排列组合与概率原理及解题技巧
概率问题的组合与排列计算
概率问题的组合与排列计算概率问题是数学领域中的一个重要分支,它主要研究随机事件的发生可能性。
在概率问题中,组合与排列计算是常用的方法之一,用于确定事件的发生次数或可能性。
本文将探讨组合与排列计算在概率问题中的应用与原理。
一、组合计算组合是指从给定集合中选择若干个元素,按照一定规则进行组合,而不考虑元素的顺序。
在概率问题中,组合计算常用于确定事件的可能性。
下面以一个例子来说明如何进行组合计算。
假设有一组数字:1、2、3、4、5,现需从中选择2个数字组成一个集合。
为了确定所有可能的组合情况,可以使用组合计算公式。
组合计算公式为:C(n, k) = n! / (k! * (n-k)!),其中n为总共的元素个数,k为需要选择的元素个数,!表示阶乘。
根据上述公式,假设选择2个数字,即k=2,总共有5个数字可供选择,即n=5。
带入公式计算,可得C(5, 2) = 5! / (2! * (5-2)!) = 10。
因此,从1、2、3、4、5这组数字中选择2个数字共有10种可能的组合情况。
这些组合分别是:(1, 2),(1, 3),(1, 4),(1, 5),(2, 3),(2,4),(2, 5),(3, 4),(3, 5)和(4, 5)。
二、排列计算排列是指从给定集合中选择若干个元素,并按照一定的顺序进行排列。
与组合不同,排列计算中要考虑元素的顺序。
在概率问题中,排列计算常用于确定事件的发生次数。
下面以一个例子来说明如何进行排列计算。
假设有一组字母:A、B、C、D,现需从中选择3个字母进行排列。
为了确定所有可能的排列情况,可以使用排列计算公式。
排列计算公式为:P(n, k) = n! / (n-k)!,其中n为总共的元素个数,k为需要选择的元素个数,!表示阶乘。
根据上述公式,假设选择3个字母,即k=3,总共有4个字母可供选择,即n=4。
带入公式计算,可得P(4, 3) = 4! / (4-3)! = 24。
因此,从A、B、C、D这组字母中选择3个字母进行排列共有24种可能的排列情况。
高考数学排列组合与概率问题2025版解析
高考数学排列组合与概率问题2025版解析在高考数学中,排列组合与概率问题一直是让许多同学感到头疼的难点。
但别担心,让我们一起来深入剖析一下这些问题,找到解题的窍门。
首先,我们来谈谈排列组合。
排列组合是研究从给定的元素中按照一定的规则选取部分或全部元素的方法数。
比如说,从 5 个不同的苹果中选 2 个,有多少种选法?这就是一个简单的组合问题。
排列和组合的区别在于,排列考虑元素的顺序,而组合不考虑。
举个例子,从 3 个不同的字母 A、B、C 中选 2 个进行排列,有 AB、BA、AC、CA、BC、CB 这 6 种情况;但如果是组合,就只有 AB、AC、BC 这 3 种情况。
在解决排列组合问题时,有几个重要的原理和方法需要掌握。
加法原理: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 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。
乘法原理:如果完成一件事需要 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。
比如,安排一场晚会,有 5 个歌唱节目和 3 个舞蹈节目,若歌唱节目和舞蹈节目相间演出,有多少种安排方法?我们可以先排舞蹈节目,有 A(3,3)种方法,再在舞蹈节目之间和首尾共 4 个位置排歌唱节目,有 A(5,5)种方法,根据乘法原理,总的安排方法有 A(3,3) × A(5,5) 种。
在排列组合问题中,还有一些常见的题型,比如捆绑法、插空法、隔板法等。
捆绑法:当要求某些元素必须相邻时,可以将这些元素看作一个整体,与其他元素一起排列,然后再考虑这些相邻元素的内部排列。
例如,4 个男生和 3 个女生排成一排,要求 3 个女生必须相邻,我们可以先把3 个女生看作一个整体,与4 个男生一起排列,有A(5,5)种方法,然后 3 个女生内部有 A(3,3)种排列方法,所以总的排列方法有 A(5,5) ×A(3,3) 种。
高考数学总复习------排列组合与概率统计
高考数学总复习------排列组合与概率统计【重点知识回顾】1.排列与组合⑴ 分类计数原理与分步计数原理是关于计数的两个基本原理,两者的区别在于分步计 数原理和分步有关,分类计数原理与分类有关.⑵ 排列与组合主要研究从一些不同元素中,任取部分或全部元素进行排列或组合,求共有多少种方法的问题.区别排列问题与组合问题要看是否与顺序有关,与顺序有关的属于排列问题,与顺序无关的属于组合问题.⑶排列与组合的主要公式①排列数公式:An m(n n! n(n1) (nm1) (m ≤n)m)!A n n=n!=n(n―1)(n ―...2)21.·②组合数公式:Cn mn! n(n 1) (n m 1) (m ≤n).m!(n m)! m (m 1) 2 1③组合数性质:①C n mC n nm(m ≤n). ②C n 0C n 1C n 2C n n2n③Cn 0C n 2C n 4C n 1C n 32n12.二项式定理⑴二项式定理(a+b)n=C n 0a n+C 1n a n -1b+⋯+C n ra n -rb r+⋯+C n n b n,其中各项系数就是组合数C n r,展开r - r b r . 式共有n+1项,第r+1项是T r+1=C n a n⑵二项展开式的通项公式二项展开式的第r+1 项Tr+1=C n r a n -r b r(r=0,1, ⋯叫n)做二项展开式的通项公式。
⑶二项式系数的性质①在二项式展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等, r n r (r=0,1,2, ⋯,n). 即C n =C n②若n 是偶数,则中间项 (第n n项)的二项公式系数最大,其值为 C n 2;若n 是奇数, 12则中间两项(第n 1项和第n3 n1 n1项)的二项式系数相等,并且最大,其值为C n 2 =C n 2. 2 2③所有二项式系数和等于 2n,即C 0n +C 1n +C 2n +⋯+C nn =2n.④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和,10213n ―1 即C n +C n +⋯=C n +C n +⋯=2 . 3.概率(1)事件与基本事件:随机事件: 在条件下, 可能发生也可能不发生的事件S事件不可能事件:在条件下,一定不会发生的事件 确定事件 S必然事件:在条件下,一定会发生的事件 S基本事件:试验中不能再分的最简单的 “单位”随机事件;一次试验等可能的产生一个基本事件;任意两个基本事件都是互斥的; 试验中的任意事件都可以用基本事件或其和的形式来表示.( 2)频率与概率:随机事件的频率是指此事件发生的次数与试验总次数的比值.频率往往在概率附近摆动,且随着试验次数的不断增加而变化,摆动幅度会越来越小.随机事件 的概率是一个常数,不随具体的实验次数的变化而变化.