排列组合二项式
35:排列组合和二项式定理高三复习数学知识点总结(全)
排列、组合与二项式定理1.两个计数原理(1)分类计数定理(加法原理):如果完成一件事,有n 类方式,在第1类方式中有1m 种不同的方法,在第2类方式中有2m 种不同的方法,......,在第n 类方式中有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N +++=...21种不同的方法.(2)分步计数定理(乘法原理):如果完成一件事,需要完成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,......,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有n m m m N ⨯⨯⨯= 21种不同的方法.(3)两个计数原理的区别分类计数原理与分步计数原理的区别关键在于看事件能否完成,事件完成了就是分类,分类后要将种数相加;事件必须要连续若干步才能完成的则是分步,分步后要将种数相乘.2.排列(1)排列的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.(2)排列数的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号m n A 表示.(3)排列数公式:)1()2)(1()!(!+---=-=m n n n n m n n A m n .特别地:①(全排列).123)2)(1(!⋅⋅--== n n n n A n n ②.1!0=3.组合(1)组合的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.(2)组合数的定义:一般地,从n 个不同元素中取出)(n m m ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号m n C 表示.(3)组合数公式:()()()()121!!!!m m n n m m n n n n m A n C A m m n m ---+===- .特别地:01n C =.(4)组合数的性质:①m n n m n C C -=;②11-++=m n m n m n C C C ;③11--=kn k n nC kC .4.解决排列与组合问题的常用方法通法:先特殊后一般(有限制条件问题),先组合后排列(分组问题),先分类后分步(综合问题).例:某校开设9门课程供学生选修,其中A 、B 、C 三门由于上课时问相同,至多选一门,学校规定,每位同学选修4门,共有多少种不同的选修方案?答:.75461336=+C C C (1)特殊元素、位置优先安排法:对问题中的特殊元素或位置优先考虑排列,然后排列其他一般元素或位置.例4-1:0、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个?答:.3013131224=+C C C A (2)限制条件排除法:先求出不考虑限制条件的个数,然后减去不符合条件的个数.也适用于解决“至多”“至少”的排列组合问题.例4-2:从7名男同学和5名女同学中选出5人,若至少有2名女同学当选,问有多少种情况?答:.596)(471557512=+-C C C C(3)相邻问题“捆绑法”:将必须相邻的元素“捆绑”在一起,当作一个元素进行排列,待整个问题排好之后再考虑它们内部的排列数,它主要用于解决相邻问题.例4-3:5个男生3个女生排成一列,要求女生排一起,共有几种排法?答:6363A A =4320(4)不相邻问题“插空法”:先把无位置要求的元素进行排列,再把规定不相邻的元素插入已排列好的元素形成的“空档”中(注意两端).例4-4:5个男生3个女生排成一列,要求女生不相邻且不可排两头,共有几种排法?答:5354A A (5)元素相同“隔板法”:若把n 个不加区分的相同元素分成m 组,可通过n 个相同元素排成一排,在元素之间插入1-m 块隔板来完成分组,共11--+m m n C 种方法.例4-5:10张参观公园的门票分给5个班,每班至少1张,有几种选法?答:.49C (6)元素不多“列举法”:即把符合条件的一一列举出来.例4-6:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格内,每个方格填一个,则每个方格的标号与所填的数字均不相同的填法种数有种。
2.12排列组合和二项式
④通项:展开式中的第 r 1 项 Cnr anrbr 叫做二项式展开式的通项。用Tr1 Cnranrbr 表示。
3.注意关键点:
①项数:展开式中总共有 (n 1) 项。
②顺序:注意正确选择 a , b ,其顺序不能更改。 (a b)n 与 (b a)n 是不同的。
③指数:a 的指数从 n 逐项减到 0 ,是降幂排列。b 的指数从 0 逐项减到 n ,是升幂排列。各项的次数和等于 n . ④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是 Cn0 , Cn1, Cn2 ,, Cnr ,, Cnn. 项的系数是 a 与 b 的
3:若 ( 3
1 x
5
1 x2
)n
的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024
,求它的中间项。
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4:在 (a b)2n 的展开式中,二项式系数最大的项是多少? 5: 求(1 3 x )6 (1 1 )10展开式中的常数项.
p s 272 ,则 n 等于多少?
例 11:证明: 32n2 8n 9(n N*) 能被 64 整除
【练习】 1、(x-1)11 展开式中 x 的偶次项系数之和是
2、 C0n 3C1n 32 C2n 3n Cnn
3、 (3 5 1 )20 的展开式中的有理项是展开式的第
项
5
n(n 1)(n
2) m!
(n m 1) ,这里 m≤n,
这个公式叫做组合数公式。
根据组合数公式和排列数公式的定义,我们很容易推导出组合数公式的另一种表示方法,即 Cnm
n! m!(n
m)!
。
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组合数的两个性质:
(1)C
m n
=C
nm n
排列组合二项式定理
排列组合二项式定理知识要点【考点梳理】一、考试内容1.分类计数原理与分步计数原理。
2.排列、排列数公式。
3.组合、组合数公式。
4.组合数的两个性质。
5.二项式定理,二项式展开的性质。
二、考试要求1.掌握分类计数原理及分步计数原理,并能用这两个原理分析和解决一些简单的问题。
2.理解排列、组合的意义,掌握排列数、组合数的计算公式和组合数的性质,并能用它解决一些简单的问题。
3.掌握二项式定理和二项式系数的性质,并能用它们计算和论证一些简单问题。
三、考点简析1.排列、组合、二项式知识相互关系表2.两个基本原理(1)分类计数原理中的分类。
(2)分步计数原理中的分步。
正确地分类与分步是学好这一章的关键。
3.排列(1)排列定义,排列数(2)排列数公式:系m n A =)!(!m n n -=n ·(n-1)…(n-m+1) (3)全排列列:n n A =n!(4)记住下列几个阶乘数:1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=7204.组合(1)组合的定义,排列与组合的区别(2)组合数公式:C n m =)!(!!m n m n -=12)1(1)m -(n 1)-n (⨯⨯⨯-⨯+ m m n (3)组合数的性质①C n m =C n n-m②r n r n r n C C C 11+-=+ ③rC n r =n ·C n-1r-1④C n0+C n1+…+C n n=2n⑤C n0-C n1+…+(-1)n C n n=0即C n0+C n2+C n4+…=C n1+C n3+…=2n-15.二项式定理(1)二项式展开公式(a+b)n=C n0a n+C n1a n-1b+…+C n k a n-k b k+…+C n n b n(2)通项公式:二项式展开式中第k+1项的通项公式是T k+1=C n k a n-k b k6.二项式的应用(1)求某些多项式系数的和。
(2)证明一些简单的组合恒等式。
排列组合、二项式定理与概率统计
排列组合、二项式定理与概率统计
概率统计与排列组合和二项式定理是数学中的重要知识。
它们主要用来解释和计算物理实验的概率,以及理解事件出现的概率统计规律。
排列组合是概率统计的基础,是指在一组数中,每个数字的位置不同的可能的组合数。
它的公式有:A(n,m)=n(n-1)...(n-m+1)。
这里的A表示从n个中取出m个的排列数。
二项式定理(亦称二项分布定理)是研究一个随机变量满足二项分布的定理。
它是推导概率统计解决一些问题的重要方法,它通过如下公式来计算事件发生的概率:
C(n,k)=An,m/k!,其中n表示试验次数,m表示成功的次数,k表示重复的次数。
概率统计用来研究不同事件出现的可能性和规律。
这些规律会告诉我们正发生的事件的可能性有多大,并帮助我们更好地解释现象。
概率统计的计算和分析是一个复杂的过程,需要全面的、简易的的方法。
排列组合、二项式定理等工具是进行概率统计分析的有力帮助,它们可以帮助我们了解不同事件出现的概率,并对现象加以解释和推断。
排列组合二项式定理概率基础知识点+思维导图练习
;展开
式共有项数为
项.
(2)二项展开式的通项 Tr1
,表示第
项.
(3)二项展开式中的二项式系数为
;项的系数是指
.
11、(1)对称性:与首末两端
的两项的二项式系数相等,即 Cnr
C nr n
(r
0,1, 2,, n)
18
(2)二项式系数最大的项在中间.当幂指数 n 为偶数时,最大的二项式系数为
,
最大二项式系数为第
项;当 n 为奇数时,最大的二项式系数为
,
最大的二项式系数为第
项.
