排列组合与概率(新)

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所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。 放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 1 专题三: 排列、组合及二项式定理

一、排列、组合与二项式定理 【基础知识】 1.分类计数原理(加法原理)12nNmmm. 2.分步计数原理(乘法原理)12nNmmm.

3.排列数公式 mnA=)1()1(mnnn=!!)(mnn.(n,m∈N*,且m≤n).

4.组合数公式 mnC=mnmmAA=mmnnn21)1()1(=!!!)(mnmn(n,m∈N*,且m≤n). 5.组合数的两个性质: (1) mnC=mnnC ; (2) mnC+1mnC=mnC1 (3)1121rnrnrrrrrrCCCCC. 6.排列数与组合数的关系是:mmnnAmC! . 7.二项式定理:nnnrrnrnnnnnnnnbCbaCbaCbaCaCba222110)( ; 二项展开式的通项公式:rrnrnrbaCT1)210(nr,,,. 【题例分析】 例1、从6名短跑运动员中选4人参加4×100米接力,如果其中甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,问共有多少种参赛方法?

解法:问题分成三类:(1)甲乙二人均不参加,有44A种;(2)甲、乙二人有且仅有1人参加,有234C(44A-33A)种;(3)甲、乙二人均参加,有24C(44A-233A+22A)种,故共有252种.

点评:对于带有限制条件的排列、组合综合题,一般用分类讨论或间接法两种. 例2: 有5个男生和3个女生,从中选取5人担任5门不同学科的科代表,求分别符合下列条件的选法数: (1)有女生但人数必须少于男生. (2)某女生一定要担任语文科代表. (3)某男生必须包括在内,但不担任数学科代表. (4)某女生一定要担任语文科代表,某男生必须担任科代表,但不担任数学科代表.

解:(1)先取后排,有13452335CCCC种,后排有55A种,共有5513452335)(ACCC(C=5400种.

(2)除去该女生后先取后排:8404447AC种. 所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。 放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 2 (3)先取后排,但先安排该男生:3360441447ACC种.

(4)先从除去该男生该女生的6人中选3人有36C种,再安排该男生有13C种,其余3人全排有33A种,共331336ACC=360种. 例3、、有6本不同的书 (1)甲、乙、丙3人每人2本,有多少种不同的分法? (2)分成3堆,每堆2本,有多少种不同的分堆方法? (3)分成3堆,一堆1本,一堆2本,一堆3本,有多少种不同的分堆方法? (4)分给甲、乙、丙3人,一人1本,一人2本,一人3本,有多少不同的分配方法? (5)分成3堆,有2堆各一本,另一堆4本,有多少种不同的分堆方法? (6)摆在3层书架上,每层2本,有多少种不同的摆法? 解:(1)在6本书中,先取2本给甲,再从剩下的4本书中取2本给乙,最后2本给丙,

共有90222426CCC(种)。

(2)6本书平均分成3堆,用上述方法重复了33A倍,故共有15332426ACC(种)。 (3)从6本书中,先取1本做1堆,再在剩下的5本中取2本做一堆,最后3本做一堆,共有60332516CCC(种)

(4)在(3)的分堆中,甲、乙、丙3人任取一堆,故共有36033332516ACCC(种)。

(5)平均分堆要除以堆数的全排列数,不平均分堆则不除,故共有15221516ACC(种)。 (6)本题即为6本书放在6个位置上,共有72066A(种)。 例4、如果在nxx421 的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中的有理项。 解:展开式中前三项的系数分别为1,2n ,8)1(nn,

由题意得:2×2n=1+8)1(nn得n=8。 所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。 放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 3 设第r+1项为有理项,43168121rrrrxcT,则r是4的倍数,所以r=0,4,8。 有理项为295412561,835,xTxTxT。 【巩固训练】 一.选择题:每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的,把它选出填在题后的括号内. 1、设k=1,2,3,4,5,则(x+2)5的展开式中xk的系数不可能是 A 10 B 40 C 50 D 80. 2、某赛季足球比赛的计分规则是:胜一场,得3分;平一场,得1分;负一场,得0分.一球队打完15场,积33分.若不考虑顺序,该队胜、负、平的情况共有 A 3种 B 4种 C 5种 D 6种. 二.填空题:把正确答案填写在题中的横线上. 3、将标号为1,2,…,10的10个球放入标号为1,2,…,10的10个盒子内,每个盒内放一个球,则恰好有3个球的标号与其所在盒子的标号不一致的放入方法共有 种.(以数字作答)

4、设9922105433321xaxaxaaxx

则286420aaaaa―297531aaaaa 三.解答题:(解答应写文字说明,证明过程或演算步骤) 5、(1)10个优秀指标分配给6个班级,每班至少一个,共有多少种不同的分配方法? (2)10个优秀名额分配到一、二、三3个班,若名额数不少于班级序号数,共有多少种不同的分配方法?

