新教材高中数学第3章排列组合与二项式定理3
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。
第三章排列组合和二项式定理
第3章排列组合和二项式定理一．分类加法计数原理（共1小题）1．现有30个分别标有不同编号的球，其中有27个红球，3个黑球，若从这30个球中取出3个球，则至少取到两个黑球的取法总数为.（用数字作答）二．分步乘法计数原理（共2小题）2．现有5名同学去听同时进行的6个课外知识讲座，每名同学可自由选择其中的一个讲座，不同选法的种数是（）A．54B．65C．D．6×5×4×3×23．从分别印有数字0，3，5，7，9的5张卡片中，任意抽出3张组成三位数．①求可以组成多少个大于500的三位数；②求可以组成多少个三位数；③若印有9的卡片，既可以当9用，也可以当6用，求可以组成多少个三位数．三．计数原理的应用（共10小题）4．将（x﹣1）（x﹣2）（x﹣3）（x﹣4）展开，则x3的系数等于（）A．﹣10B．﹣12C．12D．105．4位同学每人从甲、乙、丙3门课程中选修2门，则恰有2人选修课程甲的不同选法共有（）A．12种B．24种C．30种D．36种6．如图，从甲地到乙地有3条路，从乙地到丁地有2条路；从甲地到丙地有3条路，从丙地到丁地有4条路．从甲地到丁地的不同路线共有（）A．12条B．15条C．18条D．72条7．甲、乙、丙三家公司承包6项工程，甲承包3项，乙承包2项，丙承包1项．不同的承包方案有（）A．720种B．127种C．60种D．24种8．某省示范高中将6名教师分配至3所农村学校支教，每所学校至少分配一名教师，其中甲必去A校，乙、丙两名教师不能分配在同一所学校的不同分配方法数为（）A．36B．96C．114D．1309．我班制定了数学学习方案：星期一和星期日分别解决4个数学问题，且从星期二开始，每天所解决问题的个数与前一天相比，要么“多一个”要么“持平”要么“少一个”．在一周中每天所解决问题个数的不同方案共有（）A．50种B．51种C．140种D．141种10．某学校一天共排7节课（其中上午4节、下午3节），某教师某天高三年级1班和2班各有一节课，但他要求不能连排2节课（其中上午第4节和下午第1节不算连排），那么该教师这一天的课的所有可能的排法种数共有（）A．16B．15C．32D．3011．用0，1，2，3，4，5，6七个数共可以组成个没有重复数字的三位数．12．要从5名男生，3名女生中选出3人作为学生代表参加社区活动，且女生人数不多于男生人数，那么不同的选法种数有种．13．3名男生、4名女生按照不同的要求排队，求不同的排队方案的方法种数．（1）选其中5人排成一排（2）排成前后两排，前排3人，后排4人；（3）全体站成一排，男、女各站在一起；（4）全体站成一排，男生不能站在一起；（5）全体站成一排，男不站排头也不站排尾．四．排列及排列数公式（共5小题）14．若＝，则n＝（）A．1B．8C．9D．1015．若A＝4C，则n＝（）A．5B．6C．7D．816．设m∈N*，且m＜20，则（20﹣m）（21﹣m）…（26﹣m）等于（）A．B．C．D．17．＝.（结果用数字作答）18．若A＝4C，则m＝．五．组合及组合数公式（共5小题）19．若，则实数x的值为（）A．1B．3C．1或3D．0（多选）20．若C＞3C，则m的取值可能是（）A．6B．7C．8D．921．若，则＝．22．甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位，则两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法种数是．（用数字作答）23．一个口袋内有4个不同的红球，6个不同的白球，（1）从中任取4个球，红球的个数不比白球少的取法有多少种？（2）若取一个红球记2分，取一个白球记1分，从中任取5个球，使总分不少于7分的取法有多少种？六．排列、组合及简单计数问题（共1小题）24．10双互不相同的鞋子混装在一只口袋中，从中任意取出4只，试求出现如下结果时，各有多少种情况？（1）4只鞋子没有成双的；（2）4只鞋子恰成两双；（3）4只鞋子有2只成双，另两只不成双．七．二项式定理（共36小题）25．在（x﹣1）5展开式中，x2的系数为（）A．10B．5C．﹣10D．﹣526．设，则a0+a1+a2+a3+a4的值为（）A．1B．0C．16D．1527．当n∈N时，将三项式（x2+x+1）n展开，可得到如图所示的三项展开式和“广义杨辉三角形”：若在（1+ax）（x2+x+1）5的展开式中，x8的系数为75，则实数a的值为（）A．1B．﹣1C．2D．﹣228．在﹣的展开式中，只有第5项的二项式系数最大，则展开式中所有项的系数之和为（）A．﹣B．C．﹣256D．25629．已知的展开式中，各二项式系数和为64，则x7的系数为（）A．15B．20C．60D．8030．若的展开式中的第4项和第5项的二项式系数相等，则展开式中x的系数为（）A．280B．﹣280C．560D．﹣56031．若（2x﹣1）4＝a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0，则a2＝（）A．6B．24C．﹣6D．﹣2432．在的展开式中，若二项式系数的和为32，则的系数为（）A．﹣80B．80C．﹣40D．4033．已知（1+ax）5＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5，若a3＝﹣80，则a1+a2+a3+a4+a5＝（）A．1B．0C．﹣1D．﹣234．的展开式中常数项为（）A．30B．20C．15D．1035．已知（2x+1）6＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6，则a1的值为（）A．6B．12C．60D．19236．（x﹣2）3的展开式中x2的系数是（）A．﹣12B．12C．﹣6D．637．若（1﹣4x）2021＝a0+a1x+a2x2+⋯+a2021x2021，则的值是（）A．﹣2B．﹣1C．0D．138．关于（2+x）7的二项展开式，下列说法正确的是（）A．（2+x）7的二项展开式的各项系数和为37B．（2+x）7的二项展开式的第五项与（x+2）7的二项展开式的第五项相同C．（2+x）7的二项展开式的第三项系数为24CD．（2+x）7的二项展开式第二项的二项式系数为2C39．若（2x﹣1）4＝a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0，则a0+a2+a4＝（）A．40B．41C．﹣40D．﹣4140．若（1﹣2x）5＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5，则a1+a3+a5＝（）A．121B．﹣122C．﹣121D．12241．关于及其展开式，下列说法正确的是（）A．该二项展开式中奇数项的二项式系数和是22020B．该二项展开式中第六项为C．该二项展开式中不含有理项（有理项即为x的指数为整数的项）D．当x＝100时，除以100的余数是142．在的展开式中，下列说法正确的有（）A．所有项的系数和为0B．所有项的二项式系数和为64C．存在常数项D．第4项和第5项的系数相等43．若的展开式中的常数项为﹣20，则a＝（）A．2B．﹣2C．1D．﹣144．在（a+b）n的展开式中，只有第4项的二项式系数最大，则n＝（）A．4B．5C．6D．745．已知（2x﹣1）5＝a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0，则|a0|+|a1|+…+|a5|＝（）A．1B．243C．121D．12246．在（3x﹣2）5的展开式中，各项系数的和是（）A．25B．55C．1D．﹣147．二项式的展开式中，常数项是，各项二项式系数之和是.（本题用数字作答）48．的展开式中的常数项为，各项的系数和为．49．若（1﹣2x）5＝a5x5+a4x4+…+a1x+a0，则a0+a1+a2+a3+a4+a5＝．50．若，则a1+a3＝．51．已知二项式（2x﹣1）5＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5，则a1+a3+a5＝．52．二项式（x﹣1）n的二项式系数和为64，则n＝；二项式的展开式中常数项为.（用数字作答）53．已知的展开式中，第3项与第6项的系数互为相反数，则展开式中系数最小的项为．54．在的展开式中，x﹣1的系数为．55．在的展开式中，各项系数之和与二项式系数之和的比为64，则x3的系数为．56．已知f（x）＝（2x﹣3）n展开式的二项式系数和为512，且（2x﹣3）n＝a0+a1（x﹣1）+a2（x﹣1）2+…+a n（x﹣1）n．（1）求a2的值；（2）求a1+a2+a3+⋯+a n的值；（3）求f（20）﹣20被6整除的余数．57．将二项式（2x﹣）n展开，若展开式中各项的二项式系数之和为64．（Ⅰ）求n的值；（Ⅱ）求展开式中的常数项．58．已知（x+）n的展开式中第2项与第5项的二项式系数相等．（Ⅰ）求n的值；（Ⅱ）求展开式中各项系数的和；（Ⅲ）判断展开式中是否存在常数项，并说明理由．59．（1）（x﹣1）7展开式中第几项的系数最大，并写出这一项；（2）求（x+1）（x﹣1）7展开式中x2项的系数．60．在（2x﹣3y）10的展开式中，求：（1）二项式系数的和；（2）各项系数的和；（3）奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和；（4）奇数项系数和与偶数项系数和；（5）x的奇次项系数和与x的偶次项系数和．第三章排列组合和二项式定理参考答案与试题解析一．分类加法计数原理（共1小题）1．【考点】分类加法计数原理；排列、组合及简单计数问题．【分析】利用分类加法计数原理求解．【解答】解：由分类加法计数原理可知，至少取到两个黑球的取法总数为＝82种，故答案为：82．【点评】本题主要考查了分类加法计数原理，属于基础题．二．分步乘法计数原理（共2小题）2．【考点】分步乘法计数原理．【分析】5名同学去听同时进行的6个课外知识讲座，实际上是有6个人选择座位，且每人有6种选择方法，根据分步计数原理得到结果．【解答】解：∵每位同学均有6种讲座可选择，∴5位同学共有6×6×6×6×6＝65种，故选：B．【点评】本题考查分步计数原理，解题的关键是看清题目的实质，分步乘法计数原理：首先确定分步标准，其次满足：必须并且只需连续完成这n个步骤，这件事才算完成．3．【考点】分步乘法计数原理．【分析】①．首位是5、7、9的三位数都大于500．即可求解．②．共有三位数：4＝48个．③．求出有数字9的三位数个数即可．【解答】解：①．首位是5、7、9的三位数都大于500．故大于500的三位数有：3＝36个；②．共有三位数：4＝48个．③．取出的三张卡片中有0也有9：有×2×2＝12种情况，取出的三张卡片中有9但没有0：C32A33＝18种情况，结合②，可得②②印有9的卡片，既可以当9用，也可以当6用，可以组成48+30＝78个三位数【点评】本题考查排列、组合的实际应用，注意依据题意进行分情况讨论，一定做到不重不漏．三．计数原理的应用（共10小题）4．【考点】计数原理的应用．【分析】将（x﹣1）（x﹣2）（x﹣3）（x﹣4）展开，可得x3的系数．【解答】解：∵（x﹣1）（x﹣2）（x﹣3）（x﹣4）＝（x2﹣5x+4）（x2﹣5x+6）＝（x2﹣5x）2+10（x2﹣5x）+24＝x2（x2﹣10x+25）+10（x2﹣5x）+24＝x4﹣10x3+35x2﹣50x+24，∴展开式中x3的系数为﹣10，故选：A．【点评】本题主要考查了多项式相乘展开，属于基础题．5．【考点】计数原理的应用．【分析】本题是一个分步计数问题，恰有2人选修课程甲，共有C42种结果，余下的两个人各有两种选法，共有2×2种结果，根据分步计数原理得到结果．【解答】解：由题意知本题是一个分步计数问题，∵恰有2人选修课程甲，共有C42＝6种结果，∴选了甲的两人分别有两种选择，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．故选：B．【点评】本题考查分步计数问题，解题时注意本题需要分步来解，观察做完这件事一共有几步，每一步包括几种方法，这样看清楚把结果数相乘得到结果．6．【考点】计数原理的应用．【分析】先分类，再分步，即可求出答案．【解答】解：分两类，第一类，从甲到乙再到丁，共有3×2＝6种，第二类，从甲到丙再到丁，共有3×4＝12种，根据分类计数原理可得，共有6+12＝18种，故从甲地到丁地共有18条不同的路线．故选：C．【点评】本题考查了分步和分类计数原理，属于基础题．7．【考点】计数原理的应用．【分析】由题意，甲承包3项，有种方法，乙承包2项，有种方法，丙承包1项，有1种方法，利用乘法原理可得结论．【解答】解：∵甲、乙、丙三家公司承包6项工程，甲承包3项，乙承包2项，丙承包1项，∴甲承包3项，有种方法，乙承包2项，有种方法，丙承包1项，有1种方法∴不同的承包方案有＝60种故选：C ．【点评】本题考查计数原理的应用，考查学生分析解决问题的能力，属于基础题．8．【考点】计数原理的应用．【分析】按照其余5人是否都去A 校分类计数．【解答】解：甲去A 校，再分配其他5个人，①如果都不去A 校，则分配方法有×2×2×2＝16种；②如果5人分成1，1，3三组，则分配方法有（）＝42种；③如果5人分成1，2，2三组，则分配方法有（）＝72种；由加法原理可得不同分配方法有16+42+72＝130种．故选：D ．【点评】本题考查排列、组合的应用，注意要先分组，再进行排列，属于中档题．9．【考点】计数原理的应用．【分析】因为星期一和星期日分别解决4个数学问题，所以从这周的第二天开始后六天中“多一个”或“少一个”的天数必须相同，都是0、1、2、3天，共四种情况，利用组合知识可得结论．【解答】解：因为星期一和星期日分别解决4个数学问题，所以从这周的第二天开始后六天中“多一个”或“少一个”的天数必须相同，所以后面六天中解决问题个数“多一个”或“少一个”的天数可能是0、1、2、3天，共四种情况，所以共有＝141种．故选：D ．【点评】本题考查组合知识的运用，考查学生分析解决问题的能力，确定中间“多一个”或“少一个”的天数必须相同是关键．10．【考点】计数原理的应用．【分析】直接分类讨论得以解决．【解答】解：该教师一个班上第1节课，则另一个班有5种情况，考虑顺序，有10种方法；一个班上第2节课，则另一个班有4种情况，考虑顺序，有8种方法；一个班上第3节课，则另一个班有3种情况，考虑顺序，有6种方法；一个班上第4节课，则另一个班有3种情况，考虑顺序，有6种方法；一个班上第5节课，则另一个班有7种情况，考虑顺序，有2种方法；共有10+8+6+6+2＝32种方法．故选：C．【点评】本题考查了排列组合问题，考查分类讨论的数学思想，属于基础题．11．【考点】计数原理的应用．【分析】因为元素0特殊，故选0时和不选0时两类，根据分类计数原理可得．【解答】解：选0时，0不能在首位，故有C21A62＝60个，不选0时，有A63＝120个，根据分类计数原理，共有60+120＝180个，故答案为：180．【点评】本题考查了分类计数原理，关键是分类，属于基础题．12．【考点】计数原理的应用．【分析】由题意知这3人中既有男生又有女生，包括2男1女和3男0女两种情况，分别求出这两种情况下的选法的数量，利用分类计数原理相加即得结果．【解答】解：由题意知本题是一个分类计数原理的应用，这3人女生人数不多于男生人数，包括2男1女和3男0女两种情况．若3人中有2男1女，则不同的选法共有C52C31＝30种，若3人中有3男0女，则不同的选法共有C53＝10种，根据分类计数原理，所有的不同的选法共有30+10＝40种，故答案为：40．【点评】本题主要考查计数原理的应用，考查了运算求解能力，本题是一个基础题．13．【考点】计数原理的应用．【分析】相邻问题一般看作一个整体处理，不相邻，用插空法，即可求解．【解答】解：（1）选其中5人排成一排，不同的排队方案的方法有＝2520种（2）排成前后两排，前排3人，后排4人，不同的排队方案的方法种；（3）全体站成一排，男、女各站在一起，有＝288种方法；（4）全体站成一排，男生不能站在一起，有＝1440种方法；（5）全体站成一排，男不站排头也不站排尾，有＝1440种方法．