39排列、组合、二项式定理
排列、组合、二项式定理精选教学PPT课件

数有多少?
5×5=25
练习2
1.某段铁路上有12个车站,共需准备多少种普通客票?
P122
2.某段铁路上有12个车站,问有多少种不同的票价?
C122
3.用3,5,7,9四个数字,一共可组成多少个没有重 复数字的正整数
P41 P42 P43 P44
练习3
1.在(1+x)10的展开式中,二项式系数最大为 C150 ;
名称
排列
组合
一个~ ~~数
从n个不同元素中取出m个元 素,按一定的顺序排成一列
所有排列的个数
从n个不同元素中取出m个元 素,把它并成一组
所有组合的个数
符号
种数 公式 关系
性质
Pnm
C
m n
Pnm
Pnm
n(n 1) (n m
n! (n m)! Pnn n!
1)
0!
1
排列、组合、二项式定理
知识结构网络图:
排列与组合
二项式定理
排列组合、二项式定理(附答案)

排列组合、二项式定理(附答案)第六章:排列组合与二项式定理一、考纲要求:1.掌握加法原理和乘法原理,能够用这两个原理解决简单的问题。
2.理解排列和组合的意义,掌握排列数和组合数的计算公式以及组合数的性质,并能够用它们解决简单的问题。
3.掌握二项式定理和二项式系数的性质,并能够用它们计算和论证简单的问题。
二、知识结构:加法原理和乘法原理排列和组合排列数和组合数的公式和应用二项式定理和二项式系数的性质和应用三、知识点、能力点提示:1.加法原理和乘法原理是排列组合的基础,掌握这两个原理为处理排列和组合中的问题提供了理论根据。
2.排列和排列数公式是中学代数中的独特内容,研究对象和研究方法与前面掌握的知识不同,解题方法比较灵活。
历届高考主要考查排列的应用题,通常是选择题或填空题。
3.组合和组合数公式是历届高考中常出现的题型,主要考查排列组合的应用题,通常是选择题或填空题。
组合数有两个性质:对称性和递推关系。
4.二项式定理和二项式系数的性质是高中数学中的重要内容,主要考查计算和论证方面的问题,通常是选择题或证明题。
3a4的值为(。
)A.4B.6C.8D.10解:根据二项式定理,展开(2x+3)的四次方可得:2x+3)4= C412x)4+ C422x)3(3)+ C432x)2(3)2+ C442x)(3)3+ C453)416x4+96x3+216x2+216x+81将(2x+3)表示成a+a1x+a2x+a3x+a4x的形式,可得:a+a1x+a2x+a3x+a4x= C4a4+ C41a3x+ C42a2x2+ C43ax3+ C44x416a4+96a3x+216a2x2+216ax3+81x4 由此可得:a+a2a3a4C4a4+ C42a2+ C43a+ C4416a4+216a2+81又因为(2x+3)的系数为1,所以a=2,代入上式可得:a+a2a3a416(2)4+216(2)2+81=8故选C.例21:有两排座位,第一排有3个座位,第二排有5个座位,8名学生入座(每人一个座位),则不同座法的总数是多少?解:对于8个人的任意一个排列均可“按先前排从左到右再后排从左到右”的次序入座,所以应有$P_8$种不同的入座法。
高一数学排列组合二项式定理及其应用分析总结归纳

02
二项式定理及其应用
二项式定理的展开式
二项式定理:(a+b)^n = a^n + n*a^(n-1)*b + n*(n-1)/2*a^(n-2)*b^2 + ... + b^n 展开式特点:每一项的系数是n的阶乘除以(n-k)的阶乘 展开式应用:求解组合问题、概率问题、数列问题等 展开式计算:利用公式进行计算,注意系数和指数的变化规律
多项式定理的应用:在数学、 物理、工程等领域有广泛应用
多项式定理的证明:通过数学 归纳法进行证明
多项式定理的推广:将二项式 定理推广到更高阶的多项式
二项式定理的扩展形式
二项式定理的推广:从n次方推广到任意次方 二项式定理的拓展:从整数推广到实数 二项式定理的推广和拓展:从二项式定理推广到多项式定理 二项式定理的推广和拓展:从二项式定理推广到组合定理
用
期望值:二项 式定理在期望 值计算中的应
用
方差:二项式 定理在方差计
算中的应用
在统计学中的应用
概率计算:二项式定理可以用于计算概率,例如计算抛硬币、掷骰子等事件的概率。 统计推断:二项式定理可以用于统计推断,例如进行假设检验、参数估计等。 统计模型:二项式定理可以用于建立统计模型,例如建立线性回归模型、逻辑回归模型等。 数据分析:二项式定理可以用于数据分析,例如进行数据清洗、数据可视化等。
计算期望:二项 式定理可以用来 计算期望,如 E(X) = Σ[k * P(X=k)]
在代数中的应用
求解多项式方 程:利用二项 式定理求解多
项式方程
求函数值:利 用二项式定理
求函数值
求极限:利用 二项式定理求
极限
求导数:利用 二项式定理求
排列 组合 二项式定理公式

分 类 计 数 原 理 分 步 计 数 原理
做一件事,完成它有n 类不同的办法。
第一类办法中有m1种方法,第二类办法中有m2种方法……,第n 类办法中有mn 种方法,则完成这件事共有:N=m1+m2+…+mn 种方法。
做一件事,完成它需要分成n 个步骤。
第一步中有m1种方法,第二步中有m2种方法……,第n 步中有mn 种方法,则完成这件事共有:N=m1 m2 … mn 种方法。
注意:处理实际问题时,要善于区分是用分类计数原理还是分步计数原理,这两个原理的标志是“分类”还是“分步骤”。
排列 组合 从n 个不同的元素中取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一排,叫做从n 个不同的元素中
取m 个元素的排列。
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 个不同的元素中取m 个元素的组合。
排列数 组合数
从n 个不同的元素中取m(m≤n)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,记为Pnm
从n 个不同的元素中取m(m≤n)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,记为Cnm
选排列数 全排列数
二项式定理
二项展开式的性质 (1)项数:n+1项
(2)指数:各项中的a 的指数由n 起依次减少1,直至0为止;b 的指出从0
起依次增加1,直至n 为止。
而每项中a 与b 的指数之和均等于n 。
(3)二项式系数:
各奇数项的二项式数之和等于各偶数项的二项式的系数之和。
高三数学排列,组合和二项式定理

精品学案:排列,组合和二项式定理高考大纲对排列,组合和二项式定理这一章的考试内容及考试要求为: 1.分类计数和分步计数原理; 2.排列组合公式3.组合组合数公式和组合数的两个性质 4.二项式定理和二项式展开式 考试要求掌握分类计数和分步计数原理,并能用他们解决一些简单的应用问题。
理解排列的意义,掌握排列的计数公式,并能用他解决一些简单的应用问题。
理解组合的意义,掌握组合的计数公式,并能用他解决一些简单的应用问题。
掌握二项式定理和他的展开式的性质,并能用他计算和证明一些简单的应用问题。
要点一计数原理1分类计数原理:做一件事情,完成它可以有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法那么完成这件事共有 12n N m m m =+++种不同的方法2.分步计数原理:做一件事情,完成它需要分成n 个步骤,做第一步有1m 种不同的方法,做第二步有2m 种不同的方法,……,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事有12n N m m m =⨯⨯⨯ 种不同的方法 要点二排列1.排列的概念:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素(这里的被取元素各不相同)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:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m 元素的排列数,用符号mn A 表示3.排列数公式:(1)(2)(1)mn A n n n n m =---+(,,m n N m n *∈≤)和m n A =!()!n n m -4阶乘:!n 表示正整数1到n 的连乘积,叫做n 的阶乘规定0!1=.要点三组合1组合的概念:一般地,从n 个不同元素中取出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2.组合数的概念:从n 个不同元素中取出m ()m n ≤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mn C 表示. 3.组合数公式:(1)(2)(1)!m m n nm m A n n n n m C A m ---+==或)!(!!m n m n C mn -=,,(n m N m n ≤∈*且4组合数的性质1:m n n m n C C -=.规定:10=n C ;2:m n C 1+=m n C +1-m n C要点四二项式定理1.正确理解二项式展开式中的第r +1项,第r +1项的二项式系数,第r +1项的系数之间的差别.2.二项系数的性质问题求二项式系数最大的项,可直接根据二项式系数的增减性与最大值性质,当为n 奇数时,中间两项的二项式系数最大;当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大,若求系数最大的项,则要根据各项系数的正、负变化情况并采用列不等式组、比较系数法求解.3.二项式的某项系数问题该问题解法多样,既可化归为二项式问题求解,又可从组合角度求解,一般地,三项式(a +b+c)n的展开式中,a p b q c r的系数为4.赋值法在二项展开式中的运用赋值法的模式是:对任意的x∈A,某式子恒成立,那么对A中的特殊值,该式子一定成立.特殊值如何选取?视具体问题而定,没有一成不变的规律,它的灵活性较强,一般x0=0, 1,-1取较多.一般地,多项式f(x)的各项系数和为f(1),奇次项系数和为1[(1)(1)]2f f--,偶次项系数和为1[(1)(1)]2f f+-.如二项式系数性质。
排列、组合与二项式定理(理)