(3)二项式系数之和为
.二项展开式中,各奇数项的二项式系数之和与各偶数
项的二项式系数之和相等,即:
==.源自12、若 (x 1)7 a0 a1x a2 x2 a7 x7 ,令
一、特殊元素特殊位置优先
,得 a0 a1 a2 a7
八、合理分类与分步策略 8、在一次演唱会上共有 10 名演员,其中 8 人能够唱歌,5 人会跳舞,现要演出一个 2
人唱歌 2 人伴舞的节目,有多少种选派方法?
九、构造模型策略 9、马路上有编号为 1,2,3,4,5,6,7,8,9 的九只路灯,现要关掉其中的 3 盏,但不能关掉相
邻的 2 盏或 3 盏,也不能关掉两端的 2 盏,求满足条件的关灯方法有多少种?
; Ann
;规定, 0!
;
7、组合数 Cnm 的含义:
8、计算: Cnm
=
;
9、组合数的性质
(1)Cnm
;(2)Cnm
C m1 n
10、(1)对于 n N * , (a b)n
;(3)Cn0 Cn1 Cn2 Cnn1 Cnn
排列组合二项式定理
排列:表达的是事件中元素是有顺序的或有区分的例如(1)在袋子中逐个取出。
排队有先后之分。
表达式:!()!n m n nn m n m A n A A n m --==-(表达n 个中选m 个进行排序)计算:1.解方程:3322126xx x A A A +=+ 2. 解不等式:2996x x AA -> (1)已知101095mA =⨯⨯⨯,那么m = ; (2)已知9!362880=,那么79A = ;(3)已知256n A =,那么n = ; (4)已知2247n n A A -=,那么n = .情况次数讨论:互斥分类——分类法 先后有序——位置法 反面明了——排除法相邻排列——捆绑法 分离排列——插空法 排列中“相邻”问题可以用“捆绑法”;“分离”问题可能用“插空法”例1求不同的排法种数:(1)6男2女排成一排,2女相邻; (2)6男2女排成一排,2女不能相邻; (3)4男4女排成一排,同性者相邻; (4)4男4女排成一排,同性者不能相邻.例2 某小组6个人排队照相留念.(1)若分成两排照相,前排2人,后排4人,有多少种不同的排法?(2)若分成两排照相,前排2人,后排4人,但其中甲必须在前排,乙必须在后排,有多少种排法?(3)若排成一排照相,甲、乙两人必须在一起,有多少种不同的排法? (4)若排成一排照相,其中甲必在乙的右边,有多少种不同的排法?(5)若排成一排照相,其中有3名男生3名女生,且男生不能相邻有多少种排法? (6)若排成一排照相,且甲不站排头乙不站排尾,有多少种不同的排法?例3 7位同学站成一排(1)甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种? (2)甲、乙和丙三个同学都相邻的排法共有多少种?(3)甲、乙两同学必须相邻,而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种? (4例4 (1)一个火车站有8股岔道,停放4列不同的火车,有多少种不同的停放方法(假定每股岔道只能停放1列火车)?(2)将4位司机、4位售票员分配到四辆不同班次的公共汽车上,每一辆汽车分别有一位司机和一位售票员,共有多少种不同的分配方案?组合:表达事件中元素没有顺序或相互之间没有区分 例如(1)在袋子中一次拿出3个小球(没有顺序)(2)将三个相同的黄色小球排成一列(没有区分)表达式:(1)(2)(1)!m m n nm m A n n n n m C A m ---+== 规定: 01n C =.m n nmnC C -=. m n C 1+=m n C +1-m n C 计算:(1)设,+∈N x 求321132-+--+x x x x C C (2)解方程:3213113-+=x x C C ; (3)解方程:333222101+-+-+=+x x x x x A C C . 情况次数讨论:例1 (1)平面内有10 个点,以其中每2 个点为端点的线段共有多少条?(2)平面内有 10 个点,以其中每 2 个点为端点的有向线段共有多少条?例2 在 100 件产品中,有 98 件合格品,2 件次品.从这 100 件产品中任意抽出 3 件 .(1)有多少种不同的抽法?(2)抽出的 3 件中恰好有 1 件是次品的抽法有多少种? (3)抽出的 3 件中至少有 1 件是次品的抽法有多少种?例3 (1)6本不同的书分给甲、乙、丙3同学,每人各得2本,有多少种不同的分法?(2)从5个男生和4个女生中选出4名学生参加一次会议,要求至少有2名男生和1名女生参加,有多少种选法?】例4 4名男生和6名女生组成至少有1个男生参加的三人社会实践活动小组,问组成方法共有多少种?1注意区别“恰好”与“至少”从6双不同颜色的手套中任取4只,其中恰好有一双同色的手套的不同取法共有多少种 2特殊元素(或位置)优先安排将5列车停在5条不同的轨道上,其中a 列车不停在第一轨道上,b 列车不停在第二轨道上,那么不同的停放方法有种3“相邻”用“捆绑”,“不邻”就“插空”七人排成一排,甲、乙两人必须相邻,且甲、乙都不与丙相邻,则不同的排法有多少种 4、混合问题,先“组”后“排”对某种产品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一进行测试,至区分出所有次品为止,若所有次品恰好在第5次测试时全部发现,则这样的测试方法有种可能? 5、分清排列、组合、等分的算法区别(1)今有10件不同奖品,从中选6件分给甲一件,乙二件和丙三件,有多少种分法?(2) 今有10件不同奖品, 从中选6件分给三人,其中1人一件1人二件1人三件, 有多少种分法?(3) 今有10件不同奖品, 从中选6件分成三份,每份2件, 有多少种分法? 6、分类组合,隔板处理从6个学校中选出30名学生参加数学竞赛,每校至少有1人,这样有几种选法?二项式定理:⑴22202122222()2a b a ab b C a C ab C b +=++=++;⑵33223031222333333()33a b a a b ab b C a C a b C ab C b +=+++=+++二项式定理:01()()nn nr n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈(1)右边的多项式叫()na b +的二项展开式, (2)它有1n +项,各项的系数(0,1,)rn C r n =叫二项式系数,(3)rn rr n C ab -叫二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项1r n r rr nT C a b -+=. (4)二项式定理中,设1,ab x ==,则1(1)1n r rnn n x C x C x x +=+++++计算:(1)展开41(1)x+. 展开6. (2)求12()x a +的展开式中的倒数第4 求9(3x +的展开式常数项; 求9(3x +求7(12)x +的展开式的第4项的系数;求91()x x-的展开式中3x求60.998的近似值,使误差小于0.001. 解:66011666660.998(10.002)(0.002)(0.002)C C C =-=+-++-,展开式中第三项为2260.0020.00006C =,小于0.001,以后各项的绝对值更小,可忽略不计,∴66011660.998(10.002)(0.002)0.998C C =-≈+-=,一般地当a 较小时(1)1na na +≈+二项式定理的性质:(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵mn mn nC C -=). 直线2nr=是图象的对称轴. (2)增减性与最大值.∵1(1)(2)(1)1!kk nn n n n n k n k C C k k----+-+==⋅,∴k n C 相对于1k n C -的增减情况由1n k k -+决定,1112n k n k k -++>⇔<,当12n k +<时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值;当n 是偶数时,中间一项2n n C 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项12n nC -,12n nC+取得最大值.(3)各二项式系数和: ∵1(1)1nr rn n n x C x C x x +=+++++,令1x =,则0122n r nn n n n nC C C C C =++++++例1 在()na b +证明:在展开式01()()n n nr n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈中,令1,1a b ==-,则0123(11)(1)n n nn n n n nC C C C C -=-+-++-, 即02130()()n n n n C C C C =++-++,∴0213n n n n C C C C ++=++,例2.已知7270127(12)x a a x a x a x -=++++,求:(1)127a a a +++; (2)1357a a a a +++; (3)017||||||a a a +++.解:(1)当1x=时,77(12)(12)1x -=-=-,展开式右边为0127a a a a ++++∴0127a a a a ++++1=-,当0x =时,01a =,∴127112a a a +++=--=-,(2)令1x =, 0127a a a a ++++1=- ①令1x=-,7012345673a a a a a a a a -+-+-+-= ②①-② 得:713572()13a a a a +++=--,∴ 1357a a a a +++=7132+-.(3)由展开式知:1357,,,a a a a 均为负,0248,,,a a a a 均为正, ∴由(2)中①+② 得:702462()13a a a a +++=-+,∴ 70246132a a a a -++++=,∴017||||||a a a +++=01234567a a a a a a a a -+-+-+-702461357()()3a a a a a a a a =+++-+++= 例3 设()()()()231111nx x x x ++++++++=2012n n a a x a x a x ++++,当012254n a a a a ++++=时,求n例4 (江西卷)已知n展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则n 等于( ) A.4B.5C.6D.7(安徽卷)若(2x 3+x1)a的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .例5 在10)32(y x -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; ⑤x 的奇次项系数和与x 的偶次项系数和.分析:因为二项式系数特指组合数rn C ,故在①,③中只需求组合数的和,而与二项式y x 32-中的系数无关.解:设10102829110010)32(y a y x a y x a x a y x ++++=- (*),各项系数和即为1010a a a +++ ,奇数项系数和为0210a a a +++,偶数项系数和为9531a a a a ++++ ,x 的奇次项系数和为9531a a a a ++++ ,x 的偶次项系数和10420a a a a ++++ .由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和. ①二项式系数和为1010101100102=+++C C C .②令1==y x ,各项系数和为1)1()32(1010=-=-.③奇数项的二项式系数和为910102100102=+++C C C ,偶数项的二项式系数和为99103101102=+++C C C .④设10102829110010)32(y a y x a y x a x a y x ++++=- ,令1==y x ,得到110210=++++a a a a …(1),令1=x ,1-=y (或1-=x ,1=y )得101032105=++-+-a a a a a (2)(1)+(2)得10102051)(2+=+++a a a ,∴奇数项的系数和为25110+;(1)-(2)得1093151)(2-=+++a a a ,∴偶数项的系数和为25110-.⑤x 的奇次项系数和为251109531-=++++a a a a ;x 的偶次项系数和为2511010420+=++++a a a a .。
