排列组合与二项式
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排列组合与二项式定理排列组合与二项式定理是概率论和组合数学中重要的概念和定理。
它们在数学、统计学、计算机科学等领域中具有广泛的应用。
本文将介绍排列组合和二项式定理的概念、性质和应用,并探讨它们之间的关系。
一、排列组合的概念和性质排列和组合是组合数学中的基本概念,用于计算事物的不同排列和组合方式。
1. 排列:排列是指从若干个元素中选择一部分元素按照一定的顺序进行排列。
设有n个元素,要从中选择r个元素进行排列,有P(n,r)种排列方式。
排列的计算公式为P(n,r) = n! / (n-r)!2. 组合:组合是指从若干个元素中选择一部分元素进行组合,不考虑元素的顺序。
设有n个元素,要从中选择r个元素进行组合,有C(n,r)种组合方式。
组合的计算公式为C(n,r) = n! / (r!(n-r)!)排列和组合的计算公式是基于阶乘的,阶乘表示从1到某个正整数的连乘积。
排列和组合的性质包括交换律、结合律和分配律等。
二、二项式定理的概念和性质二项式定理是代数中的一个重要定理,用于展开二项式的幂。
二项式是两个项的和,形式为 (a + b)^n,其中a和b为实数或变量,n为非负整数。
二项式定理的表达式为:(a + b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b + C(n,2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n,n-1)ab^(n-1) + C(n,n)b^n其中C(n,r)为组合数,表示从n个元素中选择r个元素进行组合的方式数。
二项式定理的性质包括二项式系数的对称性、二项式系数的递推性和二项式系数与排列组合的关系等。
三、排列组合与二项式定理的应用排列组合和二项式定理在许多领域中有广泛的应用。
1. 概率论:排列组合和二项式定理用于计算事件的可能性和概率。
通过组合数可以计算从一组元素中选择特定数量的元素的概率。
2. 统计学:排列组合和二项式定理用于计算事件的组合和排列数量,从而分析数据的分布和规律。
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。
排列组合和二项式定理一、排列组合1.1 排列排列是指从一组元素中选取一部分进行操作,按照一定的顺序进行排列。
在排列中,每个元素只能使用一次。
例如,从1、2、3这三个元素中选出两个进行排列,可以得到以下6个排列: 12、13、21、23、31、32。
排列的数目可以用符号P表示,表示从n个元素中选取r 个进行排列。
排列数的计算公式如下所示: P(n, r) = n! / (n - r)!其中,!表示阶乘,例如4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24。
1.2 组合组合是指从一组元素中选取一部分进行操作,不考虑元素的顺序。
与排列不同,组合中的元素只有选择与不选择两种情况。
例如,从1、2、3这三个元素中选出两个进行组合,可以得到以下三个组合: 12、13、23。
组合的数目可以用符号C表示,表示从n个元素中选取r 个进行组合。
组合数的计算公式如下所示: C(n, r) = n! / (r! × (n - r)!)二、二项式定理二项式定理是代数学中的一个重要定理,用于展开任意幂的二项式。
二项式定理公式如下所示: (a + b)^n = C(n, 0) × a^n × b^0 + C(n, 1) × a^(n-1) × b^1 + C(n, 2) × a^(n-2) × b^2 + … + C(n, n) × a^0 × b^n其中,C(n, r)表示组合数,表示从n个元素中选取r个进行组合。
a和b表示两个变量,n表示幂。
在二项式定理中,展开后的式子包含了各个组合数和变量的乘积,这些乘积的和即为二项式定理的展开结果。
二项式定理在代数学中有着广泛的应用,它可以用于计算各种复杂的代数表达式的展开结果。
二项式定理也是高中数学课程中常见的内容,通过学习二项式定理,可以帮助学生更好地理解代数学中的概念。
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: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 .。
高中数学公式大全排列组合与二项式定理高中数学公式大全:排列组合与二项式定理排列组合与二项式定理是高中数学中重要的概念和公式,它们在概率论、组合数学、代数等领域都有广泛应用。
本文将为您详细介绍排列组合与二项式定理的相关内容。
一、排列组合排列和组合是排列组合问题中最基础的概念。
排列表示从一组元素中选取若干元素按照一定顺序排列的方式,而组合则表示从一组元素中选取若干元素,顺序不考虑。
下面是排列组合中常见的公式:1. 排列公式:排列公式用于求解从 n 个元素中取出 m 个元素,按照一定顺序排列的方式。
排列的数量表示为 P(n,m),计算公式如下:P(n,m) = n! / (n-m)!其中,n! 表示 n 的阶乘。
