高考数学分类详解---排列组合二项式

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排列组合与二项式定理

排列组合与二项式定理

排列组合与二项式定理排列组合与二项式定理是概率论和组合数学中重要的概念和定理。

它们在数学、统计学、计算机科学等领域中具有广泛的应用。

本文将介绍排列组合和二项式定理的概念、性质和应用,并探讨它们之间的关系。

一、排列组合的概念和性质排列和组合是组合数学中的基本概念,用于计算事物的不同排列和组合方式。

1. 排列:排列是指从若干个元素中选择一部分元素按照一定的顺序进行排列。

设有n个元素,要从中选择r个元素进行排列,有P(n,r)种排列方式。

排列的计算公式为P(n,r) = n! / (n-r)!2. 组合:组合是指从若干个元素中选择一部分元素进行组合,不考虑元素的顺序。

设有n个元素,要从中选择r个元素进行组合,有C(n,r)种组合方式。

组合的计算公式为C(n,r) = n! / (r!(n-r)!)排列和组合的计算公式是基于阶乘的,阶乘表示从1到某个正整数的连乘积。

排列和组合的性质包括交换律、结合律和分配律等。

二、二项式定理的概念和性质二项式定理是代数中的一个重要定理,用于展开二项式的幂。

二项式是两个项的和,形式为 (a + b)^n,其中a和b为实数或变量,n为非负整数。

二项式定理的表达式为:(a + b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b + C(n,2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n,n-1)ab^(n-1) + C(n,n)b^n其中C(n,r)为组合数,表示从n个元素中选择r个元素进行组合的方式数。

二项式定理的性质包括二项式系数的对称性、二项式系数的递推性和二项式系数与排列组合的关系等。

三、排列组合与二项式定理的应用排列组合和二项式定理在许多领域中有广泛的应用。

1. 概率论:排列组合和二项式定理用于计算事件的可能性和概率。

通过组合数可以计算从一组元素中选择特定数量的元素的概率。

2. 统计学:排列组合和二项式定理用于计算事件的组合和排列数量,从而分析数据的分布和规律。

35:排列组合和二项式定理高三复习数学知识点总结(全)

35:排列组合和二项式定理高三复习数学知识点总结(全)

排列、组合与二项式定理1.两个计数原理(1)分类计数定理(加法原理):如果完成一件事,有n 类方式,在第1类方式中有1m 种不同的方法,在第2类方式中有2m 种不同的方法,......,在第n 类方式中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++=...21种不同的方法.(2)分步计数定理(乘法原理):如果完成一件事,需要完成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,......,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N ⨯⨯⨯= 21种不同的方法.(3)两个计数原理的区别分类计数原理与分步计数原理的区别关键在于看事件能否完成,事件完成了就是分类,分类后要将种数相加;事件必须要连续若干步才能完成的则是分步,分步后要将种数相乘.2.排列(1)排列的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.(2)排列数的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号m n A 表示.(3)排列数公式:)1()2)(1()!(!+---=-=m n n n n m n n A m n .特别地:①(全排列).123)2)(1(!⋅⋅--== n n n n A n n ②.1!0=3.组合(1)组合的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.(2)组合数的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号m n C 表示.(3)组合数公式:()()()()121!!!!m m n n m m n n n n m A n C A m m n m ---+===- .特别地:01n C =.(4)组合数的性质:①m n n m n C C -=;②11-++=m n m n m n C C C ;③11--=kn k n nC kC .4.解决排列与组合问题的常用方法通法:先特殊后一般(有限制条件问题),先组合后排列(分组问题),先分类后分步(综合问题).例:某校开设9门课程供学生选修,其中A 、B 、C 三门由于上课时问相同,至多选一门,学校规定,每位同学选修4门,共有多少种不同的选修方案?答:.75461336=+C C C (1)特殊元素、位置优先安排法:对问题中的特殊元素或位置优先考虑排列,然后排列其他一般元素或位置.例4-1:0、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个?答:.3013131224=+C C C A (2)限制条件排除法:先求出不考虑限制条件的个数,然后减去不符合条件的个数.也适用于解决“至多”“至少”的排列组合问题.例4-2:从7名男同学和5名女同学中选出5人,若至少有2名女同学当选,问有多少种情况?答:.596)(471557512=+-C C C C(3)相邻问题“捆绑法”:将必须相邻的元素“捆绑”在一起,当作一个元素进行排列,待整个问题排好之后再考虑它们内部的排列数,它主要用于解决相邻问题.例4-3:5个男生3个女生排成一列,要求女生排一起,共有几种排法?答:6363A A =4320(4)不相邻问题“插空法”:先把无位置要求的元素进行排列,再把规定不相邻的元素插入已排列好的元素形成的“空档”中(注意两端).例4-4:5个男生3个女生排成一列,要求女生不相邻且不可排两头,共有几种排法?答:5354A A (5)元素相同“隔板法”:若把n 个不加区分的相同元素分成m 组,可通过n 个相同元素排成一排,在元素之间插入1-m 块隔板来完成分组,共11--+m m n C 种方法.例4-5:10张参观公园的门票分给5个班,每班至少1张,有几种选法?答:.49C (6)元素不多“列举法”:即把符合条件的一一列举出来.例4-6:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格内,每个方格填一个,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法种数有种。

排列组合二项式定理

排列组合二项式定理

排列组合和二项式定理一、排列组合1.1 排列排列是指从一组元素中选取一部分进行操作,按照一定的顺序进行排列。

在排列中,每个元素只能使用一次。

例如,从1、2、3这三个元素中选出两个进行排列,可以得到以下6个排列: 12、13、21、23、31、32。

排列的数目可以用符号P表示,表示从n个元素中选取r 个进行排列。

排列数的计算公式如下所示: P(n, r) = n! / (n - r)!其中,!表示阶乘,例如4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24。

1.2 组合组合是指从一组元素中选取一部分进行操作,不考虑元素的顺序。

与排列不同,组合中的元素只有选择与不选择两种情况。

例如,从1、2、3这三个元素中选出两个进行组合,可以得到以下三个组合: 12、13、23。

组合的数目可以用符号C表示,表示从n个元素中选取r 个进行组合。

组合数的计算公式如下所示: C(n, r) = n! / (r! × (n - r)!)二、二项式定理二项式定理是代数学中的一个重要定理,用于展开任意幂的二项式。

二项式定理公式如下所示: (a + b)^n = C(n, 0) × a^n × b^0 + C(n, 1) × a^(n-1) × b^1 + C(n, 2) × a^(n-2) × b^2 + … + C(n, n) × a^0 × b^n其中,C(n, r)表示组合数,表示从n个元素中选取r个进行组合。

a和b表示两个变量,n表示幂。

在二项式定理中,展开后的式子包含了各个组合数和变量的乘积,这些乘积的和即为二项式定理的展开结果。

二项式定理在代数学中有着广泛的应用,它可以用于计算各种复杂的代数表达式的展开结果。

二项式定理也是高中数学课程中常见的内容,通过学习二项式定理,可以帮助学生更好地理解代数学中的概念。

排列组合二项式定理

排列组合二项式定理

排列组合与二项式定理一、排列与组合简介在概率论和组合数学中,排列和组合是两个重要的概念。

排列和组合通常被用来描述从给定的有限集合中选择若干元素的方式。

排列指的是从一组元素中选择若干不同的元素并按照一定的顺序排列的方式。

对于一个有n个元素的集合,从中选择r个元素进行排列的方式数目记作P(n, r)。

排列主要有两种情况:1.重复元素情况下的排列,即元素可重复使用。

此时,P(n, r) = n^r.2.不重复元素情况下的排列,即元素不可重复使用。

此时,P(n, r) = n(n-1)(n-2)…(n-r+1) = n!/(n-r)!.组合指的是从一组元素中选择若干不同的元素,而不考虑元素的顺序的方式。

对于一个有n个元素的集合,从中选择r个元素进行组合的方式数目记作C(n, r)。

组合的计算公式为:C(n, r) = n!/[(n-r)!*r!].二、二项式定理的概念与展开二项式定理是高中数学中非常重要的一个定理,也是排列组合理论的重要应用。