二项式定理的未来发展方向
理论完善
随着数学的发展,二项式定理的理论体系将不断完善,新的证明方 法和技巧将不断涌现。
应用拓展
随着各学科的发展,二项式定理的应用领域将不断拓展,特别是在 大数据处理、人工智能和量子计算等领域。
排列数的计算
01
二项式定理也可以用来计算排列数,特别是当排列数的上标和
下标较大时,使用二项式定理可以简化计算过程。
排列数的性质
02
通过二项式定理,我们可以推导出排列数的性质,如排列数的
增减性等。
排列数的递推关系
03
利用二项式定理,我们可以得到排列数的递推关系,从而更方
便地计算排列数。
利用二项式定理解决实际问题
互异性
有序性
排列中的元素顺序是确定的,不能随 意调换。
排列中的元素没有重复出现的情况。
组合的定义与性质
组合的定义
从n个不同元素中取出m个元素 (0<m≤n),不考虑顺序,称为 从n个不同元素中取出m个元素的
一个组合。
互异性
组合中的元素没有重复出现的情况。
无序性
组合中的元素顺序不影响其组合结 果。
排列与组合的关系
利用组合数的性质,通过数学推导推导出二项式定理的展开式。
利用多项式乘法推导
将$(a+b)^n$展开成多项式,然后利用多项式乘法的性质推导出二 项式定理的展开式。
利用幂的性质推导
利用幂的性质,将$(a+b)^n$展开成幂的形式,然后通过数学推导 推导出二项式定理的展开式。
04 二项式定理的应用举例
利用二项式定理计算组合数
排列数、组合数公式及二项式定理的应用

排列数、组合数公式及二项式定理的应用排列数、组合数及二项式定理整理慈济中学全椒 刘1、排列数公式m nA =)1()1(+--m n n n =!!)(m n n -.(n ,m ∈N*,且m n ≤).2、排列恒等式(1)1(1)m m nnA n m A-=-+;(2)1m mn n n A A n m-=-;(3)11m m n n A nA --=;(4)11n n nn n nnA A A ++=-;(5)11m m m n n nA A mA -+=+.(6) 1!22!33!!(1)!1n n n +⋅+⋅++⋅=+-.3、组合数公式mnC=m n m mA A =mm n n n ⨯⨯⨯+-- 21)1()1(=!!!)(m n m n -⋅(n∈N*,m N ∈,且m n≤). 4、组合数的两个性质(1)m nC =m n nC - ; (2)m nC +1-m nC =m n C 1+. 5、排列数与组合数的关系m mn nA m C =⋅! .6、二项式定理:011()()n n n r n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N --*+=+++++∈【注】:1.基本概念:①二项式展开式:右边的多项式叫做()na b +的二项展开式。
②二项式系数:展开式中各项的系数r n C (0,1,2,,)r n =⋅⋅⋅.③项数:共(1)r +项,是关于a 与b 的齐次多项式 ④通项:展开式中的第1r +项rn rrnC a b -叫做二项式展开式的通项。
用1r n r r r n TC a b-+=表示。
2.注意关键点:①项数:展开式中总共有(1)n +项。
②顺序:注意正确选择a ,b ,其顺序不能更改。
()na b +与()nb a +是不同的。
③指数:a 的指数从n 逐项减到0,是降幂排列。
b的指数从0逐项减到n ,是升幂排列。
各项的次数和等于n .④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是012,,,,,,.r n nnnnnC C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅项的系数是a 与b 的系数(包括二项式系数)。
如何利用二项式定理证明排列组合公式

如何利用二项式定理证明排列组合公式在数学中,排列组合公式是计算排列和组合的常用公式之一。
而二项式定理是一个重要的数学定理,可以用来展开一个二项式的多项式。
为了证明排列组合公式可以利用二项式定理,我们首先需要了解排列组合公式的含义和推导过程。
然后,我们将介绍二项式定理的概念和公式,并使用它来证明排列组合公式。
排列组合公式是用来计算从一个集合中选取若干元素的方式数量的公式。
排列是有序选择,组合是无序选择。
在排列中,元素的选取顺序是重要的,而在组合中,元素的选取顺序是不重要的。
在给出排列组合公式之前,我们先来看一下排列和组合的定义:- 排列是从n个元素中选取r个元素进行排列,记作P(n,r)。
- 组合是从n个元素中选取r个元素进行组合,记作C(n,r)。
排列组合公式可以表示为:P(n,r) = n! / (n-r)!C(n,r) = n! / (r!(n-r)!)其中,n!表示n的阶乘。
接下来,我们来介绍二项式定理。
在代数中,二项式定理是一个用于展开一对数之和的多项式的公式。
它可以表示为:(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,r)表示从n个元素中选取r个元素进行组合。
现在,我们开始证明排列组合公式可以利用二项式定理。
首先,我们先利用二项式定理展开二项式(a + b)^n,其中a和b为任意常数,n为正整数。
展开后的多项式以C(n,0)、C(n,1)、...、C(n,n-1)、C(n,n)为系数。
我们可以观察到,二项式(a + b)^n中的每一项都可以与排列组合公式的一个项相对应。
以P(n,r)为例,假设有一个排列包含n个元素,这个排列可以分为r个元素的子排列和(n-r)个元素的子排列。
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。
职高数学——排列、组合与二项式定理

