排列组合二项式
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
排列组合与二项式定理一、排列与组合简介在概率论和组合数学中,排列和组合是两个重要的概念。
排列和组合通常被用来描述从给定的有限集合中选择若干元素的方式。
排列指的是从一组元素中选择若干不同的元素并按照一定的顺序排列的方式。
对于一个有n个元素的集合,从中选择r个元素进行排列的方式数目记作P(n, r)。
排列主要有两种情况:1.重复元素情况下的排列,即元素可重复使用。
此时,P(n, r) = n^r.2.不重复元素情况下的排列,即元素不可重复使用。
此时,P(n, r) = n(n-1)(n-2)…(n-r+1) = n!/(n-r)!.组合指的是从一组元素中选择若干不同的元素,而不考虑元素的顺序的方式。
对于一个有n个元素的集合,从中选择r个元素进行组合的方式数目记作C(n, r)。
组合的计算公式为:C(n, r) = n!/[(n-r)!*r!].二、二项式定理的概念与展开二项式定理是高中数学中非常重要的一个定理,也是排列组合理论的重要应用。
它用于展开一个二项式的幂。
二项式定理的公式为:(x+y)^n = C(n,0)x ny^0 + C(n,1)x(n-1)y^1 + C(n,2)x(n-2)y^2 + … + C(n,n-1)x1y^(n-1) +C(n,n)x^0y^n.其中,C(n,r)表示从n个元素中选择r个元素进行组合的方式数目。
三、二项式定理的解读与应用二项式定理可以用来求解(x+y)^n的展开式中的各项系数。
在展开式中,每一项的系数就是对应的组合数。
举例说明,当n=3时,展开式为:(x+y)^3 = C(3,0)x3y^0 + C(3,1)x2y^1 + C(3,2)x1y^2 + C(3,3)x0y^3.展开后,得到:(x+y)^3 = x^3 + 3x^2y + 3x y^2 + y^3.可以看出,展开式中的每一项系数正好是对应的组合数。
二项式定理在概率论、组合数学、代数等领域具有广泛的应用。
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 .。
高中数学高考专题26 排列组合、二项式定理(解析版)
专题26 排列组合二项式定理命题规律内 容典 型1 求两个二项式相乘展开式中的指定项问题 2020年高考全国Ⅰ卷理数8 2 求二项式展开式的指定项或指定项系数 2020年高考全国Ⅲ卷理数14 3 求二项式展开式中奇数项系数 2020年高考浙江卷12 4 利用计数原理计算组合问题2020年高考山东卷3 5利用计数原理计算排列组合的综合问题2020年高考全国Ⅱ卷理数14命题规律一 求两个二项式相乘展开式中的指定项问题【解决之道】利用二项式定理展开式的通项,列出关于所求项的指定项指数的方程,通过解不定方程,即可确定指定项,利用通项公式即可求出指定项系数,注意分类讨论. 【三年高考】1.【2020年高考全国Ⅰ卷理数8】()25y x x x y ⎛⎫ ⎪⎭+⎝+的展开式中33x y 的系数为( )A .5B .10C .15D .20 【答案】C【解析】5()x y +展开式的通项公式为515rrrr T C xy -+=(r N ∈且5r ≤),∴2y x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭与5()x y +展开式的乘积可表示为:56155rrrr rr r xT xC xy C xy --+==或22542155r r rr r r r T C x y xC y y y x x --++==,在615r r rr xT C x y -+=中,令3r =,可得:33345xT C x y =,该项中33x y 的系数为10,在42152r r r r T C x xy y -++=中,令1r =,可得:521332T C y x xy =,该项中33x y 的系数为5,∴33x y 的系数为10515+=,故选C . 2.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】(1+2x 2 )(1+x )4的展开式中x 3的系数为( )A .12B .16C .20D .24【答案】A【解析】由题意得x 3的系数为3144C 2C 4812+=+=,故选A .命题规律二 求二项式展开式的指定项或指定项系数【解决之道】解决此类问题,设指定项为二项式展开式的第r 项,利用通项公式,列出关于r 的方程,解出r ,即可求出指定的系数.【三年高考】1.【2020年高考北京卷3】在)52的展开式中,2x 的系数为( )A .5-B .5C .10-D .10 【答案】C【解析】由题意展开式的通项为T r+1=C 5r(x 12)5−r(−2)r ==C 5r (−2)r x5−r2,令r=1得x 2的系数为-10,故选C .2.【2020年高考全国Ⅲ卷理数14】622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是 (用数字作答). 【答案】240【解析】622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,其二项式展开通项:()62612rr rr C x x T -+⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭=1226(2)r r r r xC x --⋅=⋅1236(2)r r r C x -=⋅,当1230r -=,解得4r =,∴622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=.故答案为:240.3.