排列组合和二项式定理(高三)
十、排列、组合和二项式定理1.排列数mn A 中1,n m n m ≥≥∈N 、、组合数mn C 中,1,0,n m n m n m ≥≥≥∈、N .(1)排列数公式!(1)(2)(1)()()!mn n A n n n n m m n n m =---+=≤-;!(1)(2)21nn A n n n n ==--⋅。
如(1)1!+2!+3!+…+n !(*4,n n N ≥∈)的个位数字为 (答:3);(2)满足2886x x A A -<的x = (答:8)(2)组合数公式()(1)(1)!()(1)21!!m mn nm m A n n n m n C m n A m m m n m ⋅-⋅⋅-+===≤⋅-⋅⋅⋅-;规定01!=,01nC =. 如已知16m n mn m n C C A +++=,求 n ,m 的值(答:m =n =2)(3)排列数、组合数的性质:①m n m n n C C -=;②111m m m n n n C C C ---=+;③11k k n n kC nC --=;④1121++++=++++r n r n r r r r r r C C C C C ;⑤!(1)!!n n n n ⋅=+-;⑥11(1)!!(1)!n n n n =-++.2.解排列组合问题的依据是:分类相加(每类方法都能独立地完成这件事,它是相互独立的,一次的且每次得出的是最后的结果,只需一种方法就能完成这件事),分步相乘(一步得出的结果都不是最后的结果,任何一步都不能独立地完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事,各步是关联的),有序排列,无序组合.如(1)将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有 种 (答:53);(2)从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有 种(答:70);(3)从集合{}1,2,3和{}1,4,5,6中各取一个元素作为点的坐标,则在直角坐标系中能确定不同点的个数是___(答:23);(4)72的正约数(包括1和72)共有 个(答:12);(5)A ∠的一边AB 上有4个点,另一边AC 上有5个点,连同A ∠的顶点共10个点,以这些点为顶点,可以构成_____个三角形(答:90);(6)用六种不同颜色把右图中A 、B 、C 、D 四块区域分开,允许同一颜色涂不同区域,但相邻区域不能是同一种颜色,则共有 种不同涂法; (答:480)(7)同室4人各写1张贺年卡,然后每人从中拿1张别人送出的贺年卡,则4张贺年卡不同的分配方式有 种(答:9);(8)f 是集合{},,M a b c =到集合{}1,0,1N =-的映射,且()()f a f b +()f c =,则不同的映射共有 个(答:7);(9)满足}4,3,2,1{ C B A 的集合A 、B 、C 共有 组(答:47)3.解排列组合问题的方法有:(1)特殊元素、特殊位置优先法(元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素;位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置)。
排列组合二项式知识点及例题
排列组合二项式定理知识点及例题1.排列的概念:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素(这里的被取元素各不相同)按照一定的顺序.....排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一.个排列...2.排列数的定义:从n 个不同元素中,任取m (m n ≤)个元素的所有排列的个数叫做从n 个元素中取出m 元素的排列数,用符号mnA 表示3.排列数公式:(1)(2)(1)m nAn n n n m =---+ (,,m n N m n*∈≤)4 阶乘:!n 表示正整数1到n 的连乘积,叫做n 的阶乘规定0!1=.5.排列数的另一个计算公式:m nA =!()!n n m -6 组合概念: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7.组合数的概念:从n 个不同元素中取出m ()m n ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数....用符号mnC 表示. 8.组合数公式:(1)(2)(1)!mm n nm mA n n n n m CAm ---+==或)!(!!m n m n C m n -=),,(n m N m n ≤∈*且9.组合数的性质1:mn nm nC C-=.规定:10=nC;10.组合数的性质2:m n C 1+=m nC +1-m nCC n 0+C n 1+…+C n n =2n11.二项式展开公式:(a+b)n =C n 0a n +C n 1a n-1b+…+C n k a n-k b k +…+C n n b n 12.通项公式:二项式展开式中第k+1项的通项公式是T k+1=C n k a n-k b k题型讲解例1 分别求出符合下列要求的不同排法的种数(1)6名学生排3排,前排1人,中排2人,后排3人;(2)6名学生排成一排,甲不在排头也不在排尾;(3)从6名运动员中选出4人参加4×100米接力赛,甲不跑第一棒, 乙不跑第四棒;(4)6人排成一排,甲、乙必须相邻;(5)6人排成一排,甲、乙不相邻;(6)6人排成一排,限定甲要排在乙的左边,乙要排在丙的左边(甲、 乙、丙可以不相邻)解:(1)分排坐法与直排坐法一一对应,故排法种数为72066=A(2)甲不能排头尾,让受特殊限制的甲先选位置,有14A 种选法,然后其他5人选,有55A 种选法,故排法种数为4805514=A A (3)有两棒受限制,以第一棒的人选来分类:①乙跑第一棒,其余棒次则不受限制,排法数为35A ;②乙不跑第一棒,则跑第一棒的人有14A 种选法,第四棒除了乙和第一棒选定的人外,也有14A 种选法,其余两棒次不受限制,故有221414A A A 种排法,由分类计数原理,共有25224141435=+A A A A 种排法(4)将甲乙“捆绑”成“一个元”与其他4人一起作全排列共有2405522=A A 种排法(5)甲乙不相邻,第一步除甲乙外的其余4人先排好;第二步,甲、乙选择已排好的4人的左、右及之间的空挡插位,共有2544A A (或用6人的排列数减去问题(2)后排列数为48024066=-A )(6)三人的顺序定,实质是从6个位置中选出三个位置,然后排按规定的顺序放置这三人,其余3人在3个位置上全排列,故有排法1203336=A C 种点评:排队问题是一类典型的排列问题,常见的附加条件是定位与限位、相邻与不相邻例2 假设在100件产品中有3件是次品,从中任意抽取5件,求下列抽取方法各多少种? (1)没有次品;(2)恰有两件是次品;(3)至少有两件是次品解:(1)没有次品的抽法就是从97件正品中抽取5件的抽法,共有64446024597=C 种(2)恰有2件是次品的抽法就是从97件正品中抽取3件,并从3件次品中抽2件的抽法,共有44232023397=C C 种(3)至少有2件次品的抽法,按次品件数来分有二类:第一类,从97件正品中抽取3件,并从3件次品中抽取2件,有32973C C 种第二类从97件正品中抽取2件,并将3件次品全部抽取,有23973C C 种按分类计数原理有4469763329723397=+C C C C 种点评:此题是只选“元”而不排“序”的典型的组合问题,附加的条件是从不同种类的元素中抽取,应当注意:如果第(3)题采用先从3件次品抽取2件(以保证至少有2件是次品),再从余下的98件产品中任意抽取3件的抽法,那么所得结果是46628839823=C C 种,其结论是错误的,错在“重复”:假设3件次品是A 、B 、C ,第一步先抽A 、B 第二步再抽C 和其余2件正品,与第一步先抽A 、C (或B 、C ),第二步再抽B (或A )和其余2件正品是同一种抽法,但在算式39823C C 中算作3种不同抽法例3 求证:①m n m n m n A mA A =+---111 ;②12112++-+=++m n m n m n m n C C C C 证明:①利用排列数公式 左()()()()1!1!1!!n m n n m n m -⋅-=+---()()()()1!1!!n m n m n n m --+⋅-==-()==-mn A m n n !!右另一种证法:(利用排列的定义理解)从n 个元素中取m 个元素排列可以分成两类: ①第一类不含某特殊元素a 的排列有mn A 1-第二类含元素a 的排列则先从()1-n 个元素中取出()1-m 个元素排列有11--m n A 种,然后将a 插入,共有m 个空档,故有11--⋅m n A m 种,因此m n m n m n A A m A =⋅+---111②利用组合数公式 左()()()()()!!2!11!1!1!m n m n m n m n m n m n -++--+--+=()()()()()()()[]11211!1!1!+-+++++--⋅+-+m n m m m m n m n m n m n =()()()()()()()==+-++=+++-+=++12!1!1!212!1!1!m n C m n m n n n m n m n 右另法:利用公式111---+=m n m n m n C C C 推得 左()()==+=+++=+++++-+1211111m n n n m n m n m n m n m n C C C C C C C 右点评:证明排列、组合恒等式通常利用排列数、组合数公式及组合数基本性质例4 已知f 是集合{}d c b a A ,,,=到集合{}2,1,0=B 的映射(1)不同的映射f 有多少个?(2)若要求()()()()4=+++d f c f b f a f 则不同的映射f 有多少个? 