它用于展开一个二项式的幂。

二项式定理的公式为:(x+y)^n = C(n,0)x ny^0 + C(n,1)x(n-1)y^1 + C(n,2)x(n-2)y^2 + … + C(n,n-1)x1y^(n-1) +C(n,n)x^0y^n.其中,C(n,r)表示从n个元素中选择r个元素进行组合的方式数目。

三、二项式定理的解读与应用二项式定理可以用来求解(x+y)^n的展开式中的各项系数。

在展开式中,每一项的系数就是对应的组合数。

举例说明,当n=3时,展开式为:(x+y)^3 = C(3,0)x3y^0 + C(3,1)x2y^1 + C(3,2)x1y^2 + C(3,3)x0y^3.展开后,得到:(x+y)^3 = x^3 + 3x^2y + 3x y^2 + y^3.可以看出,展开式中的每一项系数正好是对应的组合数。

二项式定理在概率论、组合数学、代数等领域具有广泛的应用。

高中数学公式大全排列组合与二项式定理

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高中数学公式大全排列组合与二项式定理高中数学公式大全:排列组合与二项式定理排列组合与二项式定理是高中数学中重要的概念和公式,它们在概率论、组合数学、代数等领域都有广泛应用。

本文将为您详细介绍排列组合与二项式定理的相关内容。

一、排列组合排列和组合是排列组合问题中最基础的概念。

排列表示从一组元素中选取若干元素按照一定顺序排列的方式,而组合则表示从一组元素中选取若干元素,顺序不考虑。

下面是排列组合中常见的公式:1. 排列公式:排列公式用于求解从 n 个元素中取出 m 个元素,按照一定顺序排列的方式。

排列的数量表示为 P(n,m),计算公式如下:P(n,m) = n! / (n-m)!其中,n! 表示 n 的阶乘。

2. 组合公式:组合公式用于求解从 n 个元素中取出 m 个元素,顺序不考虑的方式。

组合的数量表示为 C(n,m),计算公式如下:C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!)二、二项式定理二项式定理是高中数学中另一个重要的公式,它表示了任意实数a、b 和正整数 n 的 n 次幂展开后,各项的系数。

二项式定理为:(a+b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + C(n,2)*a^(n-2)*b^2+ ... + C(n,n-1)*a^1*b^(n-1) + C(n,n)*a^0*b^n其中,C(n,m) 表示组合数,表示从 n 个元素中选取 m 个元素的方式数。

三、应用举例1. 排列组合的应用:在一群人中选出特定的几个人组成小组,或者在一串数字中找出满足某种条件的特定数字。

排列组合在组合数学、概率论等领域有广泛的应用。

2. 二项式定理的应用:在数学展开、概率计算、代数运算等方面常常用到二项式定理。

它在概率论中常用于计算二项分布的概率,也可以用于计算方程式的展开。

总结:排列组合与二项式定理是高中数学中重要的概念和公式。

它们在概率论、组合数学、代数等领域都有广泛应用。

专题04 排列组合与二项式定理(解析版)--高二数学专题解析

专题04 排列组合与二项式定理(解析版)--高二数学专题解析

专题04排列组合与二项式定理--高二数学专题解析知识点一:排列1:排列≤)个元素,并按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不(1)定义:一般地,从n个不同元素中取出m(m n同元素中取出m个元素的一个排列.(2)相同排列:两个排列的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同.2:排列数与排列数公式1:组合(1)定义:一般地:从n个不同的元素中取出m(m n≤)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m 个元素的一个组合.(2)相同组合:只要两个组合的元素相同,无论元素的顺序如何,都是相同的组合.(3)组合与排列的异同≤)个元素”.相同点:组合与排列都是“从n个不同的元素中取出m(m n不同点:组合要求元素“不管元素的顺序合成一组”,而排列要求元素“按照一定的顺序排成一列”因此区分某一问题是组合问题还是排列问题,关键是看选出的元素是否与顺序有关,即交换某两个元素的位置对结果有没有影响,若有影响,则是排列问题,若无影响,则是组合问题.2:组合数与组合数公式(1)组合数的定义:从n个不同元素中取出m(m n≤)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元3:组合数的性质b一、单选题1.在()5232x x ++的展开式中x 的系数是()A .160B .180C .240D .210【答案】C【分析】根据二项式的定义可知有4个因式中取2,1个因式中取3x 项,即可得解.【详解】在()5232x x ++的展开式中,要得到含x 的项,则有4个因式中取2,1个因式中取3x 项,故x 的系数为445C 32240⨯⨯=.故选:C7.高三(一)班学生要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求2个舞蹈节目不连排,则共有________种不同的排法.【答案】3600【答案】20【分析】根据题意,先对【详解】对于6盏不同的花灯进行取下,可先对因为取花灯每次只能取一盏,且只能从下往上取,又因为每串花灯先后顺序已经固定,所以除去重复的排列顺序,所以共有663333A20 A A=故答案为:20.13.按照下列要求,分别求有多少种不同的方法?(1)6个不同的小球放入4个不同的盒子;(2)6个不同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球;(3)6个相同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球;(4)6个不同的小球放入4个不同的盒子,恰有1个空盒.x16.(多选题)若()32+n x(=20.(多选题)有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,下列说法正确的是()A .若丙在甲、乙的中间(可不相邻)排队,则不同的排法有20种B .若五位同学排队甲不在最左端,乙不在最右端,则不同的排法共有78种C .若五位同学排队要求甲、乙必须相邻且甲、丙不能相邻,则不同的排法有36种D .若甲、乙、丙、丁、戊五位同学被分配到三个社区参加志愿活动,每位同学只去一个社区,每个社区至少一位同学,则不同的分配方案有150种【答案】BCD【分析】对于A :讨论甲、乙之间有几位同学,分析运算即可;对于B :讨论甲、乙所在位置,分析运算即可;对于C :先求甲、乙相邻的安排方法,再排除甲、乙相邻且甲、丙相邻的安排方法;对于D :先将学生安排出去,再排除有小区没有人去的可能.【详解】对于选项A :可知有三种可能:甲、乙之间只有一位同学,则不同的排法有2323A A 12=种;甲、乙之间有两位同学,则不同的排法有12222222C A A A 16=种;甲、乙之间有三位同学,则不同的排法有2323A A 12=种;不同的排法共有12161240++=种,故A 错误;对于选项B :可知有四种可能:甲在最右端,乙在最左端,则不同的排法有33A 6=种;甲在最右端,乙不在最左端,则不同的排法有1333C A 18=种;甲不在最右端,乙在最左端,则不同的排法有1333C A 18=种;甲不在最右端,乙不在最左端,则不同的排法有2333A A 36=种;不同的排法共有618183678+++=种,故B 正确;对于选项C :若甲、乙相邻,则不同的排法有2424A A 48=种;若甲、乙必须相邻且甲、丙相邻,则不同的排法有2323A A 12=种;不同的排法共有481236-=种,故C 正确;对于选项D :若每位同学只去一个社区,则不同的排法有53243=种;若有小区没有人去,则有两种可能:所有人去了一个小区,则不同的排法有13C 3=种;所有人去了两个小区,则不同的排法有()25132C 2C 90-=种;不同的排法共有()243390150-+=种,故D 正确;故选:BCD.21.将5名学生分到A ,B ,C 三个宿舍,每个宿舍至少1人至多2人,其中学生甲不到A 宿舍的不同分法有__________.原理即可得出答案.【详解】首位是1,第二位是0,则后三位可以用剩下的数字全排列,共有33A 6=个,前两位是12,第三位是0,后两位可以用余下的两个数字进行全排列,共有22A 2=种结果.前三位是123,第四位是0,最后一位是4,只有1种结果,∴数字12340前面有6+2+1=9个数字,数字本身就是第十个数字.故答案为:10.27.重新排列1,2,3,4,5,6,7,8.(1)使得偶数在原来的位置上,而奇数不在原来的位置上,有多少种不同排法?(2)使得偶数在奇数的位置上,而奇数在偶数的位置上,有多少种不同的排法?(3)使得偶数在偶数位置上,但都不在原来的位置上;奇数在奇数位置上,但也都不在原来的位置上,有多少种不同的排法?(4)如果要有数在原来的位置上,有多少种不同的排法?(5)如果只有4个数在原来的位置上,有多少种不同的排法?(6)如果至少有4个数在原来的位置上,有多少种不同的排法?(7)偶数在偶数位置上;但恰有两个数不在原来位置上,奇数在奇数位置上,但恰有两个数不在原来位置上,有多少种不同排法?(8)偶数在偶数位置上,且至少有两个数不在原来位置上;奇数在奇数位置上,也至少有两个数不在原来位置上,有多少种不同排法?【答案】(1)9;(2)576;(3)81;(4)25487;(5)630;(6)771;(7)36;(8)225.【分析】(1)利用匹配问题错排公式求解;(2)利用乘法分步原理求解;(3)利用匹配问题求解;(4)用排除法.对8个数进行全排列,再减去没有数在原来的位置上的排法,即得解;(5)利用乘法分步原理求解;(6)用排除法.先对8个数进行全排列,再去掉恰有i 个数在原来位置上的排法()0123i =,,,,即得解;(7)利用匹配问题和分步乘法原理得解;。