【2020年高考天津卷11】在522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,2x 的系数是_________.【答案】10【解析】因为522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项公式为()5531552220,1,2,3,4,5rr r r r r r T C x C x r x --+⎛⎫==⋅⋅= ⎪⎝⎭,令532r -=,解得1r =.所以2x 的系数为15210C ⨯=.4.【2018年高考全国Ⅲ卷理数】522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数为( )A .10B .20C .40D .80【答案】C【解析】由题可得522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通式为()521031552C C 2rr r r r rr T x x x --+⎛⎫⋅⋅== ⎪⎝⎭,令1034r -=,得2r =,所以展开式中4x 的系数为225C 240⨯=.故选C .5.【2019年高考浙江卷理数】在二项式9)x 的展开式中,常数项是__________;系数为有理数的项的个数是__________.【答案】 5【解析】由题意,9)x的通项为919C (0,1,29)r r r r T x r -+==,当0r =时,可得常数项为919C T ==;若展开式的系数为有理数,则1,3,5,7,9r =,有246810T , T , T , T , T 共5个项.6.【2018年高考浙江卷】二项式81)2x的展开式的常数项是__________. 【答案】7【解析】二项式812x ⎫⎪⎭的展开式的通项公式为848318811C C 22rr rrrr r T xx --+⎛⎫==⋅⋅ ⎪⎝⎭, 令8403r -=得2r =,故所求的常数项为2821C =72⋅.故答案为:7. 7.【2018年高考天津卷理数】在5(x 的展开式中,2x 的系数为__________.【答案】52【解析】二项式5(x -的展开式的通项公式为35521551C C 2r rr r r r r T x x --+⎛⎛⎫==- ⎪ ⎝⎭⎝,令3522r -=可得:2r =,则2x 的系数为:225115C 10242⎛⎫-=⨯= ⎪⎝⎭.故答案为:52.命题规律三 求二项式展开式中奇数项系数【解决之道】解决此类问题,要熟记二项式展开式的系数性质,利用赋值法,即可列出二项式系数的方程(组),系数和即赋值1x =,偶数项系数和减去奇数项系数和即赋值1x =-,通过解方程即可求出偶数项(奇数项)系数和.【三年高考】1.【2020年高考浙江卷12】设()2345123455612x a a x a x a x a x a x +=+++++,则5a = ;123a a a ++= .【答案】80;51【解析】由题意可知5a 表示4x 的系数,即4455280a C =⋅=,11a =,125210a C =⋅=,2235240a C =⋅=,∴12351a a a ++=.命题规律四 利用计数原理计算组合问题【解决之道】排列组合问题常见解法:(1)元素分析法:在解有限定元素的排列问题时,首先考虑特殊元素的安排方法,再考虑其他元素的排法。
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n n +1n nn排列组合、二项式定理总结复习1,分类计数原理 完成一件事有几类方法,各类办法相互独立每类办法又有多种不同的办法(每一种都可以独立的完成这个事情)分步计数原理 完成一件事,需要分几个步骤,每一步的完成有多种不同的 方法n 个不同元素中取出 m 个元素的一个组合 组合数 从 n 个不同元素中,任取 m (m ≤n )个元素的所有组合个数 m nm=n ! nm !(n - m )!性质 C m = Cn -mCm = C m + C m -1排列组合题型总结 一. 直接法1 .特殊元素法例 1 用 1,2,3,4,5,6 这 6 个数字组成无重复的四位数,试求满足下列条件的四位数各有多少个CC(1)数字 1 不排在个位和千位(2)数字 1 不在个位,数字 6 不在千位。
分析:(1)个位和千位有 5 个数字可供选择A2 ,其余 2 位有四个可供选择A2 ,由乘法原理:5 4A2 A2 =2405 42.特殊位置法(2)当 1 在千位时余下三位有A3 =60,1 不在千位时,千位有A1 种选法,个位有A1 种,余下5 4 4的有A2 ,共有A1 A1 A2 =192 所以总共有 192+60=2524 4 4 4二间接法当直接法求解类别比较大时,应采用间接法。
如上例中(2)可用间接法A4 - 2 A3 +A2 =2526 5 4Eg 有五张卡片,它的正反面分别写 0 与 1,2 与 3,4 与 5,6 与 7,8 与9,将它们任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数?分析::任取三张卡片可以组成不同的三位数C 3 ⨯ 23 ⨯A3 个,其中 0 在5 3百位的有C 2 ⨯ 22 ⨯A2 个,这是不合题意的。
故共可组成不同的三位数4 2C 3 ⨯ 23 ⨯A3 - C 2 ⨯ 22 ⨯A2 =4325 3 4 2Eg 三个女生和五个男生排成一排(1)女生必须全排在一起有多少种排法(捆绑法)(2)女生必须全分开(插空法须排的元素必须相邻)(3)两端不能排女生(4)两端不能全排女生(5)如果三个女生占前排,五个男生站后排,有多少种不同的排法292928 113 二. 插空法 当需排元素中有不能相邻的元素时,宜用插空法。
(完整版)排列组合二项式定理新课
20.1.1 排列的概念【教学目标】1.了解排列、排列数的定义;掌握排列数公式及推导方法;2. 能用“树形图”写出一个排列问题的所有的排列,并能运用排列数公式进行计算。
