,并没有顺序可言,则只需要选定四个位置即可.
根据题葸,每一列有且仅有1枚棋子,困此总共分4个步骤考虑:
按从左到右的顺序依次考虑每一列的棋子放在什么位置,每一步都有3种选择方法,
根据乘法原理,一共有3×
3—81种不同的放法.
(2)方法一:
假设4枚互不相同的棋子为A、B、C、D.
①先放棋子A,12个格子可以随便选择,一共有12种方法,
②放棋子B,A那一列的3个格子不能选择,其他的格子都可以放B,所以一共有9种方法,
③放棋子C,A、B那两列一共有6个格子不能选,所以一共有6种方法,
④放棋子D,A、B、C所在三列一共有9个格子不能选,还剩3个格子,所以一共有3种方法.
根据乘法原理,共有12×
9×
3=1944种不同的放法.
4枚棋子要占4个方格,分两步考虑:
①先选出放棋子的4个方硌,由
(1)可得总共有3×
3=81种选择方法.
②再把4枚不同的棋子按照顺序放入选好的4个方格中,一共有4×
1=24种方法,
由乘法原理,总方法数为81×
24=1944种.
3.如图11-16,将图中的八个部分用红、黄、绿、蓝这4种不同的颜色染色,而且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色.请问:
768种
按照D、B、E、G、A、C、H、F的步骤进行染色.
对D进行染色时没有任何限制,共有4种选择,
对B进行染色时不能和D同色,有3种选择.
对E进行染色时不能和B、D同色,有2种选择,
对G进行染色时不能和D、E同色,有2种选择,
接下来,对A、C、F、H进行染色时的情况相同,都是有2种选择.
根据乘法原理,不同的染色方法总共有
2=768(种).
4.用4种不同的颜色给图II-17中的圆圈染色,有线段相连的两个圆圈不能同色.一共有多少种不同的染色方法?
84种
方法一:
按照A、B、C、D的顺序