高考数学排列组合二项式定理复习
- 格式:ppt
- 大小:562.50 KB
- 文档页数:19
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。
2008年高考数学新课标复习资料——排列、组合和二项式定理1.两个原理.(1)分类计数原理和分步计数原理是排列组合的基础和核心,既可用来推导排列数、组合数公式,也可用来直接解题。
它们的共同点都是把一个事件分成若干个分事件来进行计算。
只不过利用分类计算原理时,每一种方法都可能独立完成事件;如需连续若干步才能完成的则是分步。
利用分类计数原理,重在分“类”,类与类之间具有独立性和并列性;利用分步计数原理,重在分步;步与步之间具有相依性和连续性。
比较复杂的问题,常先分类再分步,分类相加,分步相乘. (2)一个模型: 影射B A f →:个数若A 有年n 个元素,B 有m 个元素,则从A 到B 能建立nm 个不同的影射①n 件不同物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:nm 种) ②四人去争夺三项冠军,有多少种方法?③从集合A={1,2,3}到集合B={3,4}的映射f 中满足条件f (3)=3的影射个数是多少? ④求一个正整数的约数的个数 (3)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=.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 .2.排列数mnA 中1,n m n m ≥≥∈N 、、组合数m n 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)21n n 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2886xx A A -<的x = (答:8)(2)组合数公式()(1)(1)!()(1)21!!m mn n mm A n n n m n C m n A m m m n m ⋅-⋅⋅-+===≤⋅-⋅⋅⋅-;规定01!=,01n C =.如已知16mn mnm n C C A +++=,求 n ,m 的值(答:m =n =2)(3)排列数、组合数的性质: ①mn m nn C C -=;②111mm m nn n C C C ---=+;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 nC C C--=⋅一类是不含红球的选法有mn C )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m n m n m n C C C11+-=+.③11kk nn kC nC --=;111111+++=+k n k n C n C k④1121++++=++++r n r n r r r r rrC C C C C ;⑤!(1)!!n n n n ⋅=+-;⑥11(1)!!(1)!n n n n =-++. (4)常用的证明组合等式方法. ① 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-)n.n!=(n+1)!-n! ② 导数法. ③ 数学归纳法. ④倒序求和法. 1321232-=++++n nn n n n n nC C C C一般地:已知等差数列{a n }的首项a 1,公差为d ,a 1C 0n+a 2C 1n+a 3C 2n+…+a n +1C nn=(2a 1+nd )·2n -1.⑤ 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 .⑥ 构造二项式. 如:n nn 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nx 的系数,左边为22110nn n n n n n n n n n n C C C C C C C C ⋅++⋅+⋅+⋅-- ,22120)()()(n n n n C C C +++= 而右边n n C 2=. 更一般地:rnm r n m n r m n r m C C C C C C C +-=+++01103.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:一般先选再排,即先组合再排列,先分再排。
排列组合二项式定理教学过程一、考纲解读该部分在高考试卷中一般是1到2个小题,分值在5-10分。
主要考查两个基本原理、排列组合的基础知识和方法,考查二项式定理的基础知识及其简单应用.在复习中要在解一些常规题型上下功夫,需要掌握基本的解题方法.在平时的复习中要能够体会计数原理在概率分布中的应用,特别是用排列组合解决的大题.对于二项式定理,重点考查二项式定理的通项.以及二项式系数和项的系数.二、复习预习(1)分类加法计数原理、分步乘法计数原理①理解分类加法计数原理和分类乘法计数原理;②会用分类加法计数原理或分步乘法计数原理分析和解决一些简单的实际问题.(2)排列与组合①理解排列、组合的概念.②能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式.③能解决简单的实际问题.(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展开式有关的简单问题.三、知识讲解考点1 分类加法计数原理、分步乘法计数原理①理解分类加法计数原理和分类乘法计数原理;②会用分类加法计数原理或分步乘法计数原理分析和解决一些简单的实际问题.考点2 排列与组合①理解排列、组合的概念.②能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式.③能解决简单的实际问题.考点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展开式有关的简单问题.四、例题精析例1 [2014全国1卷] 4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率 ( )A .18B .38C .58D .78【规范解答】解法1.选D (直接法)4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动共有4216=种,周六、周日都有同学参加公益活动有两种情况:①一天一人一天三人有11428C A =种;②每天2人有22426C C =种,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为867168+=; 解法2.选D (间接法)4位同学都在周六或周日参加公益活动有2种,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为1627168-=;选D.【总结与反思】 (1)本题考查古典概型,是一个古典概型与排列组合结合的问题,解题时先要判断该概率模型是不是古典概型,再要找出随机事件A 包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数.是一道基础题。