(3)互斥事件与对立事件:事件定义集合角度理解 关系事件 A 与B 不可能同时两事件交集为空事件A 与B 对立,则A互斥事件与B 必为互斥事件;发生事件 A 与B 不可能同时两事件互补 事件A 与B 互斥,但不对立事件一是对立事件 发生,且必有一个发生(4)古典概型与几何概型:古典概型:具有“等可能发生的有限个基本事件 ”的概率模型.几何概型:每个事件发生的概率只与构成事件区域的长度(面积或体积)成比例.两种概型中每个基本事件出现的可能性都是相等的, 但古典概型问题中所有可能出现的 基本事件只有有限个,而几何概型问题中所有可能出现的基本事件有无限个.(5)古典概型与几何概型的概率计算公式:古典概型的概率计算公式:P(A)A 包含的基本事件的个数 .基本事件的总数构成事件A 的区域长度(面积或体积) 几何概型的概率计算公式: P (A ).试验全部结果构成的区域长度(面积或体积)两种概型概率的求法都是 “求比例”,但具体公式中的分子、分母不同.(6)概率基本性质与公式①事件A 的概率P(A)的X 围为:0≤P(A)≤1.②互斥事件A 与B 的概率加法公式: P(AB)P(A) P(B).③对立事件A与B的概率加法公式:P(A) P(B) 1.(7)如果事件A在一次试验中发生的概率是p,则它在n次独立重复试验中恰好发生k次的概率是p kkn―kn的展开式的第k+1 项.n (1 ―p).实际上,它就是二项式[(1 ―p)+p] (k)=C n p2(8)独立重复试验与二项分布①.一般地,在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验.注意这里强调了三点:(1)相同条件;(2)多次重复;(3)各次之间相互独立;②.二项分布的概念:一般地,在n次独立重复试验中,设事件A发生的次数为X,在每次试验中事件A发生的概率为p,那么在n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率为( X k )k k (1)nk(012 )P Cp p,k ,,,,nn.此时称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率.4、统计(1)三种抽样方法①简单随机抽样简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法.抽样中选取个体的方法有两种:放回和不放回.我们在抽样调查中用的是不放回抽取.简单随机抽样的特点:被抽取样本的总体个数有限.从总体中逐个进行抽取,使抽样便于在实践中操作.它是不放回抽取,这使其具有广泛应用性.每一次抽样时,每个个体等可能的被抽到,保证了抽样方法的公平性.实施抽样的方法:抽签法:方法简单,易于理解.随机数表法:要理解好随机数表,即表中每个位置上等可能出现0,1,2,⋯,9这十个数字的数表.随机数表中各个位置上出现各个数字的等可能性,决定了利用随机数表进行抽样时抽取到总体中各个个体序号的等可能性.②系统抽样系统抽样适用于总体中的个体数较多的情况.系统抽样与简单随机抽样之间存在着密切联系,即在将总体中的个体均分后的每一段中进行抽样时,采用的是简单随机抽样.系统抽样的操作步骤:第一步,利用随机的方式将总体中的个体编号;第二步,将总体的编号分段,要确定分段间隔k,当N(N为总体中的个体数,n为样本容量)是整数时,nk N;当N不是整数时,通过从总体中剔除一些个体使剩下的个体个数N能被n整除,n n这时k N;第三步,在第一段用简单随机抽样确定起始个体编号l,再按事先确定的规则n抽取样本.通常是将l加上间隔 k得到第2个编号(l k),将(l k)加上k,得到第3个编号(l 2k),这样继续下去,直到获取整个样本.③分层抽样当总体由明显差别的几部分组成时,为了使抽样更好地反映总体情况,将总体中各个个体按某种特征分成若干个互不重叠的部分,每一部分叫层;在各层中按层在总体中所占比例进行简单随机抽样.分层抽样的过程可分为四步:第一步,确定样本容量与总体个数的比;第二步,计算出各层需抽取的个体数;第三步,采用简单随机抽样或系统抽样在各层中抽取个体;第四步,将各层中抽取的个体合在一起,就是所要抽取的样本.(2)用样本估计总体样本分布反映了样本在各个X围内取值的概率,我们常常使用频率分布直方图来表示相应样本的频率分布,有时也利用茎叶图来描述其分布,然后用样本的频率分布去估计总体分布,总体一定时,样本容量越大,这种估计也就越精确.3①用样本频率分布估计总体频率分布时, 通常要对给定一组数据进行列表、作图处理.作 频率分布表与频率分布直方图时要注意方法步骤. 画样本频率分布直方图的步骤: 求全距→决定组距与组数→分组→列频率分布表→画频率分布直方图.②茎叶图刻画数据有两个优点: 一是所有的信息都可以从图中得到; 二是茎叶图便于记录和表示,但数据位数较多时不够方便.③平均数反映了样本数据的平均水平,而标准差反映了样本数据相对平均数的波动程1 n 2.有时也用标准差的平方———方差来代替标准差,度,其计算公式为s(x i x)ni1两者实质上是一样的.(3)两个变量之间的关系变量与变量之间的关系,除了确定性的函数关系外,还存在大量因变量的取值带有一定随机性的相关关系.在本章中,我们学习了一元线性相关关系,通过建立回归直线方程就可以根据其部分观测值, 获得对这两个变量之间的整体关系的了解. 分析两个变量的相关关系 时 ,我们可根据样本数据散点图确定两个变量之间是否存在相关关系,还可利用最小二乘估 计求出回归直线方程.通常我们使用散点图,首先把样本数据表示的点在直角坐标系中作出,形成散点图.然后从散点图上,我们可以分析出两个变量是否存在相关关系: 如果这些点大致分布在通过散点图中心的一条直线附近, 那么就说这两个变量之间具有线性相关关系, 这 条直线叫做回归直线, 其对应的方程叫做回归直线方程. 在本节要经常与数据打交道, 计算量大,因此同学们要学会应用科学计算器. (4)求回归直线方程的步骤:n n 2;第一步:先把数据制成表,从表中计算出 ,, x i y i , xy x ii1 i1 第二步:计算回归系数的 a ,b ,公式为n n nn x i y i ( x i )( y i ) b i 1 i1 i 1 , n 2 n x i )2n x i (i 1 i 1a y ;bx第三步:写出回归直线方程y bxa . (4)独立性检验①22 列联表:列出的两个分类变量 X 和Y ,它们的取值分别为{x 1,x 2}和{y 1,y 2}的 样本频数表称为 2 2列联表1分类y1 y2 总计x1 a b a bx2cdc d总计 a c b da bcd构造随机变量K2(an(ad bc)2d)(其中n ab cd)b)(c d)(a c)b4得到K2的观察值k常与以下几个临界值加以比较:如果k 2.706,就有9000的把握因为两分类变量X和Y是有关系;如果k 3.841 就有9500的把握因为两分类变量如果k 6.635 就有9900的把握因为两分类变量如果低于k 2.706,就认为没有充分的证据说明变量【典型例题】考点一:排列组合【方法解读】1、解排列组合题的基本思路:X和Y是有关系;X和Y是有关系;X和Y是有关系.①将具体问题抽象为排列组合问题,是解排列组合应用题的关键一步②对“组合数”恰当的分类计算是解组合题的常用方法;③是用“直接法”还是用“间接法”解组合题,其前提是“正难则反”;2、解排列组合题的基本方法:①优限法:元素分析法: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;②排异法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。
