【高中数学】计数原理总结
人教A版高中数学选择性必修第三册 第六章 计数原理--复习与小结 (课件)
xTr 1 xC x
r
5
5 r
y C x
r
r
5
6r
y
r
和
y2
y 2 r 5 r r
Tr 1 C5 x y C5r x 4 r y r 2
x
x
在 xTr 1 C5r x 6r y r 中,令 r 3 ,可得: xT
4
C53 x 3 y 3 ,
该项中 x 3 y 3 的系数为10 ,
n+1
n+1
的二项式系数相等且最大.
两项第
项和第
+1项
2
2
③C0n+C1n+C2n+…+Cnn=2n;C0n+C2n+…=C1n+C3n+…=2n-1.
高考链接
1.(2020·海南高考真题)要安排 3 名学生到 2 个乡村做志愿者,每名学生只能
选择去一个村,每个村里至少有一名志愿者,则不同的安排方法共有(
完成一件事需要n个步骤,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
事有N=
m1×m2×…×mn 种不同的方法.
3.排列数与组合数公式及性质
排列与排列数
m
排列数公式 An
公
式
组合与组合数
Ann
组合数公式 Cmn =____
Amm
=n(n-1)(n
人教2019A版 选择性必修 第三册
第六章
计数原理
复习与小结
知识框图
温故知新
1.分类加法计数原理
完成一件事有n类不同的方案,在第一类方案中有m1种不同的方法,
高中数学计数原理知识点总结及练习教案-学生_图文.
明轩教育您身边的个性化辅导专家电话:二十一:住店法策略解决“允许重复排列问题”要注意区分两类元素:一类元素可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,再利用乘法原理直接求解. 例 21.七名学生争夺五项冠军,每项冠军只能由一人获得,获得冠军的可能的种数有 . 排列组合易错题正误解析 1 没有理解两个基本原理出错排列组合问题基于两个基本计数原理,即加法原理和乘法原理,故理解“分类用加、分步用乘”是解决排列组合问题的前提. 例 1 从 6 台原装计算机和 5 台组装计算机中任意选取 5 台,其中至少有原装与组装计算机各两台,则不同的取法有种. 例2 在一次运动会上有四项比赛的冠军在甲、乙、丙三人中产生,那么不同的夺冠情况共有((A) A4 3 )种. (B)4 3 (C) 3 4 3 (D) C 4 2 判断不出是排列还是组合出错在判断一个问题是排列还是组合问题时,主要看元素的组成有没有顺序性,有顺序的是排列,无顺序的是组合. 例 3 有大小形状相同的 3 个红色小球和 5 个白色小球,排成一排,共有多少种不同的排列方法? 3 重复计算出错在排列组合中常会遇到元素分配问题、平均分组问题等,这些问题要注意避免重复计数,产生错误。
例4 5 本不同的书全部分给 4 个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为((B)240 种(C)120 种(D)96 种))(A)480 种例5 种. (A)5040 4 遗漏计算出错某交通岗共有 3 人,从周一到周日的七天中,每天安排一人值班,每人至少值 2 天,其不同的排法共有((B)1260 (C)210 (D)630 0 ) 1, 3 在排列组合问题中还可能由于考虑问题不够全面,因为遗漏某些情况,而出错。
例6 用数字 0,1,2,3,4 组成没有重复数字的比 1000 大的奇数共有((B)48 个(C)66 个(D)72 个(A)36 个 2 3 1 4 5 5 忽视题设条件出错在解决排列组合问题时一定要注意题目中的每一句话甚至每一个字和符号,不然就可能多解或者漏解. 例7 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颜色,现有 4 种.(以数字作答)种颜色可供选择,则不同的着色方法共有例 8 已知是关于 x 的一元二次方程,其中 a 、,求解集不同的一元二次方程的个数. 6 未考虑特殊情况出错在排列组合中要特别注意一些特殊情况,一有疏漏就会出错. 例9 现有1角、2角、5角、1元、2元、5元、10元、50元人民币各一张,100元人民币2张,从中至少取一张,共可组成不同的币值种数是()(A1024种 (B1023种 (C1536种 (D1535种 6明轩教育 7 题意的理解偏差出错例 10 (A)您身边的个性化辅导专家电话:现有 8 个人排成一排照相,其中有甲、乙、丙三人不能相邻的排法有()种. 3 5 8 6 3 3 3 8 4 (B)(C)(D)解题策略的选择不当出错例 11 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). (C)37 种(D)48 种由选择,则不同的分配方案有((A)16 种(B)18 种排列与组合习题 1.6 个人分乘两辆不同的汽车,每辆车最多坐 4 人,则不同的乘车方法数为( A.40 B.50 C.60 D.70 2.有 6 个座位连成一排,现有 3 人就坐,则恰有两个空座位相邻的不同坐法有( A.36 种 B.48 种 C.72 种 D.96 种 3.只用 1,2,3 三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须同时使用,且同一数字不能相邻出现,这样的四位数有( A.6 个 B.9 个 C.18 个 D.36 个 4.男女学生共有 8 人,从男生中选取 2 人,从女生中选取 1 人,共有 30 种不同的选法,其中女生有( A.2 人或 3 人 B.3 人或 4 人 C.3 人 D.4 人 5.某幢楼从二楼到三楼的楼梯共 10 级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,若规定从二楼到三楼用 8 步走完,则方法有( A.45 种 B.36 种 C.28 种 D.25 种 6.某公司招聘来 8 名员工,平均分配给下属的甲、乙两个部门,其中两名英语翻译人员不能分在同一个部门,另外三名电脑编程人员也不能全分在同一个部门,则不同的分配方案共有( A.24 种 B.36 种 C.38 种 D.108 种 7.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 8.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.144 9.如果在一周内(周一至周日安排三所学校的学生参观某展览馆,每天最多只安排一所学校,要求甲学校连续参观两天,其余学校均只参观一天,那么不同的安排方法有( A.50 种B.60 种 C.120 种 D.210 种 10.安排 7 位工作人员在 5 月 1 日到 5 月 7 日值班,每人值班一天,其中甲、乙二人都不能安排在 5 月 1 日和 2 日,不同的安排方法共有________种.(用数字作答 11.今有 2 个红球、3 个黄球、4 个白球,同色球不加以区分,将这 9 个球排成一列有________种不同的排法.(用数字作答12.将 6 位志愿者分成 4 组,其中两个组各 2 人,另两个组各 1 人,分赴世博会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有________种(用数字作答. 13.要在如图所示的花圃中的 5 个区域中种入 4 种颜色不同的花,要求相邻区域不同色,有________种不同的种法(用数字作答. 14. 将标号为 1,2,3,4,5,6 的 6 张卡片放入 3 个不同的信封中.若每个信封放 2 张,其中标号为 1,2 的卡片放入 7明轩教育同一信封,则不同的方法共有((A)12 种(B)18 种您身边的个性化辅导专家)(C)36 种(D)54 种电话: 15. 某单位安排 7 位员工在 10 月 1 日至 7 日值班,每天 1 人,每人值班 1 天,若 7 位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在 10 月 1 日,丁不排在 10 月 7 日,则不同的安排方案共有 A. 504 种 B. (B)96 960 种 C. 1008 种(D)144 ) D. 1108 种 16. 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 (C) 108 17. 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 18. 现安排甲、乙、丙、丁、戌 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。
高中数学:《计数原理》(理)知识点串讲
《计数原理》(理)知识点串讲一、基本计数原理1.分类加法计数原理做一件事,完成它有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的办法,在第二类办法中有2m 种不同的办法,…在第n 类办法中有n m 种不同的办法.那么完成这件事共有12n N m m m =+++种不同的办法.2.分步乘法计数原理做一件事,完成它需要分成n 个步骤,做第一个步骤有1m 种不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同的方法,…,做第n 个步骤有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.说明:①分类加法计数原理和分步乘法计数原理的共同点是把一个原始事件分解成若干个分事件来完成.②两个原理的区别在于一个与分类有关,一个与分步有关,如果完成一件事情有n 类办法,这n 类办法彼此之间是相互独立的,无论哪一类办法中的哪一种方法都能独立完成这件事情,可类比物理中的“并联”电路来理解;如果完成一件事情需要分成n 个步骤,各个步骤都是相依的、不可缺少的,一个步骤只能完成事情的一部分,必须依次完成所有的步骤,才能完成这件事情,可类比物理中的“串联”电路来理解.③运用两个基本原理解题时,应善于从语言的差异与变化中弄清面临怎样的“一件事”,弄清事件之间的关系是相依还是相斥,然后按照恰当的“对象”进行分类或分步,合理的设计相应的做事方式.分类要做到“不重不漏”,分步要做到“步骤完整”.这两个原理是解决排列组合问题的理论基础.二、排列与组合1.排列一般地,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.说明:①排列的定义中包括两个基本内容:一是“取出元素”;二是“按照一定的顺序排列”.②只有取出的元素完全相同,并且元素排列的顺序也完全相同时,才是同一个排列,元素不完全相同,或元素完全相同而顺序不同的排列属于不同排列.如1,2,3与2,3,4是不同排列;1,2,3与1,3,2也是不同排列.③排列中元素的有序性是判断一个具体问题是不是排列问题的标准,也是与组合问题的根本区别.例如:从1,2,3,5这四个数中每次任取两个数相加(或相乘),可得到多少个不同的和(积)?因为加法(乘法)满足交换律,它们的和(积)与顺序无关,如3+5=5+3,因此不是排列问题.如果从四个数中任取两个数相减(相除),一共有多少个不同的差(商)?因为减法(除法)不满足交换律,35355353⎛⎫-≠-≠ ⎪⎝⎭,取出的两个数就与顺序有关了,属于排列问题.2.排列数(1)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,叫做从n 个不同元素中取出()m m n ≤个元素的排列数,用符号mn A 表示.说明:排列和排列数是两个不同的概念:一个排列是取出的m 个元素按照一定顺序排成的一个具体的排列,是具体的“一件事”;排列数是一个数,是所有的具体排列的数目. 如:从1、2、3中每次任取出两个元素,组成一个两位数.所有的排列有12,13,23,21,31,32.其中每一个数都是一个排列,而排列数是236card()A B ==,{}121323213132B ,,,,,.(2)排列数公式:!(1)(2)(1)()()!m n n A n n n n m n m m n n m =---+=∈N -,,≤. 说明:规定0!1=;乘积形式多用于数字计算,阶乘形式多用于证明恒等式;排列数性质:11m m n n A nA --=;111m m m n n n A mA A ---=+.3.组合一般地,从n 个不同元素中,任意取出()m m n ≤个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出()m m n ≤个元素的组合.说明:如果两个组合中的元素完全相同,不管它们的顺序如何都是相同的组合.组合的定义中包含两个基本内容:一是取出元素;二是并成一组,并成一组表示将元素合在一起与元素取出的顺序无关.取出的元素是否有顺序,是区分排列和组合的根本依据.4.