3.通过实例分析过程体验数学知识的形成和发展,总结数学规律,培养学习兴趣。
【教学重难点】教学重点:排列的定义、排列数公式及其应用教学难点:排列数公式的推导【教学课时】二课时【教学过程】合作探究一:排列的定义我们看下面的问题(1)从红球、黄球、白球三个小球中任取两个,分别放入甲、乙盒子里(2)从10名学生中选2名学生做正副班长;(3)从10名学生中选2名学生干部;上述问题中哪个是排列问题?为什么?概念形成1、元素:我们把问题中被取的对象叫做元素2、排列: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:(1)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(与位置有关)(2)两个排列相同的条件:①元素完全相同,②元素的排列顺序也相同合作探究二排列数的定义及公式3、排列数: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表示议一议:“排列”和“排列数”有什么区别和联系?4、排列数公式推导探究:从n 个不同元素中取出2个元素的排列数2n A 是多少?3n A 呢?mA n 呢? )1()2)(1(+-⋯--=m n n n n A m n (,,m n N m n *∈≤) 说明:公式特征:(1)第一个因数是n ,后面每一个因数比它前面一个少1,最后一个 因数是1n m -+,共有m 个因数;(2),,m n N m n *∈≤ 即学即练:1.计算 (1)410A ;(2)25A ;(3)3355A A ÷2.已知101095m A =⨯⨯⨯,那么m =3.,k N +∈且40,k ≤则(50)(51)(52)(79)k k k k ----用排列数符号表示为( )A .5079k k A --B .2979k A -C .3079k A -D .3050k A - 答案:1、5040、20、20;2、6;3、C典型例题例1. 计算从c b a ,,这三个元素中,取出3个元素的排列数,并写出所有的排列。
高中数学知识点总结 第十章排列组合和二项式定理
高中数学知识点总结第十章排列组合和二项式定理高中数学知识点总结:第十章——排列组合和二项式定理排列组合和二项式定理是高中数学中重要的概念和工具,它们在各个领域都有广泛的应用。
本文将对这两个知识点进行总结和说明。
1. 排列与组合排列是指从一组元素中按照一定顺序取出一部分元素的方式。
组合是指从一组元素中不考虑顺序地取出一部分元素的方式。
排列和组合都涉及到元素的选择和顺序,但它们在选择的要求上有所不同。
1.1 排列排列的计算公式为:P(n, m) = n! / (n-m)!,其中n表示元素总数,m表示需要选择的元素个数,n!表示n的阶乘。
1.2 组合组合的计算公式为:C(n, m) = n! / (m!(n-m)!),其中n表示元素总数,m表示需要选择的元素个数,n!表示n的阶乘。
2. 二项式定理二项式定理是数学中一个非常重要的定理,它描述了一个二项式的幂展开式。
二项式是一个形如(a+b)^n的表达式,而二项式定理则给出了(a+b)^n的展开形式。
二项式定理的表达式为:(a+b)^n = C(n, 0)a^n b^0 + C(n, 1)a^(n-1)b^1 + ... + C(n, n-1)a^1 b^(n-1) + C(n, n)a^0 b^n。
其中C(n, k)表示从n个元素中选择k个元素的组合数。
二项式定理的展开形式中包含了n+1个项,每一项的系数是组合数C(n, k),指数是a和b的幂。
二项式定理的应用非常广泛,在数值计算、概率统计、组合数学等领域中都得到了广泛的运用。
它可以用来快速计算幂次方的结果,也可以用来求解概率问题或者排列组合问题。
3. 相关例题在学习排列组合和二项式定理的过程中,我们可以通过解决一些典型的例题来加深对这两个知识点的理解。
例题1:某班有10名学生,要从中选择3名学生组成一个小组,问有多少种不同的选择方式?解析:根据排列的计算公式,可以得到答案:P(10, 3) = 10! / 7! = 720。
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。
排列组合和二项式
2 在上题中,假如从中任取3本,数学,语文,英语各
一本,则不同取法旳种数是
( C)Βιβλιοθήκη 3 A. 1 + 1 + 1 = 3
B.5 + 6 + 4 =15
4 C. 5×6×4 = 120 D. 1
二、排列旳概念:
从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素(这里旳 被取元素各不相同)按照一定旳顺序排成一列,叫做 从n个不同元素中取出m个元素旳一种排列.
1
9、5个人排成一行,则甲排在正中间旳概率是( )。
5
10、某学生从6门课程中选修3门,其中甲、乙两门课程
至 少选一门,则不同旳选课方案共有( )。
(A) 4种
(B) 12种
(C) 16种
(D) 20种
11、正六边形中,由任意三个顶点连线构成旳
三角形旳个数为(
)。
(A)6
(B)20
(C)120 (D)720
相同元素分组问题:插空法(隔板法)
例5、从5双不同旳鞋子中取出4只,按下列条 件有多少种不同旳取法? (1)取出4只鞋恰好配成2双 (2)取出4只鞋至少配成1双 (3)任何2只都不能配成1双
分组问题:配对
五、二项式定理
(a b)n Cn0a n Cn1a n1b Cn2a n2b2
C
r n
第十五章 排列、组合与二项式定理
一、分类计数原理(加法原理):
完毕一件事情,有n类方式,
在第1类方式中有m1种不同旳措施, 在第2类方式中有m2种不同旳措施,……, 在第n类方式中有mn种不同旳措施。 那么完毕这件事共有N=m1+m2+…+mn种不同旳措施.