掌握简单的排列组合和概率计算
掌握简单的排列组合和概率计算排列组合和概率计算是数学中非常重要的概念和方法,它们在实际生活和各个领域中都有广泛的应用。
本文将介绍简单的排列组合和概率计算的概念、原理和应用,并提供一些练习题供读者巩固所学知识。
1. 排列的概念和计算方法排列是指从给定的一组对象中,选取若干个对象按照一定的顺序排列组合的方式。
在排列中,每个对象只能使用一次。
例如,有3个不同的字母A、B、C,从中选取2个字母排列,可以得到以下6种排列:AB、AC、BA、BC、CA、CB。
计算排列的方式为:使用阶乘的方法,即对于给定的n个对象中,选取r个对象排列,计算公式为P(n, r) = n!/(n-r)!,其中n!表示n的阶乘。
2. 组合的概念和计算方法组合是指从给定的一组对象中,选取若干个对象按照任意顺序排列组合的方式。
在组合中,每个对象只能使用一次。
例如,有3个不同的字母A、B、C,从中选取2个字母组合,可以得到以下3种组合:AB、AC、BC。
计算组合的方式为:使用阶乘的方法,即对于给定的n个对象中,选取r个对象组合,计算公式为C(n, r) = n!/(r!(n-r)!)。
3. 概率的概念和计算方法概率是指某个事件发生的可能性大小。
概率的计算方法可以通过排列组合的方式得到。
对于一个随机事件A,其概率的计算公式为P(A) = 事件A发生的总数/总的可能发生的事件数。
例如,从一副扑克牌中取出5张牌,计算其中4张是红心牌的概率。
首先计算红心牌的总数,扑克牌中共有52张牌,其中红心总数为13张,因此红心牌的总数为C(13, 4)。
然后计算总的可能取牌的事件数,即从52张牌中取出5张牌,其计算公式为C(52, 5)。
最后,将红心牌的总数除以总的可能取牌的事件数即可得到概率。
4. 应用案例排列组合和概率计算在现实生活中有许多应用。
以下是几个常见的案例:a. 彩票中奖概率计算:彩票中奖概率的计算就是应用了排列组合和概率计算的原理。
通过计算选中的号码在所有可能的号码组合中所占的比例,得到中奖的概率大小。
利用排列组合解决概率问题的技巧
利用排列组合解决概率问题的技巧在数学领域中,概率论是一门涉及到研究随机现象的科学。
在日常生活中,概率论也经常被用来解决一些实际的问题。
而对于我们来说,掌握概率计算的技巧可以让我们更便捷地解决问题。
本篇文章将分享利用排列组合解决概率问题的技巧,一起来看看吧。
一、概率初步在深入探讨如何利用排列组合解决概率问题之前,我们需要先了解一些概率论的基础知识。
概率的计算基于一个简单的基本规则:当每个事件的发生都是互相独立且等可能发生时,我们可以通过以下公式计算概率:P(A) = 某个事件符合要求的可能性 / 所有事件的可能性其中P(A)表示事件A发生的概率。
例如,当我们掷一个骰子,得出点数为1的概率是1/6,这个计算公式就适用。
总计可能发生的结果数为6个,而骰子上有且只有一个1,所以事件发生的可能性为1。
因此,得出点数为1的概率为1/6。
二、什么是排列组合?排列组合是数学中用于计算的两种基本方法之一,经常被用来解决概率问题。
以下简单介绍一下排列组合的基本概念。
排列:在数学中,排列表示从n个不同元素中取出r个元素进行排列,共有多少种不同的排列方式。
排列通常用P(n,r)表示。
计算排列的方程式如下:P(n,r) = n! / (n-r)!其中,n!表示n的阶乘,即n(n-1)(n-2)……2*1。
当n=4,r=2时,公式计算结果为 P(4,2) = 12。
组合:组合是从n个不同的元素中选择r个元素形成集合的所有方式的总数。
组合通常用C(n,r)表示。
用公式计算组合的方法如下所示:C(n,r) = (n!) / [(n-r)!*r!]当n=4,r=2时,公式计算结果为C(4,2)=6。
排列组合有很多实际应用,例如在某场比赛中,有8名选手参赛,那么前3名的排名方式有多少种?用排列计算即为P(8,3)=8*7*6=336。
另一个例子,在班级内,有10名同学,其中5名男生和5名女生,如果随机选择两名同学,他们俩都是男生的概率是多少?用组合计算即为C(5,2)/C(10,2)=10/45。
概率与排列组合问题的求解思路
概率与排列组合问题的求解思路概率与排列组合是初中数学中的重要内容,也是中学生常常遇到的难点。
在解决这类问题时,我们需要掌握一些基本的思路和方法。
本文将通过具体的例子,详细介绍概率与排列组合问题的求解思路,帮助中学生和他们的父母更好地理解和应用这些知识。
一、概率问题的求解思路概率问题是我们在日常生活中经常遇到的,比如抛硬币、掷骰子等。
在解决概率问题时,我们需要明确事件的总数和有利事件的总数,从而计算出概率。
举个例子,假设有一个装有10个红球和5个蓝球的袋子,从中随机取出一个球。
求取到红球的概率。
解题思路:1. 确定事件的总数:袋子中共有15个球,所以事件的总数为15。
2. 确定有利事件的总数:袋子中有10个红球,所以有利事件的总数为10。
3. 计算概率:概率等于有利事件的总数除以事件的总数,即10/15=2/3。
通过上述例子,我们可以看到解决概率问题的关键在于确定事件的总数和有利事件的总数,并进行相应的计算。
二、排列组合问题的求解思路排列组合问题是数学中的经典问题,涉及到对一组元素进行排列或组合的方式。
在解决排列组合问题时,我们需要根据问题的具体要求,选择合适的方法进行求解。
举个例子,假设有5个人参加比赛,其中有3个奖项,求获奖的可能性。
解题思路:1. 确定问题的类型:根据题目要求,这是一个组合问题,因为我们只关心获奖的人,而不关心他们获得奖项的顺序。
2. 确定元素的总数和要选择的个数:参赛人数为5人,要选择的个数为3个。
3. 使用组合公式进行计算:组合公式为C(n,m)=n!/(m!(n-m)!),其中n为元素的总数,m为要选择的个数。
代入数据计算得到C(5,3)=10。
4. 得出结论:获奖的可能性有10种。
通过上述例子,我们可以看到解决排列组合问题的关键在于确定问题的类型,选择合适的方法进行计算,并根据具体的要求得出结论。
综上所述,概率与排列组合问题的求解思路需要掌握一些基本的方法和技巧。
在解决概率问题时,我们需要确定事件的总数和有利事件的总数,并进行相应的计算;在解决排列组合问题时,我们需要确定问题的类型,选择合适的方法进行计算,并根据具体的要求得出结论。
利用排列组合求解概率问题
利用排列组合求解概率问题概率问题是数学中非常重要的一个分支,而排列组合则是解决概率问题中常用的一种数学方法。
在这篇文章中,我们将深入探讨如何利用排列组合来解决概率问题。
一、排列组合的定义在正式探讨如何利用排列组合来解决概率问题之前,我们先来了解一下什么是排列组合。