高中数学知识点总结 第十章排列组合和二项式定理

高中数学知识点总结 第十章排列组合和二项式定理

高中数学知识点总结第十章排列组合和二项式定理高中数学知识点总结:第十章——排列组合和二项式定理排列组合和二项式定理是高中数学中重要的概念和工具,它们在各个领域都有广泛的应用。

本文将对这两个知识点进行总结和说明。

1. 排列与组合排列是指从一组元素中按照一定顺序取出一部分元素的方式。

组合是指从一组元素中不考虑顺序地取出一部分元素的方式。

排列和组合都涉及到元素的选择和顺序,但它们在选择的要求上有所不同。

1.1 排列排列的计算公式为:P(n, m) = n! / (n-m)!,其中n表示元素总数,m表示需要选择的元素个数,n!表示n的阶乘。

1.2 组合组合的计算公式为:C(n, m) = n! / (m!(n-m)!),其中n表示元素总数,m表示需要选择的元素个数,n!表示n的阶乘。

2. 二项式定理二项式定理是数学中一个非常重要的定理,它描述了一个二项式的幂展开式。

二项式是一个形如(a+b)^n的表达式,而二项式定理则给出了(a+b)^n的展开形式。

二项式定理的表达式为:(a+b)^n = C(n, 0)a^n b^0 + C(n, 1)a^(n-1)b^1 + ... + C(n, n-1)a^1 b^(n-1) + C(n, n)a^0 b^n。

其中C(n, k)表示从n个元素中选择k个元素的组合数。

二项式定理的展开形式中包含了n+1个项,每一项的系数是组合数C(n, k),指数是a和b的幂。

二项式定理的应用非常广泛,在数值计算、概率统计、组合数学等领域中都得到了广泛的运用。

它可以用来快速计算幂次方的结果,也可以用来求解概率问题或者排列组合问题。

3. 相关例题在学习排列组合和二项式定理的过程中,我们可以通过解决一些典型的例题来加深对这两个知识点的理解。

例题1:某班有10名学生,要从中选择3名学生组成一个小组,问有多少种不同的选择方式?解析:根据排列的计算公式,可以得到答案:P(10, 3) = 10! / 7! = 720。

高中数学知识点归纳排列组合与二项式定理

高中数学知识点归纳排列组合与二项式定理

高中数学知识点归纳排列组合与二项式定理在高中数学中,排列组合是一种重要的概念与工具,它涉及到对对象的选取和排列的方式。

而在排列组合的基础上,我们还能引出二项式定理,进一步探讨多项式的展开与计算。

本文将对这些数学知识点进行归纳总结和讨论。

一、排列组合的基本概念1.1 排列排列是从给定的一组对象中,按照一定的顺序选择若干个对象进行排列。

假设有n个不同的对象,要从中选择r个对象进行排列,可以得到的排列数记为P(n,r)。

P(n,r) = n!/(n-r)!1.2 组合组合是指从给定的一组对象中,无视其顺序,选择若干个对象。

同样假设有n个不同的对象,要从中选择r个对象进行组合,可以得到的组合数记为C(n,r)。

C(n,r) = n!/(r!(n-r)!)1.3 重复排列与重复组合当给定的一组对象中存在重复的元素时,我们可以计算可能的重复排列与重复组合。

计算公式如下:重复排列:P(n1,n2,...,nk) = n!/(n1!n2!...nk!)重复组合:C(n+r-1,r) = (n+r-1)!/(r!(n-1)!)二、排列组合的应用2.1 生日问题生日问题是指在一个房间里,至少有两个人生日相同的概率有多大。

利用排列组合的思想可以很方便地解决这个问题。

在一个房间里,有n 个人,假设有365天可以选作生日。

我们可以计算至少有两个人生日相同的概率,即为1减去没有人生日相同的概率。

P(at least two people have the same birthday) = 1 - P(no two people have the same birthday)= 1 - C(365,n)/365^n2.2 二项式定理与展开二项式定理是代数中的重要定理之一,它描述了两个数之和的幂展开后的表达式。

假设有实数a和b以及正整数n,根据二项式定理可以将(a+b)^n展开为:(a+b)^n = C(n,0)a^n*b^0 + C(n,1)a^(n-1)*b^1 + C(n,2)a^(n-2)*b^2 + ... + C(n,n-1)a^1*b^(n-1) + C(n,n)a^0*b^n2.3 二项式系数与组合恒等式二项式系数指的是二项式展开中各项的系数。

高中数学排列组合及二项式定理知识点

高中数学排列组合及二项式定理知识点

高中数学排列组合及二项式定理知识点高中数学之排列组合二项式定理一、分类计数原理和分步计数原理:分类计数原理:完成某事有多种不同的方法,这些方法间是彼此独立的,任选其中一种方法都能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的和。

分步计数原理:完成某事必须分成几个步骤,每个步骤都有不同的方法,而每个步骤中的任何一种方法与下一步骤中的每一个方法都可以连接,只有依次完成所有各步,才能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的积。

区别:如果任何一类办法中的任何一种方法都能完成这件事,则选用分类计数原理,即类与类之间是相互独立的,即“分类完成”;如果只有当n个步骤都做完,这件事才能完成,则选用分步计数原理,即步与步之间是相互依存的,连续的,即“分步完成”。