专题04排列组合与二项式定理--高二数学专题解析知识点一:排列1:排列≤)个元素,并按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不(1)定义:一般地,从n个不同元素中取出m(m n同元素中取出m个元素的一个排列.(2)相同排列:两个排列的元素完全相同,且元素的排列顺序也相同.2:排列数与排列数公式1:组合(1)定义:一般地:从n个不同的元素中取出m(m n≤)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m 个元素的一个组合.(2)相同组合:只要两个组合的元素相同,无论元素的顺序如何,都是相同的组合.(3)组合与排列的异同≤)个元素”.相同点:组合与排列都是“从n个不同的元素中取出m(m n不同点:组合要求元素“不管元素的顺序合成一组”,而排列要求元素“按照一定的顺序排成一列”因此区分某一问题是组合问题还是排列问题,关键是看选出的元素是否与顺序有关,即交换某两个元素的位置对结果有没有影响,若有影响,则是排列问题,若无影响,则是组合问题.2:组合数与组合数公式(1)组合数的定义:从n个不同元素中取出m(m n≤)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元3:组合数的性质b一、单选题1.在()5232x x ++的展开式中x 的系数是()A .160B .180C .240D .210【答案】C【分析】根据二项式的定义可知有4个因式中取2,1个因式中取3x 项,即可得解.【详解】在()5232x x ++的展开式中,要得到含x 的项,则有4个因式中取2,1个因式中取3x 项,故x 的系数为445C 32240⨯⨯=.故选:C7.高三(一)班学生要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求2个舞蹈节目不连排,则共有________种不同的排法.【答案】3600【答案】20【分析】根据题意,先对【详解】对于6盏不同的花灯进行取下,可先对因为取花灯每次只能取一盏,且只能从下往上取,又因为每串花灯先后顺序已经固定,所以除去重复的排列顺序,所以共有663333A20 A A=故答案为:20.13.按照下列要求,分别求有多少种不同的方法?(1)6个不同的小球放入4个不同的盒子;(2)6个不同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球;(3)6个相同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球;(4)6个不同的小球放入4个不同的盒子,恰有1个空盒.x16.(多选题)若()32+n x(=20.(多选题)有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,下列说法正确的是()A .若丙在甲、乙的中间(可不相邻)排队,则不同的排法有20种B .若五位同学排队甲不在最左端,乙不在最右端,则不同的排法共有78种C .若五位同学排队要求甲、乙必须相邻且甲、丙不能相邻,则不同的排法有36种D .若甲、乙、丙、丁、戊五位同学被分配到三个社区参加志愿活动,每位同学只去一个社区,每个社区至少一位同学,则不同的分配方案有150种【答案】BCD【分析】对于A :讨论甲、乙之间有几位同学,分析运算即可;对于B :讨论甲、乙所在位置,分析运算即可;对于C :先求甲、乙相邻的安排方法,再排除甲、乙相邻且甲、丙相邻的安排方法;对于D :先将学生安排出去,再排除有小区没有人去的可能.【详解】对于选项A :可知有三种可能:甲、乙之间只有一位同学,则不同的排法有2323A A 12=种;甲、乙之间有两位同学,则不同的排法有12222222C A A A 16=种;甲、乙之间有三位同学,则不同的排法有2323A A 12=种;不同的排法共有12161240++=种,故A 错误;对于选项B :可知有四种可能:甲在最右端,乙在最左端,则不同的排法有33A 6=种;甲在最右端,乙不在最左端,则不同的排法有1333C A 18=种;甲不在最右端,乙在最左端,则不同的排法有1333C A 18=种;甲不在最右端,乙不在最左端,则不同的排法有2333A A 36=种;不同的排法共有618183678+++=种,故B 正确;对于选项C :若甲、乙相邻,则不同的排法有2424A A 48=种;若甲、乙必须相邻且甲、丙相邻,则不同的排法有2323A A 12=种;不同的排法共有481236-=种,故C 正确;对于选项D :若每位同学只去一个社区,则不同的排法有53243=种;若有小区没有人去,则有两种可能:所有人去了一个小区,则不同的排法有13C 3=种;所有人去了两个小区,则不同的排法有()25132C 2C 90-=种;不同的排法共有()243390150-+=种,故D 正确;故选:BCD.21.将5名学生分到A ,B ,C 三个宿舍,每个宿舍至少1人至多2人,其中学生甲不到A 宿舍的不同分法有__________.原理即可得出答案.【详解】首位是1,第二位是0,则后三位可以用剩下的数字全排列,共有33A 6=个,前两位是12,第三位是0,后两位可以用余下的两个数字进行全排列,共有22A 2=种结果.前三位是123,第四位是0,最后一位是4,只有1种结果,∴数字12340前面有6+2+1=9个数字,数字本身就是第十个数字.故答案为:10.27.重新排列1,2,3,4,5,6,7,8.(1)使得偶数在原来的位置上,而奇数不在原来的位置上,有多少种不同排法?(2)使得偶数在奇数的位置上,而奇数在偶数的位置上,有多少种不同的排法?(3)使得偶数在偶数位置上,但都不在原来的位置上;奇数在奇数位置上,但也都不在原来的位置上,有多少种不同的排法?(4)如果要有数在原来的位置上,有多少种不同的排法?(5)如果只有4个数在原来的位置上,有多少种不同的排法?(6)如果至少有4个数在原来的位置上,有多少种不同的排法?(7)偶数在偶数位置上;但恰有两个数不在原来位置上,奇数在奇数位置上,但恰有两个数不在原来位置上,有多少种不同排法?(8)偶数在偶数位置上,且至少有两个数不在原来位置上;奇数在奇数位置上,也至少有两个数不在原来位置上,有多少种不同排法?【答案】(1)9;(2)576;(3)81;(4)25487;(5)630;(6)771;(7)36;(8)225.【分析】(1)利用匹配问题错排公式求解;(2)利用乘法分步原理求解;(3)利用匹配问题求解;(4)用排除法.对8个数进行全排列,再减去没有数在原来的位置上的排法,即得解;(5)利用乘法分步原理求解;(6)用排除法.先对8个数进行全排列,再去掉恰有i 个数在原来位置上的排法()0123i =,,,,即得解;(7)利用匹配问题和分步乘法原理得解;。
排列组合二项式定理及概率高考复习建议本章知识结构一、排列与组合1.正确理解概念公式,明确五个2。
①两个原理关键是做一件事指的是什么?弄清是分类还是分步。
②两个定义 关键是弄清需要考虑顺序还是不需考虑顺序。
③两组公式 关键是根据题目特点合理选用。
