1.8.1 計數原理

在日常生活中,我們經常會遇到數數問題:考慮兩個分別有\(\;5\;\)男\(\;8\;\)女及\(\;6\;\)男\(\;4\;\)女的班別。在一場聯班舞會中,老師要挑選一男一女到台上表演,如果限定這兩人來自不同班別,可能的配搭就有 \[\;5\times4+6\times8=68\;\mbox{種;}\] 如果撤銷限制,可能的配搭更有 \[\;(5+6)\times(8+4)=132\;\mbox{種。}\] 數數問題可以是複雜而繁瑣的,學習一些基礎的計數原理可以幫助我們有效地解決這些問題。在本課中,我們會學習兩種計數原理 —— 加法法則和乘法法則。

內容簡介 學生應學習 學生應能
第一課 加法法則

簡化數數問題的最基本技巧是運用加法法則:把數數的對象分拆成不同類別,各自點算,然後相加。

舉一個簡單的例子:一堆水果中點算得香蕉\(\;5\;\)條、蘋果\(\;4\;\)顆、香橙\(\;7\;\)個,再無其它水果,則水果總數是\(\;5+4+7=16\;\)個。

在比較複雜的例子裡,分類時可能有重複點算的部分,我們更應小心處理。

第一節 互斥事件的加法法則
  • 利用加法法則解涉及互斥事件的問題
第二節 非互斥事件的加法法則
  • 利用加法法則解涉及非互斥事件的問題
第二課 乘法法則

數數問題的另一種基本技巧是乘法法則:把一件事情分拆成數個步驟來完成,若各步驟的選擇互不影響,則完成這件事的選擇就是各步驟的選擇之積。

舉一個簡單的例子:某學校大裝修,學校有\(\;36\;\)間班房,每間班房需要\(\;30\;\)套新椅桌,則學校總共需要椅桌\(\;36\times30=1080\;\)套。

乘法法則可以延伸出階乘、排列與組合等其它技巧,對我們後面的學習尤為重要。

第一節 計數原理的乘法法則
  • 利用計數原理的乘法法則解題
第三課 兩種法則的混合運用

我們已經學過計數原理的兩種基本法則:加法法則和乘法法則。

你知道在甚麼情況下應用哪一種法則嗎?

在本節中,我們會練習如何綜合應用這兩種法則來解決較複雜的問題。

第一節 加法和乘法法則的綜合應用
  • 混合運用加法和乘法法則