分析:(1)确定一个映射f ,需要确定d c b a ,,,的像(2)d c b a ,,,的象元之和为4,则加数可能出现多种情况,即4有多种分析方案,各方案独立且并列需要分类计算解:(1)A 中每个元都可选0,1,2三者之一为像,由分步计数原理,共有433333=⋅⋅⋅个不同映射(2)根据d c b a ,,,对应的像为2的个数来分类,可分为三类:第一类:没有元素的像为2,其和又为4,必然其像均为1,这样的映射只有一个;第二类:一个元素的像是2,其余三个元素的像必为0,1,1,这样的映射有121314=P C 个;第三类:二个元素的像是2,另两个元素的像必为0,这样的映射有624=C 个由分类计数原理共有1+12+6=19(个)点评:问题(1)可套用投信模型:n 封不同的信投入m 个不同的信箱,有n m 种方法;问题(2)的关键结合映射概念恰当确定分类标准,做到不重、不漏例5 四面体的顶点和各棱的中点共10个点(1)设一个顶点为A ,从其他9点中取3个点,使它们和点A 在同一平面上,不同的取法有多少种?(2)在这10点中取4个不共面的点,不同的取法有多少种?解:(1)如图,含顶点A 的四面体的三个面上,除点A 外都有5个点,从中取出3点必与点A 共面,共有353C 种取法含顶点A 的棱有三条,每条棱上有3个点,它们与所对棱的中点共面,共有3种取法根据分类计数原理和点A 共面三点取法共有333335=+C 种(2)取出的4点不共面比取出的4点共面的情形要复杂,故采用间接法:先不加限制任取4点(410C 种取法)减去4点共面的取法 取出的4点共面有三类:第一类:从四面体的同一个面上的6点取出4点共面,有464C 种取法 第二类:每条棱上的3个点与所对棱的中点共面,有6种取法 第三类:从6条棱的中点取4个点共面,有3种取法根据分类计数原理4点共面取法共有6936446=++C故取4个点不共面的不同取法有()14136446410=++-C C (种)点评:由点构成直线、平面、几何体等图形是一类典型的组合问题,附加的条件是点共线与不共线,点共面与不共面,线共面与不共面等小结 :⑴m个不同的元素必须相邻,有mm P种“捆绑”方法⑵m个不同元素互不相邻,分别“插入”到n个“间隙”中的m个位置有 mnP种不同的“插入”方法⑶m个相同的元素互不相邻,分别“插入”到n个“间隙”中的m个位置,有mnC 种不同的“插入”方法⑷若干个不同的元素“等分”为 m个组,要将选取出每一个组的组合数的乘积除以mm PA BC DEFGM NP【例题解析】例1 完成下列选择题与填空题(1)有三个不同的信箱,今有四封不同的信欲投其中,则不同的投法有种。
第11讲 排列组合和二项式定理,概率(2021高考数学 新东方内部
第11讲排列组合和二项式定理,概率(2021高考数学新东方内部第11讲排列、组合和二项式定理,概率(2021高考数学---新东方内部第一一章排列组合与二项式定理1.排列数公式成年男子n(n?1)(n?2)?(n?m?1)?Nn(m?n);an?Nn(n?1)(n?2)?2.1.(n?m)!如①1!+2!+3!+…+n!(n?4,n?n*)的个位数字为;(答:3)②满足a8x?6a8x?2的x=(答:8)组合数公式曼恩?(n?1)???(n?m?1)n!0c?M(m?n);指定0!?1,中国?一amm?(m?1)???2?1m!?n?m?!mnmnm如已知cn?cm?1?an?6,求n,m的值.(答:m=n=2)(了解)排列数、组合数的性质①cnmcnn?M1②cnm?cnm?1?cnm??1;kk?1.③kcn?ncn?1.1.④crr?crr?1.crr?r?cnr1.⑤NN(n?1)!?Nn11??⑥.(n?1)!n!(n?1)!2.解排列组合问题的依据是:分类和添加(每种方法都可以独立完成这项任务,相互独立,每次都得到最终结果,只有一种方法可以完成这项任务),分步相乘(一步得出的结果都不是最后的结果,任何一步都不能独立地完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事,各步是关联的),有序的安排,无序的组合如①将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有种;(答:35)②从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有种;(答:70)③ 从收集中?1,2,3? 和1,4,5,6? 如果将每个元素作为点的坐标,则它位于直角坐标系中中能确定不同点的个数是_;(答:23)④72的正约数(包括1和72)共有个;(答:12)⑤?a的一边ab上有4个点,另一边ac上有5个点,连同?a的一个顶点总共有10个点。
将这些点作为顶点可以形成三个三角形;(答复:cb90)⑥ 使用六种不同的颜色来分隔右图中的四个区域a、B、C和D,并且允许使用相同的颜色一颜色涂不同区域,但相邻区域不能是同一种颜色,则共有d种不同涂法;(答:480)⑦ 同一个房间里的四个人每人写一张新年贺卡,然后每人拿一张别人寄来的新年贺卡。
高中数学排列组合及二项式定理知识点及练习
摆列组合及二项式定理【基本知识点】1. 分类计数和分步计数原理的观点2.摆列的观点: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同样)按照一.定.的.顺.序.排成一列,叫做从n 个不同元素中拿出m 个元素的一.个.排.列.3.摆列数的定义:从n 个不同元素中,任取m (m n )个元素的全部摆列的个数叫做从n个元素中拿出m 元素的摆列数,用符号mA 表示nm4.摆列数公式:A n(n 1)(n 2)L (n m 1) (m,n N ,m n)n5.阶乘:n!表示正整数1 到n 的连乘积,叫做n 的阶乘规定0! 1.6.摆列数的另一个计算公式:mA =nn! (n m)!7.组合观点:从n 个不同元素中拿出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8.组合数的观点:从n 个不同元素中拿出m m n 个元素的全部组合的个数,叫做从n 个不同元素中拿出m 个元素的组.合.数..用符号mC 表示.n9.组合数公式:mA n(n 1)(n 2)L (n m 1)m nCn mA m!m或 C m nm!(n!n m)!(n, m N ,且m n)10.组合数的性质1:m n m 0C n C .规定:C 1 ;n n11.组合数的性质2:mCn 1 =m m 1C +C Cn nn n n0+C1+⋯ +C n=20+C1+⋯ +C n=2n12. 二项式睁开公式: (a+b) n=C0a n+C1a n-1 b+⋯ +C k a n-k b k+⋯ +C n bnn n n n13.二项式系数的性质:n(a b) 睁开式的二项式系数是C ,n1C ,n2C ,⋯,nnC .nrC 能够当作以r为自变量的函数nf (r ) ,定义域是{0,1,2, L ,n} ,(1)对称性.与首末两头“等距离”的两个二项式系数相等(∵m n mC C ).n nn(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间一项C 2 获得最大值;当n是奇数时,中间两项nn 1 n 12 C ,n2C 获得最大值.n(3)各二项式系数和:∵n 1 r r n(1 x) 1 C x L C x L x ,n n令x 1,则n 0 1 2 r n2 C C C L C L Cn n n n n【常有考点】一、可重复的摆列求幂法:重复摆列问题要划分两类元素:一类能够重复,另一类不可以重复,把不可以重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则经过“住店法”可顺利解题,在这种问题使用住店办理的策略中,重点是在正确判断哪个底数,哪个是指数(1)有 4 名学生报名参加数学、物理、化学比赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有 4 名学生参加抢夺数学、物理、化学比赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将 3 封不同的信投入 4 个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【分析】:(1)43 (2)34 (3)4 3二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,看作一个大元素参加排列.(4)A, B,C, D, E 五人并排站成一排,假如A, B 一定相邻且B 在A的右侧,那么不同的排法种数有【分析】:把A,B视为一人,且B 固定在A的右侧,则此题相当于4 人的全摆列,4A4 24种(5)3 位男生和 3 位女生共 6 位同学站成一排,若男生甲不站两头, 3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是()A. 360B. 188C. 216D. 96【分析】:间接法 6 位同学站成一排, 3 位女生中有且只有两位女生相邻的排法有,2 2 2 2C A A A =432 种3 24 2此中男生甲站两头的有 1 2 2 2 2A C A A A =144 ,切合条件的排法故共有 2882 3 2 3 2三.相离问题插空法:元素相离(即不相邻)问题,可先把无地点要求的几个元素全摆列,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头 . (6)七人并排站成一行,假如甲乙两个一定不相邻,那么不同的排法种数是【分析】:除甲乙外,其他 5 个摆列数为 5A 种,再用甲乙去插 6 个空位有52A 种,不同的排6法种数是 5 2A5 A6 3600 种(7)书架上某层有 6 本书,新买3 本插进去,要保持原有 6 本书的次序,有种不同的插法(详细数字作答)【分析】: 1 1 1A A A =5047 8 9(8)马路上有编号为1,2,3⋯, 9 九只路灯,现要关掉此中的三盏,但不可以关掉相邻的二盏或三盏,也不可以关掉两头的两盏,求知足条件的关灯方案有多少种?【分析】:把此问题看作一个排对模型,在 6盏亮灯的 5 个缝隙中插入 3盏不亮的灯 3C 种方5 法, 所以知足条件的关灯方案有 10 种.四.元素剖析法(地点剖析法):某个或几个元素要排在指定地点,可先排这个或几个元素;再排其他的元素。
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
排列组合和二项式定理及概率统计知识点