④两个约定: 0n C =1 ,0!=1⑤两个性质:m n C = m n n C -,m n C +1m n C -=m 1n C + (m ≤n,m,n ∈N *)2.对排列组合知识的认识(1)问题实质:数数 (2)数数的方法⎧⎨⎩分类计数分步计数(3)题目模式:1234N M M M M =⨯+⨯(4)重点:⎧⎪⎨⎪⎩两个原理两个定义两个公式(5)难点:应用3.解题步骤;分类→ 分步→判断4. 解决问题的思维程序;做一件什么事?怎样才算把事情做完?用不用分类?怎样分类?例1.从6名男生和4名女生中,选出3名代表,要求至少包含1名女生则不同的选法有多少种?例2. 9名翻译中,6个懂英语,4个懂日语,从中选拔5人参加外事活动,要求其中3人担任英语翻译,2人担任日语翻译,选拔的方法有多少种?5.要善于退,足够地退,退到最简单而不失重要性的地方是解决数学问题的诀窍 例3(05北京理)北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作.若每天排早、中、晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为(A )(A )124414128C C C (B )124414128C A A (C )12441412833C C C A(D )12443141283C C C A6.掌握基本题型 (1)投信问题例: ①三封信投入到5个邮筒,有多少种投法? ②由{a,b,c,d}到{e,f}的映射共有多少个?(2)“在与不在”的问题例: 3位男生,5位女生坐在一排照相,共有多少种坐法?①甲、乙两人必须在两端,有多少种坐法?②甲不在排头乙不在排尾,有多少种坐法?(3)“邻与不邻”问题例1:3位男生,5位女生坐在一排照相①三位男生必须坐在一起,有多少种坐法? ②甲、乙相隔一人,有多少种坐法?例2 :3位男生5位女生坐在一排照相,三位男生中任意两人不能相邻,有多少种坐法? 例3: 4位男生,4位女生相间站队,有多少种站法? 例4: 4位男生,5位女生相间站队,有多少种站法?(4) “含与不含”问题例1: 100件产品中,正品97件,次品3件,现从中取出5件检验, (1)取出的5件全是正品的取法有___________种; (2)取出的5件中恰好有2次品的取法有___________种; (3)取出的5件中至少有2次品的取法有___________种. (5)顺序一定问题例: 3位男生,5位女生坐在一排照相①甲、乙、丙三人顺序一定,有多少种坐法?②甲、乙相邻且甲在乙的左边,有多少种坐法?⑹分组问题(注意有序均分和无序均分的区别) 例1: 把4人分成两组①两组人数分别为1、3,有多少种分法? ②平均分成第一、第二两组,有多少种分法? ③平均分成两组,有多少种分法?例2: 把6本不同的书①平均分给3人,有多少种分配方案? ②平均分成3堆,有多少种分配方案?③分给甲、乙、丙三人,甲3本,乙2本,丙1本,有多少种分配方案? ④分给三人,其中一人得3本,一人得2本,一人得1本,有多少种分配方案? ⑤分成三堆,其中一堆3本,一堆2本,一堆1本,有多少种分配方案? ⑥分成三堆,其中一堆4本,其余两堆各1本,有多少种分配方案?二、二项式定理1.(a+b)n =0n C a n +1n C a n-1 b+2n C a n-2b 2 +…+r n C a n-r b r +…+n n C b n特点:①展开式共有n+1项.②在每一项中, a 、b 的位置不能颠倒,a,b 的指数和为n 且b 的指数与组合数的上标相同.③二项式系数的上标从0增加到n,a 的指数从n 减少到0,b 的指数从0增加到n.性质:①二项式展开式中,与首尾两端等距离的两项的二项式系数相等. ②二项式展开式的二项式系数在中间位置取得最大值③0n C +1n C +2n C +…+n n C =2n (n ∈N); 0n 2C +2n 2C +4n 2C +…+n2n 2C =22n-1 (n ∈N) 1n 2C +3n 2C +5n 2C +…+1n 2n2C -=22n-1 (n ∈N) 通项公式: T r+1 = r n C an-rb r2.高考类型题(1)利用通项公式解题例1:求61)x①常数项 ②32x 项的系数 ③各项系数的和 ④写出所有的无理项 (2)根据恒等式意义解题例2:设9290129(13)x a a x a x a x -=++++①求0a =②求0129a a a a ++++ = ③求0129||||||||a a a a ++++ =(3)和二项式定理有关的问题例1在25(32)x x ++的展开式中x 的系数为( )A 、160 B 、240 C 、360 D 、800 例2:求(1+x)3+(1+x)4+(1+x)5+…+(1+x)n+2展开式中的含x 2的项的系数.(4)利用二项式的性质化简例1填空①0n C +2n C +4n C +…+n n C = ②18C +28C +38C +…+88C =③19C +39C +59C +…+99C = ④210242322C C C C ++++ =三、概率(一)求随机事件概率的基本方法1.随机试验法2.结果分析法(根据试验中各结果出现的等可能性求概率)(1)掌握等可能事件的概率计算公式P (A )=m/n(2)掌握概率计算的三个步骤:用字母表示事件;求m 、n ;计算P (A )。
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:完成某事有多种不同的方法,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:完成某事必须分成几个步骤,每个步骤都有不同的方法,而每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:Ann(n-1)(n-2)。
(n-m+1)=n。
注意:①全排列:Ann。
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:①AnnAn-1将从n个不同的元素中取出m(m≤n)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n-1个元素中选出m-1个排在余下的m-1个位置上)②AnmAn-1An-1将从n个不同的元素中取出m(m≤n)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n-1个元素中选出m-1个排在余下的m-1个位置上)即有mAn-1种不同的方法。
第二类:m个元素中不含有a,从n-1个元素中取出m个元素排在m个位置上,有An-1种方法。
组合数的公式:Cmnmm!(n-m)!/m!组合数的性质:CnCn从n个不同的元素中取出m个元素后,剩下n-m个元素,也就是说。