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 -=-。
8排列组合二项式定理a
8排列组合⼆项式定理a第⼋章排列组合、⼆项式定理1.知识结构:2.基本要求:理解乘法原理与加法原理;理解排列与组合的概念;掌握将实际问题抽象为排列或组合模型;能应⽤排列数与组合数公式进⾏计算.理解⼆项式定理的概念,掌握⼆项式定理的通项公式,能解决⼆项式展开式的特定项问题及系数问题。
3.重点问题:(1)实际问题中的排列与组合模型的建⽴、排列数与组合数的计算公式;(2)求解⼆项式展开式的特定项问题及系数问题4.思想⽅法与能⼒:(1)将实际问题抽象为数学模型的建模思想;(2)应⽤两个基本计数原理时,形成思辨的品质。
8.1 排列与组合知识梳理1.两个基本原理:(1)乘法原理:分步(2)加法原理:分类 2.排列与排列数公式!(1)(2)21()!m n n P n n n n m =?-?-?=-(*n m N m n ∈≤、,)四种排列(1)优待排列:先考虑特殊元素或特殊位置,再考虑⼀般元素(2)集团排列:把相邻的元素看成⼀个元素进⾏排列,再集团内部作全排列(3)间隔排列:先排其它元素,再在其形成的空挡中选择插⼊(4)定序排列:把总的排列数除以需定序的元素全排列3.组合与组合数公式及其性质(1)(2)(1)!(1)21!()!m n n n n n m n C m m m n m ?-?-?-+==?--(*n m N m n ∈≤、,)三种组合(1)优待组合:先考虑特殊元素,再考察⼀般元素(2)分类组合:⾄少、⾄多问题进⾏分类讨论(3)先选再排:先组合再排列4.乘法原理与加法原理的区分,关键是“分步”与“分类” 排列问题与组合问题的区分,关键是“有序”与“⽆序”典型例题【例1】(1)6名同学报名参加数学、物理、英语竞赛,每⼈报且仅报⼀科,则不同的报名⽅法共有多少种?(2)从1到40的正整数中每次取出2个数,使它们的和⼤于40,则不同的取法共有多少种?解(1)6名同学每⼈报⼀科竞赛,可以分成6个步骤完成:先确定第⼀位同学报名,有3种⽅法;再确定第⼆位同学报名,也有3种⽅法;依此类推,最后⼀位同学报名,也有3种⽅法.根据分步计数原理,不同的报名⽅法种数是333333729N ==.答:不同的报名⽅法共有729种.(2)设{}{}1232021222340A ,,,,,B ,,,,==,符合题设要求的取法可分为两类:第⼀类是从B 中任取两个数,有220C 种;第⼆类是从A 中取⼀个数,B 中取⼀个数,若A 中取数1,则B 中只有取数40这1种取法,若A 中取数2,则B 中对应的有取数39或取数40这2种取法,类似地,在A 中分别取数3420,,,,则在B 中分别有3420,,,种取法,故共有12320210++++=种取法.根据分类计数原理,不同的取法种数为220210400N C =+=.答:不同的取法共有400种.说明解决计数问题,⾸先要明确“完成⼀件事”是需分类还是分步,再合理地选⽤分类计数原理与分步计数原理使问题获解.分类时要注意选好分类标准,设计好分类⽅案,防⽌重复和遗漏.【例2】让6名学⽣排成⼀排,按下列条件,分别求排法种数:(1)甲必须在排头;(2)甲不在排头也不在排尾;(3)甲不在排头,⼄不在排尾;(4)甲、⼄必须相邻;(5)甲、⼄、丙在⼀起;(6)甲、⼄不相邻;(7)甲、⼄、丙两两不相邻;(8)甲在⼄的左边;(9)甲在⼄的左边,⼄在丙的左边解:(1)120;(2)480;(3)504;(4)240;(5)144;(6)480;(7)144;(8)360;(9)120说明主要掌握排列的四种形式,即优待排列、集团排列、间隔排列、定序排列【例3】从6名⼥同学和4名男同学中选出4名组建⼩组,按下列条件,分别求选法种数:(1)甲必须参加;(2)甲必须参加,⽽⼄不参加;(3)甲、⼄⾄少有⼀⼈参加;(4)甲、⼄⾄多有⼀⼈参加;(5)⾄少有两名⼥同学(6)担任不同的职务(7)甲担任组长,其余3⼈担任不同的职务解:(1)84;(2)56;(3)140;(4)182;(5)185;(6)5040;(7)504说明主要掌握三种组合形式,即含特殊元素的组合、有关分类讨论的问题(⾄少、⾄多问题)、先选再排问题【例4】由0~9这⼗个数字组成没有重复数字的五位数,根据下列条件求五位数的个数:(1)五位数;(2)五位奇数;(3)五位偶数(4)个位数字⽐⼗位数字⼤的五位数;(5)⽐51637⼤的五位数(6)从5个偶数中选出3个,从5个奇数中选出2个组成五位数解:(1)27216;(2)13440;(3)13776;(4)13608;(5)14600;(6)10560【备⽤1】⼀天要排语⽂、数学、英语、⽣物、体育、班会六节课(上午四节,下午⼆节),要求上午第⼀节不排体育,数学课排在上午,班会课排在下午,问共有多少种不同的排课⽅法?解法⼀:(从数学课⼊⼿)(第⼀类)数学排在第⼀节,班会课排在下午,其余四科任排,得4844121==A A N (第⼆类)数学排在上午另三节中的⼀节,班会排在下午,体育排在余下(不会第⼀节)三节中的⼀节,其余三科任排,得11133233108A A A A =∴共有排法1561084821=+=+=N N N (种)解法⼆(从体育课⼊⼿)(第⼀类)体育课在上午 1111313323108N A A A A ==(第⼆类)体育课在下午 2422448N A A =?=共有排法1564810821=+=+=N N N (种)【备⽤】2160的正因数有多少个?解:432160235=,235p αβγ=,所有有54240N =??=个。
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
排列组合与二项式定理
排列组合和二项式定理是数学中的重要概念,它们在很多领域都有应用,包括统计学、概率论和计算物理等。
排列组合主要研究的是从n个不同元素中取出m个元素(m≤n)的排列和组合问题。
排列是指按照一定的顺序将元素进行排列,而组合则是指不考虑顺序地将元素进行组合。
排列和组合都有各自的数量表示方法,即排列数和组合数。
二项式定理则是用来展开二项式的定理,它的一般形式是(a+b)的n次方的展开式。
这个定理的证明可以通过归纳法和乘法原理进行。
二项式定理的各项系数,即合并同类项后的系数,可以用排列数来表示。
二项式定理的证明有很多种,其中一种基于其组合意义的证明方法是通过选择第i 个元素或者不选择第i个元素来进行证明。
此外,排列组合和二项式定理都涉及到可重元素的问题。