排列指的是从$n$个不同元素中,任取$m(m \le n)$个元素进行排列的不同方式总数,记作$A_{n}^{m}$。
我们可以利用以下公式来计算排列的总数:$A_{n}^{m} = \frac{n!}{(n-m)!}$组合指的是从$n$个不同元素中,任取$m(m \le n)$个元素组成的不同子集总数,记作$C_{n}^{m}$ 或$\binom{n}{m}$。
我们可以利用以下公式来计算组合的总数:$C_{n}^{m}=\frac{n!}{m!(n-m)!}$因此,排列和组合可以用来解决不同的问题,比如概率问题。
二、下面我们来看几种利用排列组合求解概率问题的方法。
1. 可重复排列问题可重复排列指的是从$n$个可重复的元素中,任取$m(m \le n)$个元素进行排列的不同方式总数,记作$n^{m}$。
例如,一个只有红、黄、蓝三种颜色的小球,从中任意取出5个小球(可以重复取),共有多少种不同的取法?由于每个位置都可以重复出现三种颜色,因此总共的取法数为$3^{5}=243$。
2. 不可重复排列问题不可重复排列指的是从$n$个不同元素中,任取$m(m \le n)$个元素进行排列,且每个元素只能使用一次的不同方式总数,记作$A_{n}^{m}$。
例如,一个有9个不同字母的单词,从中任意取出5个字母,组成一个新的5字母单词,共有多少种不同的取法?由于每个字母只能用一次,因此共有$A_{9}^{5}=15120$种不同的取法。
3. 不可重复组合问题不可重复组合指的是从$n$个不同元素中,任取$m(m \le n)$个元素组成的不同子集总数,记作$C_{n}^{m}$。
高中数学排列组合与概率结合解题技巧
高中数学排列组合与概率结合解题技巧在高中数学中,排列组合和概率是两个重要且常见的概念。
它们在解题过程中经常结合使用,能够帮助我们解决各种实际问题。
本文将介绍一些排列组合与概率结合解题的技巧,并通过具体题目进行说明和分析,以帮助高中学生提高解题能力。
一、排列组合与概率的基本概念回顾在开始讨论解题技巧之前,我们先回顾一下排列组合与概率的基本概念。
排列是指从一组元素中选取若干个进行排列,排列的顺序很重要。
当从n个元素中选取r个进行排列时,排列数用符号P表示,计算公式为P(n,r) = n! / (n-r)!组合是指从一组元素中选取若干个进行组合,组合的顺序不重要。
当从n个元素中选取r个进行组合时,组合数用符号C表示,计算公式为C(n,r) = n! / (r! * (n-r)!)概率是指某一事件发生的可能性。
概率的计算公式为P(A) = 事件A发生的次数 / 总的可能性次数。
二、排列组合与概率结合解题技巧1. 使用排列组合计算总的可能性次数在解决概率问题时,有时我们需要计算总的可能性次数。
这时,我们可以利用排列组合的知识来计算。
例如,有5个红球和3个蓝球,从中任选3个球,求选出的3个球中至少有一个红球的概率。
解答:我们可以利用排列组合的知识来计算选出的3个球中至少有一个红球的总的可能性次数。
首先,我们可以计算选出3个球中没有红球的情况,即选出的3个球都是蓝球的情况。
根据组合的计算公式,C(3,3) = 1,表示选出3个球中都是蓝球的情况只有1种可能。
接下来,我们可以计算选出3个球中只有1个红球的情况,即选出的3个球中有2个蓝球和1个红球的情况。
根据排列的计算公式,P(5,1) = 5,表示选出1个红球的可能性有5种,而P(3,2) = 3,表示选出2个蓝球的可能性有3种。
因此,选出3个球中只有1个红球的情况共有5 * 3 = 15种可能。
最后,我们可以计算选出3个球中有2个红球的情况,即选出的3个球中有1个蓝球和2个红球的情况。
排列组合概率例题与讲解
排列组合概率例题与讲解排列、组合与概率一、基本知识点回顾:(一)排列、组合1、知识结构表:2、两个基本原理:(1)分类计数原理(2)分步计数原理3、排列(1)排列、排列数定义(2)排列数公式:(3)全排列公式:4、组合(1)组合、组合数定义(2)组合数公式:(3)组合数性质:①②③④⑤即:5、思想方法(1)解排列组合应用题的基本思路:①将具体问题抽象为排列组合问题,是解排列组合应用题的关键一步②对“组合数”恰当的分类计算是解组合题的常用方法;③是用“直接法”还是用“间接法”解组合题,其前提是“正难则反”;(2)解排列组合题的基本方法:①优限法:元素分析法: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;②排异法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。
③分类处理:某些问题总体不好解决时,常常分成若干类,再由分类计数原理得出结论;注意:分类不重复不遗漏。
④分步处理:对某些问题总体不好解决时,常常分成若干步,再由分步计数原理解决;在解题过程中,常常要既要分类,以要分步,其原则是先分类,再分步。
⑤插空法:某些元素不能相邻或某些元素要在某特殊位置时可采用插空法,即先安排好没有限制元条件的元素,然后再把有限制条件的元素按要求插入排好的元素之间。
⑥捆绑法:把相邻的若干个特殊元素“捆绑”为一个大元素,然后再与其余“普通元素”全排列,最后再“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列。
⑦穷举法:将所有满足题设条件的排列与组合逐一列举出来;这种方法常用于方法数比较少的问题。
(二)二项式定理历年高考中对二项式定理的考查主要有以下两种题型:1、求二项展开式中的指定项问题:方法主要是运用二项式展开的通项公式;2、求二项展开式中的多个系数的和:此类问题多用赋值法;要注意二项式系数与项的系数的区别;(三)概率1、随机事件的概率2、等可能事件的概率:如果一次试验中可能出现的结果有n个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率都是,如果某个事件A包容的结果有m个,那么事件A的概率;3、互斥事件的概率:(1)互斥事件:试验时不可能同时发生的两个事件叫做互斥事件;对立事件:试验时如果两个互斥事件A、B必有一个发生,那么称A、B为对立事件;(2)互斥事件有一个发生的概率:设A、B互斥,把A、B中有一个发生的事件记为A+B,则有:P(A+B)=P(A)+P(B)(3)把一个事件A的对立事件记为,则:4、相互独立事件的概率:(1)相互独立事件:事件A是否发生对事件B发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件;(2)相互独立事件同时发生的概率:两个相互独立事件A、B同时发生的事件记作,则:(3)独立重复试验:如果一次试验中某事件发生的概率是p,那么n次独立重复试验中这个事件恰好发生k次的概率为:5、解概率题关键是把应用题转化为相应的概率模型,即要弄清所求事件是属于何种事件,然后利用相关的公式进行计算。
高中数学中的排列组合概率解题方法与实例分析
高中数学中的排列组合概率解题方法与实例分析在高中数学的学习中,排列组合以及概率是重要的概念和解题方法。
本文将探讨排列组合概率的相关概念和解题方法,并通过实例分析来加深对这些知识的理解与应用。
一、排列组合概率的基本概念排列与组合是数学中研究对象的不同排列方式和组合方式。