排列组合二项定理 知识要点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理.2. 可.以有..重复..元素..的排列. 从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = m n .. 例如:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:nm 种)二、排列.1. ⑪对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. ⑫相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同.⑬排列数.从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号mn A 表示.⑭排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m ∈≤-=+--=注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m n m n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C 2. 含有可重元素......的排列问题. 对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n 又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑪组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.⑫组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C mn mmm n mn-=+--== ⑬两个公式:①;m n n mn CC -= ②mn m n m n C C C11+-=+①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有mn C )②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C 1-m n ,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C mn 种,依分类原理有mn m n m n C C C11+-=+.⑭排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系. ⑮①几个常用组合数公式 n n nn n n C C C 2210=+++ 11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n k n m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nC kC C C C C C C C C C C C②常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-) ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用m n m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C . vi. 构造二项式. 如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅-- ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法.②排除法. n 个不同座位,例:A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-. ③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A n n ⋅--.③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A . ④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?mm n m n m n A A 1+---⋅(插空法),当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m 个元素的全排列有m m A 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法?解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n !/ m !;解法二:(比例分配法)m m n n A A /.⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k knnn n k n kn A C C C )1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?有3!224=C⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式(如图所示)故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用n a a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11...21321,进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n n A C .⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某r 个指定位置则有rk r n r r A A --.x 2x 4例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A (一类是不取出特殊元素a ,有mn A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后再从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的) ⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。
基本公式·排列组合二项式定理及概率
基本公式·排列组合二项式定理1组合恒等式:(1) 1!22!33!!(1)!1n n n +⋅+⋅++⋅=+- (2)11mm n n n C C m--=; (3)121++++=++++r n r n r r r r r r C C C C C (4)321232-=++++n n n n n n n nC C C C (5)rn m r n r m n r m n r m C C C C C C C +-=+++01102.分配问题(1)(平均分组有归属问题)将相异的mn 个物件等分给m 个人,各得n 件,其分配方法数共有mnn nn nn mn nn mn nmn n mn C C C C C N )!((22=⋅⋅⋅⋅⋅=--(2)(平均分组无归属问题)将相异的mn 个物体等分为无记号或无顺序的m 堆,其分配方法数共有nnnn nn mn nn mn nmn n m mn m C C C C C N )!(!)!(!...22=⋅⋅⋅⋅=--(3)(非平均分组有归属问题)将相异的) 12m P(P=n +n ++n 个物体分给m 个人,物件必须被分完,分别得到1n ,2n ,...,m n 件,且1n ,2n ,...,m n 这m 个数彼此不相等,则其分配方法数共有!!! (212)11m n nn n p n p m p m C C C N mm=⋅⋅=-(4)(非完全平均分组有归属问题)将相异的) 12m P(P=n +n ++n 个物体分给m 个人,物件必须被分完,分别得到1n ,2n ,…,m n 件,且1n ,2n ,…,m n 这m 个数中分别有a 、b 、c 、…个相等,则其分配方法数有!...!!!...211c b a m C C C N mm nn n n p n p ⋅⋅=-12!!!!...!(!!!...)m p m n n n a b c =(5)(非平均分组无归属问题)将相异的) 12m P(P=n +n ++n 个物体分为任意的1n ,2n ,…,m n 件无记号的m 堆,且1n ,2n ,…,m n 这m 个数彼此不相等,则其分配方法数有!!...!!21m n n n p N =(6)(非完全平均分组无归属问题)将相异的) 12m P(P=n +n ++n 个物体分为任意的1n ,2n ,…,m n 件无记号的m 堆,且1n ,2n ,…,m n 这m 个数中分别有a 、b 、c 、…个相等,则其分配方法数有!21p Nm =(7)(限定分组有归属问题)将相异的p (2m p n n n = 1+++)个物体分给甲、乙、丙,……等m 个人,物体必须被分完,如果指定甲得1n 件,乙得2n 件,丙得3n 件,…时,则无论1n ,2n ,…,m n 等m 个数是否全相异或不全相异其分配方法数恒有!!...!!...21211m nn n n p n p n n n p C C C Nmm =⋅=-3.不定方程2n x x x m = 1+++的解的个数(1)方程2n x x x m = 1+++(,n m N *∈)的正整数解有11m n C --个(2) 方程2n x x x m = 1+++(,n m N *∈)的非负整数解有 11n m n C +--个161二项式定理;二项展开式的通项公式r r n r n r b a C T -+=1210(n r ,,, =2012()()n nn f x ax b a a x a x a x =+=++++ 的展开式的系数关系:012(1)n a a a a f ++++= ;012(1)(1)nn a a a a f -+++-=- ;0a f =162等可能性事件的概率:()m P A n=163n 次独立重复试验中某事件恰好发生k 次的概率:()(1).k k n k n n P k C P P -=-。
高中数学排列组合及二项式定理知识点
高中数学之排列组合二项式定理一、分类计数原理和分步计数原理:分类计数原理:如果完成某事有几种不同的方法,这些方法间是彼此独立的,任选其中一种方法都能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的和。
分步计数原理:如果完成某事,必须分成几个步骤,每个步骤都有不同的方法,而—个步骤中的任何一种方法与下一步骤中的每一个方法都可以连接,只有依次完成所有各步,才能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的积。
区别:如果任何一类办法中的任何一种方法都能完成这件事,则选用分类计数原理,即类与类之间是相互独立的,即“分类完成”;如果只有当n 个步骤都做完,这件事才能完成,则选用分步计数原理,即步与步之间是相互依存的,连续的,即“分步完成”。
二、排列与组合:(1)排列与组合的区别和联系:都是研究从一些不同的元素中取出n 个元素的问题; 区别:前者有顺序,后者无顺序。
(2)排列数、组合数:排列数的公式:)()!(!)1()2)(1(n m m n n m n n n n A m n ≤-=+---= 注意:①全排列:!n A n n =; ②记住下列几个阶乘数,1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720;排列数的性质:①11--=m n m n nA A (将从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,分两步完成:第一步从n 个元素中选出1个排在指定的一个位置上;第二步从余下1-n 个元素中选出1-m 个排在余下的1-m 个位置上)②m n m n m n A mA A 111---+=(将从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,分两类完成:第一类:m 个元素中含有a ,分两步完成:第一步将a 排在某一位置上,有m 不同的方法。
第二步从余下1-n 个元素中选出1-m 个排在余下的1-m 个位置上)即有11--m n mA 种不同的方法。
第二类:m 个元素中不含有a ,从1-n 个元素中取出m 个元素排在m 个位置上,有m n A 1-种方法。
排列组合与二项式定理
B. 24种 D. 36种
解析:因为恰有2人选修课程甲,共有C2 4 6 种结果,所以余下的两个人各有两种选法, 共有2 2 4种结果,根据分步计数原理知共 有6 4 24种结果.