高中数学第十章-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.§10. 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. 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: ),,()!(!)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. 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 mn mmm n mn-=+--== ⑶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m n m n m n C C C 11+-=+.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. 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 ⋅+-+-1111+-+-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?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)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 )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 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 Ax x x n n =-+-+-⇒=1...11...213,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 --.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 。
高中数学高考总复习---排列组合、二项式定理知识讲解及考点梳理【高考展望】命题角度:该部分的命题就是围绕两个点展开.第一个点是围绕排列,组合展开,设计利用排列组合和两个基本原理求解的实际计数问题的试题,目的是考查对排列组合基本方法的掌握程度,考查分类与整合的思想方法,试题都是选择题或者填空题,难度中等或者偏易;第二点是围绕二项式定理展开,涉及利用二项式的通项公式计算二项式中特定项的系数、常数项、系数和等试题,目的是考查对二项式定理的掌握程度和基本的运算求解能力,试题也都是选择题或者填空题,难度中等.预计高考对该部分的考查基本方向不变,即考查简单的计数问题、二项式定理的简单应用,但由于排列,组合试题的特点,也不排除出现难度稍大的试题的可能.复习建议:该部分的复习以基本问题为主,要点有两个:一个是引导学生掌握解决排列,组合问题的基本思想,即分类与分步的思想,使学生在解题时有正确的思维方向;一个是掌握好二项展开式的通项公式的应用,这是二项式定理的考查核心.【知识升华】一、排列与组合1、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.2、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.3、排列与组合的主要公式①排列数公式:)1()1()!(!+-⋅⋅⋅-=-=mnnnmnnA mn(m≤n)A nn=n! =n(n―1)(n―2) ·…·2·1.②组合数公式:12)1()1()1()!(!!⨯⨯⋅⋅⋅⨯-⨯+-⋅⋅⋅-=-=mmmnnnmnmnC mn(m≤n).③组合数性质:①mnnmnCC-=(m≤n). ②nnnnnnCCCC2210=+⋅⋅⋅+++③1314202-=⋅⋅⋅++=⋅⋅⋅++nnnnnnCCCCC4、分类应在同一标准下进行,确保“不漏”、“不重”,分步要做到“步骤连续”和“步骤独立”,并能完成事项.5、界定“元素与位置”要辩证地看待,“特殊元素”、“特殊位置”可直接优先安排,也可间接处理.6、解排列组合综合问题注意先选后排的原则,复杂的排列、组合问题利用分类思想转化为简单问题求解.7、常见的解题策略有以下几种:(1)特殊元素优先安排的策略;(2)合理分类与准确分步的策略;(3)排列、组合混合问题先选后排的策略;(4)正难则反、等价转化的策略;(5)相邻问题捆绑处理的策略;(6)不相邻问题插空处理的策略;(7)定序问题除法处理的策略;(8)分排问题直排处理的策略;(9)“小集团”排列问题中先整体后局部的策略;(10)构造模型的策略.二、二项式定理1、二项式定理(a +b)n =C 0n an +C1n an-1b+…+Crn an-rbr +…+Cnn bn,其中各项系数就是组合数Crn,展开式共有n+1项,第r+1项是Tr+1 =C rn an-rbr.2、二项展开式的通项公式二项展开式的第r+1项Tr+1=C rn an-rbr(r=0,1,…n)叫做二项展开式的通项公式。
高考数学专题命题解读1.高考对排列组合的考查,重点是特殊元素与特殊位置、两元素相邻或不相邻、分组、分配等问题。
题型一般与生活实际联系紧密。
2.高考对二项式定理的考查,重点是二项展开基本定理考查特定项、系数、二项式系数等问题,同时会涉及到赋值法的应用。
命题分析2024年高考新高考Ⅰ卷的排列组确定所有可能结果,其实Ⅰ卷的题目也其中逻辑推理能力比较重要,而且都是试题精讲一、填空题1.(2024新高考Ⅱ卷·14)在如图的则共有种选法,在所有符合上述要求的考数学真题题型分类解析08排列组合与二项式定理考向 点是特殊或不相一般与生重点是二特定项的时会涉及排列组合202202202202二项式定理 202排列组合是体现在概率中的,后续专题会体现出来。
题目也可以采用列举法,这两题考查的方向偏向于与实且都是压轴题。
预计2025年高考还是主要考查排列组合图的4×4方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最大值是解析解析 式定理式定理考查统计2023·新高考Ⅰ卷,13 2022·新高考Ⅱ卷,5 2023·新高考Ⅱ卷,3 2024·新高考Ⅱ卷,14 2022·新高考Ⅰ卷,13 。
Ⅱ卷考查了通过列举来于与实际生活联系在一起;列组合的应用,题型多变。
列均恰有一个方格被选中,大值是.【答案答案】】 24 112【分析分析】】由题意可知第一由题意可知第一、、二、三、四列分别有4、3、2、1个方格可选个方格可选;;利用列举法写出所有的可能结果利用列举法写出所有的可能结果,,即可求解.【详解详解】】由题意知由题意知,,选4个方格个方格,,每行和每列均恰有一个方格被选中每行和每列均恰有一个方格被选中,, 则第一列有4个方格可选个方格可选,,第二列有3个方格可选个方格可选,, 第三列有2个方格可选个方格可选,,第四列有1个方格可选个方格可选,, 所以共有432124×××=种选法种选法;;每种选法可标记为(,,,)a b c d ,a b c d ,,,分别表示第一分别表示第一、、二、三、四列的数四列的数字字, 则所有的可能结果为则所有的可能结果为:: (11,22,33,44),(11,22,34,43),(11,22,33,44),(11,22,34,42),(11,24,33,43),(11,24,33,42), (12,21,33,44),(12,21,34,43),(12,22,31,44),(12,22,34,40),(12,24,31,43),(12,24,33,40), (13,21,33,44),(13,21,34,42),(13,22,31,44),(13,22,34,40),(13,24,31,42),(13,24,33,40), (15,21,33,43),(15,21,33,42),(15,22,31,43),(15,22,33,40),(15,22,31,42),(15,22,33,40),所以选中的方格中所以选中的方格中,,(15,21,33,43)的4个数之和最大个数之和最大,,为152********+++=. 