高考数学专题复习排列组合二项式定理概率与统计教案汇编
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2013东北师大附中高考第二轮复习:专题七《排列、组合、二项式定理》【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==n·(n-1)…(n-m+1)(3)全排列列: =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==(3)组合数的性质①C n m=C n n-m②③rC 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。
(3)证明整除性。
①求数的末位;②数的整除性及求系数;③简单多项式的整除问题。
(4)近似计算。
当|x|充分小时,我们常用下列公式估计近似值:①(1+x)n≈1+nx②(1+x)n≈1+nx+x2(5)证明不等式。
排列组合和二项式定理1.会根据两个原理解决有关分配决策的问题〔要正确区分分类和分步〕(1) 5位高中毕业生,准备报考3所高等院校,每人报且只报一所,不同的报名方法共有〔〕A. 15种B. 8种C. 53种D. 35种(2) 四名医生分配到三所医院工作,每所医院至少一名,那么不同的分配方案有_______种.(3) 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人承担这三项任务,不同的选法共有〔〕A. 1260种B. 2025种C. 2520种D. 5040种2.会用捆绑法、插空法处理元素相邻或不相邻问题〔1〕不同的五种商品在货架上排成一排,其中甲、乙两种必须排在一起,丙、丁两种不能排在一起,那么不同的排法种数共有〔〕A.12种 B.20种 C.24种 D.48种〔2〕5人站成一排,其中A不在左端也不和B相邻的排法种数为〔〕A.48 B.54 C.60 D.66〔3〕用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不.相邻,这样的八位数共有个.〔用数字作答〕3.会求某些元素按指定顺序排列的问题〔1〕七个人排成一行,那么甲在乙左边〔不一定相邻〕的不同排法数有_________种.〔2〕某工程队有6项工程需要先后单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后进行,又工程丁必须在丙完成后立即进行,那么安排这6项工程的不同的排法种数是__________.〔用数字作答〕〔3〕今有2个红球、3个黄球、4个白球,同色球不加以区分,将这9个球排成一列有_______种不同的方法〔用数字作答〕.4.会解与平均分组和非平均分组有关的问题〔1〕从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,那么不同的取法共有〔〕A. 140种B. 84种C. 70种D. 35种〔2〕将9个人〔含甲、乙〕平均分成三组,甲、乙分在同一组,那么不同分组方法的种数为〔〕A .70B .140C .280D .8405.会解其它有限制条件的排列组合问题 (要注意使用最常用、最本原的方法------列举法)〔1〕在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有( ) A. 36个B. 24个C. 18个D. 6个〔2〕电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,那么共有 种不同的播放方式〔结果用数值表示〕.〔3〕以正方体的顶点为顶点,能作出的三棱锥的个数是〔 〕A .34CB .1387C C C .1387C C -6 D .4812C -〔4〕同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,那么四张贺年卡不同的分配方式有〔 〕A. 6种B. 9种C. 11种D. 23种〔5〕设有编号为1、2、3、4、5的五个球和编号为1、2、3、4、5的五个盒子,现将这五个球投入这五个盒内,要求每个盒内投放一个球,并且恰好有两个球的编号与盒子的编号相同,那么这样投放的方法总数为 ( )A. 20B. 30C. 60D. 120〔6〕用六种不同颜色,给图中A 、B 、C 、D 、四块区域涂色,允许同一种颜色涂不同区域,但相邻区域不能涂同一种颜色,共有________种不同的涂法.6.会将所给的二项式展开或合并(1)计算:)1(5)1(10)1(10)1(5)1(2345-+-+-+-+-x x x x x =___________.(2)设*∈N n ,那么=++++-12321666n n n n n n C C C C _____________.7.会求二项式的展开式的指定项〔要注意区分“第n 项〞、“第n 项的系数〞、“第n 项的二项式系数〞等概念的不同;会灵活运用二项式系数的性质解题〕(1)假设2)nx8项,那么展开式中含1x的项是〔 〕 A .第8项 B .第9项 C .第10项 D .