对于可重元素的情况,需要考虑到元素的重复次数和排列的顺序等因素。
对于含有相同元素的排列问题,可以通过设重集S的方法来求解排列个数。
总的来说,排列组合和二项式定理是密切相关的数学概念,它们在很多数学问题和实际问题中都有应用。
排列组合二项式定理
3 C 3 C 3 C 3C 1024
4 6 10 3 7 10 2 8 10 9 10
⑶求证: 3 2
n
n 1
(n 2)(n N , n 2)
例、 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?
分析:问题相当于把个30相同球放入6个不同盒子(盒 子不能空的)有几种放法?这类问题可用“隔板法”处 5 理. C29 4095 解:采用“隔板法” 得:
混合问题,先“组”后“排”
例: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? 解:由题意知前5次测试恰有4次测到次品,且第5 次测试是次品。故有: 3C 1 A4 576 种可能。 C
1.3:二项式定理
奇数项二项式系数和 偶数项二项式系数和: C C C C C C 2
0 n 2 n 4 n 1 n 3 n 5 n n 1
赋值法
x 2 5 1.求: ( ) 的有理项 2 x
4 3 2 ( 2.化简:x 1) 4( x 1) 6( x 1) 4( x 1) 1
A 6(种)
3 3
涂色问题
例3:如图,要给地图A、B、C、D四个区域 分别涂上3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的颜色, 不同的涂色方案有多少种?
若用2色、4色、5色 等,结果又怎样呢?
1.3:二项式定理
1、二项定理: 一般地,对于n N*有
高中数学知识点总结及公式大全排列组合与二项式定理
高中数学知识点总结及公式大全排列组合与二项式定理高中数学知识点总结及公式大全:排列组合与二项式定理一. 排列组合排列组合是高中数学中重要的知识点之一,用于解决计数问题。
排列组合分为排列和组合两种情况。
1. 排列排列是指从一组对象中按照一定的顺序选择若干个对象进行排列。
高中数学中常用的排列公式为:An= n!/(n-r)!,其中n表示总数,r表示选取的个数。
排列的特点是考虑顺序,即不同的顺序被视为不同的排列。
2. 组合组合是指从一组对象中选择若干个对象进行组合,不考虑顺序。
高中数学中常用的组合公式为:Cn= n!/[(n-r)!*r!],其中n表示总数,r表示选取的个数。
组合的特点是不考虑顺序,即不同的顺序被视为相同的组合。
二. 二项式定理二项式定理是高中数学中的重要定理之一,用于展开一个任意次数的二项式表达式。
二项式定理的公式为:(a+b)^n = Cn0 * a^n * b^0 + Cn1 * a^(n-1) * b^1 + Cn2 * a^(n-2) * b^2 + ... + Cnr * a^(n-r) * b^r + ... + Cnn * a^0 * b^n 其中Cnr代表组合数,表示从n中选取r个的组合数。
三. 相关数学公式除了排列组合和二项式定理,高中数学还有许多重要的公式需要掌握。
1. 三角函数相关公式:- 三角恒等式:sin^2x + cos^2x = 1;tanx = sinx/cosx- 三角和差公式:sin(x ± y) = sinx*cosy ± cosx*siny;cos(x ± y) = cosx*cosy - sinx*siny- 三角倍角公式:sin2x = 2sinxcosx;cos2x=cos^2x-sin^2x=2cos^2x-1=1-2sin^2x2. 数列与数列求和公式:- 等差数列通项公式:an = a1 + (n-1)d;等差数列前n项和公式:Sn = n/2(a1 + an) = n/2(2a1 + (n-1)d)- 等比数列通项公式:an = a1 * r^(n-1);等比数列前n项和公式:Sn = (a1(1-r^n))/(1-r)3. 平面几何相关公式:- 点到直线的距离公式:d = | Ax0 + By0 + C | / √(A^2 + B^2)- 两点间距离公式:d = √[(x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2]- 矩形面积公式:S = a * b- 三角形面积公式:S = 1/2 * a * b * sinγ以上只是数学知识点的一部分,针对不同的题目和问题,可能还需要运用其他公式和方法进行解题。
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
第一节分类加法计数原理与分步乘法计数原理1.分类加法计数原理完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n 种不同的方法.那么完成这件事共有N=m+n种不同方法.2.分步乘法计数原理完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法.注意1.应用两种原理解题(1)分清要完成的事情是什么?(2)分清完成该事情是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;(3)有无特殊条件的限制;(4)检验是否有重漏.2.混合问题一般是先分类再分步,分类时标准要明确,做到不重复不遗漏.练习1.在2012年奥运选手选拔赛上,8名男运动员参加100米决赛.其中甲、乙、丙三人必须在1,2,3,4,5,6,7,8八条跑道的奇数号跑道上,则安排这8名运动员比赛的方式共有________种答案:2 8802.用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为1、2、…、9的9个小正方形(如图),使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为1、5、9的小正方形涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有________种.答案:108考点一分类加法计数原理1.在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有()A.50个B.45个C.36个D.35个解析:选C2.五名篮球运动员比赛前将外衣放在休息室,比赛后都回到休息室取衣服.