【点评】本题考查排列的应用，相邻问题一般看作一个整体处理，不相邻，用插空法，属于基本知识的考查．四．排列及排列数公式（共5小题）14．【考点】排列及排列数公式．【分析】利用排列数的计算公式即可得出．【解答】解：∵＝，∴2n（2n﹣1）（2n﹣2）＝10n（n﹣1）（n﹣2），化为：4n﹣2＝5n﹣10，则n＝8．故选：B．【点评】本题考查了排列数的计算公式，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．15．【考点】排列及排列数公式；组合及组合数公式．【分析】由题意利用排列数公式、组合数公式，求得n的值．【解答】解：A＝4C，则5×4×3＝4×，∴n＝6，故选：B．【点评】本题主要考查排列数公式、组合数公式的应用，属于基础题．16．【考点】排列及排列数公式．【分析】根据题意，由排列数公式可得（20﹣m）（21﹣m）…（26﹣m）＝＝，即可得答案．【解答】解：根据题意，（20﹣m）（21﹣m）…（26﹣m）＝＝，故选：A．【点评】本题考查排列数公式，关键是掌握排列数公式的形式．17．【考点】排列及排列数公式．【分析】利用排列数的计算公式即可得出结论．【解答】解：原式＝5×4×3×2×1﹣19×3×2×1＝6，故答案为：6．【点评】本题考查了排列数的计算公式，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．18．【考点】排列及排列数公式．【分析】根据排列数以及组合数公式，进行求解即可．【解答】解：∵A＝4C，∴m（m﹣1）＝4×且m≥4，∴6＝（m﹣2）（m﹣3），解得m＝5，（0舍去）故答案为：5．【点评】本题考查了排列数以及组合数公式的应用问题，是基础题．五．组合及组合数公式（共5小题）19．【考点】组合及组合数公式．【分析】根据组合数的性质列式求解即可．【解答】解：∵，∴2x+1＝x+2或2x+1+x+2＝12，解得x＝1或3．故选：C．【点评】本题考查了组合数公式的应用，是基础题目．20．【考点】组合及组合数公式．【分析】根据题意，由组合数的定义可得0≤m﹣1≤8且0≤m≤8以及＞3×，变形解可得m的取值范围，结合m为正整数即可得答案．【解答】解：根据题意，对于C和3C，有0≤m﹣1≤8且0≤m≤8，则有1≤m≤8，若C＞3C，则有＞3×，变形可得：m＞27﹣3m，解可得：m＞，综合可得：＜m≤8，则m＝7或8；故选：BC．【点评】本题考查组合数公式的计算，关键是掌握组合数公式的形式，属于基础题．21．【考点】组合及组合数公式．【分析】根据组合数的性质计算可得．【解答】解：因为，由组合数的性质可得n＝3+6＝9，∴＝＝72．故答案为：72．【点评】本题考查了组合数公式的应用问题，是基础题目．22．【考点】组合及组合数公式．【分析】甲、乙大学生从4个公司中各选2个作为实习单位可分两步完成，第一步甲大学生选实习公司，第二步乙大学生选实习公司，两个步骤相乘可以得到结果．【解答】解：由题意知本题需要分步来解，第一步甲大学生选实习公司，有＝6种方法，第二步乙大学生选实习公司，有＝4种方法，由乘法原理得：两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法有6×4＝24种．故答案是24．【点评】本题考查了乘法计数问题．23．【考点】组合及组合数公式；分类加法计数原理．【分析】（1）由题意知本题是一个分类计数问题，取4个红球，没有白球，有C44种，取3个红球1个白球，有C43C61种；取2个红球2个白球，有C42C62，根据加法原理得到结果．（2）设出取到白球和红球的个数，根据两个未知数的和是5，列出方程，根据分数不少于7，列出不等式，根据这是两个整数，列举出结果．【解答】解（1）由题意知本题是一个分类计数问题，将取出4个球分成三类情况取4个红球，没有白球，有C44种取3个红球1个白球，有C43C61种；取2个红球2个白球，有C42C62，∴C44+C43C61+C42C62＝115种（2）设取x个红球，y个白球，则∴∴符合题意的取法种数有C42C63+C43C62+C44C61＝186种【点评】本题考查分类加法原理，是一个基础题，解题的关键是对于分类要做到不重不漏，准确的表示出结果．六．排列、组合及简单计数问题（共1小题）24．【考点】排列、组合及简单计数问题．【分析】（1）先从10双中取出4双，然后再从每双中取出一只，结果就是取出的4只鞋子，任何两只都不能配成1双，根据分步计数原理得，（2）4只恰好成两双，从10双中取出2双，问题得以解决（3）先从10双中取出1双，再从9双中取出2双，然后再从每双中取出一只，结果就是4只鞋子中有2只成双，另2只不成双，根据分步计数原理得．【解答】解：（1）从10双鞋子中选取4双，有C104种不同的选法，每双鞋子各取一只，分别有2种取法，根据分步乘法计数原理，选取种数为N＝C104•24＝3360（种）．（2）从10双鞋子中选取2双有C102种取法，即45种不同取法．（3）先选取一双有C101种选法，再从9双鞋子中选取2双鞋有C92种选法，每双鞋只取一只各有2种取法，根据分步乘法计数原理，不同取法为N＝C101C92•22＝1440（种）．【点评】本题考查排列、组合及简单计数问题，解题的关键是审清题意，本题考查了推理判断的能力及计数的技巧．七．二项式定理（共36小题）25．【考点】二项式定理．【分析】直接利用二项展开式和组合数求出结果．【解答】解：根据二项展开式：，当r＝3时，x2的系数为．故选：C．【点评】本题考查的知识要点：二项展开式和组合数，主要考查学生的理解能力和计算能力，属于基础题和易错题．26．【考点】二项式定理．【分析】令x＝1即可求解．【解答】解：由题意令x＝1，则a0+a1+a2+a3+a4＝（2×1﹣1）4＝1，故选：A．【点评】本题考查了二项式定理的应用，属于基础题．27．【考点】二项式定理．【分析】先阅读题意，然后结合二项式定理求解即可．【解答】解：由题意可得“广义杨辉三角形”的第5行为1，5，15，30，45，51，45，30，15，5，1，则在（1+ax）（x2+x+1）5的展开式中，x8的系数为15+30a＝75，即a＝2，故选：C．【点评】本题考查了二项式定理，重点考查了阅读理解能力，属基础题．28．【考点】二项式定理．【分析】先根据只有第5项的二项式系数最大确定n的值，再令x＝1求解即可．【解答】解：因为展开式中只有第5项的二项式系数最大，所以展开式共有9项，则n＝8．即﹣＝（）8，令x＝1，得到（）8＝．故选：B．【点评】本题主要考查二项式定理，属于基础题．29．【考点】二项式定理．【分析】根据二项式系数和求出n的值，再求出二项式的展开式的通项公式，然后令x的指数为7，由此即可求解．【解答】解：由二项式系数和为64可得：2n＝64，解得n＝6，则二项式（x）6的展开式的通项公式为T＝C，r＝0，1， (6)令12﹣，解得r＝2，所以x7的系数为C＝60，故选：C．【点评】本题考查了二项式定理的应用，考查了学生的运算求解能力，属于基础题．30．【考点】二项式定理．【分析】由题意，先求出n的值，在二项式展开式的通项公式，再令x的幂指数等于1，求得r的值，即可求得展开式中的x的系数．【解答】解：∵的展开式中的第4项和第5项的二项式系数相等，∴＝，∴n＝3+4＝7，故它的通项公式为T r+1＝•（﹣2）r•x7﹣2r，令7﹣2r＝1，可得r＝3，∴展开式中x的系数为•（﹣2）3＝﹣280，故选：B．【点评】本题主要考查二项式定理的应用，二项式展开式的通项公式，属于中档题．31．【考点】二项式定理．【分析】由题意求出展开式中含x2的项，由此即可求解．【解答】解：展开式中含x2的项为C＝24x2，所以a2＝24，故选：B．【点评】本题考查了二项式定理的应用，考查了学生的运算能力，属于基础题．32．【考点】二项式定理．【分析】根据二项式系数的和为2n，可得n＝5，再利用展开式的通项，即可得解．【解答】解：二项式系数的和为2n＝32，所以n＝5，展开式的通项为T r+1＝x5﹣r•＝（﹣2）r x5﹣2r，令5﹣2r＝﹣1，则r＝3，所以的系数为＝﹣80．故选：A．【点评】本题考查二项式定理，熟练掌握展开式的通项，二项式系数的性质是解题的关键，考查运算求解能力，属于基础题．33．【考点】二项式定理．【分析】由题意，根据a3＝﹣80利用通项公式求出a和a0，再令x＝1，可得要求式子的值．【解答】解：∵（1+ax）5＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5，a3＝•a3＝﹣80，∴a＝﹣2，a0＝＝1，∴（1﹣2x）5＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5，∴令x＝1，可得1+a1+a2+a3+a4+a5＝（﹣1）5＝﹣1，则a1+a2+a3+a4+a5＝﹣2，故选：D．【点评】本题主要考查二项式定理的应用，二项式展开式的通项公式，求展开式的系数和常用的方法是赋值法，属于中档题．34．【考点】二项式定理．【分析】求出展开式的通项公式，令x的指数为0，由此即可求解．【解答】解：展开式的通项公式为，r＝0，1， (6)令12﹣3r＝0，解得r＝4，所以的展开式中常数项为，故选：C．【点评】本题考查了二项式定理的应用，考查了学生的运算能力，属于基础题．35．【考点】二项式定理．【分析】写出展开式的通项，再令6﹣r＝1，求出r，再代入计算即可．【解答】解：二项式（2x+1）6展开式的通项T r+1＝C（2x）6﹣r＝C26﹣r x6﹣r．令6﹣r＝1，解r＝5，所以T6＝C21•x＝12x，所以a1＝12．故选：B．【点评】本题主要考查二项式定理，属于中档题．36．【考点】二项式定理．【分析】利用二项式定理的展开式，即可解出．【解答】解：展开式中x2的系数为：C（﹣2）1＝﹣6，故选：C．【点评】本题考查了二项式定理的展开式，学生的数学运算能力，属于基础题．37．【考点】二项式定理．【分析】利用赋值法，即可解出．【解答】解：令x＝0，得a0＝1，令，得a0++...+＝（﹣1）2021＝﹣1，∴+...+＝﹣2．故选：A．【点评】本题考查了二项式定理，赋值法，学生的数学运算能力，属于基础题．38．【考点】二项式定理．【分析】直接根据二项展开式的性质依次判断四个选项即可．【解答】解：选项A：（2+x）7的二项展开式的各项系数和为（2+1）7＝37，故A正确，选项B：（2+x）7的二项展开式的第五项为：•23•x4，而（x+2）7的二项展开式的第五项为：•x3•24，不相同，故B错误，选项C：（2+x）7的二项展开式的第三项系数为：25•，故C错误，选项D：（2+x）7的二项展开式第二项的二项式系数为：，故D错误，故选：A．【点评】本题考查了二项式定理的应用，考查了学生的运算能力，属于基础题．39．【考点】二项式定理．【分析】法一：由题意，利用二项式展开式的通项公式，求出a0和a2，以及a4的值，可得结论．解法二：在所给的等式中，分别令x＝1，x＝﹣1，得到两个等式，再把两个等式相加并处以2可得a0+a2+a4的值．【解答】解：法一：∵（2x﹣1）4＝a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0，可得a0＝＝1，a2＝×22＝24，a4＝×24＝16，∴a0+a2+a4＝41，故答案为：41．法二：∵（2x﹣1）4＝a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0，令x＝1，可得a0+a1+a2+a3+a4＝1，再令x＝﹣1，可得a0﹣a1+a2﹣a3+a4＝（﹣3）4＝81，∴两式相加处以2可得，a0+a2+a4＝＝41，故选：B．【点评】本题主要考查二项式定理的应用，二项式展开式的通项公式，求展开式的系数和常用的方法是赋值法，属于基础题．40．【考点】二项式定理．【分析】分别令x＝1，x＝﹣1，建立方程联立即可求解．【解答】解：令x＝1，则a0+a1+...+a5＝（1﹣2）5＝﹣1①，令x＝﹣1，则a0﹣a1+...﹣a5＝（1+2）5＝243②，则①﹣②可得：a1+a3+a5＝﹣122，故选：B．【点评】本题考查了二项式定理的应用，考查了学生的运算能力，属于基础题．41．【考点】二项式定理．【分析】由奇数项的二项式系数和为2n﹣1，即可判断A，由二项展开式的通项公式求得第六项即可判断B，求出二项展开式的通项公式即可判断C，由二项式定理求得（10﹣1）2020＝100（102018﹣102017+102016﹣102015+…+﹣202）+1，即可判断D．【解答】解：A，的展开式中奇数项的二项式系数和为22019，故A错误，B，展开式中第六项为T6＝（﹣1）5＝﹣，故B错误，C，该二项展开式的通项公式为T r+1＝（﹣1）r＝（﹣1）r，当r＝0，2，4，…，2020时，T r+1为有理项，故C错误，D，当x＝100时，（10﹣1）2020的通项公式为（﹣1）r102020﹣r，所以（10﹣1）2020＝102020﹣102019+102018﹣102017+…+102﹣101+1＝100（102018﹣102017+102016﹣102015+…+﹣202）+1，所以（10﹣1）2020除以100的余数是1，故D正确．故选：D．【点评】本题主要考查二项式定理及其应用，考查二项展开式的通项公式及二项式系数，属于中档题．42．【考点】二项式定理．【分析】利用二项展开式的通项公式，二项式系数的性质，逐一判断各个选项是否正确，从而得出结论．【解答】解：在的展开式中，二项式系数之和为25＝32，故B错误；令x＝1，可得各项系数之和为05＝0，故A正确；根据通项公式为T r+1＝•x5﹣r•（﹣）r＝（﹣1）r••x5﹣2r，令5﹣2r＝0，求得r＝（舍去），故C 错误；根据二项式系数的性质，第4项和第5项的系数一正一负，故D错误，故选：A．【点评】本题主要考查二项式定理的应用，二项展开式的通项公式，二项式系数的性质，属于中档题．43．【考点】二项式定理．【分析】求出展开式的常数项，其等于﹣20，化简即可求解．【解答】解：展开式的常数项为C＝C＝﹣20，解得a＝﹣1，故选：D．【点评】本题考查了二项式定理的应用，考查了学生的运算能力，属于基础题．44．【考点】二项式定理．【分析】由题意利用二项式系数的性质，求得n的值．【解答】解：在（a+b）n的展开式中，只有第4项的二项式系数最大，则展开式共有7项，∴n＝6，故选：C．【点评】本题主要考查二项式系数的性质，属于基础题．45．【考点】二项式定理．【分析】依题意，可得a0﹣a1+a2﹣a3+…﹣a5＝﹣35，|a0|+|a1|+…+|a5|＝﹣a0+a1﹣a2+...+a5＝﹣（a0﹣a1+a2﹣a3+…﹣a5）＝35，从而得到答案．【解答】解：∵（2x﹣1）5＝a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0＝25x5﹣24x4+23x3﹣...+（﹣1）5x0，∴a0＝﹣1＜0，a1＞0，a2＜0，...，a5＞0，令x＝﹣1，得a0﹣a1+a2﹣a3+…﹣a5＝﹣35，∴|a0|+|a1|+…+|a5|＝﹣a0+a1﹣a2+...+a5＝﹣（a0﹣a1+a2﹣a3+…﹣a5）＝35＝243，故选：B．。
新教材高中数学第三章排列组合与二项式定理3 1 3 2组合数的应用学案含解析新人教B版选择性必修第二