组合数(1)定义:从n 个不同元素中,任意取出()m m n ≤个元素的所有的组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出()m m n ≤个元素的组合数,用符号C m n 表示.(2)组合数公式(1)(1)C !m n n n n m m --+=,C m m n n m mA A =. 5.组合数的性质性质1:C C m n m n n -=;性质112:C C C m m m n n n -+=+. 说明:性质1突出了从n 个不同元素中取出m 个元素与从n 个不同元素中取出n m -个元素是一一对应关系,当2n m <时,不计算C m n 而改为计算C n m n -.性质2中注意它的变形公式的应用,如1212(1)C C C (1)m m m n n n n n n m m m -----==-,11C C mm n n m n --=等.6.解排列组合问题的方法(1)先要判断是组合问题还是排列问题,按照元素的性质分类,按照事件的发生过程分步,不重不漏.借助树形图,框图等形的工具直观帮助解题.总体上有三种方法:直接法(先安排特殊元素和特殊位置),间接法(正难则反),分类讨论法.(2)排列组合问题的16字方针,12个技巧.方针是:分类相加、分步相乘、有序排列、无序组合;技巧是:相邻问题捆绑法(莫忘松绑),不相邻问题插空法,多排问题直排法,定序问题可能法,定位问题优先法,有序分配问题先整体后局部分步法,多元问题分类法,构造模型处理法,至少、至多问题间接法,选排问题先选后排法,局部与整体问题排除法,复杂问题转化法.(3)分组问题的求法:设有m n 个元素,平均分成n 组,每组m 个,则有(1)(2)C C C C mm m mm n n m n m mnn A --种分法;平均分成n 组,再分配到n 个位置,有(1)(2)C C C C mm m m mn n m n m m--种分法.若不平均分组或不平均分组再分配,如:6个元素分成3组,一组1个,二组2个,三组3个,则有123653C C C ;若再将这3组分配给3个位置,则有12336533C C C A 种分法.三、二项式定理1.二项展开式在011222()C C C C C n n n n r n r r n n n n n n na b a a b a b a b b ---+=++++++中,右边的多项式叫做()n a b +的二项展开式,其中各项的系数C (012)r n r n =,,,,叫做二项式系数.式中的C r n r r n a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项;1r n r r r n T C a b -+=(0r n ≤≤,r ∈N ,n +∈N ),此公式称为二项展开式的通项公式. 说明:①其右端展开式共有1n +项.②通项公式1(0)r n r r r n T C a b r n r n -++=∈∈N N ,,≤≤表示的是第1(0)r r n +≤≤项.③a 与b 的位置不能互换,对于任意实数a 与b ,上面的等式恒成立.④二项式系数指01r n n n n n C C C C ,,,,,,二项展开式的系数与a b ,前面的系数有关.2.杨辉三角杨辉三角是我国古代数学的研究成果,它给我们提供了一种研究问题的数学模型,从不同的角度观察研究模型,就可以得到二项式系数的性质:一是对称性,结合公式m n m n n C C -=理解;二是增减性与最大值,如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大,最大为2nnC ;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n n n C C -+=;三是各项的二项式系数的和等于2n ,即012r n n n n n n C C C C +++++=,它表明集合S 含有n 个元素,那么它的所有的子集(包括空集)的个数为2n 个.另外,二项展开式中,偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即1350242n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.3.二项展开式的应用(1)利用通项公式1(0)r n r r r n T C a b r n r n -++=∈∈N N ,,≤≤求指定项、特征项(常数项,有理项等)或特征项的系数.(2)近似计算,当a 与1相比较很小且n 不大时,常用近似公式(1)1n a na ±≈±,使用公式时要注意a 的条件以及对计算精确度的要求.(3)整除性问题与求余数问题,对被除式进行合理的变形,把它写成恰当的二项式的形式,使其展开后的每一项含有除式的因式或只有一、二项不能整除.(4)求展开式的各项的系数和,对形如()n ax b +,2()()n ax bx c a b c ++∈R ,,的式子求其展开式的各项的系数和常用赋值法,即只需令1x =即可,奇数项的系数和为(1)(1)2f f +-,偶数项的系数和为(1)(1)2f f --. (5)最大系数与系数最大项的求法,如求()()nax b a b +∈R ,,展开式的系数最大的项,一般采用待定系数法,设展开式的各项系数分别为121n A A A +,,,,设第r 项的系数最大,应有11r r r r A A A A -+⎧⎨⎩,,≥≥,由此解出r 即可.。
计数原理-备战高考数学(理)一轮复习考点
计数原理【命题趋势】两个基本计数原理是高考必考内容,有时会单独考查,有时会出现在解答题的过程之中,我们必须掌握.(1)理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理.(2)会用分类加法计数原理或分步乘法计数原理分析和解决一些简单的实际问题.排列组合是高考中的必考内容,必须掌握.有时会是单独一道小题,有时会是在概率统计解答题中涉及,分值至少5分.(1)理解排列、组合的概念.(2)能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式.(3)能解决简单的实际问题.二项式定理和排列组合在高考中一般交替考查,二者必出其一,二项式定理好拿分,熟练掌握即可.(1)能用计数原理证明二项式定理.(2)会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.【重要考向】考向一分类加法、乘法计数原理考向二两个计数原理的综合应用考向三排列与组合的综合应用考向四二项展开式通项的应用考向一分类加法、乘法计数原理(1)分类加法计数原理的特点:①根据问题的特点能确定一个适合于它的分类标准.②完成这件事的任何一种方法必须属于某一类.(2)使用分类加法计数原理遵循的原则:有时分类的划分标准有多个,但不论是以哪一个为标准,都应遵循“标准要明确,不重不漏”的原则.(3)应用分类加法计数原理要注意的问题:①明确题目中所指的“完成一件事”是什么事,完成这件事可以有哪些办法,怎样才算是完成这件事.②完成这件事的n类方法是相互独立的,无论哪种方案中的哪种方法都可以单独完成这件事,而不需要再用到其他的方法.③确立恰当的分类标准,准确地对“这件事”进行分类,要求每一种方法必属于某一类方案,不同类方案的任意两种方法是不同的方法,也就是分类时必须既不重复也不遗漏. (4)应用分步乘法计数原理要注意的问题:①明确题目中所指的“完成一件事”是什么事,单独用题目中所给的某一步骤的某种方法是不能完成这件事的,也就是说必须要经过几步才能完成这件事.②完成这件事需要分成若干个步骤,只有每个步骤都完成了,才算完成这件事,缺少哪一步骤,这件事都不可能完成.③根据题意正确分步,要求各步之间必须连续,只有按照这几步逐步地去做,才能完成这件事,各步骤之间既不能重复也不能遗漏. (5)两个计数原理的区别与联系定义:若数列 {a n } 满足所有的项均由 ﹣1,1 构成且其中-1有m 个,1有p 个 (m +p ≥3) ,则称 {a n } 为“ (m,p) ﹣数列”.(1)a i ,a j ,a k (i <j <k) 为“ (3,4) ﹣数列” {a n } 中的任意三项,则使得 a i a j a k =1 的取法有多少种? (2)a i ,a j ,a k (i <j <k) 为“ (m,p) ﹣数列” {a n } 中的任意三项,则存在多少正整数 (m,p) 对使得 1≤m ≤p ≤100, 且 a i a j a k =1 的概率为 12 .【答案】 (1)解:三个数乘积为1有两种情况:“ ﹣1,﹣1,1 ”,“ 1,1,1 ”,其中“ ﹣1,﹣1,1 ”共有: C 32C 41=12 种, “ 1,1,1 ”共有: C 43=4 种,利用分类计数原理得:a i ,a j ,a k (i <j <k) 为“ (3,4) ﹣数列” {a n } 中的任意三项, 则使得 a i a j a k =1 的取法有: 12+4=16 种.(2)解:与(1)同理,“ ﹣1,﹣1,1 ”共有 C m 2C p 1种, “ 1,1,1 ”共有 C P 3 种,而在“ (m,p) ﹣数列”中任取三项共有 C m+p3种, 根据古典概型有:C m 2C p 1+C p 3C m+p3=12 ,再根据组合数的计算公式能得到: (p ﹣m)(p 2﹣3p ﹣2mp +m 2﹣3m ﹣2)=0 , ①p =m 时,应满足 {1≤m ≤p ≤100m +p ≥3p =m ,∴(m,p)=(k,k),k ∈{2,3,4,…,100} ,共 99 个,②p 2﹣3p ﹣2mp +m 2﹣3m ﹣2=0 时,应满足 {1<m ≤p <100m +p ≥3p 2−3p −2mp +m 2−3m −2=0 , 视 m 为常数,可解得 p =(2m+3)±√24m+12,∵m ≥1, ∴√2m +1≥5 , 根据 p ≥m 可知, p =(2m+3)+√24m+12,∵m ≥1 , ∴√2m +1≥5 , 根据 p ≥m 可知, p =(2m+3)+√24m+12,(否则 p ≤m ﹣1 ),下设 k =√2m +1 ,则由于 p 为正整数知 k 必为正整数, ∵1≤m ≤100 , ∴5≤k ≤49 ,化简上式关系式可以知道: m =k 2−124=(k−1)(k+1)24,∴k ﹣1,k +1 均为偶数,∴设k=2t+1,(t∈N∗),则2≤t≤24,∴m=k2−124=t(t+1)6,由于t,t+1中必存在偶数,∴只需t,t+1中存在数为3的倍数即可,∴t=2,3,5,6,8,9,11,…,23,24,∴k=5,11,13,…,47,49.检验:p=(2m+3)+√24m+12=(k−1)(k+1)24≤48+5024=100,符合题意,∴共有16个,综上所述:共有115个数对(m,p)符合题意.【考点】古典概型及其概率计算公式,分类加法计数原理,组合及组合数公式【解析】(1)易得使得a i a j a k=1的情况只有“ ﹣1,﹣1,1”,“ 1,1,1”两种,再根据组合的方法求解两种情况分别的情况数再求和即可.(2)易得“ ﹣1,﹣1,1”共有C m2C p1种,“ 1,1,1”共有C P3种.再根据古典概型的方法可知C m2C p1+C p3C m+p3=12,利用组合数的计算公式可得(p﹣m)(p2﹣3p﹣2mp+m2﹣3m﹣2)=0,当p=m时根据题意有(m,p)=(k,k),k∈{2,3,4,…,100},共99个;当p2﹣3p﹣2mp+m2﹣3m﹣2=0时求得p=(2m+3)±√24m+12,再根据1≤m≤p≤100,换元根据整除的方法求解满足的正整数对即可.某商场举行元旦促销回馈活动,凡购物满1000元,即可参与抽奖活动,抽奖规则如下:在一个不透明的口袋中装有编号为1、2、3、4、5的5个完全相同的小球,顾客每次从口袋中摸出一个小球,共摸三次(每次摸出的小球均不放回口袋),编号依次作为一个三位数的个位、十位、百位,若三位数是奇数,则奖励50元,若三位数是偶数,则奖励100m元(m为三位数的百位上的数字,如三位数为234,则奖励100×2= 200元).(1)求抽奖者在一次抽奖中所得三位数是奇数的概率;(2)求抽奖者在一次抽奖中获奖金额X的概率分布与期望E(X).【答案】(1)解:因为总的基本事件个数n1=A53=60,摸到三位数是奇数的事件数n2=A31A42=36,所以P1=3660=35;所以摸到三位数是奇数的概率35.(2)解:获奖金额 X 的可能取值为50、100、200、300、400、500, P(X =50)=35 , P(X =100)=1×3×260=110, P(X =200)=1×3×160=120,P(X =300)=1×3×260=110 , P(X =400)=1×3×160=120 , P(X =500)=1×3×260=110 ,获奖金额 X 的概率分布为均值 E(X)=50×35+100×110+200×120+300×110+400×120+500×110=150 元. 所以期望是150元.