二、排列与组合:1)排列与组合的区别和联系:都是研究从一些不同的元素中取出n个元素的问题;区别:前者有顺序,后者无顺序。

2)排列数、组合数:排列数的公式:Ann(n-1)(n-2)。

(n-m+1)=n。

注意:①全排列:Ann。

②记住下列几个阶乘数,1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720;排列数的性质:①AnnAn-1将从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素,分两步完成:第一步从n个元素中选出1个排在指定的一个位置上;第二步从余下n-1个元素中选出m-1个排在余下的m-1个位置上)②AnmAn-1An-1将从n个不同的元素中取出m(m≤n)个元素,分两类完成:第一类:m个元素中含有a,分两步完成:第一步将a排在某一位置上,有m不同的方法。

第二步从余下n-1个元素中选出m-1个排在余下的m-1个位置上)即有mAn-1种不同的方法。

第二类:m个元素中不含有a,从n-1个元素中取出m个元素排在m个位置上,有An-1种方法。

组合数的公式:Cmnmm!(n-m)!/m!组合数的性质:CnCn从n个不同的元素中取出m个元素后,剩下n-m个元素,也就是说。

高中数学专题讲解排列组合及二项式定理

高中数学专题讲解排列组合及二项式定理

排列组合及二项式定理【基本知识点】1.二项式系数的性质:(a b)n展开式的二项式系数是C n0, C n1, C n2,,, C n n. C n r可以看成以r为自变量的函数 f ( r ) ,定义域是{0,1, 2, , n} ,( 1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵C n m C n n m).( 2)增减性与最大值:当 n 是偶数时,中间一项n n 1n1C n2取得最大值;当n是奇数时,中间两项C n2, C n2取得最大值.( 3)各二项式系数和:∵(1x)n 1 C n1 x C n r x r x n,令 x 1,则2n C n0C n1C n2C n r C n n【常见考点】一、可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店” ,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数。

(1)有 4 名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有 4 名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将 3 封不同的信投入 4 个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)34( 2)43(3)43二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.( 4)A, B, C, D, E五人并排站成一排,如果A, B 必须相邻且B 在 A 的右边,那么不同的排法种数有【解析】:把 A, B 视为一人,且 B 固定在 A 的右边,则本题相当于 4 人的全排列,A4424 种( 5) 3 位男生和3 位女生共 6 位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是()A.360B. 188C.216D.96【解析】:间接法 6 位同学站成一排, 3 位女生中有且只有两位女生相邻的排法有,C32A 22A 24 A 22 =432 种高☆考♂资♀源 ?网☆其中男生甲站两端的有 A 12C32 A 22A 23 A 22 =144 ,符合条件的排法故共有288三.相离问题插空法:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端 .( 6)七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是【解析】:除甲乙外,其余 5 个排列数为A5种,再用甲乙去插 6 个空位有A2种,不同的排法种数是A5 A23600 种5656( 7)书架上某层有 6 本书,新买 3 本插进去,要保持原有 6 本书的顺序,有种不同的插法(具体数字作答)【解析】: A 17A 18A 19 =504(8)马路上有编号为 1, 2,3, , 9 九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?【解析】:把此问题当作一个排对模型,在 6 盏亮灯的 5 个空隙中插入 3 盏不亮的灯C53种方法 , 所以满足条件的关灯方案有10 种.四.元素分析法(位置分析法):某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。

高中数学高考总复习---排列组合、二项式定理知识讲解及考点梳理

高中数学高考总复习---排列组合、二项式定理知识讲解及考点梳理

高中数学高考总复习---排列组合、二项式定理知识讲解及考点梳理【高考展望】命题角度:该部分的命题就是围绕两个点展开.第一个点是围绕排列,组合展开,设计利用排列组合和两个基本原理求解的实际计数问题的试题,目的是考查对排列组合基本方法的掌握程度,考查分类与整合的思想方法,试题都是选择题或者填空题,难度中等或者偏易;第二点是围绕二项式定理展开,涉及利用二项式的通项公式计算二项式中特定项的系数、常数项、系数和等试题,目的是考查对二项式定理的掌握程度和基本的运算求解能力,试题也都是选择题或者填空题,难度中等.预计高考对该部分的考查基本方向不变,即考查简单的计数问题、二项式定理的简单应用,但由于排列,组合试题的特点,也不排除出现难度稍大的试题的可能.复习建议:该部分的复习以基本问题为主,要点有两个:一个是引导学生掌握解决排列,组合问题的基本思想,即分类与分步的思想,使学生在解题时有正确的思维方向;一个是掌握好二项展开式的通项公式的应用,这是二项式定理的考查核心.【知识升华】一、排列与组合1、分类计数原理与分步计数原理是关于计数的两个基本原理,两者的区别在于分步计数原理和分步有关,分类计数原理与分类有关.2、排列与组合主要研究从一些不同元素中,任取部分或全部元素进行排列或组合,求共有多少种方法的问题.区别排列问题与组合问题要看是否与顺序有关,与顺序有关的属于排列问题,与顺序无关的属于组合问题.3、排列与组合的主要公式①排列数公式:)1()1()!(!+-⋅⋅⋅-=-=mnnnmnnA mn(m≤n)A nn=n! =n(n―1)(n―2) ·…·2·1.②组合数公式:12)1()1()1()!(!!⨯⨯⋅⋅⋅⨯-⨯+-⋅⋅⋅-=-=mmmnnnmnmnC mn(m≤n).③组合数性质:①mnnmnCC-=(m≤n). ②nnnnnnCCCC2210=+⋅⋅⋅+++③1314202-=⋅⋅⋅++=⋅⋅⋅++nnnnnnCCCCC4、分类应在同一标准下进行,确保“不漏”、“不重”,分步要做到“步骤连续”和“步骤独立”,并能完成事项.5、界定“元素与位置”要辩证地看待,“特殊元素”、“特殊位置”可直接优先安排,也可间接处理.6、解排列组合综合问题注意先选后排的原则,复杂的排列、组合问题利用分类思想转化为简单问题求解.7、常见的解题策略有以下几种:(1)特殊元素优先安排的策略;(2)合理分类与准确分步的策略;(3)排列、组合混合问题先选后排的策略;(4)正难则反、等价转化的策略;(5)相邻问题捆绑处理的策略;(6)不相邻问题插空处理的策略;(7)定序问题除法处理的策略;(8)分排问题直排处理的策略;(9)“小集团”排列问题中先整体后局部的策略;(10)构造模型的策略.二、二项式定理1、二项式定理(a +b)n =C 0n an +C1n an-1b+…+Crn an-rbr +…+Cnn bn,其中各项系数就是组合数Crn,展开式共有n+1项,第r+1项是Tr+1 =C rn an-rbr.2、二项展开式的通项公式二项展开式的第r+1项Tr+1=C rn an-rbr(r=0,1,…n)叫做二项展开式的通项公式。

高中数学排列组合知识讲解

高中数学排列组合知识讲解

模块九 排列与组合、二项式定理第一部分:排列、组合 一。

计数原理加法计数原理:如果完成一件事情可以分为m 类,每一类的方法数分别是:N 1,N 2,N 3,…..N m ,则完成这件事情共有N 1+N 2+N 3+…..+N m 种方法。

(又称分类计数原理)乘法计数原理:如果完成一件事情须分为m 步,每一步的方法数分别是:N 1,N 2,N 3,…..N m ,则完成这件事情共有N 1⨯N 2⨯N 3⨯…..⨯N m 种方法。