计数原理一、高考要求:掌握分类计数原理及分步计数原理,并能用这两个原理分析和解决一些简单的问题.二、知识要点:1.分类计数原理(又称加法原理):完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有12n N m m m =+++种不同的方法.2.分步计数原理(又称乘法原理):完成一件事,需要分成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 12n N m m m =⨯⨯⨯种不同的方法.三、典型例题: 例1: (1)有红、黄、白色旗子各n 面(n >3),取其中一面、二面、三面组成纵列信号,可以有多少不同的信号?(2)有1元、2元、5元、10元的钞票各一张,取其中一张或几张,能组成多少种不同的币值?(1)解 因为纵列信号有上、下顺序关系,所以是一个排列问题,信号分一面、二面、三面三种情况(三类),各类之间是互斥的,所以用加法原理:①升一面旗:共有3种信号;②升二面旗:要分两步,连续完成每一步,信号方告完成,而每步又是独立的事件,故用乘法原理,因同色旗子可重复使用,故共有3×3种信号;③升三面旗:有N =3×3×3种信号,所以共有39种信号.(2)解 计算币值与顺序无关,所以是一个组合问题,有取一张、二张、三张、四张四种情况,它们彼此互斥的,用加法原理,因此,不同币值有N =14C +24C +34C +44C =15(种). 例4: (1)5本不同的书放在3个不同的书包中,有多少种不同的方法?(2)3个旅客在5家旅店住宿,有多少种不同的方法?(1)解 每本书有3种不同方法,共有35=243种.(2)解 每个人有5种选择,共有53=125种.四、归纳小结:两个基本原理的共同点是,都是研究“完成一件事,共有多少种不同的方法”,它们的区别在于一个与“分类”有关,一个与“分步”有关.如果完成一件事有n 类办法,这n 类办法彼此之间是相互独立的,无论哪一种办法中的哪一种都能单独的完成这件事,求完成这件事的方法种数,就用分类计数原理;如果完成一件事,需要分成n 个步骤,各个步骤都不可缺少,需要完成所有的步骤才能完成这件事,而完成每一个步骤又各有若干方法,求完成这件事方法的种数,就用分步计数原理.五、基础知识训练:(一)选择题:1.将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有( )A.35种B.53种C.3种D.15种2.将4个不同的小球放入3个不同的盒子,其中每个盒子都不空的放法共有( )A.43种B.34种C.18种D.36种3.已知集合M={1,-1,3},N={-4,5,6,-7},从两个集合中各取一个元素作为点的坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第一、二象限内不同的点的个数是( )A.18B.10C.16D.144.用1,2,3,4四个数字在任取数(不重复取)作和,则取出这些数的不同的和共有( )A.8个B.9个C.10个D.5个(二)填空题:5.由数字2,3,4,5可组成________个三位数,_________个四位数,________个五位数.6.用1,2,3…,9九个数字,可组成__________个四位数,_________个六位数.7.从2,3,5,7这四个数中,取出两数来作假分数,这样的假分数有_____ _个.8.全国移动电话号码从1999年7月22日零时开始升到10位,前四位号码为1390,剩下的位数码从0,1,2,…,9中任取6个数字组成(可以重复),该方案的移动电话用户最多能容纳户.9.商店里有15种上衣,18种裤子,某人要买一件上衣或一条裤子,共有_______种不同的选法.要买上衣、裤子各一件,共有_________种不同的选法.10.现有甲组3人,乙组3人,两组进行乒乓球单打对抗(甲组每人必须和乙组每人赛一场),一共有比赛的场数是 .(三)解答题:11.有不同的数学书11本,不同的物理书8本,不同的化学书5本,从中取出不同学科的书2本,有多少种不同的取法?12.用0,1,2,3,4这5个数字,(1)组成比1000小的正整数有多少种不同的方法?(2)组成无重复数字的三位偶数有多少种不同的方法?13.五封不同的信投入四个邮筒,(1)随便投完五封信,有多少种不同投法?(2)每个邮筒中至少要有一封信,有多少种不同投法?排列一、高考要求:理解排列的意义,掌握排列数的计算公式,并能用它解决一些简单的问题.二、知识要点:1.一般地,从n 个不同元素中,任取m(m≤n)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.如果m <n,这样的排列叫做选排列,如果m=n,这样的排列叫做全排列.2.一般地,从n 个不同元素中取出m(m≤n)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 P (或m n A )表示.3.排列数公式:(1)(2)(1)m n P n n n n m =⋅-⋅-⋅⋅-+,其中+∈N n m ,,且m≤n.全排列的排列数等于自然数1到n 的连乘积,这个连乘积叫做n 的阶乘,用n!表示,即!(1)(2)321n n P n n n n ==⋅-⋅-⋅⨯⨯⨯. 排列数公式还可以写成!()!m n n P n m =-.规定0!=1. 三、典型例题: 例: ⑴ 7位同学站成一排,共有多少种不同的排法?解:问题可以看作:7个元素的全排列——77A =5040⑵ 7位同学站成两排(前3后4),共有多少种不同的排法?解:根据分步计数原理:7×6×5×4×3×2×1=7!=5040⑶ 7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?解:问题可以看作:余下的6个元素的全排列——66A =720⑷ 7位同学站成一排,甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?解:根据分步计数原理:第一步 甲、乙站在两端有22A 种;第二步 余下的5名同学进行全排列有55A 种,则共有22A 55A =240种排列方法 ⑸ 7位同学站成一排,甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?解法一(直接法):第一步 从(除去甲、乙)其余的5位同学中选2位同学站在排头和排尾有25A 种方法;第二步 从余下的5位同学中选5位进行排列(全排列)有55A 种方法 所以一共有25A 55A =2400种排列方法.解法二:(排除法)若甲站在排头有66A 种方法;若乙站在排尾有66A 种方法;若甲站在排头且乙站在排尾则有55A 种方法.所以甲不能站在排头,乙不能排在排尾的排法共有77A -662A +55A =2400种.小结一:对于“在”与“不在”的问题,常使用“直接法”或“排除法”,对某些特殊元素可以优先考虑.(6)7位同学站成一排,甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种?解:先将甲、乙两位同学“捆绑”在一起看成一个元素与其余的5个元素(同学)一起进行全排列有66A 种方法;再将甲、乙两个同学“松绑”进行排列有22A 种方法.所以这样的排法一共有66A 22A =1440种.(7) 7位同学站成一排,甲、乙和丙三个同学都相邻的排法共有多少种?解:方法同上,一共有55A 33A =720种. (8) 7位同学站成一排,甲、乙两同学必须相邻,而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种?解法一:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,因为丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的5个元素中选取2个元素放在排头和排尾,有25A 种方法;将剩下的4个元素进行全排列有44A 种方法;最后将甲、乙两个同学“松绑”进行排列有22A 种方法.所以这样的排法一共有25A 44A 22A =960种方法.解法二:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,若丙站在排头或排尾有255A 种方法,所以丙不能站在排头和排尾的排法有960)2(225566=⋅-A A A 种方法.解法三:将甲、乙两同学“捆绑”在一起看成一个元素,此时一共有6个元素,因丙不能站在排头和排尾,所以可以从其余的四个位置选择共有14A 种方法,再将其余的5个元素进行全排列共有55A 种方法,最后将甲、乙两同学“松绑”,所以这样的排法一共有14A 55A 22A =960种方法.小结二:对于相邻问题,常用“捆绑法”(先捆后松).(9) 7位同学站成一排,甲、乙两同学不能相邻的排法共有多少种?解法一:(排除法)3600226677=⋅-A A A解法二:(插空法)先将其余五个同学排好有55A 种方法,此时他们留下六个位置(就称为“空”吧),再将甲、乙同学分别插入这六个位置(空)有26A 种方法,所以一共有36002655=A A 种方法.(10) 7位同学站成一排,甲、乙和丙三个同学都不能相邻的排法共有多少种?解:先将其余四个同学排好有44A 种方法,此时他们留下五个“空”,再将甲、乙和丙三个同学分别插入这五个“空”有35A 种方法,所以一共有44A 35A =1440种. 小结三:对于不相邻问题,常用“插空法”(特殊元素后考虑).四、归纳小结:1.全排列所有不同的排法所含有的元素完全一样,只是元素排列的顺序不完全相同.2.对有约束条件的排列问题,应注意如下类型:⑴某些元素不能在或必须排列在某一位置;⑵某些元素要求连排(即必须相邻);⑶某些元素要求分离(即不能相邻);3.基本的解题方法:⑴有特殊元素或特殊位置的排列问题,通常是先排特殊元素或特殊位置,称为优先处理特殊元素(位置)法(优限法);⑵某些元素要求必须相邻时,可以先将这些元素看作一个元素,与其他元素排列后,再考虑相邻元素的内部排列,这种方法称为“捆绑法”;⑶某些元素不相邻排列时,可以先排其他元素,再将这些不相邻元素插入空挡,这种方法称为“插空法”;⑷在处理排列问题时,一般可采用直接和间接两种思维形式,从而寻求有效的解题途径,这是学好排列问题的根基.五、基础知识训练:(一)选择题:1.(96高职-4)12344444P P P P +++等于( )A.421-B.2455P P +C.64D.422.某段铁路共有6个站,共需准备普通客票的种数是( )A.30B.24C.15D.123.有4本不同的书分给4位同学,每人一本,不同的分法有( )A.64种B.24种C.16种D.8种4.5人中选出4人完成4项不同的工作,不同的选法种数为( )A.5B.45C.54D.45A 5.用0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的三位数不可能是( )A.299PB.310910P C.33109P P - D.23992P P + 6.从若干个元素中,每次取出2个元素的排列种数为210,则元素的个数是( )A.20B.15C.30D.147.有n(n N +∈)件不同产品排成一排,若其中A 、B 两件产品排在一起的不同排法有48种,则n=( )A.4B.5C.6D.7(二)填空题:8.若2n A =30,则n= .9.已知从n 个不同元素中取出2个元素的排列数等于从n-4个不同元素中取出2个元素的排列数的7倍,则n= .10.从4种蔬菜品种中选出3种,分别种植在不同土质的3块土地上进行试验,共有 种种植方法.11.从6人中选出4人参加4×100米接力赛,甲必须跑第一棒,乙必须跑第四棒,不同的安排方案种数是 .12.某班有3名男同学和4名女同学外出随机站成一排照相,但4名女同学要站在一起,其排法有种 .13.国内某汽车生产厂有六种不同型号的环保型电动汽车参加国际博览会展览,排成一排,其中甲、乙两型号必须相邻的排法总数是(用数字回答) .(三)解答题:14.从10个不同的文艺节目中选6个编成一个节目单,如果某女演员的独唱节目一定不能排在第二个节目的位置上,则共有多少种不同的排法?解法一:(从特殊位置考虑)1360805919=A A 解法二:(从特殊元素考虑)若选:595A ⋅;若不选:69A ,则共有 595A ⋅+69A =136080.解法三:(间接法)=-59610A A 136080 15.⑴八个人排成前后两排,每排四人,其中甲、乙要排在前排,丙要排在后排,则共有多少种不同的排法?略解:甲、乙排在前排24A ;丙排在后排14A ;其余进行全排列55A .所以一共有24A 14A 55A=5760种方法.⑵不同的五种商品在货架上排成一排,其中a , b 两种商品必须排在一起,而c, d 两种商品不排在一起, 则不同的排法共有多少种?略解:(“捆绑法”和“插空法”的综合应用)a , b 捆在一起与e 进行排列有22A ;此时留下三个空,将c, d 两种商品排进去一共有23A ;最后将a , b “松绑”有22A .所以一共有22A 23A 22A =24种方法.⑶6张同排连号的电影票,分给3名教师与3名学生,若要求师生相间而坐,则不同的坐法有多少种?略解:(分类)若第一个为老师则有33A 33A ;若第一个为学生则有33A 33A ,所以一共有233A 33A =72种方法.16.⑴由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字的正整数?略解:3255545352515=++++A A A A A⑵由数字1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字,并且比13 000大的正整数? 解法一:分成两类,一类是首位为1时,十位必须大于等于3有3313A A 种方法;另一类是首位不为1,有4414A A 种方法.所以一共有3313A A 1144414=+A A 个数比13 000大.解法二:(排除法)比13 000小的正整数有33A 个,所以比13 000大的正整数有-55A 33A =114个.17.求证:11m m m n n n P mP P -++=.18.学校要安排一场文艺晚会的11个节目的演出顺序,除第1个节目和最后一个节目已确定外,4个音乐节目要求排在第2,5,7,10的位置,3个舞蹈节目要求排在第3,6,9的位置,2个曲艺节目要求跑在第4,8的位置,共有多少种不同的排法?组合一、高考要求:理解组合的意义,掌握组合数的计算公式和性质,并能用它解决一些简单的问题.二、知识要点:1.一般地,从n 个不同元素中,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.2.一般地,从n 个不同元素中取出m(m≤n)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:(1)(2)(1)!m mn nm m P n n n n m C P m ---+==,其中+∈N n m ,,且m≤n. 组合数公式还可以写成:!!()!m n n C m n m =-. 4.组合数的两个性质:m n m n n C C -=;11m m m n n n C C C -+=+.三、典型例题:例1:100件产品中有合格品90件,次品10件,现从中抽取4件检查.⑴ 都不是次品的取法有多少种?⑵ 至少有1件次品的取法有多少种?⑶ 不都是次品的取法有多少种?解: ⑴ 2555190490=C ;⑵ 13660354101903102902103901104904100=+++=-C C C C C C C C C ;⑶ 39210154901103902102903101904104100=+++=-C C C C C C C C C .例2:从编号为1,2,3,…,10,11的共11个球中,取出5个球,使得这5个球的编号之和为奇数,则一共有多少种不同的取法?解:分为三类:1奇4偶有4516C C ;3奇2偶有2536C C ;5奇1偶有56C所以一共有4516C C +2536C C +23656=C . 例3:现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作;有4名青年能胜任德语翻译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任),现在要从中挑选5名青年承担一项任务,其中3名从事英语翻译工作,2名从事德语翻译工作,则有多少种不同的选法?解:我们可以分为三类:① 让两项工作都能担任的青年从事英语翻译工作,有2324C C ;② 让两项工作都能担任的青年从事德语翻译工作,有1334C C ;③ 让两项工作都能担任的青年不从事任何工作,有2334C C .所以一共有2324C C +1334C C +2334C C =42种方法.例4:甲、乙、丙三人值周,从周一至周六,每人值两天,但甲不值周一,乙不值周六,问可以排出多少种不同的值周表 ?解法一:(排除法)422131424152426=+-C C C C C C解法二:分为两类:一类为甲不值周一,也不值周六,有2414C C ;另一类为甲不值周一,但值周六,有2324C C .所以一共有2414C C +2324C C =42种方法.例5:6本不同的书全部送给5人,每人至少1本,有多少种不同的送书方法?解:第一步从6本不同的书中任取2本“捆绑”在一起看成一个元素有26C 种方法;第二步将5个“不同元素(书)”分给5个人有55A 种方法.根据分步计数原理,一共有26C 55A =1800种方法.变题1:6本不同的书全部送给5人,有多少种不同的送书方法?变题2: 5本不.同的书全部送给6人,每人至多1本,有多少种不同的送书方法? 变题3: 5本相.同的书全部送给6人,每人至多1本,有多少种不同的送书方法? 答案:1.1562556=; 2.72056=A ; 3.656=C .例6:身高互不相同的7名运动员站成一排,甲、乙、丙三人自左向右从高到矮排列且互不相邻的排法有多少种?解:(插空法)现将其余4个同学进行全排列一共有44A 种方法,再将甲、乙、丙三名同学插入5个空位置中(但无需要进行排列)有35C 种方法.根据分步计数原理,一共有44A 35C =240种方法.例7:⑴ 四个不同的小球放入四个不同的盒中,一共有多少种不同的放法?⑵ 四个不同的小球放入四个不同的盒中且恰有一个空盒的放法有多少种?解: ⑴根据分步计数原理:一共有25644=种方法.⑵(捆绑法)第一步从四个不同的小球中任取两个“捆绑”在一起看成一个元素有24C 种方法,第二步从四个不同的盒取其中的三个将球放入有34A 种方法.所以一共有24C 34A =144种方法.四、归纳小结:如果两个组合中的元素完全相同,那么不管元素的顺序如何,它们是相同的组合;只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合.五、基础知识训练:(一)选择题:1.在下列问题中:(1)从1,2,3三个数字中任取两个,可以组成多少个和?(2)从1,2,3三个数字中任取两个,可以组成多少个没有重复数字的两位数?(3)将3个乒乓球投入5个容器,每个容器只能容纳一个乒乓球,问有多少种投法?(4)将3张编号的电影票给三个同学,每人一张,有多少种分法?属于组合问题的是( )A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)2.从10名同学中选出3名代表,所有可能的不同选法种数是( )A.120B.240C.720D.303.(2000-13)凸10边形共有对角线( )A.90条B.70条C.45条D.35条4.某班有50名学生,其中有一名正班长,一名副班长,现选派5人参加一个游览活动,其中至少有一名班长(正、副均可)参加,共有几种不同的选法,其中错误的一个是( )A.n=12C ·448C +22C ·348CB. n=550C -548CC. n=12C ·449CD.n=12C ·449C -348C5.从7名男队员和5名女队员中选出4人进行乒乓球男女混合双打,不同的组队数有( )A.27C ·25CB. 427C ·25CC. 227C ·25CD. A 27C ·25C(二)填空题:6.96979898C C = .7.平面内有12个点,其中任意3点不在同一直线上,以每3点为顶点画三角形,一共可画三角形的个数是 .8.从1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数中取出2个数,使它们的和是偶数,共有 种选法.9.有13个队参加篮球赛,比赛时先分成二组,第一组7个队,第二组6个队,各组都进行单循环赛(即每队都要与本组其它各队比赛一场),然后由各组的前两名共4个队进行单循环赛决定冠、亚军,共需要比赛的场数是 .10.4个男同学进行乒乓球双打比赛,有 种配组方法. (三)解答题:11.某赈灾区医疗队由4名外科医生和8名内科医生组成,现需从中选派5名医生去执行一项任务.(1)若某内科医生必须参加,而某外科医生因故不能参加,有多少种选派方法? (2)若选派的5名医生中至少有1名内科和外科医生参加,有多少中选派方法?解: (1)依题意,只须从剩余的10名医生中选出4名医生与内定的一名内科医生组成医疗队.故共有410C =210种选派方法.(2)方法一:5名医生全由内科医生组成,有58C 种方法,故符合题意的方法为512C 58C -=936种; 方法二:我们将内科、外科医生分别当作一组有序实数对的前后两实数,则按题意组队方式可有:(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)四种,故共有18C ·44C +28C ·34C +38C ·24C +48C ·14C =736种.12.九张卡片分别写着数字0,1,2,…,8,从中取出三张排成一排组成一个三位数,如果6可以当作9使用,问可以组成多少个三位数?解:可以分为两类情况:① 若取出6,则有)(217171228C C C A +种方法;②若不取6,则有2717A C 种方法.根据分类计数原理,一共有)(217171228C C C A ++2717A C =602种方法.13.在产品检验时,常从产品中抽出一部分进行检查,现从10件产品中任意抽3件.(1) 一共有多少种不同的抽法?(2) 如果10件产品中有3件次品,抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种? (3) 如果10件产品中有3件次品,抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?排列、组合的应用一、高考要求:熟练应用排列、组合知识解排列组合应用题. 二、知识要点:排列问题与组合问题的根本区别在于,取出元素后是否按一定顺序排列.元素需要按一定顺序排列,属排列问题;不需要考虑元素顺序,属组合问题.三、典型例题:例1:完成下列选择题与填空题:(1)有三个不同的信箱,今有四封不同的信欲投其中,则不同的投法有种.A.81B.64C.24D.4(2)四名学生争夺三项冠军,获得冠军的可能的种数是( )A.81B.64C.24D.4(3)有四位学生参加三项不同的竞赛,①每位学生必须参加一项竞赛,则有不同的参赛方法有;②每项竞赛只许有一位学生参加,则有不同的参赛方法有;③每位学生最多参加一项竞赛,每项竞赛只许有一位学生参加,则不同的参赛方法有.解析(1)完成一件事是“分步”进行还是“分类”进行,是选用基本原理的关键.将“投四封信”这件事分四步完成,每投一封信作为一步,每步都有投入三个不同信箱的三种方法,因此:N=3×3×3×3=34=81,故答案选A.本题也可以这样分类完成,①四封信投入一个信箱中,有C31种投法;②四封信投入两个信箱中,有C32(C41·A22+C42·C22)种投法;③四封信投入三个信箱,有两封信在同一信箱中,有C42·A33种投法、,故共有C31+C32(C41·A22+C42C22)+C42·A33=81(种).故选A.(2)因学生可同时夺得n项冠军,故学生可重复排列,将4名学生看作4个“店”,3项冠军看作“客”,每个“客”都可住进4家“店”中的任意一家,即每个“客”有4种住宿法.由分步计数原理得:N=4×4×4=64.故答案选B.(3)①学生可以选择项目,而竞赛项目对学生无条件限制,所以类似(1)可得N=34=81(种);②竞赛项目可以挑学生,而学生无选择项目的机会,每一项可以挑4种不同学生,共有N=43=64(种);③等价于从4个学生中挑选3个学生去参加三个项目的竞赛,每人参加一项,故共有C43·A33=24(种).注本题有许多形式,一般地都可以看作下列命题:设集合A={a1,a2,…,a n},集合B={b1,b2,…,b m},则f:A→B的不同映射是m n,f:B→A的不同映射是n m.若n≤m,则f:A→B的单值映射是:A m n.例2:同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有( )A.6种B.9种C.11种D.23种解法一由于共四人(用1,2,3,4代表甲、乙、丙、丁四人),这个数目不大,化为填数问题之后,可用穷举法进行具体的填写:再按照题目要求检验,最终易知有9种分配方法.解法二记四人为甲、乙、丙、丁,则甲送出的卡片可以且只可以由其他三人之一收到,故有3种分配方式;以乙收到为例,其他人收到卡片的情况可分为两类:第一类:甲收到乙送出的卡片,这时丙、丁只有互送卡片1种分配方式;第二类:甲收到的不是乙送出的卡片,这时,甲收到卡片的方式有2种(分别是丙和丁送出的).对每一种情况,丙、丁收到卡片的方式只有一种.因此,根据乘法原理,不同的分配方式数为3×(1+2)=9.解法三给四个人编号:1,2,3,4,每个号码代表1个人,人与号码之间的关系为一对一的关系;每个人送出的贺年卡赋给与其编号相同的数字作为代表,这样,贺年卡的分配问题可抽象为如下“数学问题”:将数字1,2,3,4,填入标号为1,2,3,4的4个方格里,每格填写一个数字,且每个方格的编号与所填数字都不同的填法共有多少种(也可以说成:用数字1,2,3,4组成没有重复数字的4位数,而且每位数字都不等于位数的4位数共有多少个)?这时,可用乘法原理求解答案:首先,在第1号方格里填写数字,可填上2、3、4中的任一个数,有3种填法;其次,当第1号方格填写的数字为i(2≤i≤4)时,则填写第i种方格的数字,有3种填法;最后,将剩下的两个数填写到空着的两个空格里,只有1种填法(因为剩下的两个数中,至少有1个与空着的格子的序号相同).因此,根据乘法原理,得不同填法:3×3×1=9注本题是“乱坐问题”,也称“错排问题”,当元素较大时,必须用容斥原理求解,但元素较小时,应用分步计数原理和分类计数原理便可以求解,或可以穷举.例3:宿舍楼走廊上有有编号的照明灯一排8盏,为节约用电又不影响照明,要求同时熄掉其中3盏,但不能同时熄掉相邻的灯,问熄灯的方法有多少种?解法一我们将8盏灯依次编号为1,2,3,4,5,6,7,8.在所熄的三盏灯中,若第一盏熄1号灯,第二盏熄3号灯,则第3盏可以熄5,6,7,8号灯中的任意一盏,共有4种熄法.若第一盏熄1号灯,第2盏熄4号灯,则第3盏可以熄6,7,8号灯中的任意一盏.依次类推,得若1号灯熄了,则共有4+3+2+1=10种熄法.若1号灯不熄,第一盏熄的是2号灯,第二盏熄的是4号灯,则第三盏可以熄6,7,8号灯中的任意一盏,共有3种熄法.依次类推得,若第一盏灯熄的是2号灯,则共有3+2+1=6种熄法.同理,若第一盏熄的是3号灯,则共有2+1=3种熄法.同理,若第一盏熄的是4号灯,则有1种熄法.综上所述共有:10+6+3+1=20种熄法.解法二我们可以假定8盏灯还未安装,其中5盏灯是亮着的,3盏灯不亮.这样原问题就等价于:将5盏亮着的灯与3盏不亮的灯排成一排,使3盏不亮的灯不相邻(灯是相同的).5盏亮着的灯之间产生6个间隔(包括两边),从中插入3个作为熄灭的灯——就是我们经常解决的“相邻不相邻”问题,采用“插入法”,得其答案为C63=20种.注解法一是穷举法,将所有可能的情况依次逐一排出.这种方法思路清晰,但有时较繁.。
排列组合与二项式定理