第11项(2)假设()521x -展开式中的第2项小于第1项,且第2项不小于第3项,那么实数x 的取值范围是〔 〕A. x >101-B. 101-<x ≤0C. 41-≤x <101-D. 41-≤x 0≤(3) 设k =1,2,3,4,5, 那么(x +2)5的展开式中kx 的系数不可能是( C)A . 10B . 40C . 50D . 80(4)在〔1+x 〕+〔1+x 〕2+……+〔1+x 〕6的展开式中,x 2项的系数是 .〔用数字作答〕.(5)5(cos 1)x θ+的展开式中2x 的系数与45()4x +的展开式中3x 的系数相等,那么cos θ=_________.(6)843)1()2(xx x x ++-的展开式中整理后的常数项等于 .(7)10)31(xx -的展开式中含x 的正整数指数幂的项数是 A. 0 B. 2 C. 4 D. 68.会求展开式的系数和,能正确使用赋值法解题 (1)如果3nx ⎛⎫- ⎝的展开式中各项系数之和为128,那么展开式中31x 的系数是〔 〕 A. 7 B. 7- C. 21 D. 21-(2)在〔x〕2006的二项展开式中,含x 的奇次幂的项之和为S ,当x时,S 等于〔 〕A.2B.-23008C.23009D.-23009(3) 假设1021001210(2)x a a x a x a x -=++++,那么那么① 01210a a a a +++⋅⋅⋅+= ______________; ② 1210a a a ++⋅⋅⋅+=__________________; ③ 0123910a a a a a a -+-+-+=_____________;④ 8a =___________.。
排列组合二项式定理和概率一、知识整合二、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.5.了解随机事件的发生存在着规律性和随机事件概率的意义.6.了解等可能性事件的概率的意义,会用排列组合的基本公式计算一些等可能性事件的概率.7.了解互斥事件、相互独立事件的意义,会用互斥事件的概率加法公式与相互独立事件的概率乘法公式计算一些事件的概率.8.会计算事件在n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率.Ⅰ、随机事件的概率例1 某商业银行为储户提供的密码有0,1,2,…,9中的6个数字组成.(1)某人随意按下6个数字,按对自己的储蓄卡的密码的概率是多少?(2)某人忘记了自己储蓄卡的第6位数字,随意按下一个数字进行试验,按对自己的密码的概率是多少?解 (1)储蓄卡上的数字是可以重复的,每一个6位密码上的每一个数字都有0,1,2,…,9这10种,正确的结果有1种,其概率为6101,随意按下6个数字相当于随意按下610个,随意按下6个数字相当于随意按下610个密码之一,其概率是6101. (2)以该人记忆自己的储蓄卡上的密码在前5个正确的前提下,随意按下一个数字,等可能性的结果为0,1,2,…,9这10种,正确的结果有1种,其概率为101. 例2 一个口袋内有m 个白球和n 个黑球,从中任取3个球,这3个球恰好是2白1黑的概率是多少?(用组合数表示)解 设事件I 是“从m 个白球和n 个黑球中任选3个球”,要对应集合I 1,事件A 是“从m 个白球中任选2个球,从n 个黑球中任选一个球”,本题是等可能性事件问题,且Card(I 1)= 123)(,n m n m C C A Card C ⋅=+,于是P(A)=3121)()(nm n m C C C I Card A Card +⋅=. Ⅱ、互斥事件有一个发生的概率例3在20件产品中有15件正品,5件次品,从中任取3件,求:(1)恰有1件次品的概率;(2)至少有1件次品的概率.解 (1)从20件产品中任取3件的取法有320C ,其中恰有1件次品的取法为15215C C 。
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4知识点检测:
(1)从甲、乙、丙3名同学中选出两名同学,一名担任班长,一名担任副班长,有多少种不同的选法?
(2)从甲、乙、丙3名同学中选出2名分别参加上午和下午的活动,有多少种不同的方法?
1.组织学生在了解的基础上理解排列的概念,掌握排列数公
1.组合的概念
从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素组成一组,称为从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
排列与组合的区别:排列是从n个不同的元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,与m个元素的排列顺序有关;组合是从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素组成一组,与m个元素的排列顺序无关.
2.组合数
从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素的所有组合的个数,称为从n个不同元素中取出m个元素的组合数,
用符号表示.
5、知识点检测:
某天上午共4节课,排语文、数学、体育、计算机课,其中体育课不排在第一节课,那么这天上午课表的不同排法种数是()
1.引导并组织学生根据信息进行讨论.区别排列与组合。
国主义情怀.