2. 组合公式:组合公式用于求解从 n 个元素中取出 m 个元素,顺序不考虑的方式。
组合的数量表示为 C(n,m),计算公式如下:C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!)二、二项式定理二项式定理是高中数学中另一个重要的公式,它表示了任意实数a、b 和正整数 n 的 n 次幂展开后,各项的系数。
二项式定理为:(a+b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + C(n,2)*a^(n-2)*b^2+ ... + C(n,n-1)*a^1*b^(n-1) + C(n,n)*a^0*b^n其中,C(n,m) 表示组合数,表示从 n 个元素中选取 m 个元素的方式数。
三、应用举例1. 排列组合的应用:在一群人中选出特定的几个人组成小组,或者在一串数字中找出满足某种条件的特定数字。
排列组合在组合数学、概率论等领域有广泛的应用。
2. 二项式定理的应用:在数学展开、概率计算、代数运算等方面常常用到二项式定理。
它在概率论中常用于计算二项分布的概率,也可以用于计算方程式的展开。
总结:排列组合与二项式定理是高中数学中重要的概念和公式。
它们在概率论、组合数学、代数等领域都有广泛应用。
可编辑修改精选全文完整版排列与组合一、两个根本计数原理:〔排列与组合的根底〕1、分类加法计数原理:做一件事,完成它可以有类方法,在第一类方法中有种不同的方法,在第二类方法中有种不同的方法,……,在第类方法中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同方法.2、分步乘法计数原理:做一件事,完成它需要分成个步骤,做第一步有种不同的方法,做第二步有种不同的方法,……,做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法.二、排列与组合〔1〕排列定义:一般地,从个不同元素中取出个元素,按照一定顺序排成一列。
排列数公式:我们把正整数由1到的连乘积,叫做的阶乘,用表示,即,并规定。
全排列数公式可写成.〔主要用于化简、证明等〕(二)组合定义:一般地,从个不同元素中取出个元素合成一组,叫做从个不同元素中取出个元素的一个组合;组合数用符号表示组合数公式:变式:组合数的两个性质:1、三、二项式定理1、二项式定理:n n n r r n r n n n n n n b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- .展开式具有以下特点:① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n n C C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开.2、二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b a C T r r n r n r ∈≤≤=-+.3、二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等;②二项展开式的中间项二项式系数最大.I. 当n 是偶数时,中间项是第12+n 项,它的二项式系数2n n C 最大; II. 当n是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,它们的二项式系数2121+-=n nn n C C 最大.③系数和: 1314201022-=++=+++=+++n n n n n n n n nn n C C C C C C C C。
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。
二项式定理与排列组合的知识点总结二项式定理是高中数学中的一个重要定理,它与排列组合有着密切的联系。
本文将对二项式定理和排列组合的知识点进行总结,希望能够为读者提供清晰明了的概念和理解。
一、排列组合的基本概念排列组合是数学中研究对象的一种组织方式。
排列是指将一组元素按照一定顺序进行布置,而组合是指从一组元素中取出若干元素组成一个集合。
1. 排列排列是指从一组元素中有序地选取若干个元素进行布置。
主要分为两种类型:有放回排列和无放回排列。
有放回排列是指在选择完元素后将其放回原处,元素可以被多次选取。
而无放回排列是指在选择完元素后不放回,下次选择时不能再选取。
2. 组合组合是指从一组元素中无序地选择若干个元素进行组合。
同样地,组合也可以分为有放回组合和无放回组合两种类型。
二、二项式定理的概念和公式二项式定理是代数学中的一个重要定理,用于展开二项式的幂。
它表述了如下公式:(a + b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b + C(n,2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n,n-1)ab^(n-1) + C(n,n)b^n其中,a,b是实数或者变量,n为非负整数。