在解决实际问题的过程中,我们经常需要考虑某些事件的排列或组合情况,而概率则是研究事件发生可能性大小的数学工具。
1. 排列:排列是指从给定元素集合中取出若干元素进行排列的方式。
排列可以分为有放回排列和无放回排列两种情况。
- 有放回排列:从n 个元素中选取r 个元素,每个元素取出后放回。
根据排列的性质,有放回排列的总数为 n^r。
- 无放回排列:从 n 个元素中选取 r 个元素,每个元素取出后不放回。
根据排列的性质,无放回排列的总数为 n!/(n-r)!2. 组合:组合是指从给定元素集合中取出若干元素进行组合的方式。
组合同样可以分为有放回组合和无放回组合两种情况。
- 有放回组合:从n 个元素中选取r 个元素,每个元素取出后放回。
根据组合的性质,有放回组合的总数为 (n+r-1)C(r)。
- 无放回组合:从 n 个元素中选取 r 个元素,每个元素取出后不放回。
根据组合的性质,无放回组合的总数为 n!/((n-r)!r!)3. 概率:概率是用来描述一个事件发生的可能性大小的数值。
在排列组合中,概率可以通过总数的比例来计算。
- 排列的概率:排列的概率可以通过某个事件的排列数与总排列数的比例来计算。
- 组合的概率:组合的概率可以通过某个事件的组合数与总组合数的比例来计算。
二、排列组合概率的解题方法在高中数学中,我们经常遇到需要用到排列组合概率的解题情况。
以下将介绍几种常见的解题方法。
1. 利用排列与组合的性质:根据排列与组合的性质进行计算,求解事件的排列数或组合数,从而计算概率。
2. 利用二项式定理:二项式定理可以用来展开两个数之和的幂。
在计算排列组合与概率时,可以利用二项式定理简化计算过程。
排列组合与概率原理及解题技巧
排列组合与概率原理及解题技巧一、基础知识1.加法原理:做一件事有n 类办法,在第1类办法中有m 1种不同的方法,在第2类办法中有m 2种不同的方法,……,在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事一共有N=m 1+m 2+…+m n 种不同的方法。
2.乘法原理:做一件事,完成它需要分n 个步骤,第1步有m 1种不同的方法,第2步有m 2种不同的方法,……,第n 步有m n 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。
3.排列与排列数:从n 个不同元素中,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,从n 个不同元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用m n A 表示,m n A =n(n-1)…(n-m+1)=)!(!m n n -,其中m,n∈N,m ≤n,注:一般地0n A =1,0!=1,n n A =n!。
4.N 个不同元素的圆周排列数为nA nn =(n-1)!。
5.组合与组合数: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,即从n 个不同元素中不计顺序地取出m 个构成原集合的一个子集。
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m n C 表示:.)!(!!!)1()1(m n m n m m n n n C m n -=+--=6.组合数的基本性质:(1)m n n m n C C -=;(2)11--+=n nm n m n C C C ;(3)knk n C C kn =--11;(4)n nk kn n nn n C C C C 2010==+++∑= ;(5)111++++-=+++k m k k m k k k k k C C C C ;(6)k n m n m k k n C C C --=。
高中数学概率计算中的排列与组合技巧
高中数学概率计算中的排列与组合技巧在高中数学中,概率计算是一个重要的内容,而排列与组合是概率计算中常用的技巧。
本文将重点介绍排列与组合的概念和应用,通过具体的题目举例,解析其中的考点,并给出解题技巧和指导。
一、排列的概念和应用排列是指从一组元素中选取若干个元素按照一定的顺序排列的方式。
在排列中,元素的顺序是重要的。
例如,从数字1、2、3中选取2个数字进行排列,可以得到以下6种情况:12、21、13、31、23、32。
排列的计算公式为P(n, k) = n! / (n-k)!,其中n表示元素的总个数,k表示选取的元素个数。
在计算排列时,需要注意元素的顺序和重复的情况。
考点举例:题目:某班有10个学生,要从中选出3名学生参加数学竞赛,问有多少种不同的选取方式?解析:根据题目中的条件,可以知道这是一个排列问题。
从10个学生中选取3名学生进行排列,计算公式为P(10, 3) = 10! / (10-3)! = 720。
解题技巧:1. 理解题目中的条件,确定是排列还是组合问题。
2. 根据公式计算排列的个数。
3. 注意元素的顺序和重复的情况。
二、组合的概念和应用组合是指从一组元素中选取若干个元素按照任意顺序组合的方式。
在组合中,元素的顺序是不重要的。
例如,从数字1、2、3中选取2个数字进行组合,可以得到以下3种情况:12、13、23。
组合的计算公式为C(n, k) = n! / (k! * (n-k)!),其中n表示元素的总个数,k表示选取的元素个数。
在计算组合时,需要注意元素的顺序和重复的情况。
考点举例:题目:某班有10个学生,要从中选出3名学生组成一个小组,问有多少种不同的组合方式?解析:根据题目中的条件,可以知道这是一个组合问题。
从10个学生中选取3名学生进行组合,计算公式为C(10, 3) = 10! / (3! * (10-3)!) = 120。
解题技巧:1. 理解题目中的条件,确定是排列还是组合问题。
高中数学排列组合与概率分布解题技巧
高中数学排列组合与概率分布解题技巧在高中数学中,排列组合与概率分布是一个重要的考点,也是学生们普遍认为较为困难的部分。
本文将介绍一些解题技巧,帮助学生更好地理解和应用排列组合与概率分布的知识。
一、排列组合的基础知识排列和组合是排列组合学中的两个基本概念。
排列指的是从一组元素中选取若干个元素按照一定的顺序进行排列,而组合则是从一组元素中选取若干个元素,不考虑顺序。
在解题时,我们需要根据题目要求确定使用排列还是组合的方法。
例如,有5个人,从中选取3个人组成一支篮球队,问有多少种不同的组合方式?解题思路:由于篮球队员的顺序不影响最终结果,所以这是一个组合问题。
根据组合的定义,我们可以使用组合公式C(n,m) = n! / (m!(n-m)!)来计算。
代入题目中的数据,即C(5,3) = 5! / (3!(5-3)!) = 10种不同的组合方式。
二、排列组合的应用排列组合在实际生活中有着广泛的应用,尤其是在概率问题中。
下面我们通过一个例题来说明排列组合在概率分布中的应用。
例题:有5个红球和7个蓝球,从中任意取出3个球,问其中至少有2个红球的概率是多少?解题思路:这是一个概率问题,我们需要计算满足条件的事件发生的概率。