第2课时组合数的应用知识点一组合与排列的异同点共同点：排列与组合都是从n个________对象中取出m(m≤n)个对象．不同点：排列与对象的________有关，组合与对象的________无关．知识点二应用组合知识解决实际问题的四个步骤(1)判断：判断实际问题是否是组合问题．(2)方法：选择利用直接法还是间接法解题．(3)计算：利用组合数公式结合两个计数原理计算．(4)结论：根据计算结果写出方案个数．〖基础自测〗1．把三张游园票分给10个人中的3人，分法有________种．2．甲、乙、丙三位同学选修课程，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________种．3．将4名大学生分配到3个乡镇去当村官，每个乡镇至少一名，则不同的分配方案有________种．(用数字作答)4．将7名学生分配到甲、乙两个宿舍中，每个宿舍至少安排2名学生，那么互不相同的分配方案共有________种．题型一无限制条件的组合问题例1在一次数学竞赛中，某学校有12人通过了初试，学校要从中选出5人参加市级培训．在下列条件下，有多少种不同的选法？(1)任意选5人；(2)甲、乙、丙三人必须参加；(3)甲、乙、丙三人不能参加；(4)甲、乙、丙三人只能有1人参加．状元随笔本题属于组合问题中的最基本的问题，可根据题意分别对不同问题中的“含”与“不含”作出正确分析和判断，弄清每步从哪里选，选出多少等问题．方法归纳解答简单的组合问题的思考方法1．弄清要做的这件事是什么事．2．选出的对象是否与顺序有关，也就是看看是不是组合问题．3．结合两个计数原理，利用组合数公式求出结果．跟踪训练1现有10名教师，其中男教师6名，女教师4名．(1)现要从中选2名去参加会议，有多少种不同的选法？(2)选出2名男教师或2名女教师去外地学习的选法有多少种？题型二有限制条件的组合问题例2高二(1)班共有35名同学，其中男生20名，女生15名，今从中选出3名同学参加活动．(1)其中某一女生必须在内，不同的选法有多少种？(2)其中某一女生不能在内，不同的选法有多少种？(3)恰有2名女生在内，不同的选法有多少种？(4)至少有2名女生在内，不同的选法有多少种？(5)至多有2名女生在内，不同的选法有多少种？状元随笔可从整体上分析，进行合理分类，弄清关键词“恰有”“至少”“至多”等字眼，使用两个计数原理解决．方法归纳常见的限制条件及解题方法1．特殊对象：若要选取的对象中有特殊对象，则要以有无特殊对象，特殊对象的多少作为分类依据．2．含有“至多”“至少”等限制语句：要分清限制语句中所包含的情况，可以此作为分类依据，或采用间接法求解．3．分类讨论思想：解题的过程中要善于利用分类讨论思想，将复杂问题分类表达，逐类求解．跟踪训练2“抗震救灾，众志成城”，某医院从10名医疗专家中抽调6名奔赴赈灾前线，其中这10名医疗专家中有4名是外科专家．问：(1)抽调的6名专家中恰有2名是外科专家的抽调方法有多少种？(2)至少有2名外科专家的抽调方法有多少种？(3)至多有2名外科专家的抽调方法有多少种？题型三组合在几何中的应用例3平面内有12个点，其中有4个点共线，此外再无任何3点共线．以这些点为顶点，可构成多少个不同的三角形？状元随笔解答本题可以从共线的4个点中选取2个、1个、0个作为分类标准，也可以从反面考虑，任意三点的取法种数减去共线三点的取法种数．方法归纳1．解决几何图形中的组合问题，首先应注意运用处理组合问题的常规方法分析解决问题，其次要注意从不同类型的几何问题中抽象出组合问题，寻找一个组合的模型加以处理．2．图形多少的问题通常是组合问题，要注意共点、共线、共面、异面等情形，防止多算．常用直接法，也可采用排除法．跟踪训练3四面体的一个顶点为A，从其他顶点和各棱中点中取3个点，使它们与点A在同一平面上，有多少种不同的取法？题型四分组分配问题例4将6本不同的书分为三组，在下列条件下分别有多少种不同的分配方法？(1)每组2本(平均分组)；(2)一组1本，一组2本，一组3本(不平均分组)； (3)一组4本，另外两组各1本(局部平均分组)．方法归纳一般地，n 个不同的对象分成p 组，各组内元素数目分别为m 1，m 2，…，m p ，其中k 组元素数目相等，那么分组方法数是C m 1n C m 2n －m 1C m 3n －m 1－m 2…C m p m pA k k ，简言之，部分平均分组，有“几个”平均分就除以“几”的阶乘．跟踪训练4 将6本不同的书分给甲、乙、丙三人，在下列条件下分别有多少种不同的分配方法？(1)甲2本，乙2本，丙2本； (2)甲1本，乙2本，丙3本； (3)甲4本，乙、丙每人1本； (4)每人2本；(5)一人1本，一人2本，一人3本； (6)一人4本，其余两人每人1本．题型五 排列、组合的综合应用状元随笔 1.从集合{1,2,3,4}中任取两个不同对象相乘，有多少个不同的结果？完成的“这件事”指的是什么？〖提示〗 共有C 24 ＝4×32＝6(个)不同结果． 完成的“这件事”是指：从集合{1,2,3,4}中任取两个不同对象并相乘．2．从集合{1,2,3,4}中任取两个不同对象相除，有多少个不同结果？这是排列问题，还是组合问题？完成的“这件事”指的是什么？〖提示〗 共有A 24－2 ＝10(个)不同结果；这个问题属于排列问题；完成的“这件事”是指：从集合{1,2,3,4}中任取两个不同对象并相除．3．完成“从集合{0,1,2,3,4}中任取三个不同对象组成一个是偶数的三位数”这件事需先分类，还是先分步？有多少个不同的结果？〖提示〗 由于0不能排在百位，而个位必须是偶数.0是否排在个位影响百位与十位的排法，所以完成这件事需按0是否在个位分类进行．第一类：0在个位，则百位与十位共A 24种排法；第二类：0不在个位且不在百位，则需先从2,4中任选一个排个位再从剩下非零数字中取一个排百位，最后从剩余数字中任取一个排十位，共C12C13C13＝18(种)不同的结果，由分类加法计数原理，完成“这件事”共有A24＋C12C13C13＝30(种)不同的结果．例5有5个男生和3个女生，从中选出5人担任5门不同学科的课代表，求分别符合下列条件的选法数：(1)有女生但人数必须少于男生；(2)某女生一定担任语文课代表；(3)某男生必须包括在内，但不担任数学课代表；(4)某女生一定要担任语文课代表，某男生必须担任课代表，但不担任数学课代表．状元随笔(1)按选中女生的人数多少分类选取．(2)采用先选后排的方法．(3)先安排该男生，再选出其他人担任4科课代表．(4)先安排语文课代表的女生，再安排“某男生”课代表，最后选其他人担任余下三科的课代表．方法归纳解决排列、组合综合问题要采用先选后排的方法．解决时通常从以下三个途径考虑：1．以对象为主考虑，即先满足特殊对象的要求，再考虑其他对象；2．以位置为主考虑，即先满足特殊位置的要求，再考虑其他位置；3．先不考虑附加条件，计算出排列或组合数，再减去不符合要求的排列或组合数．跟踪训练5某学习小组有5个男生3个女生，从中选3名男生和1名女生参加三项竞赛活动，每项活动至少有1人参加，则有不同参赛方法________种．教材反思第2课时 组合数的应用新知初探·自主学习知识点一不同 顺序 顺序 〖基础自测〗1．〖解 析〗把三张票分给10个人中的3人，不同分法有C 310＝10×9×83×2×1＝120(种)． 〖答 案〗1202．〖解 析〗甲选修2门，有C 24＝6(种)不同方案． 乙选修3门，有C 34＝4(种)不同选修方案． 丙选修3门，有C 34＝4(种)不同选修方案．由分步乘法计数原理，不同的选修方案共有6×4×4＝96(种)． 〖答 案〗963．〖解 析〗有C 13·C 24·A 22＝36种满足题意的分配方案．其中C 13表示从3个乡镇中任选定1个乡镇，且其中某2名大学生去的方法数；C 24表示从4名大学生中任选2名到上一步选定的乡镇的方法数；A 22表示将剩下的2名大学生分配到另2个乡镇去的方法数． 〖答 案〗364．〖解 析〗每个宿舍至少2名学生，故甲宿舍安排的人数可以为2人，3人，4人，5人，甲宿舍安排好后，乙宿舍随之确定，所以有C 27＋C 37＋C 47＋C 57＝112种分配方案．〖答 案〗112课堂探究·素养提升例1 〖解 析〗 (1)从中任选5人是组合问题，共有C 512＝792种不同的选法． (2)甲、乙、丙三人必须参加，则只需要从另外9人中选2人，是组合问题，共有C 29＝36种不同的选法．(3)甲、乙、丙三人不能参加，则只需从另外的9人中选5人，共有C 59＝126种不同的选法．(4)甲、乙、丙三人只能有1人参加，可分两步：先从甲、乙、丙中选1人，有C 13＝3种选法；再从另外9人中选4人，有C 49种选法．共有C 13C 49＝378种不同的选法．跟踪训练1 〖解 析〗(1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数，就是从10个不同对象中取出2个元素的组合数，即C 210＝10×92×1＝45.(2)可把问题分两类：第1类，选出的2名是男教师有C26种方法；第2类，选出的2 名是女教师有C24种方法，即共有C26＋C24＝21(种)选法．例2〖解析〗(1)从余下的34名学生中选取2名，有C234＝561(种)．∴不同的选法有561种．(2)从34名可选学生中选取3名，有C334＝5 984(种)．或者C335－C234＝C334＝5 984种．∴不同的选法有5 984种．(3)从20名男生中选取1名，从15名女生中选取2名，有C120C215＝2 100(种)．∴不同的选法有2 100种．(4)选取2名女生有C120C215种，选取3名女生有C315种，共有选取方法N＝C120C215＋C315＝2 100＋455＝2 555(种)．∴不同的选法有2 555种．(5)选取3名的总数有C335，至多有2名女生在内的选取方式共有N＝C335－C315＝6 545－455＝6 090(种)．∴不同的选法有6 090种．跟踪训练2〖解析〗(1)分步：首先从4名外科专家中任选2名，有C24种选法，再从除外科专家的6人中选取4人，有C46种选法，所以共有C24·C46＝90(种)抽调方法．(2)“至少”的含义是不低于，有两种解答方法．方法一：(直接法)按选取的外科专家的人数分类：①选2名外科专家，共有C24·C46种选法；②选3名外科专家，共有C34·C36种选法；③选4名外科专家，共有C44·C26种选法．根据分类加法计数原理，共有C24·C46＋C34·C36＋C44·C26＝185(种)抽调方法．方法二：(间接法)不考虑是否有外科专家，共有C610种选法，考虑选取1名外科专家参加，有C14·C56种选法；没有外科专家参加，有C66种选法，所以共有：C610－C14·C56－C66＝185(种)抽调方法．(3)“至多2名”包括“没有”“有1名”“有2名”三种情况，分类解答．①没有外科专家参加，有C66种选法；②有1名外科专家参加，有C14·C56种选法；③有2名外科专家参加，有C24·C46种选法．所以共有C66＋C14·C56＋C24·C46＝115(种)抽调方法．例3〖解析〗方法一：以从共线的4个点中取点的多少作为分类标准．第1类：共线的4个点中有2个点为三角形的顶点，共有C24C18＝48个不同的三角形；第2类：共线的4个点中有1个点为三角形的顶点，共有C14C28＝112个不同的三角形；第3类：共线的4个点中没有点为三角形的顶点，共有C38＝56个不同的三角形．由分类加法计数原理知，不同的三角形共有48＋112＋56＝216(个)．方法二(间接法)：从12个点中任意取3个点，有C 312＝220种取法，而在共线的4个点中任意取3个均不能构成三角形，即不能构成三角形的情况有C 34＝4种．故这12个点能构成三角形的个数为C 312－C 34＝216个． 跟踪训练3〖解 析〗如图所示，含顶点A 的四面体的3个面上，除点A 外每个面都有5个点，从中取出3点必与点A 共面，共有3C 35种取法，含顶点A 的三条棱上各有三个点，它们与所对的棱的中点共面，共有3种取法．根据分类加法计数原理，不同的取法有3C 35＋3＝33种．例4 〖解 析〗 (1)每组2本，均分为三组共有C 26C 24C 22A 33＝15×6×16＝15(种)分配方法．(2)一组1本，一组2本，一组3本共有C 36C 23C 11＝20×3＝60(种)分配方法．(3)一组4本，另外两组各1本共有C 46C 12C 11A 22＝15×22＝15(种)分配方法． 跟踪训练4 〖解 析〗(1)(2)(3)中，由于每人分得的本数固定，属于定向分配问题，由分步乘法计数原理得：(1)共有C 26C 24C 22＝90(种)不同的分配方法； (2)共有C 16C 25C 33＝60(种)不同的分配方法； (3)共有C 46C 12C 11＝30(种)不同的分配方法．(4)(5)(6)属于不定向分配问题，是该类题中比较困难的问题．分配给三人，同一本书给不同的人是不同的分法，属于排列问题．实际上可看作两个步骤：先分为3组，再把这3组分给甲、乙、丙三人．因此，(4)共有C 26C 24C 22÷A 33×A 33＝90(种)不同的分配方法； (5)共有C 16C 25C 33×A 33＝360(种)不同的分配方法； (6)共有C 46C 12C 11÷A 22×A 33＝90(种)不同的分配方法． 例5 〖解 析〗 (1)先选后排，先选可以是2女3男，也可以是1女4男，共有C 35C 23＋C 45C 13种，后排有A 55种， 共(C 35C 23＋C 45C 13)·A 55＝5 400种． (2)除去该女生后，先选后排，有C 47·A 44＝840种．(3)先选后排，但先安排该男生，有C 47·C 14·A 44＝3 360种． (4)先从除去该男生、该女生的6人中选3人有C 36种，再安排该男生有C 13种，其余3人全排有A 33种，共C 36·C 13·A 33＝360种．跟踪训练5 〖解 析〗C 35·C 13·C 24·A 33＝1 080.〖答 案〗1 080。
新教材高中数学第3章排列组合与二项式定理3.1排列与组合3.1.3第1课时组合与组合数学案
3.1.3 组合与组合数第1课时组合与组合数学习任务核心素养1．理解组合与组合数的概念．(重点)2．会推导组合数公式，并会应用公式求值．(重点) 3．理解组合数的两个性质，并会求值、化简和证明．(难点、易混点)1．通过学习组合与组合数的概念，培养数学抽象的素养．2．借助组合数公式及组合数的性质进行运算，培养数学运算的素养．高考不分文理科后，思想政治、历史、地理、物理、化学、生物这6大科目是选考的，如果考生任选3科作为自己的考试科目，那么选考的组合方式一共有多少种可能的情况？问题：其中选物理不选历史和选历史不选物理的情况又分别有几种？[提示]这几个问题都与顺序无关，学完本节内容便能顺利求解．一般地，从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象并成一组，称为从n个不同对象中取出m 个对象的一个组合．提醒：(1)所谓并成一组是指与顺序无关，例如组合a，b与组合b，a是同一组合，可以把一个组合看成一个集合．(2)组合概念的两个要点：①n个对象是不同的；②“只取不排”，即取出的m个对象组成的组合与取出对象的先后顺序无关，无序性是组合的特征性质．(3)如果两个组合中的对象完全相同，那么不管对象的顺序如何，它们都是相同的组合．如果两个组合中的对象不完全相同(即使只有一个对象不同)，那么它们就是不同的组合．拓展：排列与组合的异同排列组合相同点从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象不同点按照一定的顺序排成一列不管顺序地并成一组1．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)两个组合相同的充要条件是组成组合的元素完全相同．()(2)从a1，a2，a3三个不同元素中任取两个元素组成一个组合，所有组合的个数为C23．()(3)从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某两个乡镇的社会调查，有多少种不同的选法是组合问题．()(4)从甲、乙、丙3名同学中选出2名，有3种不同的选法．()[答案](1)√(2)√(3)×(4)√知识点2组合数的概念、公式定义从n个不同对象中取出m个对象的所有组合的个数，称为从n个不同对象中取出m个对象的组合数表示C m n(n，m∈N＋且m≤n)组合数公式乘积式C m n＝A m nA m m＝n(n－1)·(n－2)…(n－m＋1)m！阶乘式C m n＝n！m！(n－m)！“组合”与“组合数”是同一个概念吗？[提示]同“排列”与“排列数”是两个不同的概念一样，“组合”与“组合数”也是两个不同的概念．例如，从3个不同对象a，b，c中每次取出2个对象的所有组合为ab，ac，bc，共3种，其中每一种情况都是一个组合，而组合数是3．拓展：(1)组合数公式C m n＝n(n－1)…[n－(m－1)]m×(m－1)×…×2×1的形式特点：①分子是m个数相乘，且第一个因数是n，后面每一个因数比它前面一个因数少1，最后一个因数是n－m＋1；②分母是m的阶乘．(2)组合数公式C m n＝A m nA m m体现了组合数与相应排列数的关系，一般在计算具体的组合数时会用到．(3)组合数公式C m n＝n！(n－m)！m！的主要作用有：①用于计算m，n较大时的组合数；②对含有字母的组合数的式子进行变形和证明．2．C218＝________，C1718＝________．15318[C218＝18×172＝153，C1718＝18！17！(18－17)！