B. 24种 D. 36种
解析:因为恰有2人选修课程甲,共有C2 4 6 种结果,所以余下的两个人各有两种选法, 共有2 2 4种结果,根据分步计数原理知共 有6 4 24种结果.
2.(2011 重庆卷) 1 2x 的展开式中x 4的系数是
6
_________ .
r r 解析:展开式的通项为Tr 1 2r C6 x. 4 令r 4得展开式中x 4的系数是24 C6 240.
4 得常数1 1 C8 70; 4
当第一个括号中取2x 2时,则第二个括号必取
5
1 x2
5 项,由通项易知当r 5时,取得常数2 1 C8
112,所以展开式中常数项为 112 70 42.
【思维启迪】本题主要考查二项式定理的通项 公式及分类讨论的思想方法.解答两个因式 积的展开式问题主要有两种途径:
究;
6 近似计算:构造二项式,展开后根据精确度的要
求分析应取前几项,从哪项开始去掉后面的所有项.
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1.(2 011 全国大纲卷)4位同学每人从甲、乙、丙3 门课程中选修1门,则恰有2人选修课程甲的不同 选法共有 A. 12种 C. 30种
专题三
排列、组合、二项式 定理、概率与统计
1.计数原理 分类计数原理:完成一件事,有n类办法,在第1类办 法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同 的方法, ,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么 完成这件事共有N m1 m2 mn种不同的方法. 分步计数原理:完成一件事,需要n个步骤,做 第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法, ,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有 N m1 m2 mn种不同的方法.
排列、组合与二项式定理公式