根据题目要求,我们可以将问题分解为两个部分:至少有2个红球和3个红球。
然后分别计算这两个事件发生的概率,最后将两个概率相加即可得到答案。
1. 至少有2个红球的概率:可以分解为有2个红球和有3个红球两种情况。
对于有2个红球的情况,我们可以从5个红球中选取2个,然后从7个蓝球中选取1个,所以概率为C(5,2) * C(7,1) / C(12,3)。
同理,对于有3个红球的情况,概率为C(5,3) * C(7,0) / C(12,3)。
2. 将两个概率相加,即可得到最终结果。
通过以上计算,我们可以得到至少有2个红球的概率。
三、举一反三除了以上的例题,排列组合与概率分布还可以应用于更多的问题中。
在解题时,我们需要根据具体情况选择合适的方法。
排列组合概率问题解题技巧
排列组合和概率问题在数学、统计学以及计算机科学等领域中经常遇到,解题时可以遵循以下一些技巧:1. 明确问题类型:- 排列(Permutation):涉及对有限集合中的元素进行排序,考虑顺序的不同。
例如,从n个不同元素中取出m个进行排列。
- 组合(Combination):同样是从n个不同元素中取出m个,但不考虑选取的顺序。
2. 公式记忆与应用:- 排列数公式:从n个不同元素中取出m个进行排列的数量为P(n, m) = n! / (n-m)!- 组合数公式:从n个不同元素中取出m个进行组合的数量为C(n, m) = P(n, m) / m! = n! / [m!(n-m)!]3. 区分有无重复元素:- 如果元素可重复选择,则需考虑使用多重集的概念或直接计算每个位置的可能性之积。
- 如果元素不可重复选择,则直接应用排列或组合公式。
4. 利用概率定义:- 概率= 有利情况数/ 总可能情况数- 在解决概率问题时,首先确定总共有多少种可能的情况,然后确定满足条件的“有利”情况有多少种。
5. 树状图和列表法:- 对于较复杂的问题,可以通过画出树状图或列举所有可能的组合方式来直观分析问题。
6. 排列组合结合概率思想:- 当涉及到概率时,先计算总的事件数量(即样本空间),再计算所求事件的数量,最后用所求事件数量除以总的事件数量得到概率。
7. 分步解决和分类讨论:- 对于多步骤或多阶段的选择问题,可采用分步计数的方法,每一步骤分别进行排列或组合计算。
- 若存在多种可能性,需要根据不同的条件分类讨论并求和。
8. 计算器和编程辅助:- 对于较大的数值计算,可以借助计算器或者编写程序进行快速准确的计算。
9. 练习与理解:- 大量做题是掌握排列组合和概率技巧的关键,通过不断实践加深对原理的理解,并培养快速识别问题类型的能力。
以上是一些基本的解题技巧,具体应用还需要结合实际题目灵活运用。
排列组合概率题解题技巧
排列组合概率题解题技巧排列组合概率题解题技巧有哪些?怎么样解决这类问题?下面是小编为大家整理的关于排列组合概率题解题技巧,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!排列组合概率题解题技巧1.排列、组合、概率与错位公式2.排列组合概率解题思路——分类法3.例题1:繁琐的计算导致正确率变低4.例题2:通过选项思考暴力的可能性5.例题3:极为简单,一半做错的题6.例题4:分不同情况考虑安排方案7.例题5:分不同情况考虑安排方案8.例题6:理解排列组合题的关键一、排列、组合、概率与错位公式「数量关系」板块中的「排列、组合、概率」方面的题目每年必考、国考省考都会考,而此类题的难度一般较高,因此掌握它们的解题方法是非常有必要的。
总体来说,此类题目的公式非常简单,大致只有三个半,即排列公式、组合公式、概率公式和错位排列公式。
(1)排列公式A(总个数,选出排列的个数)特点是每个个体有「排列」的独特性,谁先选、谁后选会影响结果。
例如5个人选3个排队,5个项目选3个先后完成,两种情况的运算均为:A(5,3)=5×4×3=60种方式(2)组合公式C(总个数,选出组合的个数)特点是每个个体没有「排列」的独特性,谁先选、谁后选都不影响结果。
例如5个人选3个参加比赛,5个项目选3个于今年内完成(不要求完成顺序),则运算均为:C(5,3)=C(5,2)=5×4÷(1×2)=10种方式注意C(5,3)一般要转换为C(5,2),其原因是:C(5,3)=5×4×3÷(1×2×3)=5×4÷2,中间要约去3,因此可能会多花两三秒钟,故要尽量节约时间。
注:排列组合公式很好记忆,由于公考中考察的「排列组合概率」题的数值不会很大,因此在实际考试中,直接在纸上用笔列草稿即可:总数×(总数-1)×(总数-2)×……一直让相乘数字的个数达到「选出的个数」,即为排列公式;再从1开始乘,乘到「选出的个数」,用排列公式得出的结果除以该数即为「组合公式」。
数学排列组合与概率题解题技巧汇总
数学排列组合与概率题解题技巧汇总数学是一门令人又爱又恨的学科,而其中的排列组合与概率更是让很多人头痛的难题。
然而,只要掌握一些解题技巧,这些难题也能迎刃而解。
本文将汇总一些数学排列组合与概率题解题技巧,帮助读者更好地应对这些问题。
1. 排列组合的基本概念排列组合是数学中的一个重要概念,它涉及到对象的选择、排序和组合。
在排列组合中,有两个基本概念:排列和组合。
排列是指从一组对象中按照一定的顺序选择若干个对象的方式,而组合则是指从一组对象中选择若干个对象,不考虑顺序。
2. 排列组合的计算方法在解决排列组合问题时,我们可以利用一些计算方法来简化计算。
其中,最常用的方法有乘法原理和加法原理。
乘法原理指的是将多个独立事件的可能性相乘,得到总的可能性。
而加法原理则是将多个互斥事件的可能性相加,得到总的可能性。
3. 概率的计算方法概率是指某个事件发生的可能性,它是一个介于0和1之间的数。
在计算概率时,我们可以利用频率和几何概率两种方法。
频率概率是指通过实验或观察来确定事件发生的可能性,而几何概率则是指通过几何模型来计算事件发生的可能性。
4. 使用排列组合解决问题排列组合在解决实际问题时有着广泛的应用。
例如,在考试中,我们经常会遇到选择题和填空题。
对于选择题,我们可以利用排列组合的方法来计算正确答案的可能性。
而对于填空题,我们可以利用组合的方法来计算填空的可能性。
5. 使用概率解决问题概率在解决实际问题时也有着广泛的应用。
例如,在赌博游戏中,我们可以利用概率来计算赢的可能性。
而在保险业中,我们可以利用概率来计算保险索赔的可能性。
6. 注意排列组合与概率的区别在解决问题时,我们要注意排列组合与概率的区别。
排列组合是指从一组对象中选择若干个对象的方式,而概率则是指某个事件发生的可能性。
因此,在解决问题时,我们要根据具体情况选择使用排列组合还是概率的方法。
7. 题目分析与解题思路在解决排列组合与概率问题时,我们首先要对题目进行分析,确定问题的具体要求。
高中数学排列与组合的概率题解思路分享
高中数学排列与组合的概率题解思路分享在高中数学中,排列与组合是一个重要的概念,它们在解决实际问题中起着至关重要的作用。
而概率题则是排列与组合的一个重要应用方向,通过概率题的解答,我们可以更好地理解排列与组合的概念和应用。
本文将通过具体的题目举例,分析解题思路,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用排列与组合的概率题。