(又称分类计数原理) 分类计数原理与分步计数原理是计数问题的基本原理,它贯穿于全章学习的始终,体现了解决问题时将其分解的两种常用方法,即把问题分类解决和分步解决。

正确区分和使用两个原理是学好本章的关键,其核心是“完成一件事”是“分类”完成,还是“分步”完成. 二。

排列数、组合数的定义①排列数:从n 个元素中取出m 个排成一列(即排入m 个位置),共有mn A 种排法。

A m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1).特别的:!n A nn = ②组合数:从n 个元素中取出m 个形成一个组合,共有mn C 种取法。

C m n =!)!(!m m n n -特别地:1,10==nn n C C组合数的两个性质: (1)C m n =C mn n-; (2)C m n 1+=C m n +C 1-m n. 三。

解决排列、组合问题的四大原则及基本方法1. 特殊优先原则该原则是指在有限制的排列组合问题中优先考虑特殊元素或特殊位置.范例甲、乙、丙三个同学在课余时间负责一个计算机房的周一至周六的值班工作,每天1人值班,每人值班2天,如果甲同学不值周一的班,则可以排出不同的值班表有( ) A.90种 B.89种 C.60种 D.59种解析:特殊元素优先考虑,甲同学不值周一的班,则先考虑甲,分步完成:①从除周一的5天中任取2天安排甲有25C 种;②从剩下的4天中选2天安排乙有24C 种;③仅剩2天安排丙有22C 种.由分步乘法计数原理可得一共有22254260C C C =··种,即选C. 评注:特殊优先原则是解有限制的排列组合问题的总原则,对有限制的元素和有限制的位置一定要优先考虑. 2.先取后排原则该原则充分体现了mmmn m n C A A =·的精神实质,先组合后排列,从而避免了不必要的重复与遗漏.4名教师分配到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分配方案共有( ). A.12种 B.24种 C.36种 D.48种解析:先分组再排列:将4名教师分成3组有24C 种分法,再将这三组分配到三所学校有33A 种分法,由分步乘法计数原理知一共有234336C A =·种不同分配方案.评注:先取后排原则也是解排列组合问题的总原则,尤其是排列与组合的综合问题.若本例简单分步:先从4名教师中取3名教师分给3所学校有34A 种方法,再将剩下的1名教师分给3所学校有3种选择,则共有34372A =·种分配方案,则有明显重复(如:甲、乙、丙、丁和甲、乙、丁、丙).因此,处理多元素少位置问题时一般采用先取后排原则.3.正难则反原则若从正面直接解决问题有困难时,则考虑事件的对立事件,从不合题意要求的情况入手,再整体排除.100件产品中有6件次品,现从中任取3件产品,至少取到1件次品的不同取法的种数是( ) A.12694C CB.12699C CC.3310094C C -D.3310094A C -解析:从100件次品中取3件产品,至少有1件次品的对立事件是取到3件全部是正品,即从94件正品中取3件正品有394C 种取法,所以满足条件的不同取法是3310094C C -,故选C.如果从正面考虑,则必须分取到1,2,3件次品这三类,没有应用排除法来得简单.而本例最易迷惑人的是B:12699C C ,即从6件次品中取1件确保了至少有1件次品,再从剩下的99件产品中任取2件即可.事实上这样分步并不相互独立,第一步对第二步有明显影响,设次品为ABCDEF ,正品为甲乙丙丁戊…则12699C C 可以是AB甲,也可能是BA甲,因而重复.评注:正难则反原则也是解决排列组合问题的总原则,如果从正面考虑不易突破,一般寻找反面途径.利用正难则反原则的语境有其规律,如当问题中含有“至少”,“最多”等词语时,易用此原则. 4.策略针对原则不同类型的排列、组合问题有着不同的应对策略,不同的限制条件要采用不同的解题方法.①相邻问题捆绑法(整体法),不相邻问题插空法人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

二项式定理与排列组合的知识点总结

二项式定理与排列组合的知识点总结

二项式定理与排列组合的知识点总结二项式定理是高中数学中的一个重要定理,它与排列组合有着密切的联系。

本文将对二项式定理和排列组合的知识点进行总结,希望能够为读者提供清晰明了的概念和理解。

一、排列组合的基本概念排列组合是数学中研究对象的一种组织方式。

排列是指将一组元素按照一定顺序进行布置,而组合是指从一组元素中取出若干元素组成一个集合。

1. 排列排列是指从一组元素中有序地选取若干个元素进行布置。

主要分为两种类型:有放回排列和无放回排列。

有放回排列是指在选择完元素后将其放回原处,元素可以被多次选取。

而无放回排列是指在选择完元素后不放回,下次选择时不能再选取。

2. 组合组合是指从一组元素中无序地选择若干个元素进行组合。

同样地,组合也可以分为有放回组合和无放回组合两种类型。

二、二项式定理的概念和公式二项式定理是代数学中的一个重要定理,用于展开二项式的幂。

它表述了如下公式:(a + b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b + C(n,2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n,n-1)ab^(n-1) + C(n,n)b^n其中,a,b是实数或者变量,n为非负整数。

C(n, k)表示从n个元素中取出k个元素的组合数,也称为二项系数。

具体计算公式如下:C(n, k) = n! / (k!(n-k)!)三、二项式定理与排列组合的关系二项式定理中的二项系数C(n, k)正是组合数的计算公式,说明了二项式展开式中各项系数的求解方法。

1. 二项式系数的性质二项系数具有一些重要的性质,包括对称性、加法原理和乘法原理等。

这些性质在解决排列组合问题时具有重要的指导作用。

2. 应用举例利用二项式定理和排列组合的知识,可以解决一些实际问题。

比如,求解一组数的幂展开式中某一项的系数、计算某些特殊排列组合的总数等等。

四、应用示例在实际应用中,二项式定理与排列组合经常被用于解决一些概率、统计和计算问题。

数学中的排列组合与二项式定理

数学中的排列组合与二项式定理

数学中的排列组合与二项式定理在数学中,排列组合和二项式定理是重要的概念和原理。

它们在解决问题、计算概率等方面起着重要的作用。

一、排列组合排列组合是数学中用来描述和计算对象排列和选择方式的概念。

排列是从一组对象中选取若干个进行有序排列,而组合是从一组对象中选取若干个进行无序组合。

1.1 排列排列是从一组对象中选取若干个进行有序排列的方式。

假设我们有n个不同的对象,要从中选取r个进行排列,则排列的方式数用P(n,r)表示。

计算排列的方式数的公式为:P(n,r) = n! / (n-r)!其中,n!表示n的阶乘,即n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 2 * 1。

排列的应用非常广泛,比如在数学竞赛中,求解一道题目需要按照一定的规则对给定的元素进行排列。

1.2 组合组合是从一组对象中选取若干个进行无序组合的方式。

与排列不同,组合不考虑对象的顺序。

假设我们有n个不同的对象,要从中选取r个进行组合,则组合的方式数用C(n,r)表示。

计算组合的方式数的公式为:C(n,r) = n! / (r! * (n-r)!)组合通常用于解决计算概率、统计样本等问题。

比如在概率问题中,我们需要计算从一组给定的元素中选取若干个元素的所有可能组合的概率。

二、二项式定理二项式定理是数学中一个非常重要的定理,它描述了如何展开一个二项式的幂。

一个二项式表示如下:(a + b)^n其中,a和b是实数或者变量,n是非负整数。

二项式定理给出了展开(a + b)^n所得的多项式的各项系数。

二项式定理的表达式如下:(a + b)^n = C(n,0) * a^n * b^0 + C(n,1) * a^(n-1) * b^1 + C(n,2) * a^(n-2) * b^2 + ... + C(n,n-1) * a^1 * b^(n-1) + C(n,n) * a^0 * b^n其中,C(n,r)表示从n个元素中选取r个元素的组合数量。