由于灯光暗淡,看不清自己的外衣,则至少有两人拿对自己的外衣的情况有()A.30种B.31种C.35种D.40种解析:选B3.有4位教师在同一年级的4个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则监考的方法有()A.8种B.9种C.10种D.11种解析:选B考点二分步乘法计数原理例1、如图所示的几何体是由一个正三棱锥P-ABC与正三棱柱ABC-A1B1C1组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面染色(底面A1B1C1不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的染色方案共有________种.[答案]12练习在航天员进行的一项太空实验中,先后要实施6个程序,其中程序A只能出现在第一步或最后一步,程序B和C实施时必须相邻,则实验顺序的编排方法共有() A.24种B.48种C.96种D.144种考点三两个原理的综合应用例1、(2014·黄冈质检)设集合I={1,2,3,4,5}.选择集合I的两个非空子集A和B,若集合B中最小的元素大于集合A中最大的元素,则不同的选择方法共有() A.50种B.49种C.48种D.47种[答案] B本例中条件若变为“A={1,2,3,4},B={5,6,7},C={8,9}现从中取出两个集合,再从这两个集合中各取出一个元素,组成一个含有两个元素的集合”,则可以组成多少个集合?解:(1)选集合A,B,有C14C13=12;(2)选集合A,C,有C14C12=8;(3)选集合B,C,有C13C12=6;故可以组成12+8+6=26个集合.练习上海某区政府召集5家企业的负责人开年终总结经验交流会,其中甲企业有2人到会,其余4家企业各有1人到会,会上推选3人发言,则这3人来自3家不同企业的可能情况的种数为________.答案:16练习1.已知两条异面直线a,b上分别有5个点和8个点,则这13个点可以确定不同的平面个数为()A.40B.16C.13 D.10解析:选C2.如图所示,从甲地到乙地有3条公路可走,从乙地到丙地有2条公路可走,从甲地不经过乙地到丙地有2条水路可走.则从甲地经乙地到丙地和从甲地到丙地的走法种数分别为()A.6,8 B.6,6C.5,2 D.6,2解析:选A3.如图所示的阴影部分由方格纸上3个小方格组成,我们称这样的图案为L型(每次旋转90°仍为L型图案),那么在由4×5个小方格组成的方格纸上可以画出不同位置的L型图案的个数是()A.16 B.32C.48 D.64解析:选C4.集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P⊆Q.把满足上述条件的一对有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点的个数是() A.9 B.14C.15 D.21解析:选B5.现有4种不同颜色对如图所示的四个部分进行着色,要求有公共边界的两块不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有多少种?解:共有4×3×2×2=48种方法.6.(2014·福州模拟)高三年级的三个班去甲、乙、丙、丁四个工厂参加社会实践,但去何工厂可自由选择,甲工厂必须有班级要去,则不同的分配方案有()A.16种B.18种C.37种D.48种解析:选C7.如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”,在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是() A.60 B.48C.36 D.24解析:选B8.有甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙、丙各需1人承担,从10人中选派4人承担这项任务,不同的选法有()A.1 260种B.2 025种C.2 520种D.5 040种解析:选C9.将甲、乙、丙、丁四名实习老师分到三个不同的班,要求每个班至少分到一名老师,且甲、乙两名老师不能分到同一个班,则不同分法的种数为()A.28 B.24C.30 D.36解析:选C10.用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为()A.243 B.252C.261 D.279解析:选B11.如图所示,在A,B间有四个焊接点1,2,3,4,若焊接点脱落导致断路,则电路不通.今发现A,B之间电路不通,则焊接点脱落的不同情况有()A.9种B.11种C.13种D.15种解析:选C12.一个旅游景区的游览线路如图所示,某人从P点处进,Q点处出,沿图中线路游览A,B,C三个景点及沿途风景,则不重复(除交汇点O外)的不同游览线路有()A.6种B.8种C.12种D.48种解析:选D13.我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有()A.18个B.15个C.12个D.9个解析:选B14.一个乒乓球队里有男队员5人,女队员4人,从中选出男、女队员各一名组成混合双打,共有________种不同的选法.答案:2015.如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫作“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有________个.答案:1216.三边长均为正整数,且最大边长为11的三角形的个数是________. 答案:3617.如图所示,一环形花坛分成A ,B ,C ,D 四块,现有四种不同的花供选种,要求在每块花坛里种一种花,且相邻的两块花坛里种不同的花,则不同的种法共有________种.答案:8418.标号为A ,B ,C 的三个口袋,A 袋中有1个红色小球,B 袋中有2个不同的白色小球,C 袋中有3个不同的黄色小球,现从中取出2个小球.(1)若取出的两个球颜色不同,有多少种取法? (2)若取出的两个球颜色相同,有多少种取法? 解:(1)∴应有1×2+1×3+2×3=11(种).(2)若两个球颜色相同,则应在B 或C 袋中取出2个. ∴应有1+3=4(种).19.编号为A ,B ,C ,D ,E 的五个小球放在如图所示的五个盒子里,要求每个盒子只能放一个小球,且A 球不能放在1,2号,B 球必须放在与A 球相邻的盒子中,求不同的放法有多少种?