1.二项式定理的内容
设 a.,b是任意实数,n是任意给定的正整数,则
2.二项展开式的通项公式
3.二项式系数与二项展开式中某项的系数
3.知识点检测:
组织学生运用二项式定理的相关内容解决实际问题.。
高考数学二轮复习概率 1排列组合及二项式定理学案理排列组合及二项式定理【学习目标】1、分类加法计数原理、分步乘法计数原理理解分类加法计数原理和分步乘法计数原理。
会用分类加法计数原理或分步乘法计数原理分析和解决一些简单的实际问题。
2、排列与组合理解排列、组合的概念。
3、二项式定理(1)能用计数原理证明二项式定理。
(2)会用二项式定理解决与二项式展开式有关的简单问题。
【学法指导】1、先认真阅读教材和一轮复习笔记,处理好知识网络构建,构建知识体系,形成系统的认识;2、限时30分钟独立、规范完成探究部分,并总结规律方法;3、找出自己的疑惑和需要讨论的问题准备课上讨论质疑;【高考方向】1、能利用计数原理推导排列数、组合数公式,并能利用公式解决一些简单的实际问题。
2、会用二项式定理解决与二项式展开式有关的简单问题。
【课前预习】XXXXX:一、知识网络构建1、如何利用列数、组合数解题?二、高考真题再现(xx安徽)6位同学在毕业聚会活动中进行纪念品的交换,任意两位同学之间最多交换一次,进行交换的两位同学互赠一份纪念品,已知6位同学之间共进行了13次交换,则收到份纪念品的同学人数为()或或或或三、基本概念检测1、12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是( )A、B、C、D、2、若的展开式中的系数为7,则实数_________。
3、的展开式的常数项是()4、设,则= 、【课中研讨】例1、设集合则满足且的集合的个数为()(A)57 (B)56 (C)49 (D)8例2、考察正方体6个面的中心,甲从这6个点中任意选两个点连成直线,乙也从这6个点种任意选两个点连成直线,则所得的两条直线相互平行但不重合的概率等于(A)(B)(C)(D)例3、展开式中,的系数等于、例4、的二项展开式中,的系数与的系数之差为________、例5、在∠AOB的OA边上取m个点,在OB边上取n个点(均除O 点外),连同O点共m+n+1个点,现任取其中三个点为顶点作三角形,可作的三角形有( )【课后巩固】1、用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球、由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球、而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来、依此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是( )A、(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5B、(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C、(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5)D、(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)2、由0,1,2,3,4,5这六个数字组成的不重复的六位数中,不出现“135”与“24”的六位数的个数为()A、582B、504C、490D、4863、某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前两位,节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有( )A、36种B、42种C、48种D、54种4、用数字0,1,2,3,4,5,6组成没有重复的四位数,其中个位、位和百位上的数字之和为偶数的四位数共有____________个(用数字作答)、5、如图,一环形花坛分成A、B、C、D四块,现有4种不同的花供选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为()A、96B、84C、60D、486、如图,用四种不同颜色给图中的A、B、C、D、E、F六个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法共有()A、288种B、264种C、240种D、168种【反思与疑惑】XXXXX:请同学们将其集中在典型题集中。
2016高考数学二轮复习精品资料专题10 排列、组合、二项式定理教学案(学生版)【2016考纲解读】1.理解并运用分类加法计数原理或分步乘法计数原理解决一些简单的实际问题;2.理解排列、组合的概念;能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式,并能解决简单的实际问题;3.能用计数原理证明二项式定理; 会用 二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.【知识网络构建】【重点知识整合】 1.两个基本原理 (1)分类加法计数原理; (2)分类乘法计数原理; 2.排列 (1)定义;(2)排列数公式:A mn =n ! n -m !(n ,m ∈N,m ≤n );3.