2.(2011 重庆卷) 1 2x 的展开式中x 4的系数是
6
_________ .
r r 解析:展开式的通项为Tr 1 2r C6 x. 4 令r 4得展开式中x 4的系数是24 C6 240.
4 得常数1 1 C8 70; 4
当第一个括号中取2x 2时,则第二个括号必取
5
1 x2
5 项,由通项易知当r 5时,取得常数2 1 C8
112,所以展开式中常数项为 112 70 42.
【思维启迪】本题主要考查二项式定理的通项 公式及分类讨论的思想方法.解答两个因式 积的展开式问题主要有两种途径:
究;
6 近似计算:构造二项式,展开后根据精确度的要
求分析应取前几项,从哪项开始去掉后面的所有项.
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1.(2 011 全国大纲卷)4位同学每人从甲、乙、丙3 门课程中选修1门,则恰有2人选修课程甲的不同 选法共有 A. 12种 C. 30种
专题三
排列、组合、二项式 定理、概率与统计
1.计数原理 分类计数原理:完成一件事,有n类办法,在第1类办 法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同 的方法, ,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么 完成这件事共有N m1 m2 mn种不同的方法. 分步计数原理:完成一件事,需要n个步骤,做 第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法, ,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有 N m1 m2 mn种不同的方法.
排列组合二项式
0 2 4 C n + C n + C n + L = 2 n−1
11、a + b ) n 展开式偶数项二项式系 数之和: ( 数之和:
1 3 5 C n + C n + C n + L = 2 n −1
12、二项式展开式系数问 题常用赋值法
Tr + 1 ≥ Tr + 2 13、二项式展开式系数最 大值: 大值: Tr + 1 ≥ Tr
10
(4)(1 + x ) + (1 + x ) 2 + (1 + x ) 3 + L + (1 + x ) 6 展开式中含 x 2 项 的系数 ___ 1 24 的展开式中, (5)在( x + 3 ) 的展开式中,常数项有 __ 项,整式项有 x __ 项,有理项有 __ 项 (6)( x 2 + x − 1)9 ( 2 x + 1) 4 的展开式中所有 x的奇次项系数之和 为 _______ (7 ( x + 1) 2 ( x − 1) 5 展开式中 x 4的系数是 ____ )
6、二项式展开式: 二项式展开式:
0 1 2 n ( a + b ) n = C n a n b 0 + C n a n −1b 1 + C n a n − 2b 2 + L + C n a 0 b n
高三数学排列组合与二项式定理试题答案及解析
高三数学排列组合与二项式定理试题答案及解析1.三张卡片的正反面分别写有1和2,3和4,5和6,若将三张卡片并列,可得到不同的三位数(6不能作9用)的个数为()A.8B.6C.14D.48【答案】D【解析】方法一:第一步,选数字.每张卡片有两个数字供选择,故选出3个数字,共有23=8(种)选法.第二步,排数字.要排好一个三位数,又要分三步,首先排百位,有3种选择,由于排出的三位数各位上的数字不可能相同,因而排十位时有2种选择,排个位只有一种选择.故能排出3×2×1=6(个)不同的三位数.由分步乘法计数原理知共可得到8×6=48(个)不同的三位数.方法二:第一步,排百位有6种选择,第二步,排十位有4种选择,第三步,排个位有2种选择.根据分步乘法计数原理,共可得到6×4×2=48(个)不同的三位数.2.设、、为整数,若和被除得余数相同,则称和对模同余,记.若,且,则的值可以为()A.B.C.D.【答案】A【解析】,因此除的余数为,即,因此的值可以为,故选A.【考点】1.二项式定理;2.数的整除性3.5名志愿者到3个不同的地方参加义务植树,则每个地方至少有一名志愿者的方案共有____种.【答案】150【解析】将5名志愿者分到3个不同的地方参加义务植树,且每个地方至少有一名志愿者,则分配至3地的人数模式只有“1、1、3”与“1、2、2”这两种模式.设这3地分别为甲、乙、丙.(1)当分配的人数模式是“1、1、3”时,即甲、乙、丙3地中有一地是3个人,其他两地都只有1人,则共有(种).即先从三地中选一地是分配3个人的,再从5名志愿者中选三人派到该地.剩余2人再分配至其余两地.(2) 当分配的人数模式是“1、2、2”时,即甲、乙、丙3地中有一地是1个人,其他两地都有2人,则共有(种).即先从三地中选一地是只分配1个人的,再从5名志愿者中选1人派到该地.剩余4人再选出2人分配至其余两地中的某地,那剩余2人即是最后一地所得.综上所述,共有60+90=150种方案.【考点】排列与组合4.如图是网络工作者经常用来解释网络运作的蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行;依次类推,则(1)按网络运作顺序第n行第一个数字(如第2行第一个数字为2,第3行第一个数字为4,…)是;(2)第63行从左至右的第4个数应是.【答案】(1)。
排列组合二项式定理知识点以及典型例题总结排列组合二项式定理知识点
排列组合二项式定理知识点以及典型例题总结考纲要求:1.知道分类计数原理与分步计数原理的区别,会用两个原理分析和解决一些简单的问题2.知道排列和组合的区别和联系,记住排列数和组合数公式,能用它们解决一些简单的应3.知道一些组合数性质的应用.4.了解二项式定理及其展开式5.记住二项式展开式的通项公式,并能够运用它求展开式中指定的项6.了解二项式系数的性质,能够利用二项式展开式的通项公式求出展开式中二项式系数最大的项.7.了解二项式的展开式中二项式系数与项的系数的区别知识点一:计数原理1.分类加法计数原理如果完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,…,在第n类办法中有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+…+m n种不同的方法.两个基本计数原理的区别:分类计数原理——每一类办法都能把事单独完成;分步计数原理——缺少任何一个步骤都无法把事完成.2.分步乘法计数原理如果完成一件事,需分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有m n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1·m2·…·m n种不同的方法.知识点二:排列1.排列的定义:一般地,从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫作从n个不同元素中取出m 个元素的一个排列.如果m <n ,这样的排列叫作选排列.如果m =n ,这样的排列叫作全排列.2. 排列数的定义:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有排列的个数,叫作从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号P mn 表示.3. 排列数的公式: (1) P m n =n ·(n -1)·(n -2)·…·(n -m +1);(2) P m n =()!!n n m -; 规定:0!=1.知识点三:组合1.组合的定义:一般地,从n 个不同元素中,任取m (m ≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.2.组合数的定义:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号C mn 表示.3. 组合数公式: (1)()()()121P C P !m mn n m n n n n n m m ---+==(2)()!C !!m n n m n m =-(n ,m ∈N +,且m ≤n ) 4. 组合数性质:(1) C =C m n m n n -;(2) 111C +C C mm m n n n +++=知识点四:二项式定理1. 二项式定理(a +b )n =011222C C C C C n n n m n m nn n n n n n a a b a b a b b ---++++++, n ∈N +其中C m n (m =0,1,2,…,n )叫做二项式系数;T m +1=C m n m m n a b -叫做二项式展开式的通项公式.2. 二项式系数的性质:(1)每一行的两端都是1,其余每一个数都是它“肩上”两个数的和;(2)在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C C r n r n n -=(3)如果二项式的幂指数n 是偶数,那么中间一项即第12n +项的系数最大;如果二项式的幂指数n 是奇数,那么中间两项即第12n +项和第32n +项的二项式系数相等且最大; (4)(a +b )n 的二项式系数之和为2n ,即012C C C ++C ++C m n n n n n n ++=2n ; (5)(a +b )n 的二项展开式中,奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,都等12n -,024C C C +n n n ++135C +C C n n n =++12n -=.题型一 分类加法计数原理例1 一个盒子里有4个不同的红球,3个不同的黄球和5个不同的蓝球.从盒子中任取一个球,有多少种不同的取法?分析:盒子中取出一个球就可以完成任务,所以考察分类加法计数原理.解答:从盒子中任取一个球,共有三类方案:第一类方案,从4个不同的红球中任取一球,有4种方法;第二类方案,从3个不同的黄球中任取一球,有3种方法;第三类方案,从5个不同的蓝球中任取一球,有5种方法.所以,选一个班担任升旗任务的方法共有:12+10+10=32(种)题型二分步乘法计数原理例2 一个盒子里有4个不同的红球,7个不同的黄球和5个不同的蓝球.从盒子中取红球、黄球和蓝球各一个,有多少种不同的取法?分析:盒子中各取出一个球需要分三步,所以考察分步乘法计数原理.解答:完成这件事需要分三步.第一步,从4个不同的红球中任取一球,有4种方法;第二步,从3个不同的黄球中任取一球,有3种方法;第三步,从5个不同的蓝球中任取一球,有5种方法.由分步乘法计数原理,从盒子中取红球、黄球和蓝球各一个共有⨯⨯435=60种不同的取法.例3 邮政大厅有4个邮筒,现将三封信逐一投入邮筒,共有多少种投法?分析:三封信逐一投入邮筒分成三个步骤,每个步骤投一封信,分别均有4种方法.解答:应用分步计数原理,投法共有44464⨯⨯=种.