高考数学基础知识总结:第10章 排列组合二项定理

高考数学基础知识总结:第10章 排列组合二项定理

高中数学第十章-排列组合二项定理考试内容:分类计数原理与分步计数原理.排列.排列数公式.组合.组合数公式.组合数的两个性质.二项式定理.二项展开式的性质.考试要求:(1)掌握分类计数原理与分步计数原理,并能用它们分析和解决一些简单的应用问题.(2)理解排列的意义,掌握排列数计算公式,并能用它解决一些简单的应用问题.(3)理解组合的意义,掌握组合数计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的应用问题.(4)掌握二项式定理和二项展开式的性质,并能用它们计算和证明一些简单的问题.§10. 排列组合二项定理知识要点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理.2. 可.以有..的排列...重复..元素从m个不同元素中,每次取出n个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n位上选取元素的方法都是m个,所以从m个不同元素中,每次取出n个元素可重复排列数m·m·… m = m n.. 例如:n件物品放入m个抽屉中,不限放法,共有多m种)少种不同放法?(解:n二、排列.1. ⑪对排列定义的理解.定义:从n个不同的元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定顺序......排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.⑫相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同.⑬排列数.从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素排成一列,称为从n个不同元素中取出m个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号mn A 表示.⑭排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m ∈≤-=+--=注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m n m n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C 2. 含有可重元素......的排列问题. 对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n 又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑪组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.⑫组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C mn mmm n mn-=+--== ⑬两个公式:①;m n n mn CC -= ②m n m n m n C C C11+-=+①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有m n C )②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C 1-m n ,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C mn种,依分类原理有mn m n m n C C C11+-=+.⑭排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系. ⑮①几个常用组合数公式 n n nn n n C C C 2210=+++ 11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n k n m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nC kC C C C C C C C C C C C②常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-) ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用m n m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C . vi. 构造二项式. 如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅-- ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有m m m n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而m m A 则是“局部排列”.又例如①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-. ②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A nn ⋅--. ③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A .注:①③区别在于①是确定的座位,有22A 种;而③的商品地位相同,是从n 件不同商品任取的2个,有不确定性.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?m m n m n m n A A 1+---⋅(插空法),当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m 个元素的全排列有m m A 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法?解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n !/ m !;解法二:(比例分配法)m m n n A A /.⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有kknnn n k n kn AC C C )1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?有3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)又例如将200名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少? (!2/102022818C C C P =)注意:分组与插空综合. 例如:n 个元素全排列,其中某m 个元素互不相邻且顺序不变,共有多少种排法?有mm mm n mn m n A A A /1+---⋅,当n – m+1 ≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得x 2x 4球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式(如图 所示)故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用n a a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11...21321,进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n n A C .⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某r 个指定位置则有rk r n r r A A --.例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A (一类是不取出特殊元素a ,有mn A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后再从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的) ⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。

高考排列组合及二项式定理知识总结与例题讲解(5分)

高考排列组合及二项式定理知识总结与例题讲解(5分)
练:在 的展开式中系数最大的项是多少?
解:假设 项最大,
,化简得到 ,又 , ,展开式中系数最大的项为
题型七:含有三项变两项;
例:求当 的展开式中 的一次项的系数?
解法①: , ,当且仅当 时, 的展开式中才有x的一次项,此时 ,所以 得一次项为
它的系数为 。
解法②:
故展开式中含 的项为 ,故展开式中 的系数为240.
2、 2、
2、4n
3、 的展开式中的有理项是展开式的第项
3、3,9,15,21
4、(2x-1)5展开式中各项系数绝对值之和是
4、(2x-1)5展开式中各项系数系数绝对值之和实为(2x+1)5展开式系数之和,故令x=1,则所求和为35
5、求(1+x+x2)(1-x)10展开式中x4的系数
5、 ,要得到含x4的项,必须第一个因式中的1与(1-x)9展开式中的项 作积,第一个因式中的-x3与(1-x)9展开式中的项 作积,故x4的系数是
解:设 展开式中各项系数依次设为
,则有 ①, ,则有 ②
将①-②得:
有题意得, , 。
练:若 的展开式中,所有的奇数项的系数和为 ,求它的中间项。
解: , ,解得
所以中间两个项分别为 , ,
题型六:最大系数,最大项;
例:已知 ,若展开式中第 项,第 项与第 项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大项的系数是多少?
练:求式子 的常数项?
解: ,设第 项为常数项,则 ,得 , , .
题型八:两个二项式相乘;
例:
解:
.
练:
解:
.
练:
解:
题型九:奇数项的系数和与偶数项的系数和;
例:

完整版)高考排列组合知识点归纳

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完整版)高考排列组合知识点归纳第四讲:排列组合一、分类计数原理与分步计数原理1.分类加法计数原理:对于一件事情,有两种不同的方案,第一类方案有m种不同的方法,第二类方案有n种不同的方法,那么完成这件事情共有m+n种不同的方法。

2.分步乘法计数原理:完成一件事情需要两个步骤,第一步有m种不同的方法,第二步有n种不同的方法,那么完成这件事情共有m×n种不同的方法。

二、排列数1.组合:从n个元素中取出m个元素,记作Cnmn!/m!(n-m)!2.排列:1)全排列:将n个元素全排列,记作Ann!2)从n个元素中取出m个元素,并将这m个元素全排列,记作Anmn!/ (n-m)!三、二项式定理a+b)nC n 0 a n b 0C n 1 a n-1 b 1 C n n abn1.二次项系数之和:Cnr2.展开式的第r项:Tr+1Cnr例题1:(x-1)4的展开式中的常数项是()A、6.B、4.C、-4.D、-6例题2:在二项式(x-2y) 5的展开式中,含x2y3的项的系数是()A、-20.B、-3.C、6.D、20 随堂训练:1、在二项式(x21)5的展开式中,含x4的项的系数是()A、-10.B、10.C、-5.D、52、(1/x-2x25的展开式中的常数项是()A、5.B、-5.C、10.D、-103、在二项式(x+3y)6的展开式中,含x2y4的项的系数是()A、45.B、90.C、135.D、2704、已知关于x的二项式(x+3an的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a的值为()A、1.B、±1.C、2.D、±25、(1-2x)(1-3x)4的展开式中,x2的系数等于?6、(ax21/2x-2)7的展开式中各项系数的和为243,则该展开式中常数项为?7、(x22)2x的展开式中常数项是70,则n=?若展开式(ax+)(2x+)5中常数项为-40,则a=?四、排列组合题型总结解决排列组合综合性问题的一般过程如下:1.认真审题,弄清要做什么事;2.确定采取分步还是分类,或分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类;3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合问题(无序),元素总数是多少及取出多少个元素;4.解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略。

高中数学知识点总结及公式大全排列组合与二项式定理

高中数学知识点总结及公式大全排列组合与二项式定理

高中数学知识点总结及公式大全排列组合与二项式定理高中数学知识点总结及公式大全:排列组合与二项式定理一. 排列组合排列组合是高中数学中重要的知识点之一,用于解决计数问题。