排列、组合与二项式定理公式排列与组合定 义排列组合从n 个不同的元素中,任取m (m ≤n )个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个排列。
从n 个不同的元素中,任取m (m ≤n )个元素并称一组,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个组合。
计算 公 式(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+,,m n N m n *∈≤(1)(2)(1)!m m n nm m A n n n n m C A m ---+==性质(1)0!=1(2)m nA =!()!n n m -(1)mn nm n C C -=.规定:10=n C ; (2)m n C 1+=m n C +1-m n C(3) C n 0+C n 1+…+C n n =2n特 征 排列:即取且排,与顺序有关 相同的排列:元素相同且顺序一致组合:即取不排,与顺序无关 相同的组合:元素相同,不计顺序二项式定理(a+b)n =C n 0a n +C n 1a n-1b+…+C n k a n-k b k +…+C n n b n(1)(a+b )n 的项数:展开式共有n+1项 (2)(a+b )n 的通项公式:T k+1=C nk a n-k b k(3)(a+b )n 的二项式系数:n nn n C C C 10, (4)(a+b )n的最大系数项: 当n 是偶数时,中间的一项 2nnC 取得最大时 ; 当n 是奇数时,中间的两项21-n nC ,21+n nC相等,且同时取得最大值。
排列组合二项式定理知识点以及典型例题总结排列组合二项式定理知识点