解:由分类加法计数原理得不同的放法共有6+6+18=30种.第二节排列与组合1.排列与排列数(1)排列:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.(2)排列数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记作A m n.2.组合与组合数(1)组合: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.(2)组合数: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,记作C m n.3.排列数、组合数的公式及性质1.易混淆排列与组合问题,区分的关键是看选出的元素是否与顺序有关,排列问题与顺序有关,组合问题与顺序无关.2.计算A m n时易错算为n(n-1)(n-2)…(n-m).3.易混淆排列与排列数,排列是一个具体的排法,不是数是一件事,而排列数是所有排列的个数,是一个正整数.练习1.电视台在直播2012伦敦奥运会时要连续插播5个广告,其中3个不同的商业广告和2个不同的奥运宣传广告,要求最后播放的是奥运宣传广告,且2个奥运宣传广告不能连播.则不同的播放方式有( )A .120B .48C .36D .18解析:选C2.2010年上海世博会某国将展出5件艺术作品,其中不同书法作品2件、不同绘画作品2件、标志性建筑设计1件,在展台上将这5件作品排成一排,要求2件书法作品必须相邻,2件绘画作品不能相邻,则该国展出这5件作品不同的方案有________种.(用数字作答)答案:24 重要方法1.排列问题与组合问题的识别方法: 2.组合数的性质中(2)的应用主要是两个方面,一个简化运算,当m >n2时,通常将计算C m n 转化为计算C n-mn.二是列等式,由C x n =C yn 可得x =y 或x +y =n .性质(3)主要用于恒等变形简化运算.练习1.有A ,B ,C ,D ,E 五位学生参加网页设计比赛,决出了第一到第五的名次.A ,B 两位学生去问成绩,老师对A 说:你的名次不知道,但肯定没得第一名;又对B 说:你是第三名.请你分析一下,这五位学生的名次排列的种数为( )A .6B .18C .20D .24解析:选B2.5个人站成一排,其中甲、乙两人不相邻的排法有________种.(用数字作答)答案:72 考点一排列问题1.数列{a n }共有六项,其中四项为1,其余两项各不相同,则满足上述条件的数列{a n }共有()A.30个B.31个C.60个D.61个解析:选A2.在数字1,2,3与符号“+”,“-”这五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列方法共有()A.6种B.12种C.18种D.24种解析:选B3.8名游泳运动员参加男子100米的决赛,已知游泳池有从内到外编号依次为1,2,3,4,5,6,7,8的8条泳道,若指定的3名运动员所在的泳道编号必须是3个连续数字(如:5,6,7),则参加游泳的这8名运动员被安排泳道的方式共有()A.360种B.4 320种C.720种.2 160种解析:选B小结求解排列应用题的主要方法考点二组合问题例1从3名骨科、4名脑外科和5名内科医生中选派5人组成一个抗震救灾医疗小组,则骨科、脑外科和内科医生都至少有1人的选派方法种数是________(用数字作答).[答案]590小结组合两类问题的解法(1)“含”与“不含”的问题:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.(2)“至少”、“最多”的问题:解这类题必须十分重视“至少”与“最多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法或间接法都可以求解.通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.练习从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有()A.70种B.80种C.100种D.140种解析:选A考点三分组分配问题分组分配问题是排列、组合问题的综合应用,解决这类问题的一个基本指导思想就是先分组后分配。
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2007年高考数学试题分类汇编
排列、组合、二项式
1.(全国Ⅰ卷理科第10题)21()n
x x -的展开式中,常数项为15,则n = ( D )
A .3
B .4
C .5
D .6
2.(全国Ⅰ卷文科第5题)甲、乙、丙3位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有( C )
A .36种
B .48种
C .96种
D .192种
3.(全国Ⅱ卷理科第10题)从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有( B )
A .40种
B .60种
C .100种
D .120种 4.(全国Ⅱ卷文科第10题)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有( D )
A .10种
B .20种
C .25种
D .32种
5.(北京理科第5题)记者要为5名志愿都和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有( B )
A.1440种 B.960种 C.720种 D.480种
6.(北京文科第5题)某城市的汽车牌照号码由2个英文字母后接4个数字组成,其中4个数字互不相同的牌照号码共有( A )
A.()2142610C A 个 B.242610A A 个 C.()2142610C 个 D.24
2610A 个 7.(重庆理科第4题)若n x x )1(+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( B )
A10 B.20 C.30 D.120
8.(重庆文科第4题)()2
21x -展开式中2x 的系数为( B ) (A )15 (B )60 (C )120 (D )240
9.(四川理科第10题)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( B )