故答案为故答案为::24;112 【点睛点睛】】关键点点睛关键点点睛::解决本题的关键是确定第一解决本题的关键是确定第一、、二、三、四列分别有4、3、2、1个方格可选个方格可选,,利用列举法写出所有的可能结果.一、单选题1.(2022新高考Ⅱ卷·5)有甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,则不同排列方式共有( ) A .12种B .24种C .36种D .48种【答案答案】】B【分析分析】】利用捆绑法处理丙丁利用捆绑法处理丙丁,,用插空法安排甲用插空法安排甲,,利用排列组合与计数原理即可得解【详解详解】】因为丙丁要在一起因为丙丁要在一起,,先把丙丁捆绑先把丙丁捆绑,,看做一个元素看做一个元素,,连同乙连同乙,,戊看成三个元素排列,有3!种排列方式;为使甲不在两端为使甲不在两端,,必须且只需甲在此三个元素的中间两个位置任选一个位置插入必须且只需甲在此三个元素的中间两个位置任选一个位置插入,,有2种插空方式种插空方式;;注意到丙丁两人的顺序可交换注意到丙丁两人的顺序可交换,,有2种排列方式种排列方式,,故安排这5名同学共有名同学共有::3!2224××=种不同的排列方式种不同的排列方式,,故选故选::B 2.(2023新高考Ⅱ卷·3)某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有( ).A .4515400200C C ⋅种B .2040400200C C ⋅种C .3030400200C C ⋅种D .4020400200C C ⋅种二、填空题3.(2022新高考Ⅰ卷·13)81()y x y x −+的展开式中26x y 的系数为(用数字作答).修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有种(用数字作答). 【答案答案】】64【分析分析】】分类讨论选修2门或3门课门课,,对选修3门,再讨论具体选修课的分配再讨论具体选修课的分配,,结合组合数运算求解.【详解详解】(】(1)当从8门课中选修2门,则不同的选课方案共有144116C C =种;(2)当从8门课中选修3门,①若体育类选修课1门,则不同的选课方案共有1244C C 24=种; ②若体育类若体育类选修课选修课2门,则不同的选课方案共有2144C C 24=种;综上所述综上所述::不同的选课方案共有16242464++=种. 故答案为故答案为::64.一、排列与排列数1、定义:从n 个不同元素中取出()m m n ≤个元素排成一列,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 m n ≤个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号mn A 表示.2、排列数的公式:()()()()!121!mnn A n n n n m n m =−−−+=− . 特例:当m n =时,()()!12321m n A n n n n ==−−⋅⋅ ;规定:0!1=. 3、排列数的性质:①11m m n n A nA −−=;②111mm m n n n n A A A n m n m+−==−−;③111m m m n n n A mA A −−−=+.二、组合与组合数1、定义: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.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mn C 表示.2、组合数公式及其推导求从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数m n A ,可以按以下两步来考虑: 第一步,先求出从这n 个不同元素中取出m 个元素的组合数m n C ; 第二步,求每一个组合中m 个元素的全排列数m n A ; 根据分步计数原理,得到m m m n n m A C A =⋅;因此()()()121!m mn nm m n n n n m A C A m −−−+== .这里n ,m N +∈,且m n ≤,这个公式叫做组合数公式.因为()!!m n n A n m =−,所以组合数公式还可表示为:()!!!m n n C m n m =−.特例:01n n n C C ==.注意:组合数公式的推导方法是一种重要的解题方法!在以后学习排列组合的混合问题时,一般都是按先取后排(先组合后排列)的顺序解决问题.公式(1)(2)(1)C !m n n n n n m m −−⋅⋅⋅−+=常用于具体数字计算,!C !()!m n n m nm =−常用于含字母算式的化简或证明.3、组合数的主要性质:①m n m n n C C −=;②11m m mn n n C C C −++=.4、组合应用题的常见题型:①“含有”或“不含有”某些元素的组合题型 ②“至少”或“最多”含有几个元素的题型三、排列和组合的区别组合:取出的元素地位平等,没有不同去向和分工. 排列:取出的元素地位不同,去向、分工或职位不同.注意:排列、组合都是研究事物在某种给定的模式下所有可能的配置数目问题,它们之间的主要区别在于是否要考虑选出元素的先后顺序,不需要考虑顺序的是组合问题,需要考虑顺序的是排列问题.排列是在组合的基础上对入选的元素进行排队,因此,分析解决排列组合综合问题的基本思维是“先组合,后排列”.四、二项式展开式的特定项二项式展开式的特定项、、特定项的系数问题1、二项式定理一般地,对于任意正整数,都有:011()()n n n r n r r n n n n n n a b C a C a b C a b C b n N −−∗+=+++++∈ ,这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式.式中的r n r r n C a b −做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r r r n T C a b −+=, 其中的系数r n C (r =0,1,2,…,n )叫做二项式系数,2、二项式()n a b +的展开式的特点:①项数:共有1n +项,比二项式的次数大1;②二项式系数:第1r +项的二项式系数为r n C ,最大二项式系数项居中;③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数n .