排列组合二项式定理知识点以及典型例题总结考纲要求:1.知道分类计数原理与分步计数原理的区别,会用两个原理分析和解决一些简单的问题2.知道排列和组合的区别和联系,记住排列数和组合数公式,能用它们解决一些简单的应3.知道一些组合数性质的应用.4.了解二项式定理及其展开式5.记住二项式展开式的通项公式,并能够运用它求展开式中指定的项6.了解二项式系数的性质,能够利用二项式展开式的通项公式求出展开式中二项式系数最大的项.7.了解二项式的展开式中二项式系数与项的系数的区别知识点一:计数原理1.分类加法计数原理如果完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,…,在第n类办法中有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+…+m n种不同的方法.两个基本计数原理的区别:分类计数原理——每一类办法都能把事单独完成;分步计数原理——缺少任何一个步骤都无法把事完成.2.分步乘法计数原理如果完成一件事,需分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1·m2·…·m n种不同的方法.知识点二:排列1.排列的定义:一般地,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,叫作从n个不同元素中取出m 个元素的一个排列.如果m <n ,这样的排列叫作选排列.如果m =n ,这样的排列叫作全排列.2. 排列数的定义:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有排列的个数,叫作从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号P mn 表示.3. 排列数的公式: (1) P m n =n ·(n -1)·(n -2)·…·(n -m +1);(2) P m n =()!!n n m -; 规定:0!=1.知识点三:组合1.组合的定义:一般地,从n 个不同元素中,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.2.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C mn 表示.3. 组合数公式: (1)()()()121P C P !m mn n m n n n n n m m ---+==(2)()!C !!m n n m n m =-(n ,m ∈N +,且m ≤n ) 4. 组合数性质:(1) C =C m n m n n -;(2) 111C +C C mm m n n n +++=知识点四:二项式定理1. 二项式定理(a +b )n =011222C C C C C n n n m n m nn n n n n n a a b a b a b b ---++++++, n ∈N +其中C m n (m =0,1,2,…,n )叫做二项式系数;T m +1=C m n m m n a b -叫做二项式展开式的通项公式.2. 二项式系数的性质:(1)每一行的两端都是1,其余每一个数都是它“肩上”两个数的和;(2)在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C C r n r n n -=(3)如果二项式的幂指数n 是偶数,那么中间一项即第12n +项的系数最大;如果二项式的幂指数n 是奇数,那么中间两项即第12n +项和第32n +项的二项式系数相等且最大; (4)(a +b )n 的二项式系数之和为2n ,即012C C C ++C ++C m n n n n n n ++=2n ; (5)(a +b )n 的二项展开式中,奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,都等12n -,024C C C +n n n ++135C +C C n n n =++12n -=.题型一 分类加法计数原理例1 一个盒子里有4个不同的红球,3个不同的黄球和5个不同的蓝球.从盒子中任取一个球,有多少种不同的取法?分析:盒子中取出一个球就可以完成任务,所以考察分类加法计数原理.解答:从盒子中任取一个球,共有三类方案:第一类方案,从4个不同的红球中任取一球,有4种方法;第二类方案,从3个不同的黄球中任取一球,有3种方法;第三类方案,从5个不同的蓝球中任取一球,有5种方法.所以,选一个班担任升旗任务的方法共有:12+10+10=32(种)题型二分步乘法计数原理例2 一个盒子里有4个不同的红球,7个不同的黄球和5个不同的蓝球.从盒子中取红球、黄球和蓝球各一个,有多少种不同的取法?分析:盒子中各取出一个球需要分三步,所以考察分步乘法计数原理.解答:完成这件事需要分三步.第一步,从4个不同的红球中任取一球,有4种方法;第二步,从3个不同的黄球中任取一球,有3种方法;第三步,从5个不同的蓝球中任取一球,有5种方法.由分步乘法计数原理,从盒子中取红球、黄球和蓝球各一个共有⨯⨯435=60种不同的取法.例3 邮政大厅有4个邮筒,现将三封信逐一投入邮筒,共有多少种投法?分析:三封信逐一投入邮筒分成三个步骤,每个步骤投一封信,分别均有4种方法.解答:应用分步计数原理,投法共有44464⨯⨯=种.题型三分类分步混合运算例4 一个盒子里有4个不同的红球,7个不同的黄球和5个不同的蓝球.从盒子中任取2个颜色不同的球,有多少种不同的取法?分析分类计数原理与分步计数原理混合使用的问题,一般要“先分类,后分步”.解答:可按所选两球的颜色分为如下3类.第1类:红球、黄球各一个,有4×7=28种选法;第2类:红球、蓝球各一个,有4×5=20种选法;第3类:黄球、蓝球各一个,有7×5=35种选法.根据分类计数原理,不同的选法种数为N =28+20+35=83(种).知识点二 排列题型一 排列数公式的运用例5 已知221P P n n +-=10,则n 的值为( ). A .4 B .5 C .6 D .7解答:由221P P n n +-=10,得(n +1)n -n (n -1)=10,解得n =5.故选B .题型二 排列的运用例6 小华准备从7本世界名著中任选3本,分别送给甲、乙、丙3位同学,每人1本,共有多少种选法?分析 选出3本不同的书,分别送给甲乙丙3位同学,书的不同排序,结果是不同的.因此选法的种数是从7个不同元素中取出3个元素的排列数.解答:不同的送法的种数是 37P 765210=⨯⨯=.即共有210种不同送法.题型三 某元素一定在某位置例7 4名男生和3名女生排成一排照相,分别按下列要求,求各有多少种不同的排法.(1)男生甲一定在中间位置;(2)男生甲不在中间位置.分析 本题是有限制条件的排列问题,若有特殊元素优先考虑特殊元素,若有特殊位置,优先考虑特殊位置.(1)分两步完成:第一步,男生站在中间位置,有一种排法;第二步,排其他的元素,共有66P 种排法.所以,男生甲一定在中间位置共有661P 720⨯=种排法.(2)分两步完成:第一步,男生不在中间位置,有5种排法;第二步,排其他的元素,共有66P 种排法.所以,男生甲一定在中间位置共有665P 3600⨯=种排法. 题型四 某几个元素相邻例8 4名男生和3名女生排成一排照相,同学甲、乙相邻有多少种排法?分析:解决“相邻”问题采用的是“捆绑法”解答:第一步,把甲、乙看成一个元素,与其他5人共6个元素进行全排列;第二步,甲、乙二人进行全排列.即6262P P =720×2=1440(种).题型五 某几个元素不相邻例9 4名男生和3名女生排成一排照相,同学甲、乙不相邻有多少种排法?分析:解决“不相邻”问题采用的是“插空法”.解答:第一步,把甲、乙之外的5名同学进行全排列;第二步,在5名同学之间或两端共6个空中插入甲、乙两名同学.即5256P P =120×30=3600(种). 例10 4名男生和3名女生排成一排照相,男女同学相间排列,有多少种排法? 分析:“相间”是特殊的“不相邻”问题解答:第一步,男生全排列,有44P 种排法;第二步,女生全排列,有33P 种排法;第三步,相间插入有2中插入方法.即男女同学相间排列,有4343P P 2576⨯=种种排法.题型六 数字的排列问题例11 用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字的三位数,求:(1)组成的三位数的个数;(2)组成的三位数中偶数的个数;分析:对数字进行排列时,如果数字中含有0,应区别对待.因为0作为特殊元素,不能在首位出现.解答:(1)应采用特殊位置优先法.因为0不能为首位(百位),所以首位的排法有14P 种,其他两位是从剩余的4个数字中选2个的一个排列,有24P 种,所以共有1244P P =48(种).(2)由于0的存在,应分两类:第一类个位是0,有24P 个;第二类,个位不是0,先确定个位,从2,4中选一个,有12P 种,再确定首位,有13P 种,剩余的一位是从3个数中选1个,有13P 种.所以共有21114233P P P P +=30(种). 知识点三 组合题型一 组合的应用例12 学校组织一项活动,要从5名男同学,3名女同学中选4名.共有多少种选法? 分析: 从5名男同学,3名女同学中选4名, 选出的4名同学任务是一样的,因此选法的种数是从8个不同元素中取出4个元素的组合数. 解答:不同的选法种数是488765C 704321⨯⨯⨯==⨯⨯⨯种. 题型二 一定包含或一定不包含某元素例13 学校组织一项活动,要从5名男同学,3名女同学中选4名.(1)若甲同学必须去,有多少种选法?(2)若甲同学一定不去,有多少种选法?分析:若甲同学必须去,再从其他7人中选3人即可.解答:(1)共有37765C 321⨯⨯=⨯⨯=35种选法. 分析:若甲同学一定不去,从其他7人中选4人即可.解答:(2)共有47C 35=种选法.题型三 至多、至少问题例14 学校组织一项活动,要从5名男同学,3名女同学中选4名.若男生甲、女生乙至少有一个被选中,有多少种选法?分析:至多、至少问题从正面解,一般情况先分类,再求解.当从正面求解困难时,可从对立面求解.解答:方法一 男生甲、女生乙至少有一个被选中,分成两类:第一类 男生甲、女生乙只有一个人被选中,有1326C C 260120=⨯=种选法; 第二类 男生甲、女生乙都被选中,有2226C C 21530=⨯=种选法.所以,男生甲、女生乙至少有一个被选中,共有120+30=150种不同的选法.题型四 组合数性质的的相关计算例15 若44511C C C n n n --=+,求n .分析:考察组合数的性质111C +C C m m m n nn +++=;C =C m n m n n-. 解答:45511C +C =C ,n n n --∴45C =C ,n n∴n =4+5=9.题型四 排列、组合混合应用例16 从6名男生和5名女生中选出3名男生和2名女生排成一行,有多少种不同排法? 分析:可以首先将男生选出,再将女生选出,然后对选出的5名学生排序.解 不同排法的总数为32565565454C C P 543212400032121⨯⨯⨯⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯(种). 知识点四 二项式定理题型一 求二项式展开式的指定项例17 求二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第4项. 分析:.二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式第4项,则n 的值为10,m 的值为3,可直接用二项式的通项T m +1=C m n m m n a b -求解.解答:T 4=T 3+1=337103C x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-3240x 4, ∴第4项是-3240x 4.. 例18 求二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含x 6的项. 分析:二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含x 6的项,则n 的值为10,m 的值未知.此类问题应先写出二项式的通项,结合条件“含x 6的项”确定出m 的值.从而求出含x 6的项.解答: ∵T m +1=()1010210103C 3C m m m mm m x x x --⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 令10-2m =6,得m =2.∴含x 6的项为T 3=T 2+1=(-3)2210C x 6=405x 6. 例19 在二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式,求: (1)常数项;(2)二项式系数最大的项.分析:(1)求常数项,因为不知道m 的值,要根据“常数项”之一条件确定m 的值.所以,与例18过程相似;(2)可计算出第10162+=项为二项式系数最大的项,其实就是求第6项,所以与例17过程相似.解答:(1)∵T m +1=()1010210103C 3C m m m mm m x x x --⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 10-2m =0,即m =5.∴展开式的第6项是常数项,即T 6=T 5+1=5555510103C =(3)C x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=-61236. (2)∵n =10,∴展开式有11项,中间一项的二项式系数最大,中间一项为第6项. ∴T 6=T 5+1=5555510103C =(3)C x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=-61236. 题型二 求二项式展开式的某一项系数与某一项的二项式系数.例20 求92)x -(的二项展开式中6x 的系数和该项的二项式系数. 分析:二项展开式中某项的的系数与这一项二项式系数是两个不同的概念. 某项的系数是除字母外的所有数乘积的结果,某项的二项式系数是该项的组合数,和其他无关. 解答: 92)x -(的展开式的通项公式为99199C (2)C (1)2m m m m m m m m T x x --+=-=-⋅⋅ 由9-m =6,得m =3.即二项展开式中含6x 的项为第4项.故这一项的系数是3339987C (1)2(8)672321⨯⨯⨯-⨯=⨯-=-⨯⨯.该项的二项式系数为39987C 84321⨯⨯==⨯⨯. 题型三 二项式各项系数和与二项式系数和例21 在(1-x )5的二项展开式中,各项系数和为____________;所有项的二项式系数之和为____________.分析:在二项式中令式子中的字母为1,可得各项系数和;所有项的二项式系数之和为2n ,即012C C C ++C ++C m n n n n n n ++=2n ,故所有项的二项式系数之和只和n 有关.解答:在(1-x )5中,令x =1,可得各项系数和为0.(1-x )5的二项式系数之和为25=32.。
排列组合、二项式定理知识点

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.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,共有多少种不同放法? (解:n m 种) 二、排列.1. ⑴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. ⑵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. ⑶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m n A 表示.⑷排列数公式:注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m nm 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. ⑴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.⑵组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m nm mm nmn-=+--==Λ ⑶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C1-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+-=+.⑷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. ⑸①几个常用组合数公式 ②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 Λ(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 Λ. vi. 构造二项式. 如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++Λ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 +++=⋅++⋅+⋅+⋅--ΛΛ,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 n n ⋅--. 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 π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)mm 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k knnn n k n kn A C C C Λ)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na 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,x 1x 2x 3x 4并且都排在某r 个指定位置则有r k 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 。
排列与组合的计数原理与二项式定理

排列与组合的计数原理与二项式定理排列与组合是数学中常见的计数问题,它们在各个领域都有广泛的应用。
通过排列与组合的计数原理以及二项式定理,我们可以解决许多与数量有关的问题。
本文将详细介绍排列与组合的计数原理和二项式定理,并探讨它们的应用。
一、排列与组合的计数原理排列是指从一组对象中选取若干个对象按照一定的顺序进行排列的方式。
组合是指从一组对象中选取若干个对象不考虑顺序的方式。
在排列与组合的计数过程中,我们需要明确几个概念:元素个数、选取个数、顺序。
1.1. 排列计数原理排列计数原理适用于需要考虑顺序的情况。
当从n个元素中选取k 个元素进行排列时,排列的总数可以表示为P(n,k)。
其中,P(n,k)的计算公式为:P(n,k) = n! / (n-k)!其中,"!"表示阶乘,即将一个数与它前面所有的正整数相乘。
通过排列计数原理,我们可以计算出一系列排列问题的解答。
1.2. 组合计数原理组合计数原理适用于不考虑顺序的情况。
当从n个元素中选取k个元素进行组合时,组合的总数可以表示为C(n,k)。
其中,C(n,k)的计算公式为:C(n,k) = n! / (k! * (n-k)!)通过组合计数原理,我们可以解决一些需要从一组元素中选取若干个元素进行组合的问题。
二、二项式定理二项式定理是代数学中重要的定理之一。
它可以将任意的幂展开成一系列二项式的和。
二项式的一般形式为(x+y)^n,其中x和y为变量,n为非负整数。
根据二项式定理,展开式可以表示为:(x+y)^n = C(n,0) * x^n * y^0 + C(n,1) * x^(n-1) * y^1 + C(n,2) * x^(n-2) * y^2 + ... + C(n,n) * x^0 * y^n其中,C(n,k)为组合计数原理中的组合数。
二项式定理在代数、概率、统计等领域都有广泛的应用。
通过二项式定理,我们可以计算多项式的展开结果,进而解决一些复杂的代数问题。
39排列、组合、二项式定理