【考点】古典概型及其概率计算公式,离散型随机变量及其分布列,离散型随机变量的期望与方差,分步乘法计数原理【解析】(1)首先利用排列求出摸三次的总的基本事件个数: n 1=A 53=60 ;然后利用分步计数原理求出个位的排法、十位百位的排法求出三位数是奇数的基本事件个数,再利用古典概型的概率计算公式即可求解.(2)获奖金额X 的可能取值为50、100、200、300、400、500,求出各个随机变量的分布列,利用均值公式即可求解考向二 两个计数原理的综合应用(1)利用两个原理解决涂色问题解决着色问题主要有两种思路:一是按位置考虑,关键是处理好相交线端点的颜色问题;二是按使用颜色的种数考虑,关键是正确判断颜色的种数.解决此类应用题,一般优先完成彼此相邻的三部分或两部分,再分类完成其余部分.要切实做到合理分类,正确分步,才能正确地解决问题. (2)利用两个原理解决集合问题解决集合问题时,常以有特殊要求的集合为标准进行分类,常用的结论有123,,,,{}n a a a a 的子集有2n 个,真子集有21n个.对有 n(n ≥4) 个元素的总体 {1,2,3,⋅⋅⋅,n} 进行抽样,先将总体分成两个子总体 {1,2,3,⋅⋅⋅,m} 和 {m +1,m +2,⋅⋅⋅,n} ( m 是给定的正整数,且 2≤m ≤n −2 ),再从每个子总体中各随机抽取2个元素组成样本.用 P ij 表示元素 i 和 j 同时出现在样本中的概率. (1)求 P 1n 的表达式(用m ,n 表示); (2)求所有 P ij (1≤i <j ≤n) 的和.【答案】 (1)解:由题意,从m 和 m −m 个式子中随机抽取2个,分别有 C m 2 和 C n−m2 个基本事件, 所以 P 1n 的表达式为 P 1n =m−1C m2⋅n−m−1C n−m2=4m(n−m) .(2)解:当 i,j 都在 {1,2,⋅⋅⋅,m} 中时,可得 P ij =1C m2 ,而从 {1,2,⋅⋅⋅,m} 中选两个数的不同方法数为 C m 2 ,则 P ij 的和为1;当 i,j 同时在 {m +1,m +2,⋅⋅⋅,n} 中时,同理可得 P ij 的和为1; 当 i 在 {1,2,⋅⋅⋅,m} 中, j 在 {m +1,m +2,⋅⋅⋅,n} 中时, P ij =4m(n−m) ,而从 {1,2,⋅⋅⋅,m} 中选取一个数,从 {m +1,m +2,⋅⋅⋅,n} 中选一个数的不同方法数为 m(n −m) , 则 P ij 的和为4,所以所有 P ij 的和为 1+1+4=6 .【考点】相互独立事件的概率乘法公式,古典概型及其概率计算公式,计数原理的应用,组合及组合数公式【解析】(1)根据组合数的公式,以及古典概型的概率计算公式和相互独立事件的概率计算公式,即可求解;(2)当 i,j 都在 {1,2,⋅⋅⋅,m} 中时求得 P ij 的和为1,当 i,j 同时在 {m +1,m +2,⋅⋅⋅,n} 中时,求得 P ij 的和为1,当 i 在 {1,2,⋅⋅⋅,m} 中, j 在 {m +1,m +2,⋅⋅⋅,n} 中时得到 P ij 的和为4,即可求解.6男4女站成一排,求满足下列条件的排法各有多少种?(用式子表达) (1)男甲必排在首位; (2)男甲、男乙必排在正中间; (3)男甲不在首位,男乙不在末位; (4)男甲、男乙必排在一起; (5)4名女生排在一起; (6)任何两个女生都不得相邻; (7)男生甲、乙、丙顺序一定.【答案】 解:(1)男甲必排在首位,则其他人任意排,故有A 99种, (2)男甲、男乙必排在正中间,则其他人任意排,故有A 22A 77种,(3)男甲不在首位,男乙不在末位,利用间接法,故有A 1010﹣2A 99+A 88种,(4)男甲、男乙必排在一起,利用捆绑法,把甲乙两人捆绑在一起看作一个复合元素和另外全排,故有A 22A 88种,(5)4名女生排在一起,利用捆绑法,把4名女生捆绑在一起看作一个复合元素和另外全排,故有A 44A 77种,(6)任何两个女生都不得相邻,利用插空法,故有A 66A 74种, (7)男生甲、乙、丙顺序一定,利用定序法,A 1010A 33=A 107种【考点】计数原理的应用【解析】(1)男甲必排在首位,则其他人任意排,问题得以解决. (2)男甲、男乙必排在正中间,则其他人任意排,问题得以解决, (3)男甲不在首位,男乙不在末位,利用间接法,故问题得以解决, (4)男甲、男乙必排在一起,利用捆绑法,问题得以解决, (5)4名女生排在一起,利用捆绑法,问题得以解决, (6)任何两个女生都不得相邻,利用插空法,问题得以解决, (7)男生甲、乙、丙顺序一定,利用定序法,问题得以解决.考向三 排列与组合的综合应用先选后排法是解答排列、组合应用问题的根本方法,利用先选后排法解答问题只需要用三步即可完成. 第一步:选元素,即选出符合条件的元素;第二步:进行排列,即把选出的元素按要求进行排列;第三步:计算总数,即根据分步乘法计数原理、分类加法计数原理计算方法总数.7名学生,按照不同的要求站成一排,求下列不同的排队方案有多少种. (1)甲、乙两人必须站两端; (2)甲、乙两人必须相邻.【答案】 (1)甲、乙为特殊元素,先将他们排在两头位置,有 A 22 种站法,其余5人全排列,有 A 55种站法.故共 A 22⋅A 55 有=240种不同站法.(2)(捆绑法):把甲、乙两人看成一个元素,首先与其余5人相当于六个元素进行全排列,然后甲、乙两人再进行排列,所以共 A 66⋅A 22 有=1440种站法.【考点】排列、组合的实际应用,排列、组合及简单计数问题 【解析】(1)运用捆绑法直接求解即可; (2)运用特殊元素分析法直接求解即可.一个笼子里关着10只猫,其中有7只白猫,3只黑猫.把笼门打开一个小口,使得每次只能钻出1只猫.猫争先恐后地往外钻.如果 10 只猫都钻出了笼子,以X 表示7只白猫被3只黑猫所隔成的段数.例如,在出笼顺序为“□■□□□□■□□■”中,则 X =3 . (1)求三只黑猫挨在一起出笼的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.【答案】 (1)解:设“三只黑猫挨在一起出笼”为事件A ,将三只黑猫捆绑在一起,与其它7只白猫形成 8 个元素, 所以, P(A)=A 33A 88A 1010=115,因此,三只黑猫挨在一起出笼的概率为 115 ;(2)解:由题意可知,随机变量X 的取值为1、2、3、4, 其中 X =1 时,7只白猫相邻,则 P(X =1)=A 77A 44A 1010=130 ,P(X =2)=(A 32C 21C 21C 61+6A 33+A 32C 61)A 77A 1010=310 ,P(X =3)=(A 31C 21A 62+A 32A 62)A 77A 1010=12 ;P(X =4)=A 63A 77A 1010=16, 所以,随机变量 X 的分布列如下表所示:因此, E(X)=1×130+2×310+3×12+4×16=145.【考点】古典概型及其概率计算公式,离散型随机变量的期望与方差,排列及排列数公式,排列、组合的实际应用【解析】(1)利用捆绑法计算三只黑猫挨在一起出笼的情况种数,再利用古典概型的概率公式可求得所求事件的概率;(2)由题意可知,随机变量X 的可能取值有1、2、3、4,利用排列组合思想求出随机变量X 在不同取值下的概率,可得出随机变量X 的分布列,利用数学期望公式可求得随机变量X 的数学期望.考向四 二项展开式通项的应用求二项展开式的特定项问题,实质是考查通项的特点,一般需要建立方程求k ,再将k 的值代回通项求解,注意k 的取值范围(0,1,2,,k n ).(1)第m 项::此时k +1=m ,直接代入通项.(2)常数项:即这项中不含“变元”,令通项中“变元”的幂指数为0建立方程. (3)有理项:令通项中“变元”的幂指数为整数建立方程.已知 f(n)=a 1+a 2C n 1+⋯+arC n r−1+⋯a n+1C n n(n ∈N ∗).(1)若 a n =n −1 ,求 f(n) ;(2)若 a n =3n−1 ,求 f(20) 除以5的余数【答案】 (1)因为 f(n)=0C n 0+1⋅C n 1+2C n 2+3⋅C n 3⋯+nC n n . 所以 f(n)=nC n n +(n −1)C n n−1+(n −2)C n n−2+⋯+1⋅C n 1+0⋅C n0 2f(n)=nC n 0+nC n 1+nC n 2+⋯+nC n n =n(C n 0+C n 1+C n 2+⋯+C n n)=n ⋅2n ,∴f(n)=n ⋅2n−1(2)因为 f(n)=30C n 0+31C n 1+32C n 2+⋯+3n C n n =(1+3)n =4n .f(20)=420=(5−1)20=C 200520−C 201519+C 202518−⋯+C 201852−C 201951+C 202050 除以5余数为1,所以 f(20) 除以5的余数为1. 【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】(1) 因为f(n)=a 1+a 2C n 1+⋯+arC n r−1+⋯a n+1C n n(n ∈N ∗),再结合a n =n −1 , 得出f(n)=0C n 0+1⋅C n 1+2C n 2+3⋅C n 3⋯+nC n n ,再利用倒序求和法,所以 f(n)=nC n n +(n −1)C n n−1+(n −2)C n n−2+⋯+1⋅C n 1+0⋅C n 0 , 再利用两式求和法结合二项式的系数的性质,得出 f(n) 。
计数原理知识点总结高中
计数原理知识点总结高中一、基本原理计数原理的基本原理包括加法原理和乘法原理。
1. 加法原理加法原理是指当一个事件可以分解为几个不相容的部分时,这个事件的总数等于各部分的事件数之和。
加法原理可以用于求解排列组合等问题。
举例: 一个班上有男生20人、女生25人,那么班上的学生总数为20+25=45人。
2. 乘法原理乘法原理是指当一个事件要发生的步骤可以划分为若干个子事件时,这个事件发生的总次数等于各子事件发生次数的乘积。
举例: 要在4x4的格子中按照某种规则走,从左上角到右下角,每一步只能向右或者向下移动,那么一共有6步,每一步有两种选择,那么总共有2^6=64种不同的走法。
二、排列组合排列和组合是计数原理中的两个重要概念,它们是用来计算不同元素的排列和组合的方法。
1. 排列在数学中,排列的定义是指从若干不同的元素中取出一部分进行排列,排列的顺序是有意义的。
对于n个元素中取出m个元素进行排列,共有n(n-1)(n-2)...(n-m+1)种排列,记作A(n,m)。
2. 组合组合是指从若干不同的元素中取出一部分进行组合,组合的顺序是没有意义的。
对于n个元素中取出m个元素进行组合,共有C(n,m) = n!/((n-m)!m!)种组合。
排列和组合在实际问题中有着广泛的应用,比如在组合学、密码学等领域,都会涉及到排列和组合的计算。
因此,掌握排列和组合的相关知识是非常重要的。
三、分配原理分配原理是指把若干个不同的物体分给若干个相异的盒子的方法,它与排列和组合有着密切的联系。
分配原理也是计数原理中的重要内容之一,可以在实际问题中得到广泛的应用。
举例: 有10个苹果和3个盒子,要求将这10个苹果分给这3个盒子,每个盒子至少有一个苹果,求分法的总数。
按照分配原理,将10个苹果放入3个盒子,总共有${{10-1}\choose{3-1}}=36$种不同的分法。
分配原理在实际问题中也有着广泛的应用,比如在计算机科学中的任务调度、网络流量控制等方面都会用到分配原理的相关知识。
计数原理
(3)从2,3,5,7,11中任取两个数相乘(4)从2,3,5,7,11中任取两个数相除
(5)20位同学互通一次电话(6)20位同学互通一封信
(7)以圆上的10个点为端点作弦(8)以圆上的10个点中的某一点为起点,作过另一个点的射线
说明:分类和分步计数原理:
有5个不同大小的红球,4个不同大小的绿球,3个不同大小的白球。
(1)任取3个不同颜色的小球,有多少种不同的取法?
(2)任取1个颜色的小球,有多少种不同的取法?
(3)任取2个不同颜色的小球,有多少种不同的取法?
3、红、黄、蓝三面小旗,从上到下挂在绳子上表示不同的信号,每次可挂一面、两面或三面,不同顺序表示不同信号,问有多少种不同的信号?
(9)有10个车站,共需要多少种车票?(10)有10个车站,共需要多少种不同的票价?
排列数计算公式
1、 。
2、当时, 记作,读作。
注:(1)规定: 。
(2)常有: , 。
3、用阶乘计算 。
证明: 。
课堂例题:
1、计算:1)计算: 2)求证:
3)解方程: 4)若 ,求
5)
2、用1,2,3可以组成的数字不重复的三位偶数共有个
(有公共边)的区域不同色,那么共有不同的涂色方法多少种?
课堂归纳:
排列
问题1:某航空公司在甲乙丙丁四个城市中每两个城市之间都开辟了直达航线,需要准备多少种不同的单程飞机票?
问题2:从1,2,3,4这四个不同的数字中选出3个数字,组成没有重复数字的三位数,这样的三位数共有多少个?