组合(1)定义;(2)组合数公式;(3)组合数的性质:C m n =C n -m n (m ,n ∈N,且m ≤n );C m n +1=C mn +C m -1n (m ,n ∈N,且m ≤n ).4.二项式定理(a +b )n 展开式共有n +1项,其中r +1项T r +1=C r n a n -r b r.5.二项式系数的性质二项式系数是指C 0n ,C 1n ,…,C nn 这n +1个组合数. 二项式系数具有如下几个性质: (1)对称性、等距性、单调性、最值性; (2)C r r +C r r +1+C r r +2+…+C r n =C r +1n +1; C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n =2n; C 1n +C 3n +C 5n +…=C 0n +C 2n +C 4n +…=2n -1;C1n+2C2n+3C3n+…+n C n n=n·2n-1等.【高频考点突破】考点一两个计数原理的应用分类加法计数原理和分步乘法计数原理的区别:分类加法计数原理针对的是“分类”问题,其中各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法互相依存,只有各个步骤都完成才算做完这件事.例1、给n个自上而下相连的正方形着黑色或白色.当n≤4时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相邻的着色方案如下图所示:由此推断,当n=6时,黑色正方形互不相邻的着色方案共有________种,至少有两个黑色正方形相邻的着色方案共有________种(结果用数值表示).【变式探究】正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有 ( ) A.20 B.15C.12 D.10【方法技巧】1.在应用两个原理解决问题时,一般是先分类再分步.每一步当中又可能用到分类计数原理.2.对于较复杂的两个原理综合使用的问题,可恰当地列出示意图或列出表格,使问题形象化、直观化.【变式探究】在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息,若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为________.【方法技巧】排列与组合综合应用问题的常见解法(1)特殊元素(特殊位置)优先安排法;(2)合理分类与准确分步法;(3)排列与组合混合问题先选后排法;(4)相邻问题捆绑法;(5)不相邻问题插空法;(6)定序问题缩倍法;(7)多排问题一排法;(8)“小集团”问题先整体后局部法;(9)构造模型法;(10)正难则反,等价转化法.考点三二项式定理1.二项式定理:(a+b)n=C0n a n b0+C1n a n-1b+…+C r n a n-r b r+…+C n n b n.2.通项与二项式系数:T r+1=C r n a n-r b r,其中C r n(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数.3.各二项式系数之和:(1)C0n+C1n+C2n+…+C n n=2n.(2)C1n+C3n+…=C0n+C2n+…=2n-1.【变式探究】设(x-1)21=a0+a1x+a2x2+…+a21x21,则a10+a11=__________.【方法技巧】在应用通项公式时,要注意以下几点(1)它表示二项展开式中的任意项,只要n与r确定,该项就随之确定.(2)T r+1是展开式中的第r+1项而不是第r项.(3)二项式系数与项的系数不同,项的系数除包含二项式系数外,还与a、b中的系数有关.【难点探究】难点一计数原理例1、某人设计一项单人游戏,规则如下:先将一棋子放在如图18-1所示正方形ABCD(边长为3个单位)的顶点A 处,然后通过掷骰子来确定棋子沿正方形的边按逆时针方向行走的单位,如果掷出的点数为i (i =1,2,…,6),则棋子就按逆时针方向行走i 个单位,一直循环下去.则某人抛掷三次骰子后棋子恰好又回到点A 处的所有不同走法共有( )A .22种B .24种C .25种D .36种难点三 二项式定理例3、 若⎝⎛⎭⎪⎫3x -1x n的展开式中各项系数之和为64,则展开式的常数项为________.【历届高考真题】 【2012年高考试题】1.【2012高考真题重庆理4】821⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x x 的展开式中常数项为A.1635B.835C.435D.1052.【2012高考真题浙江理6】若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有A.60种B.63种C.65种D.66种3.【2012高考真题新课标理2】将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( )()A 12种 ()B 10种()C 9种 ()D 8种6.【2012高考真题陕西理8】两人进行乒乓球比赛,先赢三局着获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有( )A. 10种B.15种C. 20种D. 30种7.【2012高考真题山东理11】现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张.