(2)二项式系数先增后减中间项最大且 n 为偶数时第
n +1 项的二项式系数最大,最大值为 C 2 ;当 2 n n+1 n+3 n 为奇数时,第 项和 项的二项式系数最大, 2 2
n-1 n 1 2 2 n n 最大值为._________________
n
C
或C
n 0 1 2 n 2 (3)各二项式系数和:C n +C n +C n +…+C n =____, n-1 0 2 4 1 3 5 2 Cn+Cn+Cn+…=Cn+Cn+Cn+…=______.
1.如何区分某一问题是排列问题还是组合 问题? 【提示】 区分某一问题是排列问题还是 组合问题,关键是看所选出的元素与顺序 是否有关,若交换某两个元素的位置对结 果产生影响,则是排列问题,否则是组合 问题.
m 2.若 Cx = C n n ,则 x=m,这个结论一定正确吗?
m 【提示】 不正确.由 Cx = C n n 可得 x=m 或 x=n -m.
n (1)0!=___ ; (2)A _____. n! n= 1 性质 m m-1 m n- m m C + C (2)①Cn =Cn ;②Cn+1=___________. n n
1.二项式定理 0 n n-1 r n-r r (1)(a+b)n=__________________________________ Cn a +C 1 a b +…+ C b +…+ n na n * ____________ Cn b ( n ∈ N ). n r n-r r C b na (2)第r+1项,Tr+1=____________ . Cr (3)第r+1项的二项式系数为______ . n 2.二项式系数的性质 k n-k k n-k C = C n n (1)0≤k≤n时,Cn与Cn 的关系是____________ .
王中之王39 排列与组合

高考复习知识要点3910.1 排列与组合一 。
两个记数原理1、分类记数原理(加法原理):做一件事,完成它可以有n 类办法,在第1类办法中有m 1种不同的方法,在第2类方法中有m 2种不同的方法,...在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有 12n N m m m =+++种不同的方法。
注:分类记数原理涉及到的几类办法彼此之间是相互独立的,无论那一种方法都能单独完成这件事。
2、分步记数原理(乘法原理):做一件事,完成它需要n 个步骤,在第1步有m 1种不同的方法,做第2步有m 2种不同的方法,...做第n 类步有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有12n N m m m =⨯⨯⨯种不同的方法。
注:①分步记数原理中,完成一件事分成几个步骤,各个步骤都是必不可少的,需要依次完成所有的步骤,才能完成这件事。
②解决排列组合问题的基本思想方法是:按元素的性质分类,按事件发生的过程分步。
③在既有分类又有分步的情况下,一般先分类再分步。
二、排列、排列数1、排列:从n 种不同的元素中,任取m 个元素(n m ≤),按照一定的顺序排成一列,叫做从从n 种不同的元素中取出m 个元素的一个排列。
2、排列数:从n 种不同的元素中取出m 个元素(n m ≤)所有排列的个数,叫做从n种不同的元素中取出m 个元素的排列数。
用符号A m n表示。
3、排列数公式:m n A =)1()1(+--m n n n =!!)(m n n -.(n ,m ∈N *,且m n ≤). 注:规定 1!0=.4、排列恒等式:(1)1(1)m m n n A n m A -=-+; (2)11n n n n n n nA A A ++=-;(3)11m m m n n n A A mA -+=+. (4)1!22!33!!(1)!1n n n +⋅+⋅++⋅=+-.三 、组合、组合数1、组合:从n 种不同的元素中,任取m 个元素(n m ≤)并成一组,叫做从从n 种不同的元素中取出m 个元素的一个组合。
排列组合与二项式定理精华总结 可用