字母a 降幂排列,次数由n 到0;字母b 升幂排列,次 数从0到n ,每一项中,a ,b 次数和均为n ;④项的系数:二项式系数依次是012r n n n n n n C C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅,,,,,,,项的系数是a 与b 的系数(包括二项式系数).3、两个常用的二项展开式:①()②4、二项展开式的通项公式二项展开式的通项:1r n r r r n T C a b −+=()0,1,2,3,,r n =…公式特点:①它表示二项展开式的第1r +项,该项的二项式系数是;②字母b 的次数和组合数的上标相同; ③a 与b 的次数之和为n .n n b a )(+011()(1)(1)n n n r r n r r n n n n n n n a b C a C a b C a b C b −−−=−++−⋅++−⋅ *N n ∈122(1)1n r r n n n n x C x C x C x x +=++++++ r n C注意:①二项式()n a b +的二项展开式的第r +1项和()n b a +的二项展开式的第r +1项是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换位置的.②通项是针对在()n a b +这个标准形式下而言的,如()n a b −的二项展开式的通项是(只需把b −看成b 代入二项式定理).五、二项式展开式中的最值问题1、二项式系数的性质①每一行两端都是1,即0n n n C C =;其余每个数都等于它“肩上”两个数的和,即11m m mn n n C C C −+=+. ②对称性每一行中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即m n m n n C C −=.③二项式系数和令1a b ==,则二项式系数的和为0122r n n n n n n n C C C C C ++++++= ,变形式1221r n n n n n n C C C C +++++=− .④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和在二项式定理中,令11a b ==−,,则0123(1)(11)0n n n n n n n n C C C C C −+−++−=−= ,从而得到:0242132111222r r nn n n n n n n n C C C C C C C +−++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅=++++⋅⋅⋅=⋅= . ⑤最大值:如果二项式的幂指数n 是偶数,则中间一项12n T +的二项式系数2n nC 最大;如果二项式的幂指数n 是奇数,则中间两项12n T +,112n T +的二项式系数12n nC−,12n nC+相等且最大.2、系数的最大项求()n a bx +展开式中最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为121n A A A +⋅⋅⋅,,,,设第1r +项系数最大,应有112r r r r A A A A +++≥ ≥ ,从而解出r 来.六、二项式展开式中系数和有关问题常用赋值举例:1、设, 二项式定理是一个恒等式,即对a ,b 的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取a ,b 的值.①令,可得:②令11a b ==,,可得:,即:(假设为偶数),再结合①可得:.r n r rnC a b −r n r r n C b a −1(1)r r n r rr nT C a b −+=−()011222nn n n r n r r n nn nn n n a b C a C a b C a b C a b C b −−−+=++++++ 1a b ==012n nn n n C C C =+++ ()012301nnn n n n n C C C C C =−+−+− 02131n n n n n n n n C C C C C C −+++=+++ n 0213112n n n n n n n n n C C C C C C −−+++=+++=2、若121210()n n n n n n f x a x a x a x a x a −−−−=+++++ ,则①常数项:令0x =,得0(0)a f =.②各项系数和:令1x =,得0121(1)n n f a a a a a −=+++++ . ③奇数项的系数和与偶数项的系数和(i )当n 为偶数时,奇数项的系数和为024(1)(1)2f f a a a +−+++= ;偶数项的系数和为135(1)(1)2f f a a a −−+++=. (可简记为:n 为偶数,奇数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配) (ii )当n 为奇数时,奇数项的系数和为024(1)(1)2f f a a a −−+++= ;偶数项的系数和为135(1)(1)2f f a a a +−+++=.(可简记为:n 为奇数,偶数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配) 若1210121()n n n n f x a a x a x a x a x −−=+++++ ,同理可得.注意:常见的赋值为令0x =,1x =或1x =−,然后通过加减运算即可得到相应的结果. 【排列组合常用结论排列组合常用结论】】一、解决排列组合综合问题的一般过程1、认真审题,确定要做什么事;2、确定怎样做才能完成这件事,即采取分步还是分类或是分步与分类同时进行,弄清楚分多少类及多少步;3、确定每一步或每一类是排列(有序)问题还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素;4、解决排列组合综合性问题,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略.二、常见排列组合类型及解法1、如图,在圆中,将圆分n 等份得到n 个区域1M ,2M ,3M , ,(2)n M n …,现取(2)k k …种颜色对这n个区域涂色,要求每相邻的两个区域涂不同的两种颜色,则涂色的方案有(1)(1)(1)n n k k −−+−种.2、错位排列公式1(1)(1)!!inn i D n n =−=+⋅∑ 3、数字排列问题的解题原则、常用方法及注意事项(1)解题原则:排列问题的本质是“元素”占“位子”问题,有限制条件的排列问题的限制条件主要表现在某元素不排在某个位子上,或某个位子不排某些元素,解决该类排列问题的方法主要是按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先满足特殊位子,若一个位子安排的元素影响到另一个位子的元素个数时,应分类讨论. 4、定位、定元的排列问题,一般都是对某个或某些元素加以限制,被限制的元素通常称为特殊元素,被限制的位置称为特殊位置.这一类问题通常以三种途径考虑:(1)以元素为主考虑,这时,一般先解决特殊元素的排法问题,即先满足特殊元素,再安排其他元素; (2)以位置为主考虑,这时,一般先解决特殊位置的排法问题,即先满足特殊位置,再考虑其他位置; (3)用间接法解题,先不考虑限制条件,计算出排列总数,再减去不符合要求的排列数.5、解决相邻问题的方法是“捆绑法”,其模型为将n 个不同元素排成一排,其中某k 个元素排在相邻位置上,求不同排法种数的方法是:先将这k 个元素“捆绑在一起”,看成一个整体,当作一个元素同其他元素一起排列,共有11n k n k A −+−+种排法;然后再将“捆绑”在一起的元素“内部”进行排列,共有k k A 种排法.