从中任取3张,要求这3张卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张.不同取法的种数为(A )232 (B)252 (C)472 (D)4848.【2012高考真题辽宁理5】一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为(A)3×3! (B) 3×(3!)3(C)(3!)4(D) 9!9.【2012高考真题湖北理5】设a ∈Z ,且013a ≤<,若201251a +能被13整除,则a = A .0 B .1 C .11D .1210.【2012高考真题北京理6】从0,2中选一个数字.从1.3.5中选两个数字,组成无重复数字的三位数.其中奇数的个数为( )A. 24B. 18C. 12D. 611.【2012高考真题安徽理7】2521(2)(1)x x +-的展开式的常数项是( ) ()A 3- ()B 2- ()C 2 ()D 3[14.【2012高考真题全国卷理11】将字母a,a,b,b,c,c,排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有(A )12种(B )18种(C )24种(D )36种15【2012高考真题重庆理15】某艺校在一天的6节课中随机安排语文、数学、外语三门文化课和其他三门艺术课各1节,则在课表上的相邻两节文化课之间最多间隔1节艺术课的概率为 (用数字作答).16.【2012高考真题浙江理14】若将函数()5f x x =表示为()()()()250125111f x a a x a x a x =+++++++ , 其中0a ,1a ,2a ,…,5a 为实数,则3a =______________.17.【2012高考真题陕西理12】5()a x +展开式中2x 的系数为10, 则实数a 的值为 .18.【2012高考真题上海理5】在6)2(xx -的二项展开式中,常数项等于 。
高三数学复习教学案第六章排列、组合与概率第1课时分类计数原理、分步计数原理考纲要求:掌握分类计数原理与分步计数原理,并能运用这两个原理分析和解决一些简单的问题。
一、要点知识归纳:1、分类计数原理:做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m 1中不同的方法,在第二类办法中有m2中不同的方法,……在第n类办法中有mn中不同的方法,那么完成这件事共有N=_____________________________中不同的方法。
2、分步计数原理:做一件事,完成它需要分n个步骤,做第一步有m1中不同的方法,做第二步有m2中不同的方法,……做第n步有mn中不同的方法,那么完成这件事共有N=_____________________________中不同的方法。
二、基本技能训练1、将(a1+a2)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4)展开后的项数有__________项。
2、书架的上层放有4本不同的数学书,中层放有6本不同的外语书,下层放有5本不同的语文书,从中任取一本书的不同取法的种数是__________;从书架上任取两本不同学科的书,共有____________种不同的取法。
3、如图,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网线相连,连线标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量。
现从结点A向结点B传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递,则单位时间内传递的最大信息量为__________。
4、3封信投入4个不同的信箱,共有________种不同的投法;4封信投入3个不同的信箱,共有__________种不同的投法。
设集合A中有5个不同的元素,集合B中有2个不同的元素,建立5、6、某城市的电话号码,由六位数改为七位数(首位数字均不为0),则该城市可增加_____________部电话。
三、例题分析例1、某校学生会由高一年级5人,高二年级6人,高三年级4人组成。
(1)选其中1人为学生会主席,有多少种不同选择?(2)若每年级选1人为校学生会常委,有多少种不同的选择?(3)若要选出不同年级的两人参加市里组织的活动,有多少种不同的选择?例2、由数字0,1,2,3,4可以组成多少个三位数?(1)各位上的数字允许重复?(2)各位上的数字不允许重复?例3、同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人的贺年卡,则4张贺年卡不同的分配方法有多少种?四、作业1、从1到200的自然数中,各个数位上都不含8的自然数有多少个?2、设x,y∈N*,直角坐标平面内的点P的坐标为(x,y)1)若x+y≤6,这样的P点有多少个?2)若1≤x≤4,1≤y≤5,这样的P点又有多少个?第2课时排列、组合的基本问题考纲要求:1、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;2、能解决一些简单的问题。