排列组合知识点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理:分类相加,分步相乘。
二、排列:元素是有顺序的 (1):对排列定义.: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. (2):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! = 1 111--++=⋅+=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(3): 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 其中有限重复数为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 =.三、组合:元素没有顺序之分 (1):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.(2):组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m n mmmn mn -=+--==(3):两个性质:①;m n n m n C C -= ②mn m n m n C C C 11+-=+(4):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)直接法 (2)间接法 (3)捆绑法 (4)插空法 (5)占位法 (6)调序法 (7)平均法 (8)隔板法 (9)定位问题 (10)指定元素排列组合问题五、二项式定理.1. ⑴二项式定理:nn n r r n r n n n n n n b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- .展开式具有以下特点:项数:共有1+n 项;系数:依次为组合数;,,,,,,210n n rn n n n C C C C C每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开. ⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b a C T rr n r n r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质. ①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等; ②二项展开式的中间项二项式系数最大.I. 当n 是偶数时,中间项是第12+n项,它的二项式系数2nn C 最大; II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,二项式系数2121+-=n nn nCC 最大.③系数和:1314201022-=++=+++=+++n nn n n n n n n n n C C C C C C C C例题释疑1:由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是 (A )72 (B )96 (C ) 108 (D )1442:现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜四项工作,则不同安排方案的种数是A . 152 B. 126 C. 90 D. 543:将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为 A.18 B.24 C.30 D.364:2位男生和3位女生共5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. 60B. 48C. 42D. 36 5:名学生和2位第师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为(A )8289A A (B )8289A C (C ) 8287A A (D )8287A C6: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? 7:平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k knnn n k n kn A C 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20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 =)8:隔板法:常用于解正整数解组数的问题.(即共有多少组解)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 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311C9: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r k r n r r A A --.10:组合问题中分组问题和分配问题(1)均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,假定其中r 组元素个数相等,不管是否分尽,其分法种数为r r A A /(其中A 为非均匀不编号分组中分法数).如果再有K 组均匀分组应再除以k kA . 例:10人分成三组,各组元素个数为2、4、4,其分法种数为1575/224448210=A C C C .若分成六组,各组人数分别为1、1、2、2、2、2,其分法种数为44222224262819110/A A C C C C C C ⋅ (2)均匀编号分组:n 个不同元素分成m 组,其中r 组元素个数相同且考虑各组间的顺序,其分法种数为m mr r A A A ⋅/. 例:10人分成三组,人数分别为2、4、4,参加三种不同劳动,分法种数为33224448210A A C C C ⋅ (3)非均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,每组元素数目均不相同,且不考虑各组间顺序,不管是否分尽,其分法种数为1m n C A =21m m -n C …k m )m ...m (m -n 1-k 21C +++例:10人分成三组,每组人数分别为2、3、5,其分法种数为25205538210=C C C 若从10人中选出6人分成三组,各组人数分别为1、2、3,其分法种数为126003729110=C C C .(4)非均匀编号分组: n 个不同元素分组,各组元素数目均不相等,且考虑各组间的顺序,其分法种数为m mA A ⋅ 例:10人分成三组,各组人数分别为2、3、5,去参加不同的劳动,其安排方法为:335538210A C C C ⋅⋅⋅种.一般来说b a by ax n ,()(+为常数)在求系数最大的项或最小的项时均可直接根据性质二求解. 当11≠≠b a 或时,一般采用解不等式组11111(,+-+-+⎩⎨⎧≤≤⎩⎨⎧≥≥k k k k k k k k k k T A A A A A A A A A 为或的系数或系数的绝对值)的办法来求解.如何来求n c b a )(++展开式中含r q p c b a 的系数呢?其中,,,N r q p ∈且n r q p =++把n n c b a c b a ])[()(++=++视为二项式,先找出含有r C 的项r r n rn C b a C -+)(,另一方面在r n b a -+)(中含有q b 的项为qp q r n q q r n q r n b a C b a C ----=,故在n c b a )(++中含r q p c b a 的项为r q p q rn r n c b a C C -.其系数为r r q p n p n qr n r n C C C p q r n q r n q r n r n r n C C --==---⋅-=!!!!)!(!)!()!(!!.1:设88018(1),x a a x a x +=+++则0,18,,a a a 中奇数的个数为( )A .2B .3C .4D .52:在)5)(4)(3)(2)(1(-----x x x x x 的展开式中,含4x 的项的系数是 (A )-15 (B )85 (C )-120 (D )2743:nnn n n n C C C C 1321393-++++ 等于 ( ) A.n4 B.n43⋅ C.134-n D.314-n 4:若n 为奇数,则777712211---++++n n n n n n n C C C 被9除得的余数是 ( )A. 0B. 2C. 7D. 81.(2010全国一)如图,一环形花坛分成A B C D ,,,四块,现有4种不同的花供选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为( ) A .96 B .84 C .60 D .482.(2011安徽)12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2 人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是( )A .2283C AB .2686C AC .2286C AD .2285C A3.(2008湖北)将5名志愿者分配到3个不同的奥运场馆参加接待工作,每个场馆至少分配一名志愿者的方案种数为A. 540B. 300C. 180D. 1504.(2009福建)某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案种数为 A.14 B.24 C.28 D.48 5.(2007福建)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.2000B.4096C.5904D.83206.(2011山东)已知集合A={5},B={1,2},C={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为(A)33 (B) 34 (C) 35 (D)36 7.(2006天津)将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( ) A .10种 B .20种 C .36种 D .52种8.(湖北省八校高2008第二次联考)某电视台连续播放6个广告,其中有三个不同的商业广告,两个不同的奥运宣传广告,一个公益广告. 要求最后播放的不能是商业广告,且奥运宣传广告与公益广告不能连续播放,两个奥运宣传广告也不能连续播放,则不同的播放方式有( ) A .48种 B .98种 C .108种 D .120种9.(河南省濮阳市2008年高三摸底考试)设有甲、乙、丙三项任务,甲需要2人承担,乙、丙各需要1人承担,现在从10人中选派4人承担这项任务,不同的选派方法共有( ) A .1260种 B .2025种 C .2520种 D .5040种10.已知(2i x +21x)n ,i 是虚数单位,x ∈R,n ∈N 。
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1.二项式定理 0 n n-1 r n-r r (1)(a+b)n=__________________________________ Cn a +C 1 a b +…+ C b +…+ n na n * ____________ Cn b ( n ∈ N ). n r n-r r C b na (2)第r+1项,Tr+1=____________ . Cr (3)第r+1项的二项式系数为______ . n 2.二项式系数的性质 k n-k k n-k C = C n n (1)0≤k≤n时,Cn与Cn 的关系是____________ .
【答案】 B
3.(2012·大纲全国卷)6位选手依次演讲,其中 选手甲不在第一个也不在最后一个演讲,则不 同的演讲次序共有( ) A.240种 B.360种 C.480种 D.720种 【解析】
第一步先排甲,共有 A1 4种不同的排法;第二步再 排其他人,共有 A5 5种不同的排法. 5 因此不同的演讲次序共有 A1 · A 4 5=480(种).
3
【答案】 20
4.(2012· 陕西高考)(a+x)5展开式中x2的系 数为80,则实数a的值为________.
(a+x)5 的展开式的通项公式为
【解析】
5-r r Tr+1=Cr a x. 5 3 3 当 r=2 时,由题意知 C2 a = 80 , ∴ a =8,∴ a=2. 5
【答案】 2
1.(2012·课标全国卷)将2名教师,4名学生分成2个 小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动, 每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方 案共有( ) A.12种 B.10种 C.9种 D.8种
【解析】 分两步:第一步,选派一名教师到甲地,另
一名到乙地,共有 C1 2=2(种)选派方法; 第二步,选派两名学生到甲地,另外两名到乙地,共有 C2 4=6(种)选派方法. 由分步乘法计数原理得不同的选派方案共有 2× 6 = 12(种).
【答案】 D
2.A、B、C、D、E五人并排站成一排, 如果B必须站在A的右边(A、B可以不相邻), 那么不同的排法共有( ) A.24种 B.60种 C.90种 D.120种
【解析】 可先排C、D、E三人,共A 3 5 种排法,剩余 A、B两人只有一种排法,由分步计数原理满足条件的排法 共A3 5=60(种).
【尝试解答】 赠送一本画册,3本集邮册.需从4人 中选取一人赠送画册,其余送邮册,有C1 4种方法. 赠送2本画册,2本集邮册,只需从4人中选出2人送画 册,其余2人送邮册,有C2 4种方法. 2 由分类加法计数原理,不同的赠送方法有C 1 + C 4 4 = 10(种).
【答案】 B
已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2}, 若a,b,c∈M,则 (1)y=ax2+bx+c可以表示多少个不同的二 次函数; (2)y=ax2+bx+c可以表示多少个图象开口 向上的二次函数.
【答案】
A
1.(人教A版教材习题改编)(1+x)6的展开式中, 二项式系数最大的项是( ) A .x 3 B.x2 C.x4 D.X6
【解析】 二项展开式中间一项(第4项)的二项式系数 最大, 3 3 ∴T4=C3 x = 20 x . 6 【答案】 A
2.若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0, 则a7+a6+…+a1的值为( ) A.1 B.129 C.128 D.127 【解析】 令x=1得a0+a1+…+a7=128. 令x=0得a0=(-1)7=-1,∴a1+a2+a3 +…+a7=129. 【答案】 B
1.如何区分某一问题是排列问题还是组合 问题? 【提示】 区分某一问题是排列问题还是 组合问题,关键是看所选出的元素与顺序 是否有关,若交换某两个元素的位置对结 果产生影响,则是排列问题,否则是组合 问题.
m 2.若 Cx = C n n ,则 x=m,这个结论一定正确吗?
m 【提示】 不正确.由 Cx = C n n 可得 x=m 或 x=n -m.
【答案】 30
1.(人教A版教材习题改编)某班新年联欢会原定的6个
节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如
果将这3个新节目插入节目单中,那么不同的插法种 数为( A.504
) B.210 C.336 D.120
【解析】
分三步,先插一个新节目,有7种方法,
再插第二个新节目,有8种方法,最后插第三个节目, 有9种方法.
【答案】 D
4.(2013·广东六校联考)某校开设A类选修 课3门,B类选修课4门,一位同学从中共选 3门,若要求两类课程中各至少选一门,则 不同的选法共有________种(用数字作 答).
【解析】 分类讨论,①A 类选修 1 门,B 类选 2 修 2 门,有 C1 C ②A 类选修 2 门,B 类选修 3 4=18(种); 1 1 门,有 C2 C 3 4=12(种 ), 所以一共有 30 种.
【答案】 B
3.(2012·浙江高考)若从1,2,3,…,9这9 个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数, 则不同的取法共有( ) A.60种 B.63种 C.65种 D.66种
【解析】 满足题设的取法可分为三类:一是四个奇 数相加,其和为偶数,在5个奇数1,3,5,7,9中,任意 取4个,有C 4 5 =5(种);二是两个奇数加两个偶数其和为偶 数,在5个奇数中任取2个,再在4个偶数2,4,6,8中任取 2 2 2个,有C 5 ·C 4 =60(种);三是四个偶数相加,其和为偶 数,4个偶数的取法有1种,所以满足条件的取法共有5+60 +1=66(种).
1.排列与排列数 (1)排列 从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)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 从 n 个不同元素中取出 m(m≤n)个元素的所有 不同排列的个数 _________________,叫做从 n 个不同元素中取出 m Am 个元素的排列数,记作____ n .
故共有7×8×9=504种不同的插法.
【答案】 A
2.在某种信息传输过程中,用4个数字的 一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不 同排列表示不同信息.若所用数字只有0和 1,则与信息0110至多有两个对应位置上的 数字相同的信息个数为( ) A.10 B.11 C.12 D.15
【解析】 若4个位置的数字都不同的信息个数为1; 若恰有3个位置的数字不同的信息个数为C 3 4 ;若恰有2个位 2 置上的数字不同的信息个数为C4 . 3 2 由分类计数原理知满足条件的信息个数为1+C 4 +C 4 =11.
2.组合与组合数 (1)组合 组成一组 ,叫 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素__________ 做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合. (2)组合数 所有不 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的__________ 同组合的个数 ____________________ ,叫做从n个不同元素中取出m Cm 个元素的组合数,记作____ n .
(2)二项式系数先增后减中间项最大且 n 为偶数时第
n +1 项的二项式系数最大,最大值为 C 2 ;当 2 n n+1 n+3 n 为奇数时,第 项和 项的二项式系数最大, 2 2
n-1 n 1 2 2 n n 最大值为._________________
n
C
或C
n 0 1 2 n 2 (3)各二项式系数和:C n +C n +C n +…+C n =____, n-1 0 2 4 1 3 5 2 Cn+Cn+Cn+…=Cn+Cn+Cn+…=______.
1.(人教A版教材习题改编)从1,2,3,4, 5,6六个数字中,选出一个偶数和两个奇 数,组成一个没有重复数字的三位数,这 样的三位数共有( ) A.9个 B.24个 C.36个 D.54个
2 【解析】 选出符合题意的三个数字有C 1 3 C 3 种方法, 2 3 这三个数可组成C1 C 3 3A3=54个没有重复数字的三位数.
【解】 (1)a的取值有5种情况,b的取值有 6种情况,c的取值有6种情况,因此y=ax2 +bx+c可以表示5×6×6=180个不同的二 次函数. (2)y=ax2+bx+c的开口向上时,a的取值有 2种情况,b、c的取值均有6种情况. 因此y=ax2+bx+c可以表示2×6×6=72个 图象开口向上的二次函数.
【答案】 C
4.从4名男生,2名女生中,选2人参加某 项活动,至少有一名女生参加的选法有 ________种.
【解析】 法一 分两类, ①一男一女,共有 4×2=8 种; ②两女,只有 1 种,共有 8+1=9 种. 2 法二 间接法 C2 - C 6 4=15-6=9 种.
【答案】
9
某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3 本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋 友一本,则不同的赠送方法共有( ) A.4种 B.10种 C.18种 D.20种 【思路点拨】 由于是两类不同的书本, 故用分类加法计数原理.
16 3.(2012· 广东高考)(x + ) 的展开式中 x3 的系数 x 为________.(用数字作答)
2
【解析】 设第 r+1 项为含 x 的项, r 2(6-r) -r r 12-3r 则 Tr+1=C6x x =C6x , 令 12-3r=3,得 r=3, ∴x3 的系数为 C3 6=20.