由问题1、问题2可总结:
(5)三男两两不相邻;(6)男女生必须相间;
高中数学知识点总结 计数原理
高中数学知识点总结计数原理一、分类加法计数原理和分步乘法计数原理1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理【注意】区分分类与分步的依据在于“一次性”完成.若能“一次性”完成,则不需分步,只需分类;否则就分步处理.2.两个计数原理的区别与联系123,,,,{}n a a a a 的子集有2n 个,真子集有21n -个.二、排列1.排列的定义一般地,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. 特别提醒确定一个具体问题是否为排列问题的方法:(1)首先要保证元素的无重复性,即是从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个不同的元素,否则不是排列问题.(2)其次要保证元素的有序性,即安排这m 个元素时是有顺序的,有序的就是排列,无序的不是排列.而检验它是否有顺序的依据是变换元素的位置,看结果是否发生变化,有变化就是有顺序,无变化就是无顺序.2.解决排列应用问题的步骤:(1)分清问题是否与元素的顺序有关,若与顺序有关则是排列问题.(2)注意对元素或位置有无特殊要求.(3)借助排列数公式计算. 特别提醒当问题的正面分类较多或计算较复杂,而问题的反面分类较少或计算更简便时往往使用“间接法”.含“至多”、“至少”类词语的排列(组合)问题,是需要分类问题,常用间接法(即排除法)解答.这时可以先不考虑特殊元素(位置),而列出所有元素的全排列数,从中再减去不满足特殊元素(位置)要求的排列数,即排除法.3.排列数、排列数公式从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 个元素的排列数,用符号A mn 表示.特别提醒排列与排列数是两个不同的概念,一个排列是指“按照一定的顺序排成一列”,它是具体的一件事,排列数是指“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”,它是一个数.三、组合1.组合的定义一般地,从n 个不同元素中取出()m m n ≤个元素合成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.特别提醒解答排列、组合综合问题的一般思路和注意点:(1)一般思路:“先选后排”,也就是把符合题意的元素都选出来,再对元素或位置进行排列.(2)注意点:①元素是否有序是区分排列与组合的基本方法,元素无序是组合问题,元素有序是排列问题.②对于有多个限制条件的复杂问题,应认真分析每个限制条件,然后再考虑是分类还是分步,这是处理排列、组合的综合问题的一般方法.3.组合数的性质性质1:C C m n m n n-=. 性质1表明从n 个不同元素中取出m 个元素的组合,与剩下的n m -个元素的组合是一一对应关系.性质2:11C C C m m m n n n-+=+. 性质2表明从1n +个不同元素中任取m 个元素的组合,可以分为两类:第1类,取出的m 个元素中不含某个元素a 的组合,只需在除去元素a 的其余n 个元素中任取m 个即可,有C mn 个组合;第2类,取出的m 个元素中含有某个元素a 的组合,只需在除去a 的其余n 个元素中任取1m -个后再取出元素a 即可,有1C m n-个组合.四、二项式定理1.二项式定理 011()C C C C ()n n n k n k k n n n n n na b a a b a b b n --*+=+++++∈L L N ,这个公式叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做()n a b +的二项展开式,共有n +1项,其中各项的系数C ({0,1,2,,})kn k n ∈L 叫做二项式系数.二项展开式中的C k n k k n a b -叫做二项展开式的通项,用1k T +表示,即通项为展开式的第1k +项:1C k n k k k nT a b -+=. 2.二项式系数的性质(4)奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即2131C C C C 2n n n n n -++=++=L L . 特别提醒求二项展开式的特定项问题,实质是考查通项的特点,一般需要建立方程求k,再将k 的值代回通项求解,注意k的取值范围(0,1,2,,L).k n(1)第m项::此时k+1=m,直接代入通项.(2)常数项:即这项中不含“变元”,令通项中“变元”的幂指数为0建立方程.(3)有理项:令通项中“变元”的幂指数为整数建立方程.。
计数原理的知识总结
计数原理的知识总结
计数原理是概率论中的一个基本原理,用于求解问题中的可能性个数。
它是指通过对问题中的各个部分进行分析和计算,然后将结果相乘得到最终的可能性个数。
计数原理主要包括两个基本规则:乘法法则和加法法则。
1. 乘法法则:如果一个实验可以分为几个相互独立的部分,且每个部分都有若干种可能性,那么整个实验的可能性个数等于各个部分的可能性个数的乘积。
例如,一个班级有5个男生和4个女生,要从中选出一名男生和一名女生作为班级代表,那么男生的选择有5种可能性,女生的选择有4种可能性,根据乘法法则,代表的选择有5*4=20种可能性。
2. 加法法则:如果一个实验可以通过几种不同的方式完成,且这些方式是互不相交的,那么整个实验的可能性个数等于各种方式的可能性个数的和。
例如,一个班级有5个男生和4个女生,要从中选出一名代表,可以选择男生或女生,男生的选择有5种可能性,女生的选择有4种可能性,根据加法法则,代表的选择有5+4=9种可能性。
计数原理在概率论和组合数学中有着广泛的应用。
它可以用于解决排列组合、概率计算、图论等各种问题,如排列、组合、抽样、二项式定理等。
通过运用计数
原理,我们可以更好地理解和解决各种概率和组合问题。
高中数学计数原理-必修
诱思探究4
用前6个大写英文字母和1~9九个阿拉伯数字, 以A1,A2,···,B1,B2,···的方式给教室里的座 位编号,总共能编出多少个不同的号码?
分析:由于前6个英文字母中的任意一个都能与9 个数字中的任何一个组成一个号码,而且它们各 个不同,因此共有6×9=54个不同的号码。
字母 A
树形图
(2)各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了, 这件事才算完成;
(3)将各个步骤的方法数相乘得到完成这件事 的方法总数,又称乘法原理。
例题剖析2
设某班有男生30名,女生24名。现要从中选出男、女 生各一名代表班级参加比赛,共有多少种不同的选法?
分析:选出一组参赛代表,可以分两个步骤: 第1步选男生,第2步选女生。
(3)要计算方法种数,只需将各类方法数相加,因 此分类计数原理又称加法原理。
例题剖析1
在填写高考志愿表时,一名高中毕业生了解到A、B两所大学 各有一些自己感兴趣的强项专业,具体情况如下:
A大学 生物学
B大学 数学
化学
会计学
医学
信息技术学
物理学
法学
工程学 如果这名同学只能选一个专业,那么他共有多少种选择呢?
分析: 从甲地到乙地有3类方法: 第一类方法, 乘火车,有4种方法; 第二类方法, 乘汽车,有2种方法;
第三类方法, 乘轮船, 有3种方法; 所以从甲地到乙地共有 4 + 2 + 3 = 9种方法。
诱思探究3
1.如果完成一件事有三类不同方案,在第1类方案 中有m1种不同的方法,在第2类方案中有m2种不 同的方法,在第3类方案中有m3种不同的方法.那 么完成这件事有多少不同的方法?
2.如果完成一件事有n类不同方案,在每一类中都 有若干种不同的方法,那么应当如何计数呢?
高中数学选修23计数原理概率知识点总结
选修2-3定理概念及公式总结第一章基数原理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 N=m 1+m 2+……+m n 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m 1种不同的方法,做第二步有m 2种不同的方法,……,做第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事有N=m 1×m 2×……m n 种不同的方法 分类要做到“不重不漏”,分步要做到“步骤完整”3.两个计数原理的区别:如果完成一件事,有n 类办法,不论哪一类办法中的哪一种方法,都能独立完成这件事,用分类计数原理,如果完成一件事需要分成几个步骤,各步骤都不可缺少,需要完成所有步骤才能完成这件事,是分步问题,用分步计数原理.4.排列:从n 个不同的元素中取出m 个(m ≤n)元素并按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.(1)排列数: 从n 个不同的元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列的个数.用符号m n A 表示 (2)排列数公式:)1()2)(1(+-⋅⋅⋅--=m n n n n A mn用于计算, 或m nA )!(!m n n -=()n m N m n ≤∈*,, 用于证明。
nnA =!n =()1231⨯⨯⨯⨯-Λn n =n(n-1)! 规定0!=1 5.组合: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(1)组合数: 从n 个不同元素中取出m ()m n ≤个元素的所有组合的个数,用mn C 表示(2)组合数公式: (1)(2)(1)!m m n nm m A n n n n m C A m ---+==L 用于计算,或)!(!!m n m n C m n -=),,(n m N m n ≤∈*且 用于证明。
第六章 计数原理(公式、定理、结论图表)--2023年高考数学必背知识手册(新教材)
第六章计数原理(公式、定理、结论图表)一、计数原理1.分类加法计数原理概念:完成一件事有n 类不同方案,在第1类方案中有1m 种不同的方法,在第2类方案中有2m 种不同的方法,…,在第n 类方案中有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(也称加法原理)特征:(1)任何一类方案都能完成这件事;(2)各类方案之间相互独立;(3)分类要做到“不重不漏”2.分步乘法计数原理概念:完成一件事需要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(也称乘法原理)特征:(1)任何一步都不能单独完成这件事;(2)各步之间相互依存;(3)分步要做到“步骤完整”3.两个原理的联系与区别⑴.联系:分类加法计数原理和分步乘法计数原理都是解决计数问题最基本、最重要的方法.⑵区别分类加法计数原理分步乘法计数原理区别一完成一件事共有n 类办法,关键词是“分类”完成一件事共有n 个步骤,关键词是“分步”区别二每类办法中的每种方法都能独立地完成这件事,它是独立的、一次的且每种方法得到的都是最后结果,只需一种方法就可完成这件事除最后一步外,其他每步得到的只是中间结果,任何一步都不能独立完成这件事,缺少任何一步也不能完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事区别三各类办法之间是互斥的、并列的、独立的各步之间是关联的、独立的,“关联”确保不遗漏,“独立”确保不重复4、计数原理的解题步骤(1)指明要完成一件什么事,并依事件特点确定是“分n 类”还是“分n 步”;(2)求每“类”或每“步”中不同方法的种数;(3)利用“相加”或“相乘”得到完成事件的方法总数;(4)作答。
5、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n m m m m =⋅⋅⋅⋅。
基本计数原理
基本计数原理
基本计数原理是组合数学中的一个基本概念,它用于计算由一系列独立事件组成的样本空间中某个事件发生的总数。
简而言之,基本计数原理告诉我们,如果一个任务可以通过若干个步骤完成,第 i 个步骤有 n(i)种选择方式,那么完成整个任务
的总方法数为 n(1) × n(2) × ... × n(k) 。
举个例子来说明基本计数原理的应用。
假设我们要选择一件衣服的颜色和一双鞋子的颜色,衣服有红、黄、蓝三种颜色可选,鞋子有黑、白两种颜色可选。
如果我们按照基本计数原理来计算,衣服的选择有 3 种,鞋子的选择有 2 种,那么整个搭配的方式就有 3 × 2 = 6 种。
在实际应用中,基本计数原理常常用于解决组合、排列、分配等问题。
例如,我们要将 5 台电脑分配给 3 个班级,每个班级至少分配一台电脑。
这个问题可以通过基本计数原理求解。
首先,我们可以将其中一台电脑分配给每个班级,这样每个班级至少有一台电脑。
然后,剩余的两台电脑可以按照自由分配的原则,每个班级都可以选择或不选择。
因此,总的分配方案数为 C(3,1) × 2² = 12。
基本计数原理在计算中的应用十分广泛,可以帮助我们解决各种复杂的计数问题。
它是组合数学中的重要基础,也是深入理解概率论、组合优化等领域的基石。
高中数学计数原理知识点总结
高中数学计数原理知识点总结高中数学计数原理知识点总结如下:1. 计数原理:分类加法计数原理:完成一件事情,有n类方式,第一类有m1种方法,第二类有m2种方法,……,第n类有mn种方法,则完成这件事情共有N=m1+m2+...+mn种方法。
分步乘法计数原理:完成一件事情,需要分成n个步骤,第一步有m1种方法,第二步有m2种方法,……,第n步有mn种方法,则完成这件事情共有N=m1×m2×...×mn种方法。