排列组合分为排列和组合两种情况。

1. 排列排列是指从一组对象中按照一定的顺序选择若干个对象进行排列。

高中数学中常用的排列公式为:An= n!/(n-r)!,其中n表示总数,r表示选取的个数。

排列的特点是考虑顺序,即不同的顺序被视为不同的排列。

2. 组合组合是指从一组对象中选择若干个对象进行组合,不考虑顺序。

高中数学中常用的组合公式为:Cn= n!/[(n-r)!*r!],其中n表示总数,r表示选取的个数。

组合的特点是不考虑顺序,即不同的顺序被视为相同的组合。

二. 二项式定理二项式定理是高中数学中的重要定理之一,用于展开一个任意次数的二项式表达式。

二项式定理的公式为:(a+b)^n = Cn0 * a^n * b^0 + Cn1 * a^(n-1) * b^1 + Cn2 * a^(n-2) * b^2 + ... + Cnr * a^(n-r) * b^r + ... + Cnn * a^0 * b^n 其中Cnr代表组合数,表示从n中选取r个的组合数。

三. 相关数学公式除了排列组合和二项式定理,高中数学还有许多重要的公式需要掌握。

1. 三角函数相关公式:- 三角恒等式:sin^2x + cos^2x = 1;tanx = sinx/cosx- 三角和差公式:sin(x ± y) = sinx*cosy ± cosx*siny;cos(x ± y) = cosx*cosy - sinx*siny- 三角倍角公式:sin2x = 2sinxcosx;cos2x=cos^2x-sin^2x=2cos^2x-1=1-2sin^2x2. 数列与数列求和公式:- 等差数列通项公式:an = a1 + (n-1)d;等差数列前n项和公式:Sn = n/2(a1 + an) = n/2(2a1 + (n-1)d)- 等比数列通项公式:an = a1 * r^(n-1);等比数列前n项和公式:Sn = (a1(1-r^n))/(1-r)3. 平面几何相关公式:- 点到直线的距离公式:d = | Ax0 + By0 + C | / √(A^2 + B^2)- 两点间距离公式:d = √[(x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2]- 矩形面积公式:S = a * b- 三角形面积公式:S = 1/2 * a * b * sinγ以上只是数学知识点的一部分,针对不同的题目和问题,可能还需要运用其他公式和方法进行解题。

高中数学中的排列组合和二项式定理

高中数学中的排列组合和二项式定理

排列组合和二项式定理是高中数学中的重要内容,它们在解决实际问题中有着广泛的应用。

本文将从这三个概念的定义、性质、应用等方面进行阐述。

排列组合和二项式定理都是与排列组合相关的重要数学概念。

排列组合主要用于计算有限集合中元素的排列组合数,而二项式定理则是一个数学公式,描述了两个二进制数的组合方式。

排列组合和二项式定理在数学中有着广泛的应用。

首先,在组合数学中,排列组合被用来计算组合的系数。

例如,在计算从n个不同元素中选取k个元素的组合数时,可以使用排列组合的方法来计算。

此外,排列组合还可以用于解决一些概率问题,例如,在抽奖活动中,可以通过计算不同号码的组合数来计算中奖的概率。

其次,二项式定理在统计学和概率论中有着广泛的应用。

例如,在计算平均数、方差和标准差等统计量时,可以使用二项式定理来计算。

此外,二项式定理还可以用于解决一些概率问题,例如,在计算抛硬币的正反面出现的概率时,可以使用二项式定理来计算。

排列组合和二项式定理的应用非常广泛,下面举几个例子来说明:1. 计算组合数:假设要从n个不同元素中选取k个元素,不考虑顺序,那么可以使用排列组合的方法来计算组合数。

具体地,可以计算出所有可能的排列数,然后除以从n个元素中选取k个元素的排列数。

例如,从5个不同元素中选取3个元素的组合数为C(5,3) = 10。

2. 计算概率:假设要进行一次抽奖活动,其中有10个不同的号码,每个号码出现的概率为1/10。

那么可以计算出所有可能的组合数,即10个不同的号码的排列数。

然后,根据二项式定理来计算中奖的概率。

具体地,可以计算出中奖的概率等于中奖号码出现的次数与总次数的比值。

例如,如果中奖号码为5号,那么中奖的概率等于5/10 = 0.5。

3. 计算统计量:假设要进行一次考试,共有10道题目,每道题目有3个选项。

那么可以计算出所有可能的组合数,即30种不同的答案组合方式。

然后,根据二项式定理来计算平均分数、方差和标准差等统计量。

排列与组合的二项式定理与展开

排列与组合的二项式定理与展开

排列与组合的二项式定理与展开二项式定理是组合数学中的一个重要定理,它描述了两个数的幂次幂在展开后的形式。

在排列与组合的学习中,二项式定理被广泛应用,能够帮助我们解决各种实际问题。

一、二项式定理的基本概念在介绍二项式定理之前,我们需要了解一些基本概念。

首先是排列与组合的定义:排列:从一组元素中选出几个不同元素按一定的顺序排列起来,称为排列。

若从n个元素中选取m个元素进行排列,则排列数记作A(n,m)。

组合:从一组元素中选出几个不同元素按任意顺序排列起来,称为组合。

若从n个元素中选取m个元素进行组合,则组合数记作C(n,m)。

二、二项式定理的表述现在我们正式介绍二项式定理。

根据二项式定理,对于任意的实数a和b以及自然数n,有如下等式成立:(a+b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + ... + C(n,n)*a^0*b^n 其中C(n,m)表示从n个元素中选取m个元素进行组合,也被称为二项式系数。

三、二项式定理的展开二项式定理给出了(a+b)^n的展开形式,我们可以通过二项式定理来计算幂指数较大的数的幂。

1. 当n = 0时,(a+b)^0 = C(0,0)*a^0*b^0 = a^0*b^0 = 1;2. 当n = 1时,(a+b)^1 = C(1,0)*a^1*b^0 + C(1,1)*a^0*b^1 = a + b;3. 当n = 2时,(a+b)^2 = C(2,0)*a^2*b^0 + C(2,1)*a^1*b^1 +C(2,2)*a^0*b^2 = a^2 + 2ab + b^2。

可以看出,展开后的结果是一个多项式,每一项都是a和b的幂的乘积,并且系数是由组合数C(n,m)确定。

四、二项式定理的应用二项式定理在组合数学中有广泛的应用,尤其是在概率和统计学中。

通过利用二项式定理展开,我们可以计算组合数,求解复杂的概率问题,进一步推导其他数学定理。

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2007年高考数学试题分类详解排列组合二项式定理1、(全国1理10)21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n =A .3B .4C .5D .6解.21()n x x-的展开式中,常数项为15,则223331()()15n n nn C x x -=,所以n 可以被3整除,当n=3时,13315C =≠,当n=6时,2615C =,选D 。

2、(全国1文5)甲、乙、丙3位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有A .36种B .48种C .96种D .192种 解.甲、乙、丙3位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有23344496C C C ⋅⋅=种,选C 。

3、(全国2理10)从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有 (A)40种 (B) 60种 (C) 100种 (D) 120种解.从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有225360C A =种,选B 。

4、(全国2文10)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有( ) A .10种 B .20种 C .25种 D .32种解.5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有25=32种,选D 。

5、(北京文5)某城市的汽车牌照号码由2个英文字母后接4个数字组成,其中4个数字互不相同的牌照号码共有( )A.()2142610C A 个 B.242610A A 个C.()2142610C个D.242610A 个解析:某城市的汽车牌照号码由2个英文字母后接4个数字组成,其中4个数字互不相同的牌照号码共有()2142610C A 个,选A 。