(A )288个 (B )240个 (C )144个 (D )126个
10.(四川文科第9题)用数字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( B )
A.48个
B.36个
C.24个
D.18个
11.(湖北理科第1题)如果2323n
x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为( B )
A.3 B.5 C.6
D.10 12.(湖北文科第3题)如果2323n x x ⎛⎫- ⎪⎝
⎭的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为( C )
A.10 B.6 C.5 D.3
13.(浙江文科第6题)9
1()x x 展开式中的常数项是( C )
(A) -36 (B)36 (C) -84 (D) 84 14.(江西理科第4题)已知3n
x x 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( C )
A.4 B.5 C.6 D.7 15.(江西文科第5题)设2921101211(1)(21)(2)(2)(2)x x a a x a x a x ++=+++++++L ,
则01211a a a a ++++L 的值为( A )
A.2- B.1- C.1 D.2
16.(福建文科第12题)某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,从“0000⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯”到“9999⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯”共10000个号码.公司规定:凡卡号的后四位带有数字“4”或“7”的一律作为“优惠卡”,则这组号码中“优惠卡”的个数为( C ) A.2000 B.4096 C.5904 D.8320
17.(广东理科第7题、文科第10题)图3是某汽车维修公司的维修
点环形分布图.公司在年初分配给A 、 B 、C 、D 四个维修点某种
配件各50件.在使用前发现需将A 、B 、C 、D 四个维修点的这批
配件分别调整为40、45、54、61件,但调整只能在相邻维修点之
间进行.那么要完成上述调整,最少的调动件次(n 件配件从一个
维修点调整到相邻维修点的调动件次为n )为( C )
A .18
B .17
C .16
D .15
18.(辽宁文科地第12题)将数字1,2,3,4,5,6拼成一列,记第i 个数为i (i 126)a =L ,
,,,若11a ≠,33a ≠,55a ≠,135a a a <<,则不同的排列方法种数为( B )
A .18
B .30
C .36
D .48
二、填空题
1.(全国Ⅰ卷理科第13题)从班委会5名成员中选出3名,分别担任班级学习委员、文娱委员与体育委员,其中甲、乙二人不能担任文娱委员,则不同的选法共有___36__种。
(用数字作答)
2.(全国Ⅱ卷理科第13题)821(12)x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 42- .(用数字作答)
3.(全国Ⅱ卷文科第16题)8
21(12)1x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 57 .(用数字作答)
4.(天津理科第11题)若6
21x ax ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中2x 的系数为52,则a 2 (用数字作答).
5.(天津文科第12题)9
21x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中常数项是 84 (用数字作答). 6.(重庆理科第15题)某校要求每位学生从7门课程中选修4门,其中甲乙两门课程不能都选,则不同的选课方案有_____25______种。
(以数字作答)
7.(重庆文科第15题)要排出某班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6门课各一节的课程表,要求数学课排在前3节,英语课不排在第6节,则不同的排法种数为 288 。
(以数字作答) 8.(陕西理科第16题)安排3名支教老师去6所学校任教,每校至多2人,则不同的分配方案共有 210 种.(用数字作答)
9.(陕西文科第13题)5)21(x +的展开式中2
x 项的系数..
是 40 .(用数字作答)
10.(陕西文科第15题)安排3名支教教师去4所学校任教,每校至多2人,则不同的分配方案共有 60 种.(用数字作答)
11.(浙江文科第16题)某书店有11种杂志,2元1本的8种,1元1本的3种.小张用10元钱买杂志(每种至多买一本,10元钱刚好用完),则不同买法的种数是______266____(用数字作答).
12.(安徽理科第12题)若33n
x
⎛ ⎝的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 7
13.(安徽文科第12题)已知55433221024)1(x a x a x a x a x a a x +-+++=-,
则())(531420a a a a a a ++++ 的值等于 256- . 14.(福建文科第13题)6
21x x ⎛⎫+ ⎪⎝
⎭的展开式中常数项是___15__.(用数字作答) 15.(江苏第12题)某校开设9门课程供学生选修,其中,,A B C 三门由于上课时间相同,至多选一门,学校规定每位同学选修4门,共有 75 种不同选修方案。
(用数值作答) 16.(辽宁理科第16题)将数字1,2,3,4,5,6拼成一列,记第i 个数为i (i 126)a =L ,
,,,若11a ≠,33a ≠,55a ≠,135a a a <<,则不同的排列方法有 30 种(用数字作答).
17.(辽宁文科第14题)
x 展开式中含x 的整数次幂的项的系数之和为 72 (用数字作答).
18.(宁夏理科第16题)某校安排5个班到4个工厂进行社会实践,每个班去一个工厂,每个工厂至少安排一个班,不同的安排方法共有
240 种.(用数字作答)。