2. 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个元素中取出m个元素的一个排列。
所有排列的个数记作A(n,m)或anm,规定0≤m≤n。
3. 组合:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个元素中取出m个元素的一个组合。
所有组合的个数记作C(n,m)或cnm,规定0≤m≤n。
C(n,m)=n!/(n-m)!C(n,m)=C(n,n-m)C(n,k)=C(n-1,k-1)+C(n-1,k)4. 二项式定理:(a+b)n的展开式为:二项式系数:C(n,k)=n!/[(n-k)!k!]展开式一共有n+1项各项系数为二项式系数各项次数之和等于(a+b)的次数5. 特殊项的二项式定理:当a=b=1时,(1+1)n=2n的展开式为:当k=0时,项为:1当k=1时,项为:n+1当k=2时,项为:C(n,2)+3C(n,3)/2!当k=3时,项为:C(n,3)+8C(n,4)/3!当k=4时,项为:C(n,4)+15C(n,5)/4!以上是高中数学计数原理知识点总结。
希望对您有帮助。
计数原理
1 3
2 4
Page
10
1.3 二项式定理
(a+b)ⁿ=Cn°aⁿb°+....+Cnⁿbⁿ这个公式所表示的规律叫做二项式定律,等式右边的多项式(a+b)ⁿ的 二项式展开式,它一共有n+1项,其中各项系数Cnr(r=0、1、2....n)叫做展开式的二项式
系数。展开式中的Cnran-rbr 项叫做二项展开式的通项,通项是展开式的第n+1项。 即Tr+1=Cnran-rbr (其中0≤r≤n).我们把上面的公式叫做二项式的通项公式。 在二项式定理中,如果a=1,b=ᵡ ,则得到公式 (1+x)ⁿ=1+Cn1x+Cn2x² +......+Cnrxr+......+Cnⁿxⁿ 归纳总结: (1)“二项式系数”指的是组合系数,“该项的系数”除二项式系数外还包括a、b本身的系数。 (2)式中的a是二项式的第一项,b是第二项,a和b的位置不能颠倒,且a、b要带符号。 (3)Tr+1是(a+b)ⁿ的二项展开式的第r+1项,而不是第r项。 (4)字母b的次数和组合数的上标相同,且a与b的次数之和为n. 二项式系数的性质:对称性 与首末两端”等距离‘的两个二项式系数相等,事实上,这一性质 是由Cnr=Cnn-r得到的。增减性 因为Cnk=n-k+1/k Cnk-1,所以当k<n+1/2时,二项式系数逐渐 增加,由对称性知后半部分是逐渐减小的。最大值 当n为偶数时,中间一项(第n/2+1)的二 项式系数最大,最大值为Cnn/2,当n为奇数时,中间两项(n+1/2项和n+3/2项)的二项式系数 相等,且同时取最大值,最大值为Cnn-1/2或Cnn+1/2 注意:根据二项展开式的通项公式求展开式中的特定项,是高考中考察二项式定理的核心点,是 高考中出现频率最高的题目类型。
【高中数学】计数原理(1)
【高中数学】计数原理(1)1. 分类计数原理---加法原理如果完成一件工作有两类不同的方案,由第1类方案中有m 种方法,在第2类方案中有n 种不同的方法,那么,完成这件工作共有n m +种不同的方法.【例1】一件工作可以用2种方法完成,有5人只会用第1种方法完成,另有4人只会用第2种方法完成,从中选出1人来完成这项工作,不同选法的种数是 .2. 分步计数原理---乘法原理完成一件工作需要两个步骤,完成第1步有m 种不同的方法,完成第2步有n 种不同的方法,那么,完成这件工作共有n m ⨯种不同方法。
【例2】用前六个大写的英文字母和1~9九个阿拉伯数字,以,,,,,2121B B A A ⋅⋅⋅…的方式给教室的座位编号,总共能编出多少种不同的号码?【例3】从A 村去B 村的道路有3条,从B 村去C 村的道路有2条,从A 村经B 村去C 村,不同的路线有 条.小结:加法原理针对的是分类问题,其中的各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事.【例4】书架的第1层放有4本不同的计算机书,第2层放有3本不同的文艺书,第3层放有2本不同的体育书,(1)从书架上任取1本书,有多少种不同的取法?(2)从书架的第1、2、3层各取1本书,有多少种不同的取法?【例5】要从甲,乙,丙3副不同的画中选出2副,分别挂在左,右两边墙上的指定位置,问共有多少种不同的选法?小结:在解决实际问题中,要分清题意,正确选择加法原理和乘法原理,乘法原理针对的是分步问题,其中的各步骤相互依存,只有各个步骤都完成才算完成这件事.当堂检测1. 某班有男生30人,女生20人,现要从中选出男,女各1人代表班级参加比赛,共有 种不同选法.2. 乘积()()n n b b b a a a +⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++2121展开后,共有 项.3. 要从甲、乙、丙3名工人中选出2名分别上日班和晚班,有 种不同的选法.4. 一种号码拨号锁有4个拨号盘,每个拨号盘上有从0到9共10个数字,这4个拨号盘可以组成 个四位数号码.2. 如图,一条电路从A 处到B 处接通时,可有多少条不同的线路?3. 两个原理的应用【例6】核糖核酸(RNA )分子是生物细胞中发现的化学成分。
高中理科数学-计数问题(排列组合)
理科数学复习专题统计与概率排列组合一.基本计数原理1.加法原理:做一件事有n类办法,完成这件事的方法数等于各类方法数相加。
2.乘法原理:做一件事分n步完成,完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。
注:要求做一件事有多少种方法,一般先分类,再分步。
例:用ABCD四个字母和1-9九个数字中各取一个给教室的座位编号,可以编出几种号码?练:从3名老师,8名男生,5名女生中选人参加活动。
(1)活动只需一人参加,有几种选法?(2)活动需一名老师,一名男生,一名女生参加,有几种选法?(3)活动需一名老师,一名学生参加,有几种选法?题型总结※重排问题(元素可以重复选取)例:(1)将5本书分给3个不同的学生,有几种分法?(2)将3个人分到5个不同的车间工作,有几种分法?练:甲、乙、丙、丁争夺数、物、化三门学科的冠军,每门学科一名冠军,可能出现几种结果?※组数问题(特殊位置、特殊元素优先考虑)例:(1)用1、2、3、4、5可以组成多少个四位偶数?(2)用1、2、3、4、5可以组成多少个无重复数字的四位偶数?(3)用0、1、2、3、4、5可以组成多少个无重复数字的四位偶数?C B AD ※选取问题(优先安排“全能者”)例:艺术小组共有9人,每人至少会钢琴和小号一种乐器,其中会钢琴的有7人,会小号的有3人。
从中选一人参加钢琴比赛,一人参加小号比赛。
总共有几种选取方案?练:艺术小组共有9人,只会钢琴有5人,只会小号有2人,全能的有2人,从中选一个参加钢琴比赛,一个参加小号比赛。
总共有几种选取方案?※涂色问题例:将红、黄、绿、黑四种不同的颜色涂入下图的五个区域内,要求相邻的两个区域颜色都不相同,则有几种不同的涂色方法练: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,则不同的种法总数是_______二、排列:例:从甲、乙、丙3个人中选2个人打扫卫生,1个上午,1个下午,几种选法?总结:从n 个元素中选出m 个进行排列,总共有几种选法?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....【说明】排列的定义包括两个方面:①取出元素,②按一定的顺序排列;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m n A 表示注意区别排列和排列数的不同:“一个排列”是指:从n 个不同元素中,任取m 个元素按照一定的顺序.....排成一列,不是数;“排列数”是指从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数,是一个数所以符号m n A 只表示排列数,而不表示具体的排列3.排列数公式及其推导:(1)(2)(1)m n A n n n n m =---+L (,,m n N m n *∈≤)全排列数:(1)(2)21!n nA n n n n =--⋅=L (叫做n 的阶乘) 题型总结※ 计算排列数计算:42128642A A A A -++※ 用排列解决的计数问题(1)特殊优先原则(2)相邻元素捆绑法(3)不相邻元素插空法(4)定序问题倍缩法例:①用1、2、3、4、5可以组成多少个无重复数字的四位偶数?②用0、1、2、3、4、5可以组成多少个无重复数字的四位偶数?例:用0,1,2,3,4,5六个数字排成没有重复数字的6位数,分别有多少个?(1)0不在个位;(2)1与2相邻;(3)1与2不相邻; (4)偶数数字从左向右从小到大排列.练:3个男生4个女生站成一排(1) 甲只能排在中间或排在两端(2)甲和乙只能站在两端(3) 甲不站最左端,乙不站最右端 ( 4) 所有男生站一起(5) 所有男生站一起,所有女生站一起 (6)男生不能相邻(7) 甲乙中间有两人 (8)甲在乙的右边排列问题 综合练习1、摄影师要为5名学生和2位老师拍照,要求排成一排,2位老师相邻且不排在两端,不同的排法共有 ( )A .1440种B .960种C .720种D .480种2、有6个座位连成一排,现有3人就坐,则恰有两个空座位相邻的不同坐法有 ( )A .36种B .48种C .72种D .96种3、一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起的不同坐法种数为( )A 、333A ⨯B 、333)(3A ⨯ C. 433)(A D. 99A4、三个学校分别有1名、2名、3名学生获奖,这6名学生排成一排合影,要求同校的任两名学生不能相邻,那么不同的排法有( )A 、36种B 、72种C 、108种D 、120种5、张、王两家夫妇各带1个小孩一起去动物园游玩,购票后需要排队依次入园,为安全起见,首尾一定要排两位爸爸,两个小孩一定要排在一起,则这6个人的入园顺序的排法数共有 ( )A 、12B 、24C 、36D 、486、公共汽车上有4位乘客,其中任何两人都不在同一车站下车,汽车沿途停靠6个站,那么这4位乘客不同的下车方式共有( )A 、15种B 、24种C 、360种D 、480种7、在学校的一次演讲比赛中,高一,高二,高三分别有1名,2名,3名同学获奖,将这6名同学排成一排合影,要求同年级的同学相邻,那么不同的排法共有( )A 、6种B 、36种C 、72种D 、120种8、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.1449、电视台某段时间连续播放5个广告,其中有3个不同的商业广告和2个不同的奥运宣传广告,要求最后播放的必须是奥运宣传广告,且2个奥运宣传广告不能连续播放,则不同的播放方式有( )A .120种B .48种C .36种D .18种10、甲、乙、丙、丁四种不同的种子,在三块不同土地上试种,其中种子甲必须试种,那么不同的试种方法共有( )A.12种B.18种C.24种D.96种11、某中学一天的课表有6节课, 其中上午4节, 下午2节, 要排语文、数学、英语、信息技术、体育、地理6节课,要求上午第一节课不排体育,数学必须排在上午,则不同排法共有( )A .600种B .480种C .408种D .384种12、用数字0,1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有( )(A )288个 (B )240个 (C )144个 (D )126个13、6位同学排成三排,每排2人,其中甲不站在前排,乙不站在后排,这样的排法有__种14、A ,B ,C ,D ,E 五个元素排成一列,若A 在B 的前面且D 在E 的前面,则有_____种不同的排法.15、安排7位工作人员在10月1日至10月7日值班,每人值班1天,其中甲乙二人都安排在10月1日和10月2日,不同的安排方法共有________种。
高中数学选修2-3(人教A版)第一章计数原理1.2知识点总结含同步练习及答案
1 6 7 12 C0 12 < C12 < ⋯ < C12 > C12 > ⋯ > C12 ,所以 2x − 3 ⩾ 5 且 2x ⩽ 12 解得 4 ⩽ x ⩽ 6.
高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
− A5 9
= =
8 × 7 × 6 × 5 × (8 + 7) 8 × 7 × 6 × 5 × (24 − 9) = 1.
2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×5 8×7×6×5×4×3×2×1−9×8×7×6×5
(3)根据原方程,可得
3x(x − 1)(x − 2) = 2(x + 1)x + 6x(x − 1).
0 10 (1)计算:C5 10 ⋅ C10 − C10 ; m−1 (2)证明:mCm n = nCn−1 .
解:(1)原式= (2)证明:因为
10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 1 − 1 = 252 − 1 = 251 ; 5×4×3×2×1
Cm n =
n! , m!(n − m)! (n − 1)! n(n − 1)! n m−1 n n! ⋅ = = . Cn−1 = m m (m − 1)!(n − m)! m ⋅ (m − 1)!(n − m)! m!(n − m)!