＝18．]3．从3,5,7,11这四个数中任取两个相乘，可以得到不相等的积的个数为________．6[从四个数中任取两个数的取法为C24＝6．]类型1组合的概念【例1】判断下列各事件是排列问题还是组合问题．(1)10支球队以单循环进行比赛(每两队比赛一次)，这次比赛需要进行多少场次？(2)10支球队以单循环进行比赛，这次比赛冠、亚军获得者有多少种可能？(3)从10个人里选3个代表去开会，有多少种选法？(4)从10个人里选出3个不同学科的课代表，有多少种选法？[思路点拨]要确定是组合还是排列问题，只需确定取出的元素是否与顺序有关．[解](1)是组合问题，因为每两个队比赛一次并不需要考虑谁先谁后，没有顺序的区别．(2)是排列问题，因为甲队得冠军、乙队得亚军与甲队得亚军、乙队得冠军是不一样的，是有顺序的区别．(3)是组合问题，因为3个代表之间没有顺序的区别．(4)是排列问题，因为3个人中，担任哪一科的课代表有顺序的区别．1．根据排列与组合的定义进行判断，区分排列与组合问题，先确定完成的是什么事件，然后看问题是否与顺序有关，与顺序有关的是排列，与顺序无关的是组合．2．区分有无顺序的方法把问题的一个选择结果写出来，然后交换这个结果中任意两个元素的位置，看是否会产生新的变化，若有新变化，即说明有顺序，是排列问题；若无新变化，即说明无顺序，是组合问题．[跟进训练]1．(对接教材P 22练习AT 2)从5个不同的元素a ，b ，c ，d ，e 中取出2个，写出所有不同的组合．[解] 要想写出所有组合，就要先将元素按照一定顺序排好，然后按顺序用图示的方法将各个组合逐个标出来，如图所示：由此可得所有的组合为ab ，ac ，ad ，ae ，bc ，bd ，be ，cd ，ce ，de ． 类型2 组合数公式的应用【例2】 (1)式子n (n ＋1)(n ＋2)…(n ＋100)100！可表示为( )A ．A 100n ＋100B ．C 100n ＋100 C ．101C 100n ＋100D ．101C 101n ＋100(2)求值：C 5－n n ＋C 9－n n ＋1．[思路点拨] 根据题目的特点，选择适当的组合数公式进行求值或证明．(1)D [分式的分母是100！，分子是101个连续自然数的乘积，最大的为n ＋100，最小的为n ，故n (n ＋1)(n ＋2)…(n ＋100)100！＝101·n (n ＋1)(n ＋2)…(n ＋100)101！＝101C 101n ＋100．] (2)[解] 由组合数定义知：⎩⎪⎨⎪⎧0≤5－n ≤n ，0≤9－n ≤n ＋1，所以4≤n ≤5，又因为n ∈N ＋， 所以n ＝4或5．当n ＝4时，C 5－n n ＋C 9－n n ＋1＝C 14＋C 55＝5；当n ＝5时，C 5－n n ＋C 9－n n ＋1＝C 05＋C 46＝16．关于组合数计算公式的选取1．涉及具体数字的可以直接用公式C mn ＝A m n A m m＝n (n －1)(n －2)…(n －m ＋1)m ！计算．2．涉及字母的可以用阶乘式C m n ＝n ！m ！(n －m )！计算．[跟进训练]2．(1)计算：C 410－C 37·A 33； (2)求证：C m n ＝m ＋1n ＋1C m ＋1n ＋1． [解] (1)C 410－C 37·A 33＝10×9×8×74×3×2×1－7×6×5＝210－210＝0．(2)证明：右边＝m ＋1n ＋1·(n ＋1)！(m ＋1)！(n －m )！＝n ！m ！(n －m )！＝C m n ＝左边．即等式成立．类型3 简单的组合问题解答简单组合问题的关键是什么？[提示] 关键是把实际问题模型化，在此基础上选择组合数公式求解.【例3】 现有10名教师，其中男教师6名，女教师4名． (1)现要从中选2名去参加会议，有多少种不同的选法？(2)选出2名男教师或2名女教师参加会议，有多少种不同的选法？ (3)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议，有多少种不同的选法？[解] (1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数，就是从10个不同元素中取出2个元素的组合数，即C 210＝10×92×1＝45(种)．(2)可把问题分两类情况：第1类，选出的2名是男教师有C 26种方法； 第2类，选出的2名是女教师有C 24种方法．根据分类加法计数原理，共有C26＋C24＝15＋6＝21种不同选法．(3)从6名男教师中选2名的选法有C26种，从4名女教师中选2名的选法有C24种，根据分步乘法计数原理，共有不同的选法C26×C24＝15×6＝90(种)．(变结论)本例其他条件不变，问题变为从中选2名教师参加会议，至少有1名男教师的选法是多少？最多有1名男教师的选法又是多少？[解]至少有1名男教师可分两类：1男1女有C16C14种，2男0女有C26种．由分类加法计数原理知有C16C14＋C26＝39种．最多有1名男教师包括两类：1男1女有C16C14种，0男2女有C24种．由分类加法计数原理知有C16C14＋C24＝30种．解简单的组合应用题的策略1．解简单的组合应用题时，首先要判断它是不是组合问题，组合问题与排列问题的根本区别在于排列问题与取出元素之间的顺序有关，而组合问题与取出元素的顺序无关．2．要注意两个基本原理的运用，即分类与分步的灵活运用．提醒：在分类和分步时，一定注意有无重复或遗漏．[跟进训练]3．我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化．每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成，爻分为阳爻“━━”和阴爻“━━”，如图就是一重卦．如果某重卦中有2个阳爻，则它可以组成________种重卦．(用数字作答)15[由题设知，“重卦”的种数为C26＝15．]1．下列四个问题属于组合问题的是()A．从4名志愿者中选出2人分别参加导游和翻译的工作B．从0,1,2,3,4这5个数字中选取3个不同的数字，组成一个三位数C．从全班同学中选出3名同学出席运动会开幕式D．从全班同学中选出3名同学分别担任班长、副班长和学习委员C [A 、B 、D 项均为排列问题，只有C 项是组合问题．] 2．若A 3n ＝12C 2n ，则n 等于( )A ．8B ．5或6C ．3或4D ．4 A [A 3n ＝n (n －1)(n －2)，C 2n ＝12n (n －1)，所以n (n －1)(n －2)＝12×12n (n －1)．由n ∈N ＋，且n ≥3，解得n ＝8．]3．从7名男生和5名女生中选4人参加夏令营，规定男、女同学至少各有1人参加，则选法总数应为( )A ．C 17C 15C 210 B ．C 17C 15A 210C ．C 412－C 47－C 45D ．C 17C 15(C 26＋C 14C 16＋C 24)C [任选4人的方法数为C 412，减去其中全部为男生或全部为女生的方法数C 47＋C 45，故选法总数应为C 412－C 47－C 45．]4．从9名学生中选出3名参加“希望英语”口语比赛，有______种不同的选法． 84 [由题意可知共有C 39＝9×8×73×2×1＝84种．]5．6个朋友聚会，每两人握手1次，一共握手________次．15 [每两人握手1次，无顺序之分，是组合问题，故一共握手C 26＝15次．]回顾本节内容，自我完成以下问题： 试比较排列与组合的区别与联系． [提示] 名称 排列组合相同点 都是从n 个不同元素中取m (m ≤n )个元素，元素无重复名称排列组合不同点1．排列与顺序有关；2．两个排列相同，当且仅当这两个排列的元素及其排列顺序完全相同1．组合与顺序无关；2．两个组合相同，当且仅当这两个组合的元素完全相同联系 A m n ＝C m n A mm。
2021_2022学年新教材高中数学第3章排列组合与二项式定理3.1排列与组合3.1.1第2课时基本
第2课时基本计数原理的应用学习任务核心素养1．熟练应用两个计数原理．(重点)2．能运用两个计数原理解决一些综合性的问题．(难点)1．借助两个计数原理解题，提升数学运算的素养．2．通过合理分类或分步解决问题，提升逻辑推理的素养．类型1组数问题【例1】(对接教材P6例2)用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字的：(1)银行存折的四位密码？(2)四位整数？(3)比2 000大的四位偶数？[思路点拨](1)用分步乘法计数原理求解(1)问；(2)0不能作首位，优先排首位，用分步乘法计数原理求解；(3)可以按末位是0,2,4分三类，也可以按千位是2,3,4,5分四类解决，也可以用间接法求解．[解](1)分步解决．第一步：选取左边第一个位置上的数字，有6种选取方法；第二步：选取左边第二个位置上的数字，有5种选取方法；第三步：选取左边第三个位置上的数字，有4种选取方法；第四步：选取左边第四个位置上的数字，有3种选取方法．由分步乘法计数原理知，可组成不同的四位密码共有6×5×4×3＝360(个)．(2)分步解决．第一步：万位数字有5种选取方法；第二步：百位数字有5种选取方法；第三步：十位数字有4种选取方法；第四步：个位数字有3种选取方法．由分步乘法计数原理知，可组成四位整数有5×5×4×3＝300(个)．(3)法一：按末位是0,2,4分为三类：第一类：末位是0的有4×4×3＝48个；第二类：末位是2的有3×4×3＝36个；第三类：末位是4的有3×4×3＝36个．则由分类加法计数原理有N＝48＋36＋36＝120(个)．法二：按千位是2,3,4,5分四类：第一类：千位是2的有2×4×3＝24(个)；第二类：千位是3的有3×4×3＝36(个)；第三类：千位是4的有2×4×3＝24(个)；第四类：千位是5的有3×4×3＝36(个)．则由分类加法计数原理有N＝24＋36＋24＋36＝120(个)．法三：用0,1,2,3,4,5可以组成的无重复数字的四位偶数分两类：第一类：末位是0的有5×4×3＝60(个)；第二类：末位是2或4的有2×4×4×3＝96(个)．共有60＋96＝156(个)．其中比2 000小的有：千位是1的共有3×4×3＝36(个)，所以符合条件的四位偶数共有156－36＝120(个)．1．对于组数问题，一般按特殊位置(一般是末位和首位)由谁占领分类，分类中再按特殊位置(或者特殊元素)优先的方法分步完成；如果正面分类较多，可采用间接法从反面求解．2．解决组数问题，应特别注意其限制条件，有些条件是隐藏的，要善于挖掘．排数时，要注意特殊元素、特殊位置优先的原则．[跟进训练]1．四X卡片上分别标有数字“2”“0”“1”“1”，则由这四X卡片可组成不同的四位数的个数为()A．6B．9C．12D．24B[法一：(列举法)根据0的位置分类：第一类：0在个位有：2 110,1 210,1 120，共3个．第二类：0在十位有：2 101,1 201,1 102，共3个．第三类：0在百位有：2 011,1 021,1 012，共3个．故共有3＋3＋3＝9个不同的四位数，故选B．法二：(树形图法)如图，可知这样的数共有9个，故选B．]类型2抽取(分配)问题【例2】(1)高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践，其中工厂甲必须有班级去，每班去何工厂可自由选择，则不同的分配方案有()A．16种B．18种C．37种D．48种(2)甲、乙、丙、丁四人各写一X贺卡，放在一起，再各取一X不是自己的贺卡，则不同取法的种数有________种．[思路点拨](1)由于去甲工厂的班级分配情况较多，而其对立面较少，可考虑间接法求解．(2)先让一人去抽，再让被抽到贺卡所写人去抽．(1)C(2)9[(1)高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践有43种不同的分配方案，若三个班都不去工厂甲则有33种不同的分配方案．则满足条件的不同的分配方案有43－33＝37(种)．故选C．(2)不妨由甲先来取，共3种取法，而甲取到谁的将由谁在甲取后第二个来取，共3种取法，余下来的人，都只有1种选择，所以不同取法共有3×3×1×1＝9(种)．]求解抽取(分配)问题的方法1．当涉及对象数目不大时，一般选用列举法、树状图法、框图法或者图表法．2．当涉及对象数目很大时，一般有两种方法：①直接法：直接使用分类加法计数原理或分步乘法计数原理．②间接法：去掉限制条件，计算所有的抽取方法数，然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可．[跟进训练]2．3个不同的小球放入5个不同的盒子，每个盒子至多放一个小球，共有多少种方法？[解]法一：(以小球为研究对象)分三步来完成：第一步：放第一个小球有5种选择；第二步：放第二个小球有4种选择；第三步：放第三个小球有3种选择．根据分步乘法计数原理得：共有方法数N＝5×4×3＝60(种)．法二：(以盒子为研究对象)盒子标上序号1,2,3,4,5，分成以下10类：第一类：空盒子标号为(1,2)：选法有3×2×1＝6(种)；第二类：空盒子标号为(1,3)：选法有3×2×1＝6(种)；第三类：空盒子标号为(1,4)：选法有3×2×1＝6(种)；分类还有以下几种情况：空盒子标号分别为(1,5)，(2,3)，(2,4)，(2,5)，(3,4)，(3,5)，(4,5)，共10类，每一类都有6种方法．根据分类加法计数原理得，共有方法数N＝6＋6＋…＋6＝60(种)．类型3涂色(种植)问题1．用3种不同颜色填涂图中A，B，C，D四个区域，且使相邻区域不同色，若按从左到右依次涂色，有多少种不同的涂色方案？A B C D[提示]涂A区有3种涂法，B，C，D区域各有2种不同的涂法，由分步乘法计数原理将A，B，C，D四个区域涂色共有3×2×2×2＝24(种)不同方案．2．在上述问题中，若恰好用3种不同颜色涂A，B，C，D四个区域，那么哪些区域必同色？把四个区域涂色，共有多少种不同的涂色方案？[提示]恰用3种不同颜色涂四个区域，则A，C区域，或A，D区域，或B，D区域必同色．由分类加法计数原理可得恰用3种不同颜色涂四个区域共3×2×1＋3×2×1＋3×2×1＝18(种)不同的方案．3．在上述问题中，若恰好用2种不同颜色涂完四个区域，则哪些区域必同色？共有多少种不同的涂色方案？[提示]若恰好用2种不同颜色涂四个区域，则A，C区域必同色，且B，D区域必同色．先从3种不同颜色中任取两种颜色，共3种不同的取法，然后用所取的2种颜色涂四个区域共2种不同的涂法．由分步乘法计数原理可得恰好用2种不同颜色涂四个区域共有3×2＝6(种)不同的涂色方案．【例3】将红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在如图所示“田”字形的4个小方格内，每格涂一种颜色，相邻两格涂不同的颜色，如果颜色可以反复使用，共有多少种不同的涂色方法？1234[思路点拨]注意小方格中第2个和第3个所涂颜色可能相同，也可能不同，故应分两类：所涂颜色相同和不同，分别求解．[解]第1个小方格可以从5种颜色中任取一种颜色涂上，有5种不同的涂法．①当第2个、第3个小方格涂不同颜色时，有4×3＝12(种)不同的涂法，第4个小方格有3种不同的涂法，由分步乘法计数原理可知有5×12×3＝180(种)不同的涂法．②当第2个、第3个小方格涂相同颜色时，有4种涂法，由于相邻两格不同色，因此，第4个小方格也有4种不同的涂法，由分步乘法计数原理可知有5×4×4＝80(种)不同的涂法．由分类加法计数原理可得共有180＋80＝260(种)不同的涂法．(变条件)本例中的区域改为如图所示，其他条件均不变，则不同的涂法共有多少种？①②④③[解]第一类：①④不同色，则①②③④所涂的颜色各不相同，我们可将这件事情分成4步来完成．第1步涂①，从5种颜色中任选一种，有5种涂法；第2步涂②，从余下的4种颜色中任选一种，有4种涂法；第3步涂③与第4步涂④时，分别有3种涂法和2种涂法．于是由分步乘法计数原理得，不同的涂法为5×4×3×2＝120(种)．第二类：①④同色，则①②③不同色，我们可将涂色工作分成3步来完成．第1步涂①④，有5种涂法；第2步涂②，有4种涂法；第3步涂③，有3种涂法．于是由分步乘法计数原理得，不同的涂法有5×4×3＝60(种)．综上可知，所求的涂色方法共有120＋60＝180(种)．