根据分步乘法计数原理可知,符合条件的排法共有11n k nk kk A A −+−+⋅种. 6、解决不相邻问题的方法为“插空法”,其模型为将n 个不同元素排成一排,其中某k 个元素互不相邻(1k n k ≤−+),求不同排法种数的方法是:先将(n k −)个元素排成一排,共有n kn k A −−种排法;然后把k 个元素插入1n k −+个空隙中,共有1k n k A −+种排法.根据分步乘法计数原理可知,符合条件的排法共有n k n k A −−·1k n k A −+种.一、单选题1.(2024·重庆·三模)重庆某高校去年招收学生来自成渝地区2400人,除成渝外的西部地区2000人,中部地区1400人,东部地区1800人,港澳台地区400人.学校为了解学生的饮食习惯,拟选取40人作样本调研,为保证调研结果的代表性,则从该校去年招收的成渝地区学生中不同的抽样结果种数为( )A .402400CB .242400C C .122400CD .102400C2.(2024·北京·三模)已知x的二项式系数之和为64,则其展开式的常数项为( )A .240−B .240C .60D .60−的票价分别对应球场三个不同的区域,五位球迷相约看球赛,则五人中恰有三人在同一区域的不同座位方式共有( )A .30种B .60种C .120种D .240种【答案答案】】C【分析分析】】依题意依题意,,先将在同一区域的三个先将在同一区域的三个人选出并选定区域人选出并选定区域人选出并选定区域,,再对余下的两人分别在其它两个区域进行选择,由分步乘法计数原理即得.【详解详解】】要使五人中恰有三人在同一区域要使五人中恰有三人在同一区域,,可以分成三步完成可以分成三步完成:: 第一步第一步,,先从五人中任选三人先从五人中任选三人,,有35C 种方法种方法;; 第二步再选这三人所在的区域第二步再选这三人所在的区域,,有13C 种方法种方法;;第三步第三步,,将另外两人从余下的两个区域里任选将另外两人从余下的两个区域里任选,,有1122C C ⋅种方法.由分步乘法计数原理由分步乘法计数原理,,共有31115322C C C C 120⋅⋅⋅=种方法.故选:C.4.(2024·四川成都·三模)成实外教育集团自2000年成立以来,一直行走在民办教育的前端,致力于学生的全面发展,对学生的教育视为终身己任,在教育事业上砥砺前行,永不止步.截至目前,集团已开办29所K-12学校和两所大学,其中高中教育学校有11所.集团拟召开综合考评会.经考评后,11所学校得分互不相同,现从中任选3所学校的代表交流发言,则排名为第一名或第五名的学校代表去交流发言的概率为( ) A .2455B .2855C .811D .2755 【答案答案】】D【分析分析】】利用古典概率结合组合数的计算求解即可. 【详解详解】】从11所学校中任选3所学校共有种311C 165=选法. 其中排名为第一名或第五名的学校其中排名为第一名或第五名的学校,,可以分为三种情况可以分为三种情况::第一类第一类::只含有排名为第一名的学校的有29C 36=种选法种选法;;邻的条件下,数字2,4,6也相邻的概率为( ) A .310B .35C .110D .156.(2024·新疆喀什·三模)21x x ++展开式中,3x 的系数为( )A .20B .30C .25D .40【答案答案】】B【分析分析】】分不含2x 项和含有一个2x 项两种情况求解项两种情况求解..【详解详解】】25(1)++x x 展开式中展开式中,,3x 的项为33212133554C 1C C 130x x x x ⋅+⋅⋅=,则3x 的系数为30. 故选故选::B .7.(2024·新疆·三模)西安、洛阳、北京、南京和开封并称中国的五大古都.某旅游博主为领略五大古都之美,决定用两个月的时间游览完五大古都,且每个月只游览五大古都中的两个或三个(五大古都只游览一次),则恰好在同一个月游览西安和洛阳的概率为( )A .15B .25C .12D .35【答案答案】】B【分析分析】】求出事件的总数以及目标事件的数量求出事件的总数以及目标事件的数量,,再用古典再用古典概型计算即可概型计算即可..【详解详解】】将古都分成2个、3个两组个两组,,再在两个月安排旅游顺序再在两个月安排旅游顺序,,故事件总数为2252C A 20⋅=,分2个古都组中含西安个古都组中含西安、、洛阳洛阳,,或3个古都组中含西安个古都组中含西安、、洛阳洛阳,,故恰好在同一个月游览西安和洛阳的事件8.(2024·北京·三模)在2221x x −−的展开式中,5x 项的系数为( ) A .144−B .16−C .16D .144【答案答案】】C【分析分析】】写出()()552112x x −=−−的展开式通项,即可列式求解.【详解详解】】()()552112x x −=−−,其展开式通项公式为()15C 2rr r T x +=−−,0,1,2,3,4,5r =,所以所求5x 项的系数为()()353555C 22C 2806416−−+−=−=,故选故选:: C . 9.(2024·河北秦皇岛·三模)三人被邀请参加同一个时间段的两个晚会,若两个晚会都必须有人去,去几人自行决定,且每人最多参加一个晚会,则不同的去法有( ) A .8种B .12种C .16种D .24种【答案答案】】B【分析分析】】根据参加晚会的人数分类讨论根据参加晚会的人数分类讨论,,利用排列组合数求解即可.【详解详解】】第一种情况第一种情况,,只有两人参加晚会只有两人参加晚会,,有23A 6=种去法种去法;; 第二种情况第二种情况,,三人参加晚会三人参加晚会,,有2232C A 6=种去法种去法,,共12种去法.故选故选::B10.(2024·安徽芜湖·三模)已知A 、B 、C 、D 、E 、F 六个人站成一排,要求A 和B 不相邻,C 不站两端,则不同的排法共有( )种A .186B .264C .284D .336【答案答案】】D【分析分析】】先考虑A 和B 不相邻的排法不相邻的排法,,再考虑A 和B 不相邻不相邻,,且C 站两端的情况站两端的情况,,相减后得到答案. 【详解详解】】先考虑A 和B 不相邻的排法不相邻的排法,,将C 、D 、E 、F 四个人进行全排列四个人进行全排列,,有44A 种情况种情况,,C 、D 、E 、F 四个人之间共有5个空个空,,选择2个排A 和B ,有25A 种情况种情况,,故有4245480A A =种选择种选择,,再考虑A 和B 不相邻不相邻,,且C 站两端的情况站两端的情况,, 先从两端选择一个位置安排C ,有12C 种情况种情况,, 再将D 、E 、F 三个人进行全排列三个人进行全排列,,有33A 种情况最后D 、E 、F 三个人之间共有4个空个空,,选择2个排A 和B ,有24A 种情况种情况,,故有132234C A A 144=种情况种情况,,则要求A 和B 不相邻不相邻,,C 不站两端不站两端,,则不同的安排有480144336−=种情况. 故选故选::D 11.(2024·浙江绍兴·三模)在()()()()()123x x x x a x b +++++的展开式中,含4x 项的系数是10,则()2log a b +=( )A .0B .1C .2D .4【答案答案】】C【分析分析】】在()()()()()123x x x x a x b +++++的展开式中含4x 的项即从5个因式中取4个x ,1个常数项即可写出含4x 的项的项,,则可得出答案.