正整数 1 到 n 的连乘积,叫做 n 的阶乘,用 n! 表示.另外,我们规定 0! = 1 .所以排列数公 式还可以写成
Am n =
(n − m)!
n!
.
组合的定义 一般地,从 n 个不同元素中取出 m (m ⩽ n )个元素合成一组,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个组合(combination). 组合数及组合数的公式 从 n 个不同元素中取出 m (m ⩽ n )个元素的所有不同组合的个数,叫做从 n 个不同元素中取 出 m 个元素的组合数,用符号 Cm n 表示.
高中数学计数原理知识点总结及练习教案课程学生
教师: 学生: 时间:_ 2016 _年_ _月 日 段 第__ 次课n m +种不同的方法分步计数原理:做一件事情,完成它需要分成种不同的方法,……,做第n m ⨯ 种.排列的概念:从n 个不同元素中,任取)个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定..排成一列,叫做从n )个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中2)(n m -+的连乘积,叫做n !)!n n m - .个不同元素中取出2)(!n m m -+(r n r r n nn n C a b C b n N -+++∈r rn n C x x +++..二项展开式的通项公式:1r n r rr n T C a b -+=.求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对.二项式系数表(杨辉三角)展开式的二项式系数,当n 依次取1,2,3…时,二项式系数表,表中每行两端都是r r n n C x x +++,12r nn n n n C C C C ++++++在运用二项式定理时一定要牢记通项公式1r n r n T C a -+=体到它们展开式的某一面时却是不相同的,所以我们一定要注意顺序问题。
另外二项展开式的二项式系数与该项的(字母)系数是两个不同的概念,前者只是指n m ⨯种不同的方法.分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件.可以组成多少个没有重复数字五位奇数. 若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?排列与组合习题1.6个人分乘两辆不同的汽车,每辆车最多坐4人,则不同的乘车方法数为()A.40B.50C.60D.702.有6个座位连成一排,现有3人就坐,则恰有两个空座位相邻的不同坐法有()A.36种B.48种C.72种D.96种3.只用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须同时使用,且同一数字不能相邻出现,这样的四位数有() A.6个B.9个C.18个D.36个4.男女学生共有8人,从男生中选取2人,从女生中选取1人,共有30种不同的选法,其中女生有() A.2人或3人B.3人或4人C.3人D.4人5.某幢楼从二楼到三楼的楼梯共10级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,若规定从二楼到三楼用8步走完,则方法有()A.45种B.36种C.28种D.25种6.某公司招聘来8名员工,平均分配给下属的甲、乙两个部门,其中两名英语翻译人员不能分在同一个部门,另外三名电脑编程人员也不能全分在同一个部门,则不同的分配方案共有()A.24种B.36种C.38种D.108种7.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.368.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.1449.如果在一周内(周一至周日)安排三所学校的学生参观某展览馆,每天最多只安排一所学校,要求甲学校连续参观两天,其余学校均只参观一天,那么不同的安排方法有()A.50种B.60种C.120种D.210种10.安排7位工作人员在5月1日到5月7日值班,每人值班一天,其中甲、乙二人都不能安排在5月1日和2日,不同的安排方法共有________种.(用数字作答)11.今有2个红球、3个黄球、4个白球,同色球不加以区分,将这9个球排成一列有________种不同的排法.(用数字作答)12.将6位志愿者分成4组,其中两个组各2人,另两个组各1人,分赴世博会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有________种(用数字作答).13.要在如图所示的花圃中的5个区域中种入4种颜色不同的花,要求相邻区域不同色,有________种不同的种法(用数字作答).14. 将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中.若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的方法共有()(A)12种(B)18种(C)36种(D)54种15. 某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天1人,每人值班1天,若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则不同的安排方案共有A. 504种B. 960种C. 1008种D. 1108种16. 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)14417. 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.10B.11C.12D.1518. 现安排甲、乙、丙、丁、戌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。
2019年高中数学第7章计数原理章末小结讲义(含解析)湘教版
第7章 计数原理1.两个计数原理(1)应用分类加法计数原理,应准确进行“分类”,明确分类的标准:每一种方法必属于某一类(不漏),任何不同类的两种方法是不同的方法(不重),每一类中的每一种方法都能独立地“完成这件事情”.(2)应用分步乘法计数原理,应准确理解“分步”的含义,完成这件事情,需要分成若干步骤,只有每个步骤都完成了,这件事情才能完成,即这些步骤不能互相替代,任何一步不能跳过.2.排列排列定义特别强调了按“一定顺序”排成一列,就是说,取出的元素不同一定是不相同的排列,即使元素相同,顺序不同,也不是相同的排列.要特别注意“有序”与“无序”的区别.3.组合(1)组合的定义中包含两个基本内容:一是取出“元素”,二是“并成一组”,即表示与顺序无关.(2)如果两个组合中的元素不完全相同就是不同的组合. 4.二项式定理(1)(a +b )n 的展开式的通项为T r +1=C r n a n -r b r,且为展开式的第r +1项.(2)二项式系数的性质①对称性:C 0n =C n n ,C 1n =C n -1n ,C 2n =C n -2n ,…,C r n =C n -rn . ②增减性与最大值:二项式系数C rn ,当r <n +12时,二项式系数是递增的;当r >n +12时,二项式系数是递减的.当n 是偶数时,中间的一项C 2nn取得最大值.当n 是奇数时,中间两项C -12n n 和C +12n n 相等,且同时取得最大值.③二项式系数的和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C kn +…+C nn =2n, 且C 1n +C 3n +C 5n +…=C 0n +C 2n +C 4n +…=2n -1.[例1]只能种同种颜色的花卉,相邻两池的花色不同,则最多的栽种方案有( )A.180种B.240种C.360种D.420种[解析] 由题意知,最少用三种颜色的花卉,按照花卉选种的颜色可分为三类方案,即用三种颜色,四种颜色,五种颜色.①当用三种颜色时,花池2,4同色和花池3,5同色,此时共有A35种方案.②当用四种颜色时,花池2,4同色或花池3,5同色,故共有2A45种方案.③当用五种颜色时有A55种方案.因此所有栽种方案为A35+2A45+A55=420(种).[答案] D应用两个计数原理解决有关计数问题的关键是区分事件是分类完成还是分步完成.对于有些较复杂的既要分类又要分步的问题,应注意层次清晰,不重不漏,在分步时,要注意上一步的方法确定后对下一步有无影响(即是否是独立的).1.甲与其四位同事各有一辆私家车,车牌尾数分别是0,0,2,1,5,为遵守当地某月5日至9日5天的限行规定(奇数日车牌尾数为奇数的车通行,偶数日车牌尾数为偶数的车通行),五人商议拼车出行,每天任选一辆符合规定的车,但甲的车最多只能用一天,则不同的用车方案种数为( )A.5 B.24C.32 D.64解析:选D 5日至9日,有3天奇数日,2天偶数日,第一步安排奇数日出行,每天都有2种选择,共有23=8(种),第二步安排偶数日出行分两类,第一类,先选1天安排甲的车,另外一天安排其他车,有2×2=4(种).第二类,不安排甲的车,每天都有2种选择,共有22=4(种),共计4+4=8,根据分步乘法计数原理,不同的用车方案种数共有8×8=64.2.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出3个不同的数,使这3个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( )A.3 B.4C.6 D.8解析:选D 以1为首项的等比数列为1,2,4;1,3,9.以2为首项的等比数列为2,4,8.以4为首项的等比数列为4,6,9.把这4个数列的顺序颠倒,又得到4个数列,∴所求的数列共有2×(2+1+1)=8(个).[例2](1)五名学生必须排在一起共有多少种排法;(2)五名学生不能相邻共有多少种排法;(3)老师和学生相间隔共有多少种排法.[解] (1)先将五名学生“捆绑”在一起看作一个与五位老师排列有A66种排法,五名学生再内部全排列有A55种,故共有A66·A55=86 400种排法.(2)先将五位老师全排列有A55种排法,再将五名学生排在五位老师产生的六个空位上有A56种排法,故共有A55·A56=86 400种排法.(3)排列方式只能有两类,如图所示:○□○□○□○□○□□○□○□○□○□○(用□表示老师所在位置,用○表示学生所在位置)故有2A55·A55=28 800种排法.“学生相邻”就“捆绑学生”,“学生不相邻”就插空.“捆绑”之中的元素有顺序,哪些元素不相邻就插空.[例3] 由1、2、3、4、5五个数字组成没有重复数字的五位数排成一递增数列,则首项为12 345,第2项是12 354,…直到末项(第120项)是54 321.问:(1)43 251是第几项?(2)第93项是怎样的一个五位数?[解] (1)由题意知,共有五位数为A55=120(个),比43 251大的数有下列几类:①万位数是5的有A44=24(个);②万位数是4,千位数是5的有A33=6(个);③万位数是4,千位数是3,百位数是5的有A22=2(个);∴比43 251大的数共有24+6+2=32个,所以43 251是第120-32=88项.(2)从(1)知万位数是5的有A44=24个,万位数是4,千位数是5的有A33=6(个);但比第93项大的数有120-93=27个,第93项即倒数第28项,而万位数是4,千位数是5的6个数是45 321、45 312、45 231、45 213、45 132、45 123,从此可见第93项是45 213.带有限制条件的排列组合问题,常用“元素分析法”和“位置分析法”,当直接考虑对象较为复杂时,可用逆向思维,使用间接法(排除法),既先不考虑约束条件,求出所有排列组合总数,然后减去不符合条件的排列、组合种数.3.一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为( ) A.3×3! B.3×(3!)3C.(3!)4D.9!解析:选C 把一家三口看作一个排列,共有3个三口之家,然后再排列这3家,所以有(3!)4种.4.某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )A.72 B.120C.144 D.168解析:选B 依题意,先仅考虑3个歌舞类节目互不相邻的排法种数为A33A34=144,其中3个歌舞类节目互不相邻但2个小品类节目相邻的排法种数为A22A22A33=24,因此满足题意的排法种数为144-24=120.5.从6位同学中选出4位参加一个座谈会,要求张、王两同学中至多有一个人参加,则不同选法的种数为( )A.9 B.14C.12 D.15解析:选A 法一:(直接法)分两类,第一类张、王两同学都不参加,有C44种选法;第二类张、王两同学中只有1人参加,有C12C34种选法.故共有C44+C12C34=9种选法.法二:(间接法)C46-C24=9种.6.某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名进行发言,要求甲、乙两人至少有一人参加.当甲、乙同时参加时,他们两人的发言不能相邻.那么不同的发言顺序的种数为( )A.360 B.520C.600 D.720解析:选C 当甲或乙只有一人参加时,不同的发言顺序的种数为2C35A44=480,当甲、乙同时参加时,不同的发言顺序的种数为A 25A 23=120,则不同的发言顺序的种数为480+120=600.[例4] (1) ) A .-4 B .-3 C .-2D .-1(2)(2x -3)10=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a 10(x -1)10,则a 1+a 2+a 3+…+a 10等于( )A .1-310B .-310-1 C .310-1 D .0(3)(2017·山东高考)已知(1+3x )n 的展开式中含有x 2项的系数是54,则n =________. [解析] (1)展开式中含x 2的系数为C 25+a C 15=5, 解得a =-1.(2)令x =1,得a 0=1,令x =2,得a 0+a 1+…+a 10=1, 所以a 1+a 2+…+a 10=0.(3)(1+3x )n 的展开式的通项为T r +1=C r n (3x )r. 令r =2,得T 3=9C 2n x 2.由题意得9C 2n =54,解得n =4. [答案] (1)D (2)D (3)4(1)二项式及其展开式的实质是一个恒等式,无论x 取什么值,左、右两边代数式的值总对应相等.通常利用这一点,分析x 取何值时,展开式等于所求式,再将此x 值代入左侧的二项式,就可以得出结果,这种处理方法叫做赋值法.(2)解决与二项展开式的项有关的问题时,通常利用通项公式T r +1=C rn a n -r b r(r =0,1,2,…,n ).7.已知⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +14x n 展开式中各项系数的和为256,求: (1)n 的值;(2)展开式中所有有理项. 解:(1)由题意2n=256,∴n =8.(2)通项公式T r +1=C r 8(x )8-r ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14x r =C r 8x4-3r4 , 其中0≤r ≤8,要使展开式中的项为有理项,只要x 的指数为整数,则r =0,4,8.