2019-2020年高考数学复习教学案:排列组合及二项式定理【三维目标】一、知识与技能1. 理解两个计数原理,并会应用解题;2. 理解排列组合(数)的概念产生过程,辨析常见排列组合模型的特点并掌握常用解法;3. 掌握二项式定理的内容和灵活运用解题.二、过程与方法1. 学生小组合作学习,在总结归纳知识的过程中,提高学生“建模”和解决实际问题的能力,渗透类比、化归、分类讨论等数学思想;2. 培养学生学习数学的兴趣和合作探究学习的意识,激励学生互相交流分享学习成果.三、情感态度与价值观1.发展学生的抽象能力和逻辑思维能力,培养学生分析问题和解决实际问题的能力;2.通过小组合作学习,分享学习成果的学习形式,锻炼学生组织表达能力,引导学生探究学习数学的有效方式,体验合作学习的乐趣,培养集体责任感与荣誉感.【教学重点】重点是辨析常见排列组合模型的特点并掌握常用解法.【教学难点】难点是辨析常见排列组合模型的特点并掌握常用解法.【教学过程】一、复习回顾:主干知识梳理1.分类计数原理和分步计数原理运用两个计数原理解题的关键在于正确区分“分类”与“分步”.分类就是能“一步到位”——任何一类中任何一种方法都能完成这件事情,而分步则只能“局部到位”——任何一步中任何一种方法都不能完成这件事情,只能完成事件的某一部分,只有当各步全部完成时,这件事情才完成.即:类类独立,步步关联2.排列和组合 (1)排列与组合的定义(2)排列数与组合数公式推导过程及关系组合数的性质: , (3)排列组合应用题的解题策略:①特殊元素、特殊位置优先安排的策略; ②合理分类与准确分步的策略; ③正难则反,等价转化的策略;④相邻问题捆绑法,不相邻问题插空法的策略; ⑤元素定序,先排后除的策略; ⑥排列、组合混合题先选后排策略; ⑦复杂问题构造模型策略. 3.二项式定理 (1)定理:(a +b )n =C 0n a n b 0+C 1n a n -1b +C 2n a n -2b 2+…+C r n an -r b r +…+C n n a 0b n(r =0,1,2,…,n ).(2)二项展开式的通项T r +1=C r n a n -r b r,r =0,1,2,…,n ,其中C r n 叫做二项式系数.()()()()!! 121m n n m n n n n A m n -=+---= .,,*n m N m n ≤∈并且()()()()!!!!121m n m n m m n n n n C mn -=+---= mn nm n C C -=m n m n m n C C C 11+-=+(3)二项式系数的性质①对称性:与首末两端“等距离”两项的二项式系数相等,即C 0n =C n n ,C 1n =C n -1n ,…,C k n =C n -kn ,….②最大值:当n 为偶数时,中间的一项的二项式系数 2nnC 取得最大值;当n为奇数时,中间的两项的二项式系数相等,且同时取得最大值2121-+=n nn nCC.③各二项式系数的和a .C 0n +C 1n +C 2n +…+C k n +…+C n n =2n;b .C 0n +C 2n +…+C 2r n +…=C 1n +C 3n +…+C 2r +1n +…=12·2n =2n -1.(4)解决二项式定理问题的注意事项①运用二项式定理一定要牢记通项T k +1=C k n an -k b k ,注意(a +b )n 与(b +a )n 虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不同的.另外,二项式系数与项的系数是两个不同概念,前者指C r n ,后者指字母外的部分.②求二项式中项的系数和,用“赋值法”解决,通常令字母变量的值为1、-1、0等.③证明整除问题一般将被除式变为有关除式的二项式的形式再展开,常采用“配凑法”、“消去法”结合整除的有关知识解决. 二.小组合作,分享交流 题型一:两个计数原理例1、现有5幅不同的国画,2幅不同的油画,7幅不同的水彩画。
高考数学专题复习排列组合二项式定理概率与统计教案供老师和学子们享用排列、组合、二项式定理、概率与统计【考点审视】1.突出运算能力的考查。
高考中无论是排列、组合、二项式定理和概率题目,均是用数值给出的选择支或要求用数值作答,这就要求平时要重视用有关公式进行具体的计算。
2.有关排列、组合的综合应用问题。
这种问题重点考查逻辑思维能力,它一般有一至两个附加条件,此附加条件有鲜明的特色,是解题的关键所在;而且此类问题一般都有多种解法,平时注意训练一题多解;它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于中等偏难(理科)的题目。
3.有关二项式定理的通项式和二项式系数性质的问题。
这种问题重点考查运算能力,特别是有关指数运算法则的运用,同时还要注意理解其基本概念,它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于基础题。
4.有关概率的实际应用问题。
这种问题既考察逻辑思维能力,又考查运算能力;它要求对四个概率公式的实质深刻理解并准确运用;文科仅要求计算概率,理科则要求计算分布列和期望;它一般以一小一大(既一道选择题或填空题、一道解答题)的形式出现,属于中等偏难的题目。
5.有关统计的实际应用问题。
这种问题主要考查对一些基本概念、基本方法的理解和掌握,它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于基础题。
【疑难点拨】 1.知识体系:2.知识重点:(1)分类计数原理与分步计数原理。
它是本章知识的灵魂和核心,贯穿于本章的始终。
(2)排列、组合的定义,排列数公式、组合数公式的定义以及推导过程。
排列数公式的推导过程就是位置分析法的应用,而组合数公式的推导过程则对应着先选(元素)后排(顺序)这一通法。