6、若432x=44332210xaxaxaxaa,求(1)2420aaa―2

31aa

的值。(2)3210aaaa的值。

二、等可能事件的概率 【基础知识】 等可能性事件的概率()mPAn. 【题例分析】 所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。 放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 4 例1、 某班有学生36人,血型分别为A型12人,B型10人,AB型8人,O型6人,现从中抽出2

人,求这两人血型不相同的概率. 解:P(两人血型相同)=P(两人血型均为A型)+P(两人血型均为B型)+P(两人血型均为AB

型)+P(两人血型均为O型)=45112362628210212CCCCC.

所以,P(两人血型不同)=1-45344511. 点拨:从四种血型中抽出2种有C24=6种,依次分类则情形较复杂,所以本题用间接法较简便. 例2、从男、女学生共有36名的班级中,任意选出两名委员,任何人都有同样的机会当选,

如果选得同性委员的概率等于21,求男、女相差几名?

解:设男生有x名,则女生有36-x名,选得2名委员都是男性的概率为2362CCx=3536)1(xx.选

得两名委员都是女性的概率为236236CCx=3536)35)(36(xx. 以上两种选法是互斥的,所以选得两名委员是同性委员的概率等于其概率和. 依题意3536)1(xx+3536)35)(36(xx=21.解得x=15或x=21. 即该班男生有15名,女生有36-15=21人或者男生有21人,女生有36-21=15人,总之,男女相差6名. 例3、在袋中装30个小球,其中彩球有n个红色,5个蓝色,10个黄色,其余为白色,求: (1)如果已经从中取定了5个黄球和3个蓝球,并将它们编上了不同的号码后排成一排,那么使蓝色小球不相邻的排法有多少种?

(2)如果从袋中取出3个都是颜色相同的彩球(不含白色)的概率是40613,且n≥2,计算红球有几个? (3)根据(2)的结论,计算从袋中任取3个小球至少有一个红球的概率? 解:(1)将5个黄球排成一排共有A55种排法,将3个蓝球放在5个黄球所形成的6个空位上,有A36种排法.∴所求的排法为A55·A36=14400(种). (2)取3个球的种数为C330=4060,设“3个球全是红色”为事件A,“3个球全是蓝色”

为事件B.“3个球都是黄色”为事件C,则P(B)=40601033035CC,P(C)=4060120330310CC. ∵A、B、C彼此互斥,∴P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C), 所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。 放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷! 5 即40613=P(A)+4060120406010.∴P(A)=0,即取3个球,是红球的个数小于或等于2. 又∵n≥2,故n=2. (3)记“3个球至少有一个是红球”为事件D,则D为“3个球中没有红球”,则

P(D)=1-P(D)=1-330328CC=14528. 例4、一种电器控制器在出厂时每四件一等品装成一箱,工人在装箱时不小心把两件二等品和两件一等品装入一箱,为了找出该箱中的二等品,我们把该箱中产品逐一取出进行测试. (1)求前两次取出都是二等品的概率; (2)求第二次取出的是二等品的概率;

解:(1)四件产品逐一取出方式共有A44种不同方式.

前两次取出都是二等品的方式共有A22·A22种不同方式.

所以前两次取出都是二等品的概率为: 61442222AAA (2)第二次取出是二等品共有:3312AC, 所以第二次取出是二等品的概率是:21443312AAC 【巩固训练】 一.选择题:每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的,把它选出填在题后的括号内.

1、数字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9的概率为( )

12519D12518C12516B12513A、 、 、 、

2、将一颗质地均匀的骰子(它是一种各面上分别标有点数1,2,3,4,5,6的正方体玩具)先后抛掷3次,至少出现一次6点向上和概率是

(A)5216 (B)25216 (C)31216 (D)91216 二.填空题:把正确答案填写在题中的横线上. 3、袋内装有10个相同的球,其中5个球标有数字0,5个球标有数字1,若从袋中摸出5个球,那么摸出的5个球所标数字之和小于2或大于3的概率是 .