求解涂色(种植)问题一般是直接利用两个计数原理求解，常用方法有：(1)按区域的不同以区域为主分步计数，用分步乘法计数原理分析；(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论，适用于“区域、点、线段”问题，用分类加法计数原理分析；(3)对于涂色问题将空间问题平面化，转化为平面区域涂色问题.[跟进训练]3．如图，一个地区分为5个行政区域，现给地图着色，要求相邻区域不得使用同一种颜色，共有4种颜色可供选择，则不同的着色方法共有多少种？[解](1)当使用4种颜色时，先着色第1区域，有4种方法，剩下3种颜色涂其他4个区域，由分步乘法计数原理得共有4×3×2×2×1＝48(种)．(2)当仅使用3种颜色时，从4种颜色中选取3种，有4种方法，先着色第1区域，有3种方法，剩下2种颜色涂4个区域，只能是一种颜色涂第2,4区域，另一种颜色涂第3,5区域，有2种着色方法，由分步乘法计数原理得有4×3×2＝24(种)．综上，共有48＋24＝72种不同的着色方法．1．某年级要从3名男生，2名女生中选派3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有()A．6种B．7种C．8种D．9种D[可按女生人数分类：若选派一名女生，有2×3＝6种；若选派2名女生，则有3种．由分类加法计数原理，共有9种不同的选派方法．]2．从0,1,2,3,4,5这六个数字中，任取两个不同的数字相加，其和为偶数的不同取法的种数为()A．30B．20C．10D．6D[从0,1,2,3,4,5六个数字中，任取两个不同的数字相加，和为偶数可分为两类，①取出的两数都是偶数，共有3种取法；②取出的两数都是奇数，共有3种取法．故由分类加法计数原理得，共有N＝3＋3＝6种取法．]3．如图，用4种不同的颜色涂入图中的矩形A，B，C，D中，要求相邻的矩形涂色不同，则不同的涂法有________种．108[A有4种涂法，B有3种涂法，C有3种涂法，D有3种涂法，共有4×3×3×3＝108(种)涂法．]4．5名班委进行分工，其中A不适合当班长，B只适合当学习委员，则不同的分工方案种数为________．18[根据题意，B只适合当学习委员，有1种情况，A不适合当班长，也不能当学习委员，有3种安排方法，剩余的3人担任剩余的工作，有3×2×1＝6种情况，由分步乘法计数原理，可得共有1×3×6＝18种分工方案．]5．小X正在玩一款种菜的游戏，他计划从仓库里的玉米、土豆、茄子、辣椒、胡萝卜这5种种子中选出4种分别种植在四块不同的空地上(一块空地只能种植一种作物)，若小X已决定在第一块空地上种茄子或辣椒，则不同的种植方案共有________种．48[当第一块地种茄子时，有4×3×2＝24种不同的种法；当第一块地种辣椒时，有4×3×2＝24种不同的种法，故共有48种不同的种植方案．]回顾本节内容，自我完成以下问题：1．解决较为复杂的计数问题时，如何做到合理分类、准确分步？[提示](1)处理计数问题，应扣紧两个原理，根据具体问题首先弄清楚是“分类”还是“分步”，要搞清楚“分类”或者“分步”的具体标准．(2)分类时要满足两个条件：①类与类之间要互斥(保证不重复)；②总数要完备(保证不遗漏)，也就是要确定一个合理的分类标准．(3)分步时应按事件发生的连贯过程进行分析，必须做到步与步之间互相独立，互不干扰，并确保连续性．2．如何处理有特殊元素或特殊位置的计数问题？[提示]解含有特殊元素、特殊位置的计数问题，一般应先安排特殊元素，优先确定特殊位置，再考虑其他元素与其他位置，体现出解题过程中的主次思想．。
高中数学第3章排列组合与二项式定理3.1排列与组合3.1.3组合与组合数第1课时组合与组合数组合数的
3.1.3 组合与组合数第1课时 组合与组合数、组合数的性质(教师独具内容)，理解组合的概念.2.能利用计数原理推导组合数公式. 教学重点：理解组合的概念、组合数公式及组合数的性质. 教学难点：利用公式及性质解决一些简单的实际问题.知识点一 组合的定义一般地，从n 个不同对象中取出m (m ≤n )个对象□01并成一组，称为从n 个不同对象中取出m 个对象的一个组合.知识点二 组合与组合数公式组合数定义从n 个不同对象中取出m 个对象的□01所有组合的个数，称为从n 个不同对象中取出m 个对象的组合数表示法 □02C m n组合数乘积式C mn ＝□03公式阶乘式□04性质mn＝□05C n －mn ；2.□06C m ＋1n ＋C m n ＝C m ＋1n ＋1 备注①n 和m 都是自然数，且m ≤n ； ②规定：C 0n ＝□071，C 1n ＝□08n ，C nn ＝□091组合的定义包含两个基本内容：一是“取出对象”；二是“合成一组”，表示与对象的顺序无关，排列与组合的相同点是从n 个不同对象中任取m 个对象，不同点是组合是“不管对象的顺序合成一组”，而排列是要求对象按照一定的顺序排成一列．因此区分某一问题是组合还是排列，关键是看取出的对象有无顺序．组合数的两个性质，性质1反映了组合数的对称性，在m >n2时，通常不直接计算C mn 而改为C n －m n ，对于性质2，C m ＋1n ＋C m n ＝C m ＋1n ＋1要会正用、逆用、变形用．1．判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)从a ，b ，c 三个不同的对象中任取两个对象的一个组合是C 23.( ) (2)从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C 24个积．( ) (3)若组合C x n ＝C mn ，则x ＝m 成立．( ) (4)C 35＝5×4×3＝60.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× 2．做一做(请把正确的答案写在横线上)(1)从6名学生中选出3名学生参加数学竞赛的不同选法种数是________． (2)C 1820＝________. (3)C 399＋C 299＝________.答案 (1)20 (2)190 (3)161700题型一 组合的有关概念 例1 给出下列问题：(1)从a ，b ，c ，d 四名学生中选2名学生完成一件工作，有多少种不同的选法？ (2)从a ，b ，c ，d 四名学生中选2名学生完成两件不同的工作，有多少种不同的选法？ (3)a ，b ，c ，d 四支足球队之间进行单循环比赛，共需赛多少场？ (4)a ，b ，c ，d 四支足球队争夺冠亚军，有多少种不同的结果？(5)某人射击8枪，命中4枪，且命中的4枪均为2枪连中，不同的结果有多少种？ (6)某人射击8枪，命中4枪，且命中的4枪中恰有3枪连中，不同的结果有多少种？ 在上述问题中，哪些是组合问题？哪些是排列问题？[解] (1)2名学生完成的是同一件工作，没有顺序，是组合问题． (2)2名学生完成两件不同的工作，有顺序，是排列问题．(3)单循环比赛要求每两支球队之间只打一场比赛，没有顺序，是组合问题．(4)冠亚军是有顺序的，是排列问题．(5)命中的4枪均为2枪连中，为相同的对象，没有顺序，是组合问题．(6)命中的4枪中恰有3枪连中，即连中3枪和单中1枪，有顺序，是排列问题．教材判断是否为组合问题，关键是判断问题是否与顺序有关，可以结合条件理解，也可以选择一个结果，交换这个结果中两个对象的先后顺序，看是否对结果产生影响，若无新变化，则是组合问题．总之，与顺序有关是排列问题，若与顺序无关，则是组合问题．[跟踪训练1]判断下列问题是排列问题，还是组合问题：(1)从集合A＝{－1,1,10,8,6,4}中任取两个数相加，得到的和共有多少个？(2)从集合A＝{－1,1,10,8,6,4}中任取两个数相除，得到的商共有多少个？(3)从a，b，c，d这四名同学中任取两名同学去参加某一活动，共有多少种不同的选法？(4)四个人互发一个电子邮件，共写了多少个电子邮件？解(1)从集合A中取出两个数后，改变两个数的顺序，其和不变．因此，此问题只与取出的对象有关，与对象的顺序无关，故是组合问题．(2)从集合A中取出两个数相除，若改变其除数、被除数的位置，其结果就不同，因此其商的值与对象的顺序有关，是排列问题．(3)由于从4名同学中取出的两名同学参加的同一项活动，没有顺序，因此是组合问题．(4)四人互发电子邮件，由于发件人与收件人是有区别的，与顺序有关，是排列问题.题型二组合数以及组合数性质的应用例2 (1)计算：C410－C37A33；(2)已知1C m5－1C m6＝710C m7，求C m8；(3)求C38－n3n＋C3n21＋n的值；(4)证明：m C m n＝n C m－1n－1.[解] (1)原式＝C410－A37＝10×9×8×74×3×2×1－7×6×5＝210－210＝0.(2)原方程可化为＝，即＝，即，即m 2－23m ＋42＝0，解得m ＝2或m ＝21(不符合题意，舍去)． ∴C m 8＝C 28＝28.即m 2－23m ＋42＝0，解得m ＝2或m ＝21(不符合题意，舍去)． ∴C m8＝C 28＝28.(3)∵⎩⎪⎨⎪⎧38－n ≤3n ，3n ≤21＋n ，∴9.5≤n ≤10.5.∵n ∈N ，∴n ＝10， ∴C 38－n3n ＋C 3n21＋n ＝C 2830＋C 3031 ＝30！28！·2！＋31！30！·1！＝466.(4)证明：m C mn ＝m ·＝n ·＝n C m －1n －1.点睛(1)像排列数公式一样，公式C m n＝一般用于计算；而公式C mn＝及C m n＝A mnA mm一般用于证明、解方程(不等式)等．(2)在解决与组合数有关的问题时，要注意隐含条件“m ≤n 且m ，n ∈N ”的运用．如本例(3)．(3)要注意公式Am n ＝C m n A m m 的逆向运用，如本例(1)中可利用“C 37A 33＝A 37”简化计算过程． (4)本例(4)所推导的结论“m C m n ＝n C m －1n －1”以及它的变形公式是非常重要的公式，应熟练掌握．[跟踪训练2] (1)①求值：C 5－n n ＋C 9－n n ＋1；②求证：C mn ＝m ＋1n －mC m ＋1n . (2)计算：①C 58＋C 98100C 77； ②C 05＋C 15＋C 25＋C 35＋C 45＋C 55； ③C nn ＋1C n －1n .解 (1)①⎩⎪⎨⎪⎧5－n ≤n ，5－n ≥0，9－n ≤n ＋1，9－n ≥0，解得4≤n ≤5.又n ∈N ，所以n ＝4或n ＝5. 当n ＝4时，原式＝C 14＋C 55＝5， 当n ＝5时，原式＝C 05＋C 46＝16.②证明：因为C mn ＝，m ＋1n －mC m ＋1n ＝＝，所以C mn ＝m ＋1n －mC m ＋1n .(2)①原式＝C 38＋C 2100×1＝8×7×63×2×1＋100×992×1＝56＋4950＝5006.②原式＝2(C 05＋C 15＋C 25)＝2(C 16＋C 25)＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫6＋5×42×1＝32.③原式＝C 1n ＋1C 1n ＝(n ＋1)n ＝n 2＋n .题型三 简单的组合问题例3 现有10名教师，其中男教师6名，女教师4名． (1)从中选2名去参加会议，有多少种不同的选法？(2)从中选出2名男教师或2名女教师去外地学习，有多少种不同的选法？(3)从中选出男、女教师各2名去参加会议，有多少种不同的选法？[解] (1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数，就是从10个不同对象中取出2个对象的组合数，即有C 210＝10×92×1＝45种不同的选法． (2)可把问题分两类：第1类，选出2名男教师，有C 26种方法；第2类，选出2名女教师，有C 24种方法，即共有C 26＋C 24＝21种不同的选法．(3)从6名男教师中选2名的选法有C 26种，从4名女教师中选2名的选法有C 24种，根据分步乘法计数原理，共有C 26C 24＝6×52×1×4×32×1＝90种不同的选法．点睛解简单的组合应用题时，首先要判断它是不是组合问题，组合问题与排列问题的根本区别在于：排列问题与取出的对象之间的顺序有关，而组合问题与取出对象的顺序无关．其次要注意两个基本原理的运用，即分类与分步的灵活运用，在分类与分步时，一定要注意有无重复和遗漏．[跟踪训练3] 在50件产品中，有4件次品，现从中任意抽取3件． (1)“全部是合格品”的不同抽取方法共有多少种？ (2)“恰有2件次品”的不同抽取方法共有多少种？ (3)“最多有1件次品”的不同抽取方法共有多少种？ 解 在50件产品中，有4件次品，即有46件合格品．(1)抽取的3件产品“全部是合格品”，即在46件合格品中任取3件即可，有C 346＝15180种取法．(2)在46件合格品中任取1件，在4件次品中任取2件，根据分步乘法计数原理，共有C 146C 24＝276种取法．(3)分两类：第1类，抽取的3件产品中有1件次品，2件合格品，有C 14C 246种取法；第2类，抽取的3件产品全为合格品，有C 346种取法，故共有C 14C 246＋C 346＝19320种取法．1．下列问题不是组合问题的是 ( )A ．10个朋友聚会，每两人握手一次，一共握手多少次？B ．平面上有2020个不同的点，它们中任意三点不共线，连接任意两点可以构成多少条线段？C ．集合{a 1，a 2，a 3，…，a n }的含有三个元素的子集有多少个？D ．从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目，有多少种选法？答案 D解析 组合问题与次序无关，排列问题与次序有关，D 项中，选出的2名学生，如甲、乙，其中“甲参加独唱、乙参加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是两个不同的选法，因此是排列问题，不是组合问题，故选D.2．若C 7n ＋1－C 7n ＝C 8n ，则n 等于( ) A ．12 B ．13 C ．14 D ．15 答案 C解析 ∵C 7n ＋1＝C 7n ＋C 8n ＝C 8n ＋1，∴n ＋1＝7＋8，∴n ＝14，故选C. 3．把三张游园票分给10个人中的3人，分法有 ( ) A ．A 310种 B ．C 310种 C ．C 310A 310种 D ．30种 答案 B解析 三张票没区别，从10人中选3人即可，即C 310，故选B. 4．若C 4n >C 6n ，则n 的集合是________． 答案 {6,7,8,9} 解析 ∵C 4n >C 6n ，∴⎩⎪⎨⎪⎧C 4n >C 6n ，n ≥6⇒⇒⎩⎪⎨⎪⎧n 2－9n －10<0，n ≥6⇒⎩⎪⎨⎪⎧－1<n <10，n ≥6.∵n ∈N ，∴n ＝6,7,8,9.∴n 的集合为{6,7,8,9}．5．现有6名内科医生和4名外科医生，要组成5人医疗小组送医下乡，依下列条件各有多少种选派方法？(1)有3名内科医生和2名外科医生； (2)既有内科医生，又有外科医生．解 (1)先选内科医生有C 36种选法，再选外科医生有C 24种选法，故有C 36C 24＝120种选派方法．(2)既有内科医生，又有外科医生，正面思考应包括四种情况，内科医生选1人，2人，3人，4人，相应地，外科医生选4人，3人，2人，1人，有C 16C 44＋C 26C 34＋C 36C 24＋C 46C 14＝246种选派方法．若从反面考虑，则有C 510－C 56＝246种选派方法．A 级：“四基”巩固训练一、选择题1．已知组合数C yx ＝6，则在平面直角坐标系内以点(x ，y )为顶点的图形是 ( ) A ．三角形 B ．平行四边形 C ．梯形 D ．矩形 答案 A解析 当x ＝6，y ＝1；x ＝6，y ＝5；x ＝4，y ＝2时，C yx ＝6，所以满足题意的点有(6,1)，(6,5)，(4,2)，共3个，可构成三角形．故选A.2．从2,3，…，8中任意取三个不同的数字，组成无重复数字的三位数，要求个位数最大，百位数最小，则这样的三位数的个数为 ( )A ．35B ．42C ．105D ．210 答案 A解析 由于取出三个数字后大小次序已确定，只需把最小的数字放在百位，最大的数字放在个位，剩下的数字放在十位，因此满足条件的三位数的个数为C 37＝7×6×53×2×1＝35.3．从6名男生和3名女生中选出4名代表，其中必须有女生，则不同的选法种数为( ) A ．168 B ．45 C ．60 D ．