(3)二项式定理及其推导过程、二项展开式系数的性质及其推导过程。
二项式定理的推导过程体现了二项式定理的实质,反映了两个基本计数原理及组合思想的具体应用,二项展开式系数性质的推导过程就对应着解决此类问题的通法――赋值法(令x 1)的应用。
(4)等可能事件的定义及其概率公式,互斥事件的定义及其概率的加法公式,相互独立事件的定义及其概率的乘法公式,独立重复试验的定义及其概率公式。
排列、组合、二项式定理、概率与统计【考点审视】1. 突出运算能力的考查。
高考中无论是排列、组合、二项式定理和概率题目,均是用数值给出的选择支或要求用数值作答,这就要求平时要重视用有关公式进行具体的计算。
2. 有关排列、组合的综合应用问题。
这种问题重点考查逻辑思维能力,它一般有一至两个附加条件,此附加条件有鲜明的特色,是解题的关键所在;而且此类问题一般都有多种解法,平时注意训练一题多解;它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于中等偏难(理科)的题目。
3. 有关二项式定理的通项式和二项式系数性质的问题。
这种问题重点考查运算能力,特别是有关指数运算法则的运用,同时还要注意理解其基本概念,它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于基础题。
4. 有关概率的实际应用问题。
这种问题既考察逻辑思维能力,又考查运算能力;它要求对四个概率公式的实质深刻理解并准确运用;文科仅要求计算概率,理科则要求计算分布列和期望;它一般以一小一大(既一道选择题或填空题、一道解答题)的形式出现,属于中等偏难的题目。
5. 有关统计的实际应用问题。
这种问题主要考查对一些基本概念、基本方法的理解和掌握,它一般以一道选择题或填空题的形式出现,属于基础题。
【疑难点拨】 1. 知识体系:2.知识重点:(1) 分类计数原理与分步计数原理。
它是本章知识的灵魂和核心,贯穿于本章的始终。
(2) 排列、组合的定义,排列数公式、组合数公式的定义以及推导过程。
排列数公式的推导过程就是位置分析法的应用,而组合数公式的推导过程则对应着先选(元素)后排(顺序)这一通法。
(3) 二项式定理及其推导过程、二项展开式系数的性质及其推导过程。
二项式定理的推导过程体现了二项式定理的实质,反映了两个基本计数原理及组合思想的具体应用,二项展开式系数性质的推导过程就对应着解决此类问题的通法——赋值法(令1±=x )的应用。
(4) 等可能事件的定义及其概率公式,互斥事件的定义及其概率的加法公式,相互独立事件的定义及其概率的乘法公式,独立重复试验的定义及其概率公式。
互斥事件的概率加法公式对应着分类相加计数原理的应用,相互独立事件的概率乘法公式对应着分步相乘计数原理的应用。
(5) (理科)离散型随机变量的定义,离散型随机变量的分布列、期望和方差。
(6) 简单随机抽样、系统抽样、分层抽样,总体分布,正态分布,线性回归。
2. 知识难点:(1) 排列、组合的综合应用问题。
突破此难点的关键在于:在基本思想上强调两个基本原理(分类相加计数原理和分步相乘计数原理)在本章知识中的核心地位;在通法上要求,首先要认真审题,分清是排列(有序)还是组合(无序),或二者兼而有之;其次要抓住问题的本质特征,准确合理地利用两个基本原理进行“分类与分步”,分类时要不重不漏,分步时要独立连续。
在两个公式的应用中要深刻理解其定义中的“所有”的含义,特别是组合数“mnC ”已包含了m 个元素“所有”可能的组合的个数,故在平均分堆过程中就会产生重复,而平均分配给不同的对象过程中就不用再排序。
同时在本节中要注意强调转化化归数学思想的应用。
(2) 二项式定理的计算。
突破此难点的关键在于:熟记指数的运算法则和二项展开式的通项公式,深刻理解“第k 项”“常数项”“有理项”“二项式系数”“系数”等基本概念的区别与联系。
(3) 概率、分布列、期望和方差的计算。
突破此难点的关键在于:首先要运用两个基本原理认真审题,弄清楚问题属于四种类型事件中的哪一种,然后准确地运用相应的公式进行计算,其中要注意排列、组合知识的应用。
(理科)对于分布列要熟记一个基本型(ζ)和三个特殊型(b a +=ζη,二项分布,几何分布)的定义和有关公式;此类问题解题思维的的流程是:要求期望,则必先求分布列,而求分布列的难点在于求概率,求概率的关键在于要真正弄清每一个随机变量“k =ζ”所对应的具体随机试验的结果。
【经典题例】例1:将8名学生分配到甲、乙两个宿舍中,每个宿舍至少安排2名学生,那么互不相同的分配方法共有多少种?[思路分析] 根据宿舍的人数,可分为三类:“62+”型不同的分配方法有2228A C 种;“53+”型不同的分配方法有2238A C 种;“44+”型不同的分配方法有48C 种。
则由加法原理得,不同的分配方法共有2384822382228=++C A C A C 种。
[简要评述] 本题体现了“先选后排”通法的应用,属于排列组合混合问题。
要注意(不)平均分配与(不)平均分堆的联系与区别。
例2:在正方形ABCD 中,H G F E ,,,分别为各边的中点,O 为正方形中心,在此图中的九个点中,以其中三个点为顶点作三角形,在这些三角形中,互不全等的三角形共有多少个?[思路分析] 根据三角形的类型分为三类:直角三角形有DAB Rt DAE Rt HAE Rt ∆∆∆,,共3种;以边AB 为底的三角形GAB OAB ∆∆,共2种;过中点和中心的三角形有,,HGB DGB GBO ∆∆∆ 共3种。