所以第1项,第5项与第9项为有理项,它们分别是x 4,70x ,x -2.8.求⎝⎛⎭⎪⎫x 2+4x2-45的展开式中含x 4的项的系数.解:∵⎝⎛⎭⎪⎫x 2+4x2-45=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 10,∴通项公式为T r +1=C r 10x 10-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x r =(-2)r C r 10x10-2r, 令10-2r =4,则r =3,∴x 4的项的系数为(-2)3C 310=-960.(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.计算C 58+2A 24的值是( ) A .64 B .80 C .13 464D .40解析:选B C 58+2A 24=C 38+2A 24=8×7×63×2×1+2×4×3=80.2.将A ,B ,C ,D ,E 排成一列,要求A ,B ,C 在排列中顺序为“A ,B ,C ”或“C ,B ,A ”(可以不相邻),则不同的排列方法有( )A .12种B .20种C .40种D .60种解析:选C 五个元素没有限制,全排列数为A 55,由于要求A ,B ,C 的次序一定(按A ,B ,C 或C ,B ,A ),故所求排列数为A 55A 33×2=40.3.如图,要给①,②,③,④四块区域分别涂上五种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同颜色,则不同的涂色方法种数为( )A .320B .160C .96D .60解析:选A 按③→①→②→④的顺序涂色,有C 15×C 14×C 14×C 14=5×4×4×4=320种不同的方法.4.设⎝⎛⎭⎪⎫5x -1x n的展开式的各项系数之和为M ,二项式系数之和为N ,若M -N =240,则展开式中x 的系数为( )A .-150B .150C .300D .-300解析:选B 由题意知,M =4n,N =2n,由M -N =240,解得n =4,则T r +1=C r 4·(5x )4-r·⎝⎛⎭⎪⎫-1x r=(-1)r 54-r C r4x 4-3r 2,令4-3r2=1得r =2.所以展形式中x 的系数为(-1)2C 24·52=150.5.若(2x +3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,则(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2的值为( ) A .1 B .-1 C .0D .2解析:选A (a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2=(a 0+a 1+a 2+a 3+a 4)(a 0-a 1+a 2-a 3+a 4)=(2+3)4×(-2+3)4=1.6.有9个男生,5个女生排成一排,要求女生排在一起(中间不能有男生),不同的排法种数是( )A .A 55A 99 B .10A 55 C .A 55A 1010D .2A 55A 99解析:选C 把5名女生作为一个元素,与其他9名男生排列,有A 1010种不同的排法,其中这5名女生有A 55种排法,根据分步乘法计数原理有A 1010A 55种不同的排法.7.4名男歌手和2名女歌手联合举行一场音乐会,出场顺序要求两名女歌手之间恰有一名男歌手,共有出场方案的种数是( )A .6A 33 B .3A 33 C .2A 33D .A 22A 14A 44解析:选D 先选一名男歌手排在两名女歌手之间,有A 14种选法,这两名女歌手有A 22种排法,把这三人作为一个元素,与另外三名男歌手排列有A 44种排法,根据分步乘法计数原理,有A 14A 22A 44种出场方案.8.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有( ) A .144个 B .120个 C .96个D .72个解析:选B 当万位数字为4时,个位数字从0,2中任选一个,共有2A 34个偶数;当万位数字为5时,个位数字从0,2,4中任选一个,共有C 13A 34个偶数.故符合条件的偶数共有2A 34+C 13A 34=120(个).9.若⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x -13x 2 n 的展开式中各项系数之和为128,则展开式中含1x 3的项的系数是( ) A .7 B .-7 C .21D .-21解析:选C 赋值法,令x =1,得展开式各项系数之和为(3-1)n=2n=128,所以n =7,所以展开式的通项为T r +1=(-1)r C r 7·37-r·x7-53r ,令7-53r =-3,得r =6,故展开式中含1x3的项的系数是C 67×3=21.10.将4个不同的小球放入3个不同的盒子中,其中每个盒子都不空的放法共有( ) A .34种 B .43种 C .18种D .36种解析:选D 必然有1个盒子放2个球,可以先取出2个球看作一个整体,有C 24种,再将3个元素排3个位置,有A 33种,共有C 24A 33=36种.11.(2017·全国卷Ⅱ)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )A .12种B .18种C .24种D .36种解析:选D 因为安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,所以必有1人完成2项工作.先把4项工作分成3组,即2,1,1,有C 24C 12C 11A 22=6种,再分配给3个人,有A 33=6种,所以不同的安排方式共有6×6=36种.12.在(1+x )n 的展开式中,奇数项之和为p ,偶数项之和为q ,则(1-x 2)n等于( ) A .0 B .pq C .p 2-q 2D .p 2+q 2解析:选C 由于(1+x )n与(1-x )n展开式中奇数项相同,偶数项互为相反数,因此(1-x )n=p -q ,所以(1-x 2)n=(1+x )n (1-x )n =(p +q )(1-q )=p 2-q 2.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)13.⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 12展开式中的常数项为________.解析:由通项公式T r +1=C r 12 x 12-r ⎝⎛⎭⎪⎪⎫-13x r=(-1)r C r12 x12-43r,令12-43r =0解得r =9.∴T 10=-220. 答案:-22014.从集合{1,2,3,…,10}中,选出由5个数组成的子集,使得这5个数中任何两个数的和不等于11,则这样的子集共有________个.解析:两个数的和等于11的情况有(1,10),(2,9),(3,8),(4,7),(5,6),所以满足条件的子集有C 12·C 12·C 12·C 12·C 12=32(个).答案:3215.5个人排成一排,要求甲、乙两个人之间至少有一个人,则不同的排法有________种.解析:甲、乙两个人之间至少有一个人,就是甲、乙两个人不相邻,则有A 33·A 24=72(种)排法.答案:7216.⎝⎛⎭⎪⎫1+1x 2(1+x )6展开式中x 2的系数为________. 解析:(1+x )6展开式的通项T r +1=C r 6x r ,所以⎝⎛⎭⎪⎫1+1x 2(1+x )6的展开式中x 2的系数为1×C 26+1×C 46=30.答案:30三、解答题(本大题共有6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)六个人按要求站成一排,分别有多少种不同的站法?(用数字作答,要有详细的说明过程)(1)甲不站在两端; (2)甲、乙不相邻;(3)甲在乙的左边(可以不相邻); (4)甲、乙之间间隔两个人; (5)甲不站左端,乙不站右端.解:(1)先排甲,有C 14种;其余的人全排列有A 55种,故共有C 14A 55=480(种).(2)法一:先计算甲、乙两个相邻的排法数共有A 22A 55=240(种),则甲、乙两个不相邻的方法数为A 66-A 22A 55=480(种).法二:先排其余的四人有A 44=24(种),再在四个人的五个空隙中排甲、乙两人,共有A 25=20(种),根据分步乘法计数原理,共有A 44A 25=480(种).(3)在无限制的排列中,共有A 66种,其中甲在乙的左边与甲在乙的右边的排列种数是相同的,故共有12A 66=360(种)排法.(4)先从另外四人中选出两人排在甲、乙的中间有A 24种不同的排法,所以包括甲、乙这四人的排法有A 24A 22种排法,将这四人看作一个整体,与另外两人全排列有A 33种排法,根据分步计数原理可知共有A 24A 22A 33=144(种)不同的排法.(5)(排除法)甲站左端的排法数有A 55种,乙站右端的排法数有A 55种,甲站左端同时乙站右端的排法数有A 44种,所以甲不站左端,乙不站右端的排法数为A 66-2A 55+A 44=504(种).18.(本小题满分12分)已知(1+2x )n的展开式中,某一项的系数恰好是它的前一项系数的2倍,而且是它的后一项系数的56,试求展开式中二项式系数最大的项.解:设展开式中第k 项的系数是第k -1项系数的2倍,是k +1项系数的56.所以⎩⎪⎨⎪⎧C k n 2k=2C k -1n ·2k -1,C k n 2k =56C k +1n ·2k +1,解得n =7.所以展开式中二项式系数最大的项是T 4=C 37(2x )3=280x 32与T 5=C 47(2x )4=560x 2.19.(本小题满分12分)用数字0,1,2,3,4组成四位数或三位数(数字可重复利用). (1)可组成多少个不同的四位数? (2)可组成多少个大于2000的四位数? (3)可组成多少个被3整除的三位数? 解:(1)A 14·53=500或54-53=500(间接法). (2)A 13·53-1=374.(3)各位数字之和是3的倍数的数可被3整除, ∴符合题意的有以下几种情况 ①各位上数字相同有4个.②含有0的数字,由0,0,3组成有1个,由0,1,2组成、或由0,2,4组成各有C 12C 22=4(个).0,3,3组成有2个.③由1,2,3组成或由2,3,4组成的各有A 33=6个,由1,1,4组成的有3个,4,4,1组成的有3个.所以共有4+1+2×4+2+2×6+3×2=33个.20.(本小题满分12分)如图,在以AB 为直径的半圆周上,有异于A ,B 的六个点C 1,C 2,C 3,C 4,C 5,C 6,直径AB 上有异于A ,B 的四个点D 1,D 2,D 3,D 4.(1)以这10个点中的3个点为顶点作三角形可作出多少个?其中含C 1点的有多少个?(2)以图中的12个点(包括A ,B )中的4个点为顶点,可作出多少个四边形? 解:(1)可分三种情况处理:①C 1,C 2,…,C 6这六个点任取三点可构成一个三角形;②C 1,C 2,…,C 6中任取一点,D 1,D 2,D 3,D 4中任取两点可构成一个三角形; ③C 1,C 2,…,C 6中任取两点,D 1,D 2,D 3,D 4中任取一点可构成一个三角形. ∴C 36+C 16C 24+C 26C 14=116(个).其中含C 1点的三角形有C 25+C 15·C 14+C 24=36(个).(2)构成一个四边形,需要四个点,且无三点共线,∴共有C 46+C 36C 16+C 26C 26=360(个).21.(本小题满分12分)已知⎝ ⎛⎭⎪⎫2x i +1x 2n ,i 是虚数单位,x >0,n ∈N *. (1)如果展开式中的倒数第3项的系数是-180,求n 的值;(2)对(1)中的n ,求展开式中系数为正实数的项.解:(1)由已知,得C n -2n (2i)2=-180,即4C 2n =180,所以n 2-n -90=0,又n ∈N +,解得n =10.(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x i +1x 210展开式的通项为 T k +1=C k 10·(2x i)10-k x -2k =C k 10(2i)10-k x 5-52k .因为系数为正实数,且k ∈{0,1,2,…,10},所以k =2,6,10.所以所求的项为T 3=11 520,T 7=3 360x -10,T 11=x -20.22.(本小题满分12分)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只鞋中有2只成双,另两只不成双.解:(1)从10双鞋子中选取4双,有C 410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=C410·24=3 360(种).(2)从10双鞋子中选取2双有C210种取法,即45种不同取法.(3)先选取一双有C110种选法,再从9双鞋中选取2双鞋有C29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=C110C29·22=1 440(种).。
高中数学选修2-3(人教B版)第一章计数原理1.4知识点总结含同步练习题及答案