6、(北京理5)记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有( ) A.1440种 B.960种 C.720种 D.480种 解析:5名志愿者先排成一排,有55A 种方法,2位老人作一组插入其中,且两位老人有左右顺序,共有5524A ⋅⋅=960种不同的排法,选B 。

7、(江苏7)若对于任意实数x ,有3230123(2)(2)(2)x a a x a x a x =+-+-+-,则2a 的值为(B )A .3B .6C .9D .12 解析:33)]2(2[-+=x x 62232==C a 选B8、(福建理9)把1+(1+x )+(1+x)2+…+(1+x )n 展开成关于x 的多项式,其各项系数和为a n ,则112lim--∞→nn n a a 等于A41 B 21C 1D 2 解析:令x=1得a n =1+2+22+ (2)=12212111-=--++n n ,222322lim 112lim 11=--⋅=--++∞→∞→n n n n n n a a ,选D9、(福建文12)某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,从“×××××××0000”到“×××××××9999”共10000个号码.公司规定:凡卡号的后四位带有数字“4”或“7”的一律作为“优惠卡”,则这组号码中“优惠卡”的个数为 A.2000 B.4096 C.5904 D.8320解析:10000个号码中不含4、7的有84=4096,故这组号码中“优惠卡”的个数为10000-4096=5904,选C 10、(湖南文5)在()()1nx n N *+∈的二项展开式中,若只有5x的系数最大,则n =A .8B . 9 C. 10 D .11 【答案】C【解析】只有5x 的系数最大,5x 是展开式的第6项,第6项为中间项,展开式共有11项,故n=1011、(江西理4)已知n展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则n 等于( )A.4 B.5 C.6 D.7解析:展开式中,各项系数的和为4n,各项二项式系数的和为2n ,由已知得2n =64,所以n=6,选C12、(江西文5)设2921101211(1)(21)(2)(2)(2)x x a a x a x a x ++=+++++++ , 则01211a a a a ++++ 的值为( ) A.2-B.1-C.1D.2解析:令2x +=1,右边为01211a a a a ++++ ;左边把1x =-代入299(1)(21)2(1)2x x ++=-=-,01211 2.a a a a ∴++++=- 选A.13、(湖北理1文3)如果2323nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为( )A.3 B.5 C.6 D.10答案:选B解析:由展开式通项有()21323rn rr r nT Cx x -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭()2532r r n r n rn C x --=⋅⋅-⋅ 由题意得()52500,1,2,,12n r n r r n -=⇒==- ,故当2r =时,正整数n 的最小值为5,故选B14、(浙江文6)91x ⎫⎪⎭展开式中的常数项是(A) -36 (B)36 (C) -84 (D) 84 【答案】:C【分析】:设常数项为第1r +项,则()9993922111rrrr rr r T C C x x --+⎛⎫=⋅⋅-=⋅-⋅ ⎪⎝⎭令93022r-=,则3r =,故常数项是第四项且484T =-; 15、(重庆理4)若nxx )1(+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A.10B.20C.30D.120【答案】:B【分析】:662166264 6..nr rr r rr n T C xx C x ---+=⇒=⇒=⋅=346620320.r r T C ⇒-=⇒=∴== 16、(重庆文4)(2x -1)6展开式中x 2的系数为(A )15 (B )60 (C )120(D )240【答案】:B【分析】:66242236(21)(12)(1)(2)60.x x T C x x -=-+⇒=-⋅=17、(辽宁文12)将数字1,2,3,4,5,6拼成一列,记第i 个数为i (i 126)a = ,,,,若11a ≠,33a ≠,55a ≠,135a a a <<,则不同的排列方法种数为( )A .18B .30C .36D .48解析:分两步:(1)先排531,,a a a ,1a =2,有2种;1a =3有2种;1a =4有1种,共有5种;(2)再排642,,a a a ,共有633=A 种,故不同的排列方法种数为5×6=30,选B 18、(四川理10)用数字0,1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有( )(A )288个 (B )240个 (C )144个 (D )126个 解析:选B .对个位是0和个位不是0两类情形分类计数;对每一类情形按“个位-最高位-中间三位”分步计数:①个位是0并且比20000大的五位偶数有341496A ⨯⨯=个;②个位不是0并且比20000大的五位偶数有3423144A ⨯⨯=个;故共有96144240+=个. 19、(四川文9)用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有( )(A )48个 (B )36个 (C )24个 (D )18个 解析:选B.个位是2的有33318A =个,个位是4的有33318A =个,所以共有36个.二、填空题 1、(全国1理13)从班委会5名成员中选出3名,分别担任班级学习委员、文娱委员与体育委员,其中甲、乙二人不能担任文娱委员,则不同的选法共有_____种。

(用数字作答) 解.从班委会5名成员中选出3名,分别担任班级学习委员、文娱委员与体育委员,其中甲、乙二人不能担任文娱委员,先从其余3人中选出1人担任文娱委员,再从4人中选2人担任学习委员和体育委员,不同的选法共有123434336C A ⋅=⨯⨯=种。

2、(广东理12)如果一个凸多面体是n 棱锥,那么这个凸多面体的所有顶点所确定的直线共有_____条,这些直线中共有()f n 对异面直线,则(4)____f =;f(n)=______(答案用数字或n 的解析式表示) 答案:(1)2n n +;8;n(n-2)。

解析:(1)2n n +;(4)428f =⨯=;()(2)f n n n =⋅- 3、(天津理11) 若621x ax ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中3x 的系数为5,2则a =__________.(用数字作答) 【答案】2【分析】()621123166()rrrr r r r T C x ax C x a ----+⎡⎤==⎣⎦,当3r =时得到3x 项的系数336522C a a -=⇒= 4、(天津理16) 如图,用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色.要求最多使用3种颜色且相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有__________种(用数字作答).【标准答案】390【分析】 用2色涂格子有26230C ⨯=种方法,用3色涂格子有()3263382360C C ⨯-⨯=种方法,故总共有390种方法.5(天津文12)921x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中常数项是 (用数字作答).解.84【解析】根据二项式展开式通项公式到展开式中常数项是:9293199r r r r r r T C x x C x ---+==,令930r -=得3r =,故有:3984C =6、(天津文16)如图,用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,且两端的格子的颜色也不同,则不同的涂色方法共有 种(用数字作答).解.630【解析】分为三类:第一类是只用两种颜色则为:226230C A = 种,第二类是用三种颜色则为:22116242240C A C C =种, 第三类是用四种颜色则为:4464360C A =种,故共计为630种.7、(全国2 理13)(1+2x 2)(x -1x )8的展开式中常数项为 。

(用数字作答)解.(1+2x 2)(x -1x)8的展开式中常数项为4338812(1)C C ⋅+⋅⋅-=-42。

8、(全国2文16)821(12)1x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 .(用数字作答)解.821(12)1x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为281257C +⋅=. 9、(安徽文12)已知45235012345(1)xa ax a x a x a x a x-=+++++,则())(531420a a a a a a ++++ 的值等于 . 解析:已知45235012345(1)x a a x a x a x a x a x -=+++++,∴024135()16a a a a a a ++=-++= 则())(531420a a a a a a ++++=-256 10、(安徽理12)若(2x 3+x1)n 的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .解析:若(2x 3+x1)n 的展开式中含有常数项,31(2)n rn rrr n T C x --+=⋅为常数项,即732rn -=0,当n =7,r =6时成立,最小的正整数n 等于7. 11、(12江苏)某校开设9门课程供学生选修,其中,,A B C 三门由于上课时间相同,至多选一门,学校规定每位同学选修4门,共有 75 种不同选修方案。

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