由加法原理得,共有3238++=种不同类型的三角形。
[简要评述] 本题体现了“转化化归数学思想”的应用,属于排列组合中的几何问题,在具体方法上是运用了“穷举法(将所有的情形全部列出)”。
例3:在多项式65(1)(1)x x +-的展开式中,含3x 项的系数为多少?[思路分析]解1652323(1)(1)(161520)(151010)x x x x x x x x +-=++++-+-+,所以含3x项的系数为 1060515205-+-⨯+=-。
解2 6525122455(1)(1)(1)(1)(1)(1)x x x x C x C x x +-=-+=-+-+,所以含3x 项的系数为1515C -⋅=-。
解3 由组合原理03312221130065656565(1)(1)(1)(1)5C C C C C C C C -+-+-+-=-。
[简要评述] 本题重点考查对二项式定理的本质的理解和运算能力。
例4:从数字0,1,2,3,4,5中,随机抽取3个数字(允许重复)组成一个三位数,其各位数字之和等于6的概率为多少?[思路分析] 本题的基本事件是由6个不同的数字允许重复而且含0的条件下组成三位数,根据乘法原理可知基本事件的全体共有566180⨯⨯=个。
设三个数字之和等于6的事件为A ,则A 分为六类:数码(5,1,0)组成不同的三位数有2122A C个;数码(4,2,0)组成不同的三位数有2122A C 个;数码(4,1,1)组成不同的三位数有13C个;数码(3,3,0)组成不同的三位数有12C 个;数码(3,2,1)组成不同的三位数有33A个;数码(2,2,2)组成不同的三位数有1个,根据加法原理,事件A 共有21211132222323120A C A C C C A +++++=个。
故201()1809P A ==。
[简要评述] 本题考查等可能性事件的概率和互斥事件的概率,重点在于利用排列组合知识求各个基本事件的总数。
例5:若1002100012100(12)(1)(1)(1),,1,2,3,,i x e e x e x e x e R i +=+-+-++-∈=则012100e e e e ++++=,012100e e e e ++++=。
[思路分析] 将条件等式的左右两边比较,可知变形[]100100(12)3(2)(1)x x +=+--。
利用赋值法,令(1)1x -=,则有100012100(321)1e e e e ++++=-⨯=;令(1)1x -=-,则有[]1001001210032(1)5e e e e ++++=-⨯-=。
[简要评述] 本题考查二项展开式系数的性质,在具体方法上是运用了通法“赋值法”。
例6:从1,3,5,7中任取2个数字,从0,2,4,6,8中任取2个数字,组成没有重复数字的四位数,其中能被5整除的不同四位数共有 个。
[思路分析] 由已知,此四位数的末位只能是0或5,且0不能在首位,故0,5为特殊元素,而且二者中至少要选一个。
根据题意,可分三类:有5无0,不同的四位数有123343C C A个;有0无5,不同的四位数有213343C C A个;0,5同时存在,当0在末位时,不同的四位数有113343C C A 个,当5在末位时,不同的四位数有11123422C C C A个。
所以满足条件的不同的四位数共有1232131131234334334322()300C C A C C A C C A C A +++=个。
[简要评述] 本题考查有两个受条件限制的特殊元素的排列组合混合问题,基本解题模型为:分为三类。
第一类,两个中一个都不考虑;第二类,两个中考虑一个;第三类,两个都考虑。
注意在具体求解中其中“先选后排”“位置分析法”等通法的运用。
例7:鱼塘中共有N 条鱼,从中捕得t 条,加上标志后立即放回塘中,经过一段时间,再从塘中捕出n 条鱼,发现其中有s 条标志鱼。
(1)问其中有s 条标志鱼的概率是多少?(2)由此可推测塘中共有多少条鱼(即用,,t n s 表示N )?[思路分析] (1)由题意可知,基本事件总数为n NC 。
鱼塘中的鱼分为两类:有标志的鱼t条,无标志的鱼()N t -条,从而在捕出n 条鱼中,有标志的s 条鱼有st C种可能,同时无标志的()n s -条鱼有n sN t C --种可能,则捕出n 条鱼中有s 条鱼共有s n s t N t C C --种可能。
所以概率为s n st N tnN C C C --。
(2)由分层抽样可知,,s n nt N t N s =∴=(条)。
[简要评述] 本题考查等可能性事件的概率和统计知识,重点要注意“鱼”的不同的分类以及抽样方法中各个元素被抽取概率的相等性。
例8:某宾馆有6间客房,现要安排4位旅游者,每人可以进住任意一个房间,且进住各房间是等可能的,求下列事件各的概率:(1)事件A :指定的4个房间各有1人;(2)事件B :恰有4个房间各有1人;(3)事件C :指定的某房间中有2人;(4)事件D :一号房间有1人,二号房间有2人;(5)事件E :至少有2人在同一个房间。
[思路分析] 由于每人可以进住任一房间,进住哪一个房间都有6种等可能的方法,根据乘法原理,4个人进住6个房间有46种方法,则(1)指定的4个房间中各有1人有44A 种方法,4441()654A P A ==。
(2)恰有4个房间各有1人有4464C A 种方法,446445()618C A P B ==。
(3)从4人中选2人的方法有24C 种,余下的2人每人都可以去另外的5个房间中的任一间,有25种方法,2244525()6216C P C ⋅==。