题型三分类分步混合运算例4 一个盒子里有4个不同的红球,7个不同的黄球和5个不同的蓝球.从盒子中任取2个颜色不同的球,有多少种不同的取法?分析分类计数原理与分步计数原理混合使用的问题,一般要“先分类,后分步”.解答:可按所选两球的颜色分为如下3类.第1类:红球、黄球各一个,有4×7=28种选法;第2类:红球、蓝球各一个,有4×5=20种选法;第3类:黄球、蓝球各一个,有7×5=35种选法.根据分类计数原理,不同的选法种数为N =28+20+35=83(种).知识点二 排列题型一 排列数公式的运用例5 已知221P P n n +-=10,则n 的值为( ). A .4 B .5 C .6 D .7解答:由221P P n n +-=10,得(n +1)n -n (n -1)=10,解得n =5.故选B .题型二 排列的运用例6 小华准备从7本世界名著中任选3本,分别送给甲、乙、丙3位同学,每人1本,共有多少种选法?分析 选出3本不同的书,分别送给甲乙丙3位同学,书的不同排序,结果是不同的.因此选法的种数是从7个不同元素中取出3个元素的排列数.解答:不同的送法的种数是 37P 765210=⨯⨯=.即共有210种不同送法.题型三 某元素一定在某位置例7 4名男生和3名女生排成一排照相,分别按下列要求,求各有多少种不同的排法.(1)男生甲一定在中间位置;(2)男生甲不在中间位置.分析 本题是有限制条件的排列问题,若有特殊元素优先考虑特殊元素,若有特殊位置,优先考虑特殊位置.(1)分两步完成:第一步,男生站在中间位置,有一种排法;第二步,排其他的元素,共有66P 种排法.所以,男生甲一定在中间位置共有661P 720⨯=种排法.(2)分两步完成:第一步,男生不在中间位置,有5种排法;第二步,排其他的元素,共有66P 种排法.所以,男生甲一定在中间位置共有665P 3600⨯=种排法. 题型四 某几个元素相邻例8 4名男生和3名女生排成一排照相,同学甲、乙相邻有多少种排法?分析:解决“相邻”问题采用的是“捆绑法”解答:第一步,把甲、乙看成一个元素,与其他5人共6个元素进行全排列;第二步,甲、乙二人进行全排列.即6262P P =720×2=1440(种).题型五 某几个元素不相邻例9 4名男生和3名女生排成一排照相,同学甲、乙不相邻有多少种排法?分析:解决“不相邻”问题采用的是“插空法”.解答:第一步,把甲、乙之外的5名同学进行全排列;第二步,在5名同学之间或两端共6个空中插入甲、乙两名同学.即5256P P =120×30=3600(种). 例10 4名男生和3名女生排成一排照相,男女同学相间排列,有多少种排法? 分析:“相间”是特殊的“不相邻”问题解答:第一步,男生全排列,有44P 种排法;第二步,女生全排列,有33P 种排法;第三步,相间插入有2中插入方法.即男女同学相间排列,有4343P P 2576⨯=种种排法.题型六 数字的排列问题例11 用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字的三位数,求:(1)组成的三位数的个数;(2)组成的三位数中偶数的个数;分析:对数字进行排列时,如果数字中含有0,应区别对待.因为0作为特殊元素,不能在首位出现.解答:(1)应采用特殊位置优先法.因为0不能为首位(百位),所以首位的排法有14P 种,其他两位是从剩余的4个数字中选2个的一个排列,有24P 种,所以共有1244P P =48(种).(2)由于0的存在,应分两类:第一类个位是0,有24P 个;第二类,个位不是0,先确定个位,从2,4中选一个,有12P 种,再确定首位,有13P 种,剩余的一位是从3个数中选1个,有13P 种.所以共有21114233P P P P +=30(种). 知识点三 组合题型一 组合的应用例12 学校组织一项活动,要从5名男同学,3名女同学中选4名.共有多少种选法? 分析: 从5名男同学,3名女同学中选4名, 选出的4名同学任务是一样的,因此选法的种数是从8个不同元素中取出4个元素的组合数. 解答:不同的选法种数是488765C 704321⨯⨯⨯==⨯⨯⨯种. 题型二 一定包含或一定不包含某元素例13 学校组织一项活动,要从5名男同学,3名女同学中选4名.(1)若甲同学必须去,有多少种选法?(2)若甲同学一定不去,有多少种选法?分析:若甲同学必须去,再从其他7人中选3人即可.解答:(1)共有37765C 321⨯⨯=⨯⨯=35种选法. 分析:若甲同学一定不去,从其他7人中选4人即可.解答:(2)共有47C 35=种选法.题型三 至多、至少问题例14 学校组织一项活动,要从5名男同学,3名女同学中选4名.若男生甲、女生乙至少有一个被选中,有多少种选法?分析:至多、至少问题从正面解,一般情况先分类,再求解.当从正面求解困难时,可从对立面求解.解答:方法一 男生甲、女生乙至少有一个被选中,分成两类:第一类 男生甲、女生乙只有一个人被选中,有1326C C 260120=⨯=种选法; 第二类 男生甲、女生乙都被选中,有2226C C 21530=⨯=种选法.所以,男生甲、女生乙至少有一个被选中,共有120+30=150种不同的选法.题型四 组合数性质的的相关计算例15 若44511C C C n n n --=+,求n .分析:考察组合数的性质111C +C C m m m n nn +++=;C =C m n m n n-. 解答:45511C +C =C ,n n n --∴45C =C ,n n∴n =4+5=9.题型四 排列、组合混合应用例16 从6名男生和5名女生中选出3名男生和2名女生排成一行,有多少种不同排法? 分析:可以首先将男生选出,再将女生选出,然后对选出的5名学生排序.解 不同排法的总数为32565565454C C P 543212400032121⨯⨯⨯⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯(种). 知识点四 二项式定理题型一 求二项式展开式的指定项例17 求二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第4项. 分析:.二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式第4项,则n 的值为10,m 的值为3,可直接用二项式的通项T m +1=C m n m m n a b -求解.解答:T 4=T 3+1=337103C x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-3240x 4, ∴第4项是-3240x 4.. 例18 求二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含x 6的项. 分析:二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含x 6的项,则n 的值为10,m 的值未知.此类问题应先写出二项式的通项,结合条件“含x 6的项”确定出m 的值.从而求出含x 6的项.解答: ∵T m +1=()1010210103C 3C m m m mm m x x x --⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 令10-2m =6,得m =2.∴含x 6的项为T 3=T 2+1=(-3)2210C x 6=405x 6. 例19 在二项式103x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式,求: (1)常数项;(2)二项式系数最大的项.分析:(1)求常数项,因为不知道m 的值,要根据“常数项”之一条件确定m 的值.所以,与例18过程相似;(2)可计算出第10162+=项为二项式系数最大的项,其实就是求第6项,所以与例17过程相似.解答:(1)∵T m +1=()1010210103C 3C m m m mm m x x x --⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 10-2m =0,即m =5.∴展开式的第6项是常数项,即T 6=T 5+1=5555510103C =(3)C x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=-61236. (2)∵n =10,∴展开式有11项,中间一项的二项式系数最大,中间一项为第6项. ∴T 6=T 5+1=5555510103C =(3)C x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=-61236. 题型二 求二项式展开式的某一项系数与某一项的二项式系数.例20 求92)x -(的二项展开式中6x 的系数和该项的二项式系数. 分析:二项展开式中某项的的系数与这一项二项式系数是两个不同的概念. 某项的系数是除字母外的所有数乘积的结果,某项的二项式系数是该项的组合数,和其他无关. 解答: 92)x -(的展开式的通项公式为99199C (2)C (1)2m m m m m m m m T x x --+=-=-⋅⋅ 由9-m =6,得m =3.即二项展开式中含6x 的项为第4项.故这一项的系数是3339987C (1)2(8)672321⨯⨯⨯-⨯=⨯-=-⨯⨯.该项的二项式系数为39987C 84321⨯⨯==⨯⨯. 题型三 二项式各项系数和与二项式系数和例21 在(1-x )5的二项展开式中,各项系数和为____________;所有项的二项式系数之和为____________.分析:在二项式中令式子中的字母为1,可得各项系数和;所有项的二项式系数之和为2n ,即012C C C ++C ++C m n n n n n n ++=2n ,故所有项的二项式系数之和只和n 有关.解答:在(1-x )5中,令x =1,可得各项系数和为0.(1-x )5的二项式系数之和为25=32.。
排列组合、二项式定理知识点