C(n, k)表示从n个元素中取出k个元素的组合数,也称为二项系数。
具体计算公式如下:C(n, k) = n! / (k!(n-k)!)三、二项式定理与排列组合的关系二项式定理中的二项系数C(n, k)正是组合数的计算公式,说明了二项式展开式中各项系数的求解方法。
1. 二项式系数的性质二项系数具有一些重要的性质,包括对称性、加法原理和乘法原理等。
这些性质在解决排列组合问题时具有重要的指导作用。
2. 应用举例利用二项式定理和排列组合的知识,可以解决一些实际问题。
比如,求解一组数的幂展开式中某一项的系数、计算某些特殊排列组合的总数等等。
四、应用示例在实际应用中,二项式定理与排列组合经常被用于解决一些概率、统计和计算问题。
排列组合与二项式定理班别_________ 姓名___________ 学号___________一、分类与分步记数原理的应用1.在所有的两位数中,个位比十位大的两位数有多少个?2.三个班分别从五个不同的风景点中选择一处游览,有多少种不同的选法?3.4名同学争夺三项冠军,不允许并列,则共有多少种不同情况?4.有红黄蓝旗三面,每次生一面、二面、三面在某一旗杆上纵向排列,表示不同的信号,顺序不同则表示的信号不同,更可以组成多少种不同的信号?5.用0—9这十个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?二、特殊位置和特殊元素的排列组合问题1.六人站成一排,其中甲不站两端,共有多少种不同的站法?2.某所有8名外文工作者,其中六人会英语,5人会法语。
现要求从这8人中选三名会英语,三名会法语的人去完成一项任务,共有多少种不同的选法?三、排列组合中元素相邻或不相邻问题1.有5名男生,4名女生站成一排。
(1)从中选出3人站成一排,有多少种排法?(2)若甲男不站排头,乙女不站排尾,有多少种排法?(3)要求女生必须站在一起,有多少种排法?(4)要求女生互不相邻,有多少种排法?(5)要求男女生互不相邻,有多少种排法?(6)要求男生在一起,女生也在一起,有多少种排法?(7)如果两端都不能排女生,有多少种排法?(8)如果两端不能都排女生,有多少种排法?变式引申:(1)4名男生和3名女生排成一排,期中有且仅有两名相邻排在一起,有多少种排法?(2)有六张椅子排成一排,现有三人就坐,恰好有两张空位椅子相邻的不同坐法有多少种?(3)在由数字1、2、3、4、5组成的没有重复数字的5位数中,大于23145且小于43521的数共有多少个?(4)书架上某层原有6本书,新买了三本书准备插进去,要保持原来的6本书的原有顺序不变,问共有多少种插法?四、平均分组问题1.六本不同的书,按照以下要求处理,各有多少种不同的分法?(1)一堆一本,一堆两本,一堆三本;(2)甲得一本,乙得两本,丙得三本;(3)一人得一本,一人得两本,一人得三本;(4)平均分给甲乙丙三个人;(5)平均分成三堆。
五、“至多”、“至少”类问题从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出三台,其中至少要有甲型和乙型电视机各一台,不同的取法有多少种?五、等价转化思想在排列组合问题中的体现1、马路上有编号1,2,3,….,9只路灯,为节约用电,现要求把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的2只或3只,也不能关掉两端的路灯,则满足条件的不同的关灯方法有多少种?2、高二年级八个班,组织一个12人年级篮球队,要求每班至少一人,问有多少种不同的名额分配方法?3、有四位学生参加三项不同的竞赛,①每位学生必须参加一项竞赛,则有不同的参赛方法有? ②每项竞赛只许有一位学生参加,则有不同的参赛方法有? ③每位学生最多参加一项竞赛,每项竞赛只许有一位学生参加,则不同的参赛方法有?4、 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个球排成一列有多少种不同的方法?六、 二项式定理的应用1.已知n x x )1(3+的展开式的第三项与第二项的系数的比为11:2,则n 是A.10B.11C.12D.132.若n m x x x f )31()21()(+++=的展开式中x 的系数为13,则x 2的系数为 A.31 B.40 C.31或40 D.不确定3.在103)1)(1(x x +-的展开式中,x 5的系数是A .-297 B.-252 C.297 D.2074.在52)23(++x x 的展开式中,x 的系数为A .160 B.240 C.360 D.8005.在9)1(-x 按x 的降幂排列,系数最大的项是A .第四项和第五项 B.第五项 C.第五项和第六项 D.第六项6.在52)23(++x x 的展开式中,含x 的项为A .160x B.240x C.360x D.800x 7.++-+++++++=-31210201010221010()()2(a a a a a x a x a x a a x ,则 29)a + 的值为A .0 B.-1 C.1 D.10)12(- 8.已知:++-+-+=++++++ 22102)1()1()1()1()1(x a x a a x x x nn n n a a a a x a ++++- 210)1(,则等于A .n B.221-+n C.)13(23-nD.)13(21-n 9.