111 答案 D解析 选出的代表中女生有1,2,3名时，男生相应有3,2,1名，则不同的选法种数为C 13C 36＋C 23C 26＋C 33C 16＝111.4．C 03＋C 14＋C 25＋C 36＋…＋C 20192022＝( )A ．C 22020B ．C 32021 C ．C 32022D ．C 42023 答案 D解析 原式＝C 04＋C 14＋C 25＋C 36＋…＋C 20192022＝C 15＋C 25＋C 36＋…＋C 20192022＝C 26＋C 36＋…＋C 20192022＝…＝C 20182022＋C 20192022＝C 20192023＝C 42023.故选D.5．(多选)以下四个式子正确的是( ) A ．C m n＝A mn m ！B ．A m n ＝n A m －1n －1C ．C m n ÷C m ＋1n ＝m ＋1n －m D ．C m ＋1n ＋1＝n ＋1m ＋1C m n 答案 ABCD解析 对于A ，显然成立；对于B ，A m n ＝n (n －1)(n －2)·…·(n －m ＋1)，A m －1n －1＝(n －1)(n－2)…(n －m ＋1)，所以A mn ＝n A m －1n －1，故B 成立；对于C ，C mn ÷Cm ＋1n＝C mnC m ＋1n＝＝m ＋1n －m，故C 成立；对于D ，C m ＋1n ＋1＝＝＝n ＋1m ＋1C mn ，故D 成立．故选ABCD. 二、填空题6．设集合A ＝{a 1，a 2，a 3，a 4，a 5}，则集合A 的含有3个元素的子集共有________个． 答案 10解析 从5个元素中取出3个元素组成一组就是集合A 的子集，则共有C 35＝10个子集． 7．若A 3m ＝6C 4m ，则m 的值为________． 答案 7解析 由A 3m ＝6C 4m ，得＝6·，即1m －3＝14，解得m ＝7.8．7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动．若每天安排3人，则不同的安排方案共有________种(用数字作答)．答案 140解析 第一步，从7名志愿者中选出3人在周六参加社区公益活动，有C 37种不同的选法；第二步，从余下的4人中选出3人在周日参加社区公益活动，有C 34种不同的选法．根据分步乘法计数原理，共有C 37C 34＝140种不同的安排方案． 三、解答题9．有两组平行线，第一组平行线有5条，第二组平行线有6条，第一组平行线与第二组平行线相交，问这两组平行线能构成多少个平行四边形？解 每一个平行四边形有两组对边平行，即两组对边平行的一个组合对应于一个平行四边形．而两组对边平行的组合数为C 25C 26＝150.因此能构成150个平行四边形．10．(1)解方程：3C x －7x －3＝5A 2x －4； (2)解不等式：2C x －2x ＋1<3C x －1x ＋1；(3)计算C 3n13＋n ＋C 3n －112＋n ＋C 3n －211＋n ＋…＋C 17－n 2n . 解 (1)由排列数和组合数公式，原方程可化为即(x －3)(x －6)＝40.∴x 2－9x －22＝0，解得x ＝11或x ＝－2.经检验知x ＝11是原方程的根，x ＝－2是原方程的增根． ∴方程的根为x ＝11.(2)∵2C x －2x ＋1<3C x －1x ＋1，∴2C 3x ＋1<3C 2x ＋1，∴x －13<32，∴x <112， ∵⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1≥3，x ＋1≥2，∴x ≥2，∴2≤x <112，又x ∈N *，∴x ＝2,3,4,5.∴不等式的解集为{2,3,4,5}．(3)由题意，得⎩⎪⎨⎪⎧3n ≤13＋n ，17－n ≤2n ，解得173≤n ≤132，又n ∈N *，故n ＝6.∴原式＝C 1819＋C 1718＋C 1617＋…＋C 1112＝C 119＋C 118＋C 117＋…＋C 112＝19＋18＋17＋…＋12＝124.B 级：“四能”提升训练1．(1)设x ∈N *，求C x －12x －3＋C 2x －3x ＋1的值； (2)解不等式：C x －420＜C x －220＜C x20.解 (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ 2x －3≥x －1，x ＋1≥2x －3，解得2≤x ≤4， ∵x ∈N *，∴x ＝2或x ＝3或x ＝4，当x ＝2时，原式值为4；当x ＝3时，原式值为7；当x ＝4时，原式值为11.∴所求式的值为4或7或11.(2)原不等式可化为又x ∈N *且x ≥4，∴x ＝4,5,6,7,8,9,10.∴原不等式的解集是{4,5,6,7,8,9,10}．2．某市工商局对35种商品进行抽样检查，鉴定结果有15种假货，现从35种商品中选取3种．(1)恰有2种假货在内的不同取法有多少种？(2)至少有2种假货在内的不同取法有多少种？(3)至多有2种假货在内的不同取法有多少种？解 (1)从20种真货中选取1种，从15种假货中选取2种，有C 120C 215＝2100种． 所以恰有2种假货在内的不同取法有2100种．(2)选取2种假货有C 120C 215种，选取3种假货有C 315种，共有选取方法C 120C 215＋C 315＝2555种． 所以至少有2种假货在内的不同取法有2555种．(3)选取3种商品的种数为C 335，选取3种假货的种数为C 315，所以至多有2种假货在内的不同取法有C 335－C 315＝6090种．。
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。
高中数学第3章排列组合与二项式定理3.3二项式定理与杨辉三角第2课时二项式系数的性质杨辉三角及二项式
数最大的项．
[跟踪训练3] 已知二项式12＋2xn 的展开式中前三项的二项式系数和
解
(2)证明：(C0n)2＋(Cn1)2＋…＋(Cnn)2＝
n！ n！n！ ；
[解] (2)证明：∵ n！nn！！＝Cn2n，
n！ ∴要证(Cn0)2＋(C1n)2＋…＋(Cnn)2＝ n！n！ ，
即证(Cn0)2＋(Cn1)2＋…＋(Cnn)2＝Cn2n.
构造等式(1＋x)n(1＋x)n＝(1＋x)2n，则 C2nn表示二项式(1＋x)2n 展开式中 xn 的系数．
[解] (3)从第二行到第五行，每一行数字组成的数(如第三行为 121)都 是上一行的数与 11 的积．
解
(4)由此你可以写出 115＝________； [解] (4)115＝161051.
解
(5)由第________行可写出 118＝________. [ 解 ] (5) ∵ 118 ＝ (10 ＋ 1)8 ＝ 108 ＋ 8×107×1 ＋ 28×106×12 ＋ 56×105×13 ＋ 70×104×14 ＋ 56×103×15 ＋28×102×16 ＋ 8×10×17 ＋ 18 ＝214358881， ∴由第 9 行可写出 118＝214358881.
又(1＋x)n(1＋x)n＝(C0n＋C1nx＋…＋Cnnxn)(C0n＋Cn1x＋…＋Cnnxn)，
解
得各项系数绝对值之和．
[跟踪训练1] 设(2－ 3x)100＝a0＋a1x＋a2x2＋…＋a100x100，求下列
新教材高中数学第三章排列组合与二项式定理3-1-1-1基本计数原理课件新人教B版选择性必修第二册
完成一件事，如果需要分成 n 个步骤，且：做第一步有 m1 种不同的方法，做第二步有 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＝_m_1_×__m_2_×__…__×__m_n_ 种不同的方法．
[基础自测]
1．下列说法不正确的是( ) A．在分类加法计数原理中，两类不同方案中的方法可以相 同． B．在分类加法计数原理中，每类方案中的方法都能完成这 件事． C．从甲地到乙地有两类交通方式：坐飞机和乘轮船，其中 飞机每天有 3 班，轮船有 4 班．若李先生从甲地去乙地，则不同 的交通方式共有 7 种． D．某校高一年级共 8 个班，高二年级共 6 个班，从中选一 个班级担任星期一早晨升旗任务，安排方法共有 14 种．
(3)正确，因为 x 从集合{2,3,7}中任取一个值共有 3 个不同的值， y 从集合{－3，－4,8}中任取一个值共有 3 个不同的值，且对应 x·y 的值各不相同，故 x·y 可表示 3×3＝9 个不同的值．
(4)错误，因为每个项目中的冠军都有 3 种可能的情况，根据分 步乘法计数原理共有 34 种不同的夺冠情况．
答案：B
4．从 A 地到 B 地，可乘汽车、火车、轮船三种交通工具， 如果一天内汽车发 3 次，火车发 4 次，轮船发 2 次，那么一天内 乘坐这三种交通工具的不同走法数为( )
A．1＋1＋1＝3 B．3＋4＋2＝9 C．3×4×2＝24 D．以上都不对
解析：分三类：第一类，乘汽车，从 3 次中选 1 次有 3 种走法； 第二类，乘火车，从 4 次中选 1 次有 4 种走法；第三类，乘轮船， 从 2 次中选 1 次有 2 种走法．所以，共有 3＋4＋2＝9 种不同的走 法．
新教材高中数学第三章排列组合与二项式定理3-1-2-2排列数的应用课件新人教B版选择性必修第二册
【解析】
(1)先考虑甲有 A13种站法，再考虑其余 6 人全排，故不同站 法总数为：A13A66＝2 160(种)．
(2)2 名女生站在一起有站法 A22种，视为一个对象与其余 5 人全排，有 A66种排法，所以有不同站法 A22·A66＝1 440(种)．
(3)先站老师和女生，有站法 A33种，再在老师和女生站位的 间隔(含两端)处插入男生，每空一人，则插入方法 A44种，所以共 有不同站法 A33·A44＝144(种)．
题 型 二 排 队 问 题 (“ 在 ” 与 “ 不 在 ”“ 邻 ” 与 “ 不 邻”“ 定序”问题)
例 2 7 名师生站成一排照相留念，其中老师 1 人，男学生 4 人，女学生 2 人，在下列情况下，各有多少种不同站法？
(1)老师甲必须站在中间或两端； (2)2 名女生必须相邻而站； (3)4 名男生互不相邻； (4)若 4 名男生身高都不等，按从高到低的顺序站．
【解析】
(1)从 5 本不同的书中选出 3 本分别送给 3 名同学，对应于 从 5 个不同对象中任取 3 个对象的一个排列，因此不同送法的种 数是 A35＝5×4×3＝60，所以共有 60 种不同的送法．
(2)由于有 5 种不同的书，送给每个同学的每本书都有 5 种 不同的选购方法，因此送给 3 名同学，每人各 1 本书的不同方法 种数是 5×5×5＝125，所以共有 125 种不同的送法．
(4)7 人全排列中，4 名男生不考虑身高顺序的站法有 A44种， 而由高到低有从左到右和从右到左的不同，所以共有不同站法 2·AA7744＝420(种)．
【解析】
(1)先考虑甲有 A13种站法，再考虑其余 6 人全排，故不同站 法总数为：A13A66＝2 160(种)．
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。
2021_2022学年新教材高中数学第3章排列组合与二项式定理3.3第2课时二项式系数的性质杨辉三角
是( )
A．第 8 项
B．第 7 项
C．第 9 项
D．第 10 项
C [由二项式展开式的性质与首末等距离的两项的二项式系数
相等．]
3．(对接教材 P32 尝试与发现)观察图中的数所成的规律， 则 a 所表示的数是________．
1 121 1331 14a41 1 5 10 10 5 1
6 [由题图知，下一行的数是其肩上两数的和，所以 4＋a＝10， 得 a＝6．]
[跟进训练] 3．如图，在由二项式系数所构成的杨辉三角中，第________行 中从左至右的第 14 个数与第 15 个数的比为 2∶3．
34 [由题意设第 n 行的第 14 个数与第 15 个数的比为 2∶3，它 等于二项展开式的第 14 项和第 15 项的二项式系数的比，所以 C1n3∶Cn14 ＝2∶3，即n－1413＝23，解得 n＝34，所以在第 34 行中，从左至右第 14 个数与第 15 个数的比是 2∶3．]
＋…＋C66×0.0026．
第 三 项 T3 ＝ 15×0.0022 ＝ 0.000 06<0.001 ， 以 后 各 项 更 小 ， 所 以
0.9986≈1－0.012＝0.988．
2．你能用二项式定理证明1＋1nn＞2，(n∈N＋，且n≥2)吗？
[提示] ∵1＋1nn＝1＋C1n1n＋C2n1n2＋…＋Cnn1nn＝2＋Cn22n＋…＋n1n， 又 n≥2 且 n∈N＋，∴Cn22n＋Cn33n＋…＋n1n＞0． ∴1＋1nn＞2(n∈N＋，且 n≥2)．
3 n 3 x 的展开式中，各项系数的和与各二项式
系数的和的比值为 64，则 n 等于( )
A．4
B．5
C．6
D．7
2021_2022学年新教材高中数学第3章排列组合与二项式定理3.3第1课时二项式定理课件新人教B版
类型 3 求展开式中的特定项
1．如何求x＋1x4展开式中的常数项？ [提示] 利用二项展开式的通项 Cr4x4－r·x1r＝Cr4x4－2r 求解，令 4－2r ＝0，则 r＝2，所以x＋1x4展开式中的常数项为 C24＝4×2 3＝6．
2．(a＋b)(c＋d)展开式中的每一项是如何得到的？ [提示] (a＋b)(c＋d)展开式中的各项都是由 a＋b 中的每一项分 别乘以 c＋d 中的每一项再把积相加而得到．
则 10－2r＝3k，即 r＝5－23k．∵r∈Z，∴k 应为偶数， k＝2,0，－2，即 r＝2,5,8， 所以第 3 项，第 6 项与第 9 项为有理项， 它们分别为 405x2，－61 236,295 245x－2．
1．求二项展开式的特定项的常见题型 (1)求第 r 项，Tr＝Crn－1an－r＋1br－1； (2)求含 xr 的项(或 xpyq 的项)； (3)求常数项； (4)求有理项．
单问题．(重点、难点)
养．
情境导学·探新知
三个箱子均装着标有 a，b 字母的两个大小，形状一样的球，从 每个箱子摸出一个球，共摸出 3 个球，有哪些可能结果？每一种结果 有多少种情形？
问题：类比上述结果你能联想出(a＋b)3 展开式的形式吗？
[提示] (a＋b)3＝C03a3·b0＋C13a2b＋C23a·b2＋C33a0b3．
[跟进训练]
1．(1)求3
x＋ 1x4的展开式；
(2)化简：1＋2C1n＋4C2n＋…＋2nCnn．
[解]
(1)法一：3
x＋ 1x4＝C04(3
x)4＋C14(3
x)3
·1x＋C24(3
x)2·
1x2＋C34(3
x)
1x3＋C44
高中数学第三章排列组合与二项式定理3第1课时二项式定理课件新人教B版选择性必修第二册
A．C69
B．－C69ຫໍສະໝຸດ C．C96 26D．－C69 ·26
【解析】选 C.二项式(1－2x)9＝C09 ＋C91 (－2x)＋…＋Ck9 (－2x)k＋…＋C99 (－2x)9， 其展开式中 x6 的系数为：C96 (－2)6＝C69 26.
关键能力·合作学习
类型一 二项展开式通项的应用(数学运算)
(2)二项式中a，b能否交换位置，二项式(a＋b)n与(b＋a)n展开式中第r＋1项是否 相同？
提示：不能，(a＋b)n 展开式中的第 r＋1 项为 Crn an－rbr，(b＋a)n 展开式中的第 r＋1 项 为 Crn bn－rar，两者是有区别的，所以在应用二项式定理时，a 和 b 不能随便交换位置．
x
【思路导引】先写出二项展开式的通项公式，根据通项公式求常数项．
【解析】1.C34
x3 (－ 1 )3 ＝－4. x
答案：－4
2．已知(x＋2 x )n 的展开式的各项系数和比二项式系数和大 211. (1)求 n 的值． (2)求展开式中所有有理项． 【思路导引】(1)由题意，二项展开式的各项系数和比二项式系数和大 211，得出 3n －2n＝211，即可求解． (2)由题意，得出展开式的通项，确定 r 的取值，即可得到展开式中的有理项，得到答 案．
3．在 (2x2－ 1 )8 的展开式中，求： 3x
(1)第 5 项的二项式系数及第 5 项的系数． (2)x2 的系数．
【解析】(1)T5＝T4＋1＝C48
(2x2)8－4
(－
1 3x
)4
＝C84
20
·24·x 3 ，
所以第 5 项的二项式系数是 C48 ＝70，第 5 项的系数是 C84 ·24＝1 120.