一、排列与组合的基本概念回顾在开始解答概率题之前,我们首先需要回顾一下排列与组合的基本概念。
排列是指从n个不同元素中取出m个元素进行排列,排列的结果是有序的。
组合则是指从n个不同元素中取出m个元素进行组合,组合的结果是无序的。
例如,有5个人要从10个不同的座位中选取3个座位坐下,问有多少种不同的坐法?解答:根据排列的定义,我们可以知道,这是一个从10个不同元素中取出3个元素进行排列的问题,即A(10, 3)。
根据排列的计算公式,我们可以得到A(10, 3) = 10! / (10-3)! = 10 × 9 × 8 = 720种不同的坐法。
二、概率题的解题思路在解答概率题时,我们需要先确定事件的样本空间,然后计算出事件发生的可能性,即事件的概率。
在计算概率时,我们可以利用排列与组合的概念来简化计算过程。
例如,有4个红球和6个蓝球,从中任取3个球,问取到2个红球的概率是多少?解答:首先,我们需要确定事件的样本空间。
从4个红球和6个蓝球中任取3个球,共有C(10, 3)种可能的取法。
接下来,我们需要计算取到2个红球的可能性。
我们可以将这个事件分解为两个子事件:取到2个红球和1个蓝球的情况,以及取到3个红球的情况。
对于取到2个红球和1个蓝球的情况,我们可以先从4个红球中任取2个红球,再从6个蓝球中任取1个蓝球,共有C(4, 2) × C(6, 1)种可能的取法。
对于取到3个红球的情况,我们可以直接从4个红球中任取3个红球,共有C(4, 3)种可能的取法。
最后,我们将两个子事件的取法相加,即可得到取到2个红球的总共可能的取法。
如何利用排列组合解决概率问题
如何利用排列组合解决概率问题在解决概率问题时,排列组合是一种常用的方法。
通过排列组合的计算,可以求解事件发生的可能性以及各种可能的情况数量。
本文将介绍如何利用排列组合解决概率问题,并提供相关示例。
一、概率的定义和基本原理概率是描述事件发生可能性的数值,通常用0到1之间的实数表示。
概率越接近1,表示事件发生的可能性越大;概率越接近0,表示事件发生的可能性越小。
概率的计算受到排列和组合的影响。
二、排列问题的解决方法排列是指从一组元素中按照一定的顺序取出若干元素,形成一个有序的排列。
排列问题通常涉及到“有放回”和“无放回”两种情况。
1. 有放回排列在有放回排列中,每次取出的元素放回原来的位置后再进行下一次的取出。
有放回排列的计算公式为:P(n, m) = n^m其中,P(n, m)表示从n个元素中取出m个元素进行排列的方案数。
示例1:如果有4个不同的球(红、黄、蓝、绿),现在从中取出3个球进行排列,请问一共有多少种不同的排列方式?解:根据有放回排列的计算公式,可以得到:P(4, 3) = 4^3 = 64因此,一共有64种不同的排列方式。
2. 无放回排列在无放回排列中,每次取出的元素不放回原来的位置,所以每次取出的元素数量会递减。
无放回排列的计算公式为:P'(n, m) = n(n-1)(n-2)...(n-m+1) = n!/(n-m)!其中,P'(n, m)表示从n个元素中取出m个元素进行排列的方案数,n!表示n的阶乘。
示例2:某班有10个学生,现要从中选出3名学生组成一个小组,请问一共有多少种不同的组合方式?解:根据无放回排列的计算公式,可以得到:P'(10, 3) = 10!/(10-3)! = 10!/7! = 10*9*8 = 720因此,一共有720种不同的组合方式。
三、组合问题的解决方法组合是指从一组元素中按照一定的顺序取出若干元素,形成一个无序的组合。
组合问题只涉及到“无放回”的情况。
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排列组合与概率原理及解题技巧一、基础知识1.加法原理:做一件事有n 类办法,在第1类办法中有m 1种不同的方法,在第2类办法中有m 2种不同的方法,……,在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事一共有N=m 1+m 2+…+m n 种不同的方法。
2.乘法原理:做一件事,完成它需要分n 个步骤,第1步有m 1种不同的方法,第2步有m 2种不同的方法,……,第n 步有m n 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。
3.排列与排列数:从n 个不同元素中,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,从n 个不同元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用m n A 表示,mn A =n(n-1)…(n-m+1)=)!(!m n n -,其中m,n ∈N,m ≤n,注:一般地0n A =1,0!=1,nn A =n!。
4.N 个不同元素的圆周排列数为nA n n =(n-1)!。
5.组合与组合数: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,即从n 个不同元素中不计顺序地取出m 个构成原集合的一个子集。
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mn C 表示:.)!(!!!)1()1(m n m n m m n n n C m n -=+--=6.组合数的基本性质:(1)m n n m n C C -=;(2)11--+=n nm n m n C C C ;(3)kn k n C C kn =--11;(4)n nk k n n nnnC C C C 2010==+++∑= ;(5)111++++-=+++k m k k m k k k k k C C C C ;(6)kn m n m k k n C C C --=。
7.定理1:不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解的个数为11--n r C 。
[证明]将r 个相同的小球装入n 个不同的盒子的装法构成的集合为A ,不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解构成的集合为B ,A 的每个装法对应B 的唯一一个解,因而构成映射,不同的装法对应的解也不同,因此为单射。
反之B 中每一个解(x 1,x 2,…,x n ),将x i 作为第i 个盒子中球的个数,i=1,2,…,n ,便得到A 的一个装法,因此为满射,所以是一一映射,将r 个小球从左到右排成一列,每种装法相当于从r-1个空格中选n-1个,将球分n 份,共有11--n r C 种。
故定理得证。
推论1 不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的非负整数解的个数为.1rr n C -+推论2 从n 个不同元素中任取m 个允许元素重复出现的组合叫做n 个不同元素的m 可重组合,其组合数为.1mm n C -+8.二项式定理:若n ∈N +,则(a+b)n=nn n r r n r n n n n n n n b C b a C b a C b aC a C +++++---222110.其中第r+1项T r+1=rnr r n r n C b a C ,-叫二项式系数。