描述:例题:高中数学选修2-3(人教B版)知识点总结含同步练习题及答案第一章 计数原理 1.3计数模型(补充)一、学习任务掌握计数的几种模型,并能处理一些简单的实际问题.二、知识清单数字组成模型 条件排列模型 分组分配模型染色模型计数杂题三、知识讲解1.数字组成模型与顺序相关的数字问题,通常是计算满足某些特征的数字的个数.常见特征比如各个数位的数字不同、四位数、奇数、比某数大的数、某个数位满足某种条件的数等等,其中各个数位数字可以相同的问题通常借助乘法原理分步解决,各个数位数字不相同通常是与排列相关的问题.由 、、、、 这五个数字可组成多少个无重复数字的五位数?解:首位不能是 ,有 种,后四位数有 种排列,所以这五个数可以组成 个无重复的五位数.012340C 14A 44=96C 14A 44用数字 、 组成四位数,且数字 、 至少都出现一次,这样的四位数共有______个(用数字作答).解:因为四位数的每个数位上都有两种可能性,其中四个数字全是 或 的情况不合题意,所以符合题意的四位数有 个.23231423−2=1424从 , 中选一个数字,从 、、 中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )A. B. C. D.解:B当选 时,先从 、、 中选 个数字有 种方法,然后从选中的 个数字中选 个排在末位有 种方法,剩余 个数字排在首位,共有 种方法;当选 时,先从 、、 中选 个数字有 种方法,然后从选中的 个数字中选 个排在末位有 种方法,其余 个数字全排列,共有 种方法.依分类加法计数原理知共有 个奇数.02135241812601352C 2321C 121=6C 23C 1221352C 2321C 122=12C 23C 12A 226+12=18用 , ,, , , 这 个数字,可以组成______个大于 且小于 的012345630005421描述:例题:2.条件排列模型计算满足某些限制条件的排列的个数,常见的如相邻问题、不相邻问题、某位置不能排某人、某人只能或不能排在某些位置的问题等等.不重复的四位数.解:分四类:①千位数字为 , 之一时,百十个位数只要不重复即可,有 (个);②千位数字为 ,百位数字为 ,,, 之一时,共有 (个);③千位数字是 ,百位数字是 ,十位数字是 , 之一时,共有 (个);④最后还有 也满足条件.所以,所求四位数共有 (个).175342=120A 3550123=48A 14A 245401=6A 12A 135420120+48+6+1=175 名男生, 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)全体站成一排,其中甲只能在中间或两端;(2)全体站成一排,男生必须排在一起;(3)全体站成一排,甲、乙不能相邻.解:(1)先考虑甲的位置,有 种方法,再考虑其余 人的位置,有 种方法.故有种方法;(2)(捆绑法)男生必须站在一起,即把 名男生进行全排列,有 种排法,与 名女生组成 个元素全排列,故有 种不同的排法;(3)(插空法)甲、乙不能相邻,先把剩余的 名同学全排列,有 种排法,然后将甲、乙分别插到 个空中,有 种排法,故有 种不同的排法.34A 136A 66=2160A 13A 663A 3345=720A 33A 555A 556A 26=3600A 55A 26有甲、乙、丙在内的 个人排成一排照相,其中甲和乙必须相邻,丙不排在两头,则这样的排法共有______种.解:甲和乙必须相邻,可将甲、乙捆绑,看成一个元素,与丙除外的另三个元素构成四个元素,自由排列,有 种方法;丙不排在两头,可对丙插空,插四个元素生成的中间的三个空中的任何一个,有 种方法;最后甲、乙两人的排法有 种方法.综上,总共有 种排法.6144A 44A 13A 22=144A 44A 13A 22 把椅子摆成一排, 人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )A. B. C. D.解:D“不相邻”应该用“插空法”,三个空椅子,形成 个空,三个坐人的椅子插入空中,因为人不同,所以需排序,所以有 种不同坐法.6314412072244=24A 34某一天的课程表要排入政治、语文、数学、物理、体育、美术共六节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有多少种不同课程的排法?解:法一: 门课程总的排法是 种,其中不符合要求的可分为:体育排在第一节有 种排法,数学排在最后一节有 种排法,但这两种方法,都包括体育在第一节,数学排在最后一节,这种情况有 种排法,因此符合条件的排法应是: 种.法二:① 体育、数学即不排在第一节也不排在最后一节,这种情况有 种排法;② 数学6A 66A 55A 55A 44−2+=504A 66A 55A 44⋅A 24A 44⋅144种颜色可供选择,则不同的着色方法共有______种.(以数字作答)72种花,且相邻的96高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
【高中数学】计数原理总结知识梳理:1. 分类加法计数原理和分布乘法计数原理(1)如果完成一件事有n 类不同的方案,在第一类中有m1种不同的方法,在第二类中有m2种不同的方法,…,在第n 类中有mn 种不同的方法,那么完成这件事共有N=_________种不同的方法。
(2)如果完成一件事需要n 个不同的步骤,在第一步中有m1种不同的方法,在第二步中有m2种不同的方法,…,在第n 步中有mn 种不同的方法,那么完成这件事共有N=_________种不同的方法。
(3)分类和分布的区别,关键是看事件能否完成,事件完成了就是___________;必须要连续若干步才能完成则是 _____________。
分类要用分类计数原理将种数_________,分步要用分步计数原理将种数_________。
2. 排列与组合(1)排列(1)(2)(1)()(1)321(1)(2)(1)()(1)321!()!mn n n n n m n m n m A n n n n m n m n m n n m ---+---∙∙=---+=---∙∙=- (1)(2)(!()!m n A n n n nn n m =--=-(2)组合 ①组合数公式(1)(2)(1)!()(1)321()!!mn n n n n m n C n m n m n m m ---+==---∙∙-①组合数的两个性质_______ _ ____、 。
③区别排列与组合3. 常见的解题策略有以下几种:(1)特殊元素优先安排的策略 (2)合理分类和准确分布的策略 (3)排列、组合混合问题先选后排的策略 (4)正难则反、等价转化的策略 (5)相邻问题捆绑的策略(6)不相邻问题插空处理的策略 (7)定序问题除法处理的策略(8)分排问题直排处理的策略 (9)“小集团”排列问题中先整体后局部的策略(10)构造模型的策略。
4. 二项式定理(1)二项式定理:)()(1110*--∈+++++=+N n b C b a C b a C a C b a nn n r r n r n n n n n n(2)通项:展开式的第1+r 项,即),,1,0(1n r b a C T r r n r n r ==-+(3)二项式系数的性质:①对称性:在二项展开式中,与首末两端等距离的任意两项的二项式系数相等。
即 ①增减性与最值:二项式系数先增后减且在中间取得最大值 当n 是偶数时,中间一项取得最大值2n nC 当n 是奇数时,中间两项相等且同时取得最大值21-n nC=21+n nC③二项式系数的和:奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数和。
即 mn n m nC C -=nnnk nnnnC C C C C 2210=+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++∴ 0213n-1nnnnC +C +=C +C +=2典例精析:【题型一】分类加法计数原理、分布乘法计数原理的应用例1. 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P (a,b )表示平面上的点(a,b ∈M ) 问:(1)P 表示平面上多少个不同的点?(2)P 表示平面上多少个第二象限的点? (3)P 表示多少个不在直线y=x 上的点?【题型二】两个计数原理的综合应用例2. 用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字比2000大的四位偶数。
【题型三】排列数、组合数公式的应用29731001001013333410111n n+1(1)()/(2)(3)(4)A A m n m n n m n mn nm m m n C C A C C C C C C C mA -++--++++-+= 证明:【题型四】排列应用题例4. 7个人排成一排,在下列情况下,各有多少种排法?(1)甲排头(2)甲不排头,也不排尾 (3)甲、乙、丙三人必须在一起 (4)甲乙之间有且只有两人 (5)甲、乙、丙三人两两不相邻(6)甲在乙的左边(不一定相邻) (7)甲、乙、丙三人按从高到矮,自左向右的顺序 (8)甲不排头,乙不排当中【题型五】组合应用问题例5. 7名男生和5名女生选取5人,分别求符合下列条件的选法总数有多少种?(1)A 、B 必须当选 (2)A 、B 必不当选 (3)A 、B 不全当选 (4)至少有两名女生当选 【题型六】排列、组合应用题例6. (1)某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方案共有 __________种。
(2)有4张分别标有数字1,2,3,4的红色卡片和4张分别标有数字1,2,3,4的蓝色卡片,从这8张卡片中取出4张卡片排成一行.如果取出的4张卡片所标的数字之和等于10,则不同的排法共有 种(用数字作答).常用方法总结:1. 相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.例1. ,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有( )A 、60种B 、48种C 、36种D 、24种2. 相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.例2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是( )A 、1440种B 、3600种C 、4820种D 、4800种3. 定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.例3.,,,,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)那么不同的排法种数是( )A 、24种B 、60种C 、90种D 、120种4. 标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继续下去,依次即可完成.例4.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有( )A 、6种B 、9种C 、11种D 、23种5. 有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法.例5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法种数是( )A 、1260种B 、2025种C 、2520种D 、5040种(2)12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有( )A 、4441284C C C种B 、44412843C C C 种C 、4431283C C A 种D 、444128433C C C A 种 6. 全员分配问题分组法: 例6.(1)4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去一名,则不同的保送方案有多少种?(2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为( ) A 、480种 B 、240种 C 、120种 D 、96种 7. 名额分配问题隔板法:例7. 10个三好学生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?8. 限制条件的分配问题分类法:例8. 某高校从某系的10名优秀毕业生中选4人分别到西部四城市参加中国西部经济开发建设,其中甲同学不到银川,乙不到西宁,共有多少种不同派遣方案?9. 多元问题分类法:元素多,取出的情况也多种,可按结果要求分成不相容的几类情况分别计数,最后总计. 例9.(1)由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有( )A 、210种B 、300种C 、464种D 、600种(2)从1,2,3…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?(3)从1,2,3,…,100这100个数中任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)有多少种?10. 交叉问题集合法:某些排列组合问题几部分之间有交集,可用集合中求元素个数公式()()()()n A B n A n B n A B ⋃=+-⋂. 例10. 从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,如果甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少种不同的参赛方案?11. 定位问题优先法:某个或几个元素要排在指定位置,可先排这个或几个元素;再排其它的元素。
例11. 1名老师和4名获奖同学排成一排照相留念,若老师不站两端则有不同的排法有多少种?12. 多排问题单排法:把元素排成几排的问题可归结为一排考虑,再分段处理。
例12.(1)6个不同的元素排成前后两排,每排3个元素,那么不同的排法种数是( )A 、36种B 、120种C 、720种D 、1440种(2)8个不同的元素排成前后两排,每排4个元素,其中某2个元素要排在前排,某1个元素排在后排,有多少种不同排法?13. “至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:例13. 从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙 型电视机各一台,则不同的取法共有( )A 、140种B 、80种C 、70种D 、35种14. 选排问题先取后排:从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定的位置上,可用先取后排法. 例14.(1)四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法有多少种?(2)9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要进行混合双打训练,有多少种不同的分组方法?15. 部分合条件问题排除法:在选取的总数中,只有一部分合条件,可以从总数中减去不符合条件数,即为所求. 例15.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有( )A 、70种B 、64种C 、58种D 、52种(2)四面体的顶点和各棱中点共10点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有( )A 、150种B 、147种C 、144种D 、141种排列,而顺序相同(即旋转一下就可以重合)的排法认为是相同的,它与普通排列的区别在于只计顺序而首位、末位之分,下列n 个普通排列:12323411,,,;,,,,,;,,,n n n n a a a a a a a a a a a - 在圆排列中只算一种,因为旋转后可以重合,故认为相同,n 个元素的圆排列数有!n n种.因此可将某个元素固定展成单排,其它的1n -元素全排列. 例16. 5对姐妹站成一圈,要求每对姐妹相邻,有多少种不同站法?17. 可重复的排列求幂法:允许重复排列问题的特点是以元素为研究对象,元素不受位置的约束,可逐一安排元素的位置,一般地n 个不同元素排在m 个不同位置的排列数有nm 种方法. 例17. 把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?18. 复杂排列组合问题构造模型法:例18. 马路上有编号为1,2,3…,9九只路灯,现要关掉其中的三盏,但不能关掉相邻的二盏或三盏,也不能关掉两端的两盏,求满足条件的关灯方案有多少种?19. 元素个数较少的排列组合问题可以考虑枚举法:例19. 设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的盒子现将这5个球投入5个盒子要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的号码与盒子号码相同,问有多少种不同的方法?20. 复杂的排列组合问题也可用分解与合成法: 例20.(1)30030能被多少个不同偶数整除?(2)正方体8个顶点可连成多少队异面直线?21. 利用对应思想转化法:对应思想 是教材中渗透的一种重要的解题方法,它可以将复杂的问题转化为简单问题处理. 例21.(1)圆周上有10点,以这些点为端点的弦相交于圆内的交点有多少个?(2)某城市的街区有12个全等的矩形组成,其中实线表示马路,从A 到B 的最短路径有多少种?AB。