新教材高中数学第3章排列组合与二项式定理章末综合提升课件新人教B版选择性必修第二册
章末综合提升
NO.1 巩固层·知识整合
NO.2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提升层·题型探究
类型1 类型2 类型3
类型 1 两个计数原理的应用 阐述：高考侧重于对两个计数原理的理解及运用两个计数原理解 决一些简单的实际问题的考查，题目难度一般不大．求解时需先明确 分类或分步的标准，对考生的逻辑推理、数学运算等核心素养要求较 高．
(2)[解] 用 1,2,3,4,5,6 表示广告的播放顺序，则完成这件事有三 类方法．
第一类：宣传广告与公益广告的播放顺序是 2,4,6．分 6 步完成 这件事，共有 3×3×2×2×1×1＝36 种不同的播放方式；
第二类：宣传广告与公益广告的播放顺序是 1,4,6，分 6 步完成 这件事，共有 3×3×2×2×1×1＝36 种不同的播放方式．
(1)20 [以 m 的值为标准分类，分五类： 第一类：m＝1 时，使 n>m，n 有 6 种选择； 第二类：m＝2 时，使 n>m，n 有 5 种选择； 第三类：n＝3 时，使 n>m，n 有 4 种选择； 第四类：n＝4 时，使 n>m，n 有 3 种选择； 第五类：n＝5 时，使 n>m，n 有 2 种选择； 所以共有 6＋5＋4＋3＋2＝20 种方法．]
(变条件)若本例(1)的条件“焦点在 y 轴上”改为“焦点在 x 轴 上”，试求满足条件的椭圆的个数．
[解] 因为方程表示焦点在 x 轴上的椭圆，则 m>n>0， 以 m 的取值进行分类． 当 m＝1 时，n 值不存在； 当 m＝2 时，n 可取 1，只有 1 种选择； 当 m＝3 时，n 可取 1,2，有 2 种选择； 当 m＝4 时，n 可取 1,2,3，有 3 种选择； 当 m＝5 时，n 可取 1,2,3,4，有 4 种选择； 由分类加法计数原理可知，符合条件的椭圆共有 10 个．
新教材高中数学第三章排列组合与二项式定理3.3.2二项式系数的性质杨辉三角及二项式定理的应用课时素
课时素质检测七二项式系数的性子、杨辉三角及二项式定理的应用(30分钟60分)一、选择题(每道题5分 , 共30分 , 多项选择题所有选对得5分 , 选对但不全的得3分 , 有选错的得0分)1.如下列图 , 杨辉三角的第4行的第5个数是1 , 第5行的第5个数是5 , 第6行的第5个数是15 , … , 第18行的第5个数是x , 那么的值为( )A.38B.36C.34D.32【剖析】选C.把这些数写成以下情势 : , , , … , , 以是它们的和为+++…+=++…+=++…+=…=+= , 以是===34.2.对恣意实数x , 有x3=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+a3(x-2)3 , 那么a2的值为( )A.3B.6C.9D.21【剖析】选B.因为x3=[2+(x-2)]3 , 其睁开式的通项为·23-r·(x-2)r , 当r=2时 , 为·21·(x-2)2=6(x-2)2 , 故a2=6.3.在(1+x)6(1+y)4的睁开式中 , 记x m y n项的系数为f(m , n) , 那么f(3 , 0)+f(2 , 1)+f(1 , 2)+f(0 , 3)=( )A.45B.60C.120D.210【剖析】选C.因为x m y n项的系数为f(m , n)= , 以是f(3 , 0)+f(2 , 1)+f(1 , 2)+f(0 , 3)=+++=120.4.已知+2+22+23+…+2n=729 , 那么+++…+即是()A.63B.64C.31D.32【剖析】选A.逆用二项式定理得+2+22+23+…+2n=(1+2)n=729 ,即3n=36 , 以是n=6 ,以是+++…+=26-1=63.5.设函数f(x)=那么当x>0时 , f(f(x))表达式的睁开式中常数项为( )A.-20B.20C.-15D.15【剖析】选A.因为当x>0时 , f(x)=-<0 ,以是f(f(x))=的睁开式的通项为=(-1)6-r x3-r , 令3-r=0 , 得r=3 , 以是所求的常数项为(-1)3=-20.6.(多项选择题)在的睁开式中 , 系数最大的项为( )A.第5项B.第6项C.第7项D.第8项【剖析】选AC.由二项式定理知 , 睁开式中 , 二项式系数与对应的项的系数的绝对值相称.因为二项式系数的最大项为T6 , 且T6=x5=- , 二项式系数即是项的系数的相反数 , 此时T6的系数最小.而T5=x6=x2 ,T7=x4=x-2 , 且= ,以是系数最大的项为第5项和第7项.二、填空题(每道题5分 , 共10分)7.已知n , k∈N* , 且k≤n , k=n , 那么可推出+2+3+…+k+…+n=n(++…++…+)=n·2n-1 ,由此 , 可推出+22+32+…+k2+…+n2=________.【剖析】因为k2=kk=kn ,以是+22+32+…+k2+…+n2=n·1+n·2+n·3+…+n·n=n·(1+2+3+…+n)=n·[0+1+2+…+(n-1)++++…+]=n·[(n-1)2n-2+2n-1]=n(n+1)2n-2.谜底 : n(n+1)2n-28.已知f n(x)=(1+x)n.假设f2 019(x)=a0+a1x+…+a2 019x2 019 , 那么a1+a3+…+a2 017+a2 019的值为_______ ; 假设g(x)=f6(x)+2f7(x)+3f8(x) , 那么g(x)中含x6项的系数为_______. 【剖析】因为f n(x)=(1+x)n ,以是f2 019(x)=(1+x)2 019 ,又f2 019(x)=a0+a1x+…+a2 019x2 019 ,以是f2 019(1)=a0+a1+…+a2 019=22 019 , ①f2 019(-1)=a0-a1+…+a2 018-a2 019=0 , ②①-②得 : 2(a1+a3+…+a2 017+a2 019)=22 019 ,以是a1+a3+…+a2 017+a2 019=22 018.因为g(x)=f6(x)+2f7(x)+3f8(x) ,以是g(x)=(1+x)6+2(1+x)7+3(1+x)8 ,以是g(x)中含x6项的系数为1+2×+3=99.谜底 : 22 01899三、解答题(每道题10分 , 共20分)9.已知的睁开式中二项式系数的最大值是中心的一项 , 即是70 ,(1)求n的值.(2)问睁开式中系数最大的项是第几项？(3)求(1+2x2)的睁开式中的常数项.【剖析】(1)由杨辉三角中的数可知当n=8时的行中最大的数是70 , 以是n=8.(2)的睁开式的第r+1项的系数为208-r18r , 解不等式组得r=4 ,以是第5项的系数最大.(3)的睁开式的通项为x8-r=(-1)r x8-2r , 令8-2r=0得r=4 , 令8-2r=-2得r=5 , 以是(1+2x2)的睁开式中的常数项是(-1)4+2(-1)5=-42.10.(1+2x)n的睁开式中第6项与第7项的系数相称 , 求睁开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.【剖析】T6=(2x)5 , T7=(2x)6 , 依题意有·25=·26 , 得n=8.以是(1+2x)8的睁开式中 , 二项式系数最大的项为T5=·(2x)4=1 120x4.设第r+1项系数最大 , 那么有即解之得5≤r≤6 , 因为r∈N , 以是r=5或r=6.以是系数最大的项为T6=1 792x5 , T7=1 792x6.(35分钟70分)一、选择题(每道题5分 , 共20分)1.将多项式a6x6+a5x5+…+a1x+a0剖析因式得(x-2)(x+m)5 , m为常数 , 假设a5=-7 , 那么a0=( )A.-2B.-1C.1D.2【剖析】选D.因为(x+m)5的通项公式为T r+1=x5-r m r ,a5x5=x·x5-1m1+(-2)x5=(5m-2)x5 , 以是a5=5m-2 , 又a5=-7 ,以是 5m-2=-7 ,以是m=-1 , a0=(-2)·(-1)5=2.2.已知(1+a)1+(1+a)2+(1+a)3+…+(1+a)n=b0+b1a+b2a2+…+b n a n , 假设b0+b1+b2+…+b n=14 , 那么正整数n的值为( )A.3B.4C.5D.6【剖析】选A.在已知的等式中 , 令a=1 , 得21+22+23+…+2n=b0+b1+b2+…+b n=14 ,由b0+b1+b2+b3=21+22+23=14知 , n=3.3.已知(3-x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n , 假设其第2项的二项式系数与第4项的二项式系数相称 , 那么a0-a1+a2-…+(-1)n a n= ( )A.32B.64C.128D.256【剖析】选D.由题意可得= , 以是n=4.令x=-1 , 那么(3-x)n=(3+1)4=a0-a1+a2-a3+a4=256.以是a0-a1+a2-…+(-1)n a n=256.4.设(1+x+x2)n=a 0+a1x+a2x2+…+ , 那么a0+a2+a4+…+即是( )A.2nB.C.2n+1D.【剖析】选D.令x=1得3n=a 0+a1+a2+…+a2n-1+.①令x=-1得1=a0-a1+a2-…-a2n-1+a2n.②①+②得3n+1=2(a0+a2+…+a2n) ,以是a0+a2+…+a2n=.二、填空题(每道题5分 , 共20分)5.(x-y)7的睁开式中 , 系数绝对值最大的项是________.【剖析】(x-y)n的睁开式 , 当n为偶数时 , 睁开式共有n+1项 , 中心一项的二项式系数最大 ; 当n为奇数时 , 睁开式有n+1项 , 中心两项的二项式系数最大.而(x-y)7的睁开式中 , 系数绝对值最大的是中心两项 , 即第4 , 5两项.谜底 : 第4 , 5两项6. (1+)n睁开式中的各项系数的和大于8而小于32 , 那么系数最大的项是________. 【剖析】因为8<++…+<32 , 即8<2n<32.以是n=4.以是睁开式共有5项 , 系数最大的项为T3=()2=6x.谜底 : 6x7.(a+x)(1+x)4的睁开式中x的奇数次幂项的系数之和为32 , 那么a=_______.【剖析】要领一 : 将(a+x)(1+x)4睁开得x5+(a+4)x4+(6+4a)x3+(4+6a)x2+(1+4a)x+a , 由题意得1+(6+4a)+(1+4a)=32 , 解得a=3.要领二 : (1+x)4睁开式的通项为=x r ,由题意可知a(+)+++=32 , 解得a=3.谜底 : 38.(x2+1)(x-2)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+a3(x-1)3+…+a11(x-1)11 , 那么a1+a2+a3+…+a11的值为________.【剖析】令x=1 , 得a0=-2.令x=2 , 得a0+a1+a2+…+a11=0.以是a1+a2+a3+…+a11=2.谜底 : 2三、解答题(每道题10分 , 共30分)9.已知(1+3x)n的睁开式中 , 末三项的二项式系数的和即是121 , 求 :(1)睁开式中二项式系数最大的项.(2)睁开式中系数最大的项.【剖析】(1)由已知得++=121 , 那么n(n-1)+n+1=121 , 即n2+n-240=0 , 解得n=15 , 以是 , 睁开式中二项式系数最大的项是T8=(3x)7和T9=(3x)8.(2)T r+1=(3x)r , 由题意得 , 设第r+1项系数最大 , 那么以是11≤r≤12.以是睁开式中系数最大的项对应的r=11 , 12 ,即睁开式中系数最大的项是T12=(3x)11和T13=(3x)12.10.在(3x-2y)20的睁开式中 , 求 :(1)二项式系数最大的项 ;(2)系数绝对值最大的项 ;(3)系数最大的项.【剖析】(1)二项式系数最大的项是第11项 ,T11=310(-2)10x10y10=610x10y10.(2)设系数绝对值最大的项是第r+1项 , 于是化简得解得7≤r≤8(r∈N) ,以是r=8 , 即T9=312·28·x12y8是系数绝对值最大的项.(3)因为系数为正的项为y的偶次方项 , 故可设第2r-1项系数最大 , 于是化简得解得r=5 , 即2×5-1=9 , 故第9项系数最大.T9=·312·28·x12y8.11.在杨辉三角中 , 除每行的两头数值外 , 每一数值都是它左上角和右上角两个数值之和 , 杨辉三角开头几行如以下列图.(1)使用杨辉三角睁开(1-x)6 ;(2)在杨辉三角中哪一行会泛起相邻的三个数 , 它们的比是3∶4∶5？【剖析】(1)凭据杨辉三角的纪律〞每行两头都是1 , 别的每个数都即是它肩上的两个数的和〞 , 可写出第6行的二项式系数为1 , 6 , 15 , 20 , 15 , 6 , 1 , 以是(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6.令a=1 , b=-x , 得(1-x)6=1-6x+15x2-20x3+15x4-6x5+x6.(2)设在第n行泛起的三个相邻的数的比是3∶4∶5 , 并设这三个数划分是 , ,,那么有以是以是即以是即在第62行会泛起∶∶=3∶4∶5.。
新教材高中数学第三章排列组合与二项式定理3-1-2-1排列与排列数课件新人教B版选择性必修第二册
跟踪训练 1 判断下列问题是否是排列问题． (1)从 1 到 10 十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内 的点的坐标，可得多少个不同的点的坐标？
解析：(1)由于取出的两数组成点的坐标与哪一个数作横坐标， 哪一个数作纵坐标的顺序有关，所以这是一个排列问题．
(2)从 10 名同学中任抽两名同学去学校开座谈会，有多少种 不同的抽取方法？
(2)从六名学生中选三名学生参加数学、物理、化学竞赛， 共有多少种选法属于排列问题．( )
√ 因为三名学生参赛的科目不同为不同的选法，每种选法与 “顺序”有关，属于排列问题．
(3)有十二名学生参加植树活动，要求三人一组，共有多少 种分组方案属于排列问题．( )
× 因为分组之后，各组与顺序无关，故不属于排列问题．
(4)从 3,5,7,9 中任取两个数进行指数运算，可以得到多少个 幂Fra bibliotek于排列问题．( )
√ 因为任取的两个数进行指数运算，底数不同、指数不同， 结果不同．结果与顺序有关，故属于排列问题．
(5)从 1,2,3,4 中任取两个数作为点的坐标，可以得到多少个 点属于排列问题．( )
√ 因为纵、横坐标不同，表示不同的点，故属于排列问题．
第1课时 排列与排列数
1.理解排列的概念，能正确写出一些简 最新课 单问题的所有排列．(重点) 程标准 2．会用排列数公式进行求值和证
明．(难点)
知识点一 排列的概念
1．一般地，从 n 个不同对象中任取 m(m≤n)个对象，按照 _一__定__的__顺__序___排成一列，称为从 n 个不同对象中取出 m 个对象
状元随笔 判断是否为排列问题关键是选出的对象在被安 排时，是否与顺序有关．若与顺序有关，就是排列问题，否则就 不是排列问题．