用二项式定理计算9.985,精确到1的近似值为A.99000B.99002C.99004D.9900510.设n n n n a a a a x a x a x a a x x 24202222102,)1(++++++++=++ 则等于 A.n 3 B.23n C.213-n D.213+n 11.823)21(b a -展开式的所有项系数总和是A.28B.821C.0D.112.若(3x 2-n x )213(n ∈N *)展开式中含有常数项,则n 的最小值是A.4B.5C.6D.13.设n 为自然数,则0C n 2n -1C n 2n -1+…+(-1)k kn C 2n -k +…+(-1)n nn C 等于A.2nB.0C.-1D.114.(a +b )n 二项展开式中与第r 项系数相同的项是A.第n -r 项B.第n -r -1项C.第n -r +1项D.第n -r +2项15.在(x +y )n 展开式中第4项与第8项的系数相等,则展开式里系数最大的项是A.第6项B.第5项C.第5、6项D.第6、7项16.(1+x )+(1+x )2+(1+x )3+…+(1+x )n 的展开式中所有奇次项系数的和为A.2nB.2n +1C.2n -1D.2n -217.(2x +y -z )6展开式中,x 3y 2z 项的系数为A.480B.160C.-480D.-16018.对于二项式nx x )1(3+ n ∈N ,四位同学作出了四种判断: ①存在n ∈N ,展开式中有常数项;②对任意n ∈N ,展开式中没有常数项;③对任意n ∈N ,展开式中没有x 的一次项;④存在n ∈N ,展开式中有x 的一次项。
上述判断中正确的是A.①与③B.②与③C.②与④D.④与①19.432)1(x x x +++的展开式中奇次项系数和是 A.64 B.120 C.128 D.25620.332除以9的余数是A.1B.2C.4D.821.若4)32(+x =a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,则(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2的值为A.1B.-1C.0D.222.(1+x )9的展开式中系数最大的项是A.126x 4B.126xC.126x 4和126x 5D.126x 5和126x 623.3333333233133C C C C ++++ 除以9的余数是 A.0 B.11 C.2 D.724.设S =(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4(x -1)+1,它等于下式中的A.(x -2)4B.(x -1)4C.x 4D.(x +1)4 25.72)12(x x +的展开式中倒数第三项的系数是 A.67C ·2 B.67C ·26 C.57C ·22 D.57C ·25 26.()()()()()等于若2012112019120205lg 5lg 2lg 5lg 2lg 2lg +++++--- r r r C CA.1B.()207lgC.202D.201027.在()100332y x +的展开式中,系数为有理数的项共有A.16项B.17项C.18项D.19项28.设n x x )5(3121-的展开式的各项系数之和为M ,而二项式系数之和为N ,且M -N =992.则展开式中x 2项的系数为A.250B.-250C.150D.-150二、填空题1.设(1-3x )8=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8,那么|a 0|+|a 1|+…+|a 8|的值是 .2.今天是星期日,再过290天是星期 .三、解答题1.已知n x x x f )3()(232+=展开式中各项系数和比各项的二项式系数和大992(1)求展开式中二项式系数的最大项;(2)求展开式中系数最大的项.2.求3)21(-+x x 展开式中的常数项.3.计算(1.009)5的近似值(精确到0.001)4.在20)23(y x -的展开式中,求:(1)二项式系数最大的项;(2)系数绝对值最大的项;(3)系数最大的项.5.已知n x x )21(4-的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列.(1)证明展开式中没有常数项;(2)求展开式中所有有理项.6.求证:98322--+n n 能被64整除.7.,求:已知7722107)21(x a x a x a a x ++++=- 72101a a a a ++++ )(7632102a a a a a a -++-+- )(76543103a a a a a a a ++++++)(8.求证:0C n p m C +1C n 1C -p m +…+p n C 0C m =p n m +C9.求证: ()()()()().!!!2222120n n n C C C C n n r n n n =+++++。