【详解详解】】根据二项展开式可知含4x 项即从5个因式中取4个x ,1个常数项即可写出含4x 的项;所以含4x 的项是()4412310a b x x ++++=,可得4a b +=;即可得()22log log 42a b +==. 故选故选::C 12.(2024·湖北荆州·三模)已知()202422024012202431a a x a x a x x =+++−+L ,则122024a a a +++L 被3除的余数为( )A .3B .2C .1D .0【答案答案】】D【分析分析】】先对二项展开式中的x 进行赋值进行赋值,,得出101212202441a a a +++=− ,再将10124看作()101231+进行展开,再利用二项展开式特点分析即得.【详解详解】】令0x =,得01a =,令1x =,得202401220242a a a a ++++= , 两式相减两式相减,,202410121220242141a a a +++=−=− ,因为()101210120101211011101110121012101210121012431C 3C 3C 3C =+=++++ ,其中01012110111011101210121012C 3C 3C 3+++L 被3整除整除,,所以10124被3除的余数为1, 综上综上,,122024a a a +++L 能被3整除整除.. 故选故选::D.二、多选题13.(2024·山西临汾·三模)在82x 的展开式中( ) A .所有奇数项的二项式系数的和为128 B .二项式系数最大的项为第5项 C .有理项共有两项D .所有项的系数的和为8314.(2024·江西南昌·三模)已知12x x − 的展开式中二项式系数的最大值与+a x x的展开式中1x 的系数相等,则实数a 的值可能为( )A B .D .15.(2024·山西·三模)已知函数2120121241f x x a a x a x a x =−=+++⋅⋅⋅+,则( )A .333124C a =×B .()f x 展开式中,二项式系数的最大值为612CC .12123123a a a a +++⋅⋅⋅+=D .()5f 的个位数字是1【答案答案】】BD【分析分析】】对于A :根据二项展开式分析求解根据二项展开式分析求解;;对于B :根据二项式系数的性质分析求解根据二项式系数的性质分析求解;;对于C :利用赋值法值法,,令0x =、1x =即可得结果即可得结果;;对于D :因为()()125201f =−,结合二项展开式分析求解.【详解详解】】对于选项A :()1241x −的展开式的通项为()()()12121211212C 4114C ,0,1,2,,12rr rr r rr r T x x r −−−+=⋅−=−⋅⋅⋅=⋅⋅⋅,令9r =,可得()93933334121214C 4C T x x =−⋅⋅⋅=−×⋅, 所以333124C a =−×,故A 错误错误;;对于选项B :因为12n =为偶数为偶数,,可知二项式系数的最大值为612C ,故B 正确正确;; 对于选项C :令0x =,可得01a =;令1x =,可得12012123a a a a +++⋅⋅⋅+=; 所以121231231a a a a +++⋅⋅⋅+=−,故C 错误错误;;对于选项D :因为()()125201f =−,且()12201−的展开式的通项为()12112C 201,0,1,2,,12kkk k T k −+=⋅⋅−=⋅⋅⋅, 可知当0,1,2,,11k =⋅⋅⋅,1k T +均为20的倍数的倍数,,即个位数为0, 当12k =时,131T =,所以()5f 的个位数字是1,故D 正确正确;; 故选故选::BD.三、填空题16.(2024·山东烟台·三模)614x展开式的中间一项的系数为.胜杰,江新林3人)顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组(叶光富、李聪、李广苏3人)入驻“天宫”.随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安.若这6名航天员站成一排合影留念,叶光富不站最左边,汤洪波不站最右边,则不同的排法有. 【答案答案】】504【分析分析】】本题考查排列中分类加法计数原理和分步乘法计数原理.根据题目要求根据题目要求,,分两类进行讨论分两类进行讨论,,第一类叶光富在最右侧叶光富在最右侧,,第二类叶光富不在最右侧.然后根据分类加法计数原理相加即可得到答案. 【详解详解】】根据叶光富不站最左边根据叶光富不站最左边,,可以分为两种情况可以分为两种情况::第一种情况第一种情况::叶光富站在最右边叶光富站在最右边,,此时剩余的5人可以进行全排列人可以进行全排列,,共有55A 120=种排法.第二种情况第二种情况::叶光富不站在最右边叶光富不站在最右边,,根据题目条件叶光富不站最左边根据题目条件叶光富不站最左边,,此时叶光富有4种站法.根据题目条件汤洪波不站在最右边件汤洪波不站在最右边,,可知杨洪波只有4种站法.剩余的4人进行全排列,共有4444A 384××=种排法种排法,,由分类加法计数原理可知由分类加法计数原理可知,,总共有120384504+=种排法种排法.. 故答案为故答案为::504 18.(2024·福建福州·三模)421x x +−的展开式中常数项为.4,1,5,9进行某种排列得到密码.若排列时要求相同数字不相邻,且相同数字之间一个数字,则小明可以设置的不同密码种数为. 【答案答案】】96【分析分析】】利用捆绑法即可求解.【详解详解】】从3,4,5,9中选择一个数字放入两个1之间之间,,将其与两个1看作一个整体看作一个整体,,与剩下元素全排列与剩下元素全排列,,故不同的密码个数为1444C A 96=,故答案为故答案为::96 20.(2024·河北衡水·三模)()()7222x y x y +−的展开式中46x y 的系数为(用数字作答)【答案答案】】35−【分析分析】】根据题意根据题意,,结合二项式的展开式的性质结合二项式的展开式的性质,,准确计算准确计算,,即可求解.【详解详解】】由题意由题意,,多项式()()7222x y x y +−的展开式中含有46x y 的项为的项为::()()()265262524677C 2C 35x x y y xy x y ⋅⋅−+⋅−=−,所以46x y 的系数为35−. 故答案为故答案为::35−.21.(2024·河南·三模)若()*nn∈N 的展开式中存在常数项,则n 的值可以是(写出一个值即可)场为女双,一场为男女混双),每名选手只参加1场表演赛,则所有不同的安排方法有种. 【答案答案】】4050【分析分析】】先考虑两对混双的组合先考虑两对混双的组合,,再从余下4名男选手和4名女选手各有3种不同的配对方法组成两对男双组合双组合,,两对女双组合双组合,,利用分步乘法原理可求得结果. 【详解详解】】先考虑两对混双的组合有22662C C ⋅种不同的方法种不同的方法,,余下4名男选手和4名女选手各有3种不同的配对方法组成两对男双组合对方法组成两对男双组合,,两对女双组合双组合,,故共有22662C C 334050⋅××=.故答案为故答案为::4050。