排列组合二项定理考试内容:分类计数原理与分步计数原理.排列.排列数公式.组合.组合数公式.组合数的两个性质.二项式定理.二项展开式的性质.考试要求:(1)掌握分类计数原理与分步计数原理,并能用它们分析和解决一些简单的应用问题.(2)理解排列的意义,掌握排列数计算公式,并能用它解决一些简单的应用问题.(3)理解组合的意义,掌握组合数计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单的应用问题.(4)掌握二项式定理和二项展开式的性质,并能用它们计算和证明一些简单的问题.排列组合二项定理知识要点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理.2. 可.以有..的排列...重复..元素从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = m n .. 例如:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:n m 种) 二、排列.1. ⑴对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. ⑵相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同. ⑶排列数.从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号m n A 表示.⑷排列数公式:注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m nm n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C 2. 含有可重元素......的排列问题.对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n 又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑴组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.⑵组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m nm mm nmn-=+--==Λ ⑶两个公式:①;m n n mn CC -= ②m n m n m n C C C11+-=+①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有m n C )②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C1-m n,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C mn种,依分类原理有mn m n m n C C C11+-=+.⑷排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系. ⑸①几个常用组合数公式 ②常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n Λ(利用!1)!1(1!1n n n n --=-) ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用m n m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C Λ. vi. 构造二项式. 如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++Λ证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅--ΛΛ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有m m m n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而m m A 则是“局部排列”.又例如①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-. ②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A n n ⋅--. ③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A . 注:①③区别在于①是确定的座位,有22A 种;而③的商品地位相同,是从n 件不同商品任取的2个,有不确定性.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?m m n m n m n A A 1+---⋅(插空法),当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m π个元素的全排列有m m A 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法?解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n!/ m !;解法二:(比例分配法)mm n n A A /.⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k knnn n k n kn A C C C Λ)1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?有3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)又例如将200名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少? (!2/102022818C C C P =)注意:分组与插空综合. 例如:n 个元素全排列,其中某m 个元素互不相邻且顺序不变,共有多少种排法?有mm mm n mn m n A A A /1+---⋅,当n – m+1 ≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式(如图所示)故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用na a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11...21321,进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n n A C .⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,x 1x 2x 3x 4并且都排在某r 个指定位置则有r k r n r r A A --.例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A (一类是不取出特殊元素a ,有mn A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后再从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的) ⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。
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20.已知: 求证:
21.已知数列满足(n∈N*),是的前n项的和,并且. (1)求数列的前项的和; (2)证明:≤.
参考答案
(九)
一、选择题(每小题5分,共60分): (1).D (2).C (3).C (4).B (5).B (6).B (7).D (8). A (9).C (10). C (11). C (12).A 二、填空题(每小题4分,共16分) (13). - (14). 56 (15). 135 (16). 16 三、解答题(共74分,按步骤得分) 17.解(1)将取出4个球分成三类情况1)取4个红球,没有白球,有种
8.如果一个三位正整数形如“”满足,则称这样的三位数为凸数(如120、 363、374等),那么所有凸数个数为 A.240 B.204 C.729 D.920 9.使得多项式能被5整除的最小自然数为 A.1 B.2 C.3 D.4 10.若展开式中存在常数项,则n的值可以是 A.8 B.9 10 D.12
C.
11.在的边上取个点,在边上取个点(均除点外),连同点共个点,现任 取其中三个点为顶点作三角形,可作的三角形有 A. B.
C. D. 13.二项式(1-)10的展开式中含的项的系数________(请用数字作 答) 14.某学校要从高三的6个班中派9名同学参加市中学生外语口语演讲, 每班至少派1人, 则这9个名额的分配方案共有 种.(用数字作答)
排列、组合二项式定理
1.下列各式中,若1<k<n, 与Cnk不等的一个是 A.Cn+1k+1 B.Cn-1k-1 C.Cn-1k D.Cn-1k+1 2.已知二项式(-)7展开式的第4项与第5项之和为零,那么x等于 A.1 B. C.2 D.46 3.设(1-2x)10=a1+a2x+a3x2+…+a11x10, 则a3+a5+…+a7+a9等于 A.310-1 B.1-310 C.(310-1) D.(310+1) 4.从10名女学生中选2名,40名男生中选3名,担任五种不同的职务,规定 女生不担任其中某种职务,不同的分配方案有 A.P102P40 B. C102P31P44C103 C.C152C403P55 D.C102C403 5.用1,2,3,4,5,6,7七个数字排列组成七位数,使其中偶位数上必 定是偶数,那么可得七位数的个数是 A.P44 B.P44P3 C.6P33 D.C152C403P55 6.若,则 的值是 A.1 B.-1 C.2 D.-2 7.在某次数学测验中,学号的四位同学的考试成绩, 且满足,则这四位同 学的考试成绩的所有可能情况的种数为 A.9种 B.5种 C.23种 D.15种
15.在的展开式中,项的系数是 16.有四个好友A, B, C, D经常通
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电话交流信息, 已知在通了三 次电话后这四人都获悉某一条 高考信息, 那么第一个电话是 A打的情形共有 种. 甲、乙、丙、丁、戊5名学 生进行投篮比赛,决出了第 1至第5名的不同名次,甲、 乙两人向裁判询问成绩,根 据右图所示裁判的回答,5人的名次排列共有 种不同的情况. 17.一个口袋内有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?
有种;3)取2个红球2个白球,有 2)取3个红球1个白球,
18. 解:摸出4球有C84=70种可能性,四“红”只有一种,三“红”: C43C41=16种,2“红”:C42C42=36种.1“红”:C41C43=16种 共计: 赌70次收参赌费280元,平均奖金1×10+16×5+36×1+16×0.2= 129.2(元).所以,每赌70次,该赌者可净赚150.8元. 19.解: 21.证明 22.解:解:(1)由题意得 两式相减得 所以 再相加 所以数列是等差数列. 又 又 所以数列的前项的和为. 10分 而 12分 ≤. 14分
(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? 18.摸球兑奖,口袋中装有4红4白共8个小球,其大小和手感都无区 别,交4元钱摸4个球,具体奖金如下:4红(10元)、3红(5元)、2红(1 元)、1红(1包 0.2元的葵花籽),试解释其中的奥秘. 19.已知的展开式中含xn项的 系数相等,求实数m的取值