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3.1.3 组合与组合数第1课时 组合与组合数、组合数的性质(教师独具内容)课程标准：1.通过实例，理解组合的概念.2.能利用计数原理推导组合数公式. 教学重点：理解组合的概念、组合数公式及组合数的性质. 教学难点：利用公式及性质解决一些简单的实际问题.知识点一 组合的定义一般地，从n 个不同对象中取出m (m ≤n )个对象□01并成一组，称为从n 个不同对象中取出m 个对象的一个组合.知识点二 组合与组合数公式组合数定义从n 个不同对象中取出m 个对象的□01所有组合的个数，称为从n 个不同对象中取出m 个对象的组合数表示法 □02C m n组合数乘积式C mn ＝□03公式阶乘式□04性质1.C mn ＝□05C n －mn ； 2.□06C m ＋1n ＋C m n ＝C m ＋1n ＋1 备注①n 和m 都是自然数，且m ≤n ； ②规定：C 0n ＝□071，C 1n ＝□08n ，C nn ＝□091组合的定义包含两个基本内容：一是“取出对象”；二是“合成一组”，表示与对象的顺序无关，排列与组合的相同点是从n 个不同对象中任取m 个对象，不同点是组合是“不管对象的顺序合成一组”，而排列是要求对象按照一定的顺序排成一列．因此区分某一问题是组合还是排列，关键是看取出的对象有无顺序．组合数的两个性质，性质1反映了组合数的对称性，在m >n2时，通常不直接计算C mn 而改为C n －m n ，对于性质2，C m ＋1n ＋C m n ＝C m ＋1n ＋1要会正用、逆用、变形用．1．判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)从a ，b ，c 三个不同的对象中任取两个对象的一个组合是C 23.( ) (2)从1,3,5,7中任取两个数相乘可得C 24个积．( ) (3)若组合C x n ＝C mn ，则x ＝m 成立．( ) (4)C 35＝5×4×3＝60.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× 2．做一做(请把正确的答案写在横线上)(1)从6名学生中选出3名学生参加数学竞赛的不同选法种数是________． (2)C 1820＝________. (3)C 399＋C 299＝________.答案 (1)20 (2)190 (3)161700题型一 组合的有关概念 例1 给出下列问题：(1)从a ，b ，c ，d 四名学生中选2名学生完成一件工作，有多少种不同的选法？ (2)从a ，b ，c ，d 四名学生中选2名学生完成两件不同的工作，有多少种不同的选法？ (3)a ，b ，c ，d 四支足球队之间进行单循环比赛，共需赛多少场？ (4)a ，b ，c ，d 四支足球队争夺冠亚军，有多少种不同的结果？(5)某人射击8枪，命中4枪，且命中的4枪均为2枪连中，不同的结果有多少种？ (6)某人射击8枪，命中4枪，且命中的4枪中恰有3枪连中，不同的结果有多少种？ 在上述问题中，哪些是组合问题？哪些是排列问题？[解] (1)2名学生完成的是同一件工作，没有顺序，是组合问题． (2)2名学生完成两件不同的工作，有顺序，是排列问题．(3)单循环比赛要求每两支球队之间只打一场比赛，没有顺序，是组合问题．(4)冠亚军是有顺序的，是排列问题．(5)命中的4枪均为2枪连中，为相同的对象，没有顺序，是组合问题．(6)命中的4枪中恰有3枪连中，即连中3枪和单中1枪，有顺序，是排列问题．教材判断是否为组合问题，关键是判断问题是否与顺序有关，可以结合条件理解，也可以选择一个结果，交换这个结果中两个对象的先后顺序，看是否对结果产生影响，若无新变化，则是组合问题．总之，与顺序有关是排列问题，若与顺序无关，则是组合问题．[跟踪训练1]判断下列问题是排列问题，还是组合问题：(1)从集合A＝{－1,1,10,8,6,4}中任取两个数相加，得到的和共有多少个？(2)从集合A＝{－1,1,10,8,6,4}中任取两个数相除，得到的商共有多少个？(3)从a，b，c，d这四名同学中任取两名同学去参加某一活动，共有多少种不同的选法？(4)四个人互发一个电子邮件，共写了多少个电子邮件？解(1)从集合A中取出两个数后，改变两个数的顺序，其和不变．因此，此问题只与取出的对象有关，与对象的顺序无关，故是组合问题．(2)从集合A中取出两个数相除，若改变其除数、被除数的位置，其结果就不同，因此其商的值与对象的顺序有关，是排列问题．(3)由于从4名同学中取出的两名同学参加的同一项活动，没有顺序，因此是组合问题．(4)四人互发电子邮件，由于发件人与收件人是有区别的，与顺序有关，是排列问题.题型二组合数以及组合数性质的应用例2 (1)计算：C410－C37A33；(2)已知1C m5－1C m6＝710C m7，求C m8；(3)求C38－n3n＋C3n21＋n的值；(4)证明：m C m n＝n C m－1n－1.[解] (1)原式＝C410－A37＝10×9×8×74×3×2×1－7×6×5＝210－210＝0.(2)原方程可化为＝，即＝，即，即m 2－23m ＋42＝0，解得m ＝2或m ＝21(不符合题意，舍去)． ∴C m 8＝C 28＝28.即m 2－23m ＋42＝0，解得m ＝2或m ＝21(不符合题意，舍去)． ∴C m8＝C 28＝28.(3)∵⎩⎪⎨⎪⎧38－n ≤3n ，3n ≤21＋n ，∴9.5≤n ≤10.5.∵n ∈N ，∴n ＝10， ∴C 38－n3n ＋C 3n21＋n ＝C 2830＋C 3031 ＝30！28！·2！＋31！30！·1！＝466.(4)证明：m C mn ＝m ·＝n ·＝n C m －1n －1.点睛(1)像排列数公式一样，公式C m n＝一般用于计算；而公式C mn＝及C m n＝A mnA mm一般用于证明、解方程(不等式)等．(2)在解决与组合数有关的问题时，要注意隐含条件“m ≤n 且m ，n ∈N ”的运用．如本例(3)．(3)要注意公式Am n ＝C m n A m m 的逆向运用，如本例(1)中可利用“C 37A 33＝A 37”简化计算过程． (4)本例(4)所推导的结论“m C m n ＝n C m －1n －1”以及它的变形公式是非常重要的公式，应熟练掌握．[跟踪训练2] (1)①求值：C 5－n n ＋C 9－n n ＋1；②求证：C mn ＝m ＋1n －mC m ＋1n . (2)计算：①C 58＋C 98100C 77； ②C 05＋C 15＋C 25＋C 35＋C 45＋C 55； ③C nn ＋1C n －1n .解 (1)①⎩⎪⎨⎪⎧5－n ≤n ，5－n ≥0，9－n ≤n ＋1，9－n ≥0，解得4≤n ≤5.又n ∈N ，所以n ＝4或n ＝5. 当n ＝4时，原式＝C 14＋C 55＝5， 当n ＝5时，原式＝C 05＋C 46＝16.②证明：因为C mn ＝，m ＋1n －mC m ＋1n ＝＝，所以C mn ＝m ＋1n －mC m ＋1n .(2)①原式＝C 38＋C 2100×1＝8×7×63×2×1＋100×992×1＝56＋4950＝5006.②原式＝2(C 05＋C 15＋C 25)＝2(C 16＋C 25)＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫6＋5×42×1＝32.③原式＝C 1n ＋1C 1n ＝(n ＋1)n ＝n 2＋n .题型三 简单的组合问题例3 现有10名教师，其中男教师6名，女教师4名． (1)从中选2名去参加会议，有多少种不同的选法？(2)从中选出2名男教师或2名女教师去外地学习，有多少种不同的选法？(3)从中选出男、女教师各2名去参加会议，有多少种不同的选法？[解] (1)从10名教师中选2名去参加会议的选法种数，就是从10个不同对象中取出2个对象的组合数，即有C 210＝10×92×1＝45种不同的选法． (2)可把问题分两类：第1类，选出2名男教师，有C 26种方法；第2类，选出2名女教师，有C 24种方法，即共有C 26＋C 24＝21种不同的选法．(3)从6名男教师中选2名的选法有C 26种，从4名女教师中选2名的选法有C 24种，根据分步乘法计数原理，共有C 26C 24＝6×52×1×4×32×1＝90种不同的选法．点睛解简单的组合应用题时，首先要判断它是不是组合问题，组合问题与排列问题的根本区别在于：排列问题与取出的对象之间的顺序有关，而组合问题与取出对象的顺序无关．其次要注意两个基本原理的运用，即分类与分步的灵活运用，在分类与分步时，一定要注意有无重复和遗漏．[跟踪训练3] 在50件产品中，有4件次品，现从中任意抽取3件． (1)“全部是合格品”的不同抽取方法共有多少种？ (2)“恰有2件次品”的不同抽取方法共有多少种？ (3)“最多有1件次品”的不同抽取方法共有多少种？ 解 在50件产品中，有4件次品，即有46件合格品．(1)抽取的3件产品“全部是合格品”，即在46件合格品中任取3件即可，有C 346＝15180种取法．(2)在46件合格品中任取1件，在4件次品中任取2件，根据分步乘法计数原理，共有C 146C 24＝276种取法．(3)分两类：第1类，抽取的3件产品中有1件次品，2件合格品，有C 14C 246种取法；第2类，抽取的3件产品全为合格品，有C 346种取法，故共有C 14C 246＋C 346＝19320种取法．1．下列问题不是组合问题的是 ( )A ．10个朋友聚会，每两人握手一次，一共握手多少次？B ．平面上有2020个不同的点，它们中任意三点不共线，连接任意两点可以构成多少条线段？C ．集合{a 1，a 2，a 3，…，a n }的含有三个元素的子集有多少个？D ．从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目，有多少种选法？答案 D解析 组合问题与次序无关，排列问题与次序有关，D 项中，选出的2名学生，如甲、乙，其中“甲参加独唱、乙参加独舞”与“乙参加独唱、甲参加独舞”是两个不同的选法，因此是排列问题，不是组合问题，故选D.2．若C 7n ＋1－C 7n ＝C 8n ，则n 等于( ) A ．12 B ．13 C ．14 D ．15 答案 C解析 ∵C 7n ＋1＝C 7n ＋C 8n ＝C 8n ＋1，∴n ＋1＝7＋8，∴n ＝14，故选C. 3．把三张游园票分给10个人中的3人，分法有 ( ) A ．A 310种 B ．C 310种 C ．C 310A 310种 D ．30种 答案 B解析 三张票没区别，从10人中选3人即可，即C 310，故选B. 4．若C 4n >C 6n ，则n 的集合是________． 答案 {6,7,8,9} 解析 ∵C 4n >C 6n ，∴⎩⎪⎨⎪⎧C 4n >C 6n ，n ≥6⇒⇒⎩⎪⎨⎪⎧n 2－9n －10<0，n ≥6⇒⎩⎪⎨⎪⎧－1<n <10，n ≥6.∵n ∈N ，∴n ＝6,7,8,9.∴n 的集合为{6,7,8,9}．5．现有6名内科医生和4名外科医生，要组成5人医疗小组送医下乡，依下列条件各有多少种选派方法？(1)有3名内科医生和2名外科医生； (2)既有内科医生，又有外科医生．解 (1)先选内科医生有C 36种选法，再选外科医生有C 24种选法，故有C 36C 24＝120种选派方法．(2)既有内科医生，又有外科医生，正面思考应包括四种情况，内科医生选1人，2人，3人，4人，相应地，外科医生选4人，3人，2人，1人，有C 16C 44＋C 26C 34＋C 36C 24＋C 46C 14＝246种选派方法．若从反面考虑，则有C 510－C 56＝246种选派方法．A 级：“四基”巩固训练一、选择题1．已知组合数C yx ＝6，则在平面直角坐标系内以点(x ，y )为顶点的图形是 ( ) A ．三角形 B ．平行四边形 C ．梯形 D ．矩形 答案 A解析 当x ＝6，y ＝1；x ＝6，y ＝5；x ＝4，y ＝2时，C yx ＝6，所以满足题意的点有(6,1)，(6,5)，(4,2)，共3个，可构成三角形．故选A.2．从2,3，…，8中任意取三个不同的数字，组成无重复数字的三位数，要求个位数最大，百位数最小，则这样的三位数的个数为 ( )A ．35B ．42C ．105D ．210 答案 A解析 由于取出三个数字后大小次序已确定，只需把最小的数字放在百位，最大的数字放在个位，剩下的数字放在十位，因此满足条件的三位数的个数为C 37＝7×6×53×2×1＝35.3．从6名男生和3名女生中选出4名代表，其中必须有女生，则不同的选法种数为( ) A ．168 B ．45 C ．60 D ．111 答案 D解析 选出的代表中女生有1,2,3名时，男生相应有3,2,1名，则不同的选法种数为C 13C 36＋C 23C 26＋C 33C 16＝111.4．C 03＋C 14＋C 25＋C 36＋…＋C 20192022＝( )A ．C 22020B ．C 32021 C ．C 32022D ．C 42023 答案 D解析 原式＝C 04＋C 14＋C 25＋C 36＋…＋C 20192022＝C 15＋C 25＋C 36＋…＋C 20192022＝C 26＋C 36＋…＋C 20192022＝…＝C 20182022＋C 20192022＝C 20192023＝C 42023.故选D.5．(多选)以下四个式子正确的是( ) A ．C m n＝A mn m ！B ．A m n ＝n A m －1n －1C ．C m n ÷C m ＋1n ＝m ＋1n －m D ．C m ＋1n ＋1＝n ＋1m ＋1C m n 答案 ABCD解析 对于A ，显然成立；对于B ，A m n ＝n (n －1)(n －2)·…·(n －m ＋1)，A m －1n －1＝(n －1)(n－2)…(n －m ＋1)，所以A mn ＝n A m －1n －1，故B 成立；对于C ，C mn ÷Cm ＋1n＝C mnC m ＋1n＝＝m ＋1n －m，故C 成立；对于D ，C m ＋1n ＋1＝＝＝n ＋1m ＋1C mn ，故D 成立．故选ABCD. 二、填空题6．设集合A ＝{a 1，a 2，a 3，a 4，a 5}，则集合A 的含有3个元素的子集共有________个． 答案 10解析 从5个元素中取出3个元素组成一组就是集合A 的子集，则共有C 35＝10个子集． 7．若A 3m ＝6C 4m ，则m 的值为________． 答案 7解析 由A 3m ＝6C 4m ，得＝6·，即1m －3＝14，解得m ＝7.8．7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动．若每天安排3人，则不同的安排方案共有________种(用数字作答)．答案 140解析 第一步，从7名志愿者中选出3人在周六参加社区公益活动，有C 37种不同的选法；第二步，从余下的4人中选出3人在周日参加社区公益活动，有C 34种不同的选法．根据分步乘法计数原理，共有C 37C 34＝140种不同的安排方案． 三、解答题9．有两组平行线，第一组平行线有5条，第二组平行线有6条，第一组平行线与第二组平行线相交，问这两组平行线能构成多少个平行四边形？解 每一个平行四边形有两组对边平行，即两组对边平行的一个组合对应于一个平行四边形．而两组对边平行的组合数为C 25C 26＝150.因此能构成150个平行四边形．10．(1)解方程：3C x －7x －3＝5A 2x －4； (2)解不等式：2C x －2x ＋1<3C x －1x ＋1；(3)计算C 3n13＋n ＋C 3n －112＋n ＋C 3n －211＋n ＋…＋C 17－n 2n . 解 (1)由排列数和组合数公式，原方程可化为即(x －3)(x －6)＝40.∴x 2－9x －22＝0，解得x ＝11或x ＝－2.经检验知x ＝11是原方程的根，x ＝－2是原方程的增根． ∴方程的根为x ＝11.(2)∵2C x －2x ＋1<3C x －1x ＋1，∴2C 3x ＋1<3C 2x ＋1，∴x －13<32，∴x <112， ∵⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1≥3，x ＋1≥2，∴x ≥2，∴2≤x <112，又x ∈N *，∴x ＝2,3,4,5.∴不等式的解集为{2,3,4,5}．(3)由题意，得⎩⎪⎨⎪⎧3n ≤13＋n ，17－n ≤2n ，解得173≤n ≤132，又n ∈N *，故n ＝6.∴原式＝C 1819＋C 1718＋C 1617＋…＋C 1112＝C 119＋C 118＋C 117＋…＋C 112＝19＋18＋17＋…＋12＝124.B 级：“四能”提升训练1．(1)设x ∈N *，求C x －12x －3＋C 2x －3x ＋1的值； (2)解不等式：C x －420＜C x －220＜C x20.11解 (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ 2x －3≥x －1，x ＋1≥2x －3，解得2≤x ≤4， ∵x ∈N *，∴x ＝2或x ＝3或x ＝4，当x ＝2时，原式值为4；当x ＝3时，原式值为7；当x ＝4时，原式值为11.∴所求式的值为4或7或11.(2)原不等式可化为又x ∈N *且x ≥4，∴x ＝4,5,6,7,8,9,10.∴原不等式的解集是{4,5,6,7,8,9,10}．2．某市工商局对35种商品进行抽样检查，鉴定结果有15种假货，现从35种商品中选取3种．(1)恰有2种假货在内的不同取法有多少种？(2)至少有2种假货在内的不同取法有多少种？(3)至多有2种假货在内的不同取法有多少种？解 (1)从20种真货中选取1种，从15种假货中选取2种，有C 120C 215＝2100种． 所以恰有2种假货在内的不同取法有2100种．(2)选取2种假货有C 120C 215种，选取3种假货有C 315种，共有选取方法C 120C 215＋C 315＝2555种． 所以至少有2种假货在内的不同取法有2555种．(3)选取3种商品的种数为C 335，选取3种假货的种数为C 315，所以至多有2种假货在内的不同取法有C 335－C 315＝6090种．。