9.随机事件:在一定条件下可能发生也可能不发生的事件叫随机事件。
在大量重复进行同一试验时,事件A 发生的频率nm总是接近于某个常数,在它附近摆动,这个常数叫做事件A 发生的概率,记作p(A),0≤p(A)≤1.10.等可能事件的概率,如果一次试验中共有n 种等可能出现的结果,其中事件A 包含的结果有m 种,那么事件A 的概率为p(A)=.nm 11.互斥事件:不可能同时发生的两个事件,叫做互斥事件,也叫不相容事件。
如果事件A 1,A 2,…,A n 彼此互斥,那么A 1,A 2,…,A n 中至少有一个发生的概率为 p(A 1+A 2+…+A n )= p(A 1)+p(A 2)+…+p(A n ).12.对立事件:事件A ,B 为互斥事件,且必有一个发生,则A ,B 叫对立事件,记A 的对立事件为A 。
由定义知p(A)+p(A )=1.13.相互独立事件:事件A (或B )是否发生对事件B (或A )发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件。
14.相互独立事件同时发生的概率:两个相互独立事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。
即p(A •B)=p(A)•p(B).若事件A 1,A 2,…,A n 相互独立,那么这n 个事件同时发生的概率为p(A 1•A 2• … •A n )=p(A 1)•p(A 2)• … •p(A n ).15.独立重复试验:若n 次重复试验中,每次试验结果的概率都不依赖于其他各次试验的结果,则称这n 次试验是独立的.16.独立重复试验的概率:如果在一次试验中,某事件发生的概率为p,那么在n 次独立重复试验中,这个事件恰好发生k 次的概率为p n (k)=kn C •p k(1-p)n-k.17.离散型随机为量的分布列:如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫随机变量,例如一次射击命中的环数ξ就是一个随机变量,ξ可以取的值有0,1,2,…,10。
如果随机变量的可能取值可以一一列出,这样的随机变量叫离散型随机变量。
一般地,设离散型随机变量ξ可能取的值为x 1,x 2,…,x i ,…,ξ取每一个值x i (i=1,2,…)的概率p(ξ=x i )=p i ,则称表为随机变量ξ的概率分布,简称ξ的分布列,称E ξ=x 1p 1+x 2p 2+…+x n p n +…为ξ的数学期望或平均值、均值、简称期望,称D ξ=(x 1-E ξ)2•p 1+(x 2-E ξ)2•p 2+…+(x n -E ξ)2p n +…为ξ的均方差,简称方差。
ξD 叫随机变量ξ的标准差。
18.二项分布:如果在一次试验中某事件发生的概率是p ,那么在n 次独立重复试验中,这个事件恰好发生k 次的概率为p(ξ=k)=kn k k n q p C -, ξ的分布列为此时称ξ服从二项分布,记作ξ~B(n,p).若ξ~B(n,p),则E ξ=np,D ξ=npq,以上q=1-p.19.几何分布:在独立重复试验中,某事件第一次发生时所做试验的次数ξ也是一个随机变量,若在一次试验中该事件发生的概率为p ,则p(ξ=k)=q k-1p(k=1,2,…),ξ的分布服从几何分布,E ξ=p1,D ξ=2pq(q=1-p).二、方法与例题 1.乘法原理。
例1 有2n 个人参加收发电报培训,每两个人结为一对互发互收,有多少种不同的结对方式?[解] 将整个结对过程分n 步,第一步,考虑其中任意一个人的配对者,有2n-1种选则;这一对结好后,再从余下的2n-2人中任意确定一个。
第二步考虑他的配对者,有2n-3种选择,……这样一直进行下去,经n 步恰好结n 对,由乘法原理,不同的结对方式有 (2n-1)×(2n-3)×…×3×1=.)!(2)!2(n n n ⋅2.加法原理。
例2 图13-1所示中没有电流通过电流表,其原因仅因为电阻断路的可能性共有几种?[解] 断路共分4类:1)一个电阻断路,有1种可能,只能是R 4;2)有2个电阻断路,有24C -1=5种可能;3)3个电阻断路,有34C =4种;4)有4个电阻断路,有1种。
从而一共有1+5+4+1=11种可能。
3.插空法。
例3 10个节目中有6个演唱4个舞蹈,要求每两个舞蹈之间至少安排一个演唱,有多少种不同的安排节目演出顺序的方式?[解] 先将6个演唱节目任意排成一列有66A 种排法,再从演唱节目之间和前后一共7个位置中选出4个安排舞蹈有47A 种方法,故共有4766A A ⨯=604800种方式。
4.映射法。
例4 如果从1,2,…,14中,按从小到大的顺序取出a 1,a 2,a 3使同时满足:a 2-a 1≥3,a 3-a 2≥3,那么所有符合要求的不同取法有多少种?[解] 设S={1,2,…,14},'S ={1,2,…,10};T={(a 1,a 2,a 3)| a 1,a 2,a 3∈S,a 2-a 1≥3,a 3-a 2≥3},'T ={('3'2'1,,a a a )∈'3'2'1'3'2'1,',,|'a a a S a a a S <<∈},若'),,('3'2'1T a a a ∈,令4,2,'33'22'11+=+==a a a a a a ,则(a 1,a 2,a 3)∈T,这样就建立了从'T 到T 的映射,它显然是单射,其次若(a 1,a 2,a 3)∈T,令4,2,'33'22'11-=-==a a a a a a ,则'),,('3'2'1T a a a ∈,从而此映射也是满射,因此是一一映射,所以|T|=310|'|C T ==120,所以不同取法有120种。
5.贡献法。
例5 已知集合A={1,2,3,…,10},求A 的所有非空子集的元素个数之和。
[解] 设所求的和为x ,因为A 的每个元素a ,含a 的A 的子集有29个,所以a 对x 的贡献为29,又|A|=10。
所以x=10×29.[另解] A 的k 元子集共有kC 10个,k=1,2,…,10,因此,A 的子集的元素个数之和为=+++=+++)(101029919091010210110C C C C C C 10×29。
6.容斥原理。
例6 由数字1,2,3组成n 位数(n ≥3),且在n 位数中,1,2,3每一个至少出现1次,问:这样的n 位数有多少个?[解] 用I 表示由1,2,3组成的n 位数集合,则|I|=3n ,用A 1,A 2,A 3分别表示不含1,不含2,不含3的由1,2,3组成的n 位数的集合,则|A 1|=|A 2|=|A 3|=2n,|A 1 A 2|=|A 2 A 3|=|A 1 A 3|=1。
|A 1 A 2 A 3|=0。
所以由容斥原理|A 1 A 2 A 3|=||||||32131A A A A A Aji j i i i+-∑∑≠==3×2n -3.所以满足条件的n 位数有|I|-|A 1 A 2 A 3|=3n-3×2n+3个。