分類加法計數原理與分步乘法計數原理
基礎梳理
1.分類加法計數原理
完成一件事有兩類不同方案,在第一類方案中有m種不同的方法,在第二類方案中有n種不同的方法,那麼完成這件事共有n種不同的方法.推廣:
2.分步乘法計數原理
完成一件事需要兩個步驟,做第一步有m種不同的方法,做第二步有n種不同的方法,那麼完成這件事共有n種不同的方法.推廣:
思考**區分「分類」和「分步」的依據是什麼?
課前熱身
1.從3名女同學2名男同學中選一人,主持本班的主題班會,則不同的選法種數為( )
a.6 b.5c.3d.2
2.5位同學報名參加兩個課外活動小組,每位同學限報其中的乙個小組,則不同的報名方法共有( )
a.10種 b.20種 c.25種 d.32種
3.有不同顏色的四件上衣與不同顏色的三條長褲,如果一條長褲與一件上衣配成一套,則不同的配法種數是________.
4.書架的第1層放有4本不同的語文書,第2層放有5本不同的數學書,第3層放有6本不同的體育書.從書架上任取1本書,不同的取法數為________.從第1,2,3層分別各取一本書, 不同的取法數為________.
考點1 分類加法計數原理的應用
例1 高三一班有學生50人,男30人,女20人;高三二班有學生60人,男30人,女30人;高三三班有學生55人,男35人,女20人.
(1)從高三一班或二班或三班學生中選一名學生任校學生會主席,有多少種不同的選法?
(2)從高三一班、二班的男生中,或從高三三班的女生中選一名學生任校學生會體育部部長,有多少種不同的選法?
【題後感悟】 使用分類加法計數原理計數的兩個條件:一是根據問題的特點能確定乙個適合於它的分類標準.二是完成這件事情的任何一種方法必須屬於某一類,並且分別屬於不同類的兩種方法是不同的方法.
變式練習: 方程+=1表示焦點在y軸上的橢圓,其中m∈, n∈,那麼這樣的橢圓有個?
考點2 分步乘法計數原理的應用
例2 由數字1,2,3,4: (1)可組成_________個3位數?(2)可組成_________個沒有重複數字的3位數?
【題後感悟】 應用分步乘法計數原理要注意兩點:(1)明確題目中所指的「完成一件事」是什麼,必須經幾步才能完成.(2)完成這件事需分為若干個步驟,只有每個步驟都完成了,才算完成這件事,缺少任何一步,本事件都不可能完成.
考點3 兩個計數原理的綜合應用
例3 有一項活動,需在3名老師、8名男生和5名女生中選人參加.
(1)若只需1人參加,有多少種不同選法?
(2)若需老師、男生、女生各一人參加,有多少種不同的選法?
(3)若需一名老師、一名學生參加,有多少種不同的選法?
【題後感悟】 在解決實際問題的過程中,並不一定是單一的分類或分步,而是可能同時應用兩個計數原理,即分類時,每類的方法可能要運用分步完成,而分步時,每步的方法數可能會採取分類的思想求.
排列與組合
基礎梳理
1.排列與排列數
(1)排列從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素叫做從n個不同元素中取出m個元素的乙個排列.
(2)排列數從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數,記作_______.
2.組合與組合數
(1)組合從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素叫做從n個不同元素中取出m個元素的乙個組合.
(2)組合數從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的叫做從n個不同元素中取出m個元素的組合數,記作
思考**如何區分某一問題是排列問題還是組合問題?
3.排列數、組合數的公式及性質 (n,m∈n*且m≤n)
公式排列數公式組合數公式
性質 (1)a2)0!=_____(1)c=____;(2)c=______;(3)c+c=c
課前熱身
1.設集合a=,m,n∈a,則方程+=1表示焦點位於x軸上的橢圓有( )
a.6個 b.8個 c.12個d.16個
2.用數字1、2、3、4、5組成的無重複數字的四位偶數的個數為( )
a.8b.24 c.48 d.120
3.有3名男生,4名女生,選其中5人排成一行,共有________種不同的排法;選其中5人參加一項活動,共有________種不同的選法.
4.7名志願者安排6人在周
六、週日參加活動,若每天安排3人,則不同的安排方案有________種
考點1 排列問題
有3名男生、4名女生,在下列不同條件下,求不同的排列方法總數.
(1)排成前後兩排,前排3人,後排4人;
(2)全體排成一排,甲不站排頭也不站排尾;
(3)全體排成一排,女生必須站在一起.
【題後感悟】 對於相鄰問題,可以先將要求相鄰的元素作為乙個元素與其他元素進行排列,同時要考慮相鄰元素的內部是否需要排列,這種方法稱為「**法」.對於不相鄰的元素,可先排其他元素,然後將這些要求不相鄰的元素插入空位,這種方法稱為「插空法」.
互動**1.本題條件不變,求全體排成一排,男生互不相鄰的排法總數.
考點2 組合問題
例2 從7名男生5名女生中選取5人,分別求符合下列條件的選法總數.
(1)a,b必須當選2)a,b不全當選.
【題後感悟】 組合問題常有以下兩類題型變化:
(1)「含有」或「不含有」某些元素的組合題型:「含」,則先將這些元素取出,再由另外元素補足;「不含」,則先將這些元素剔除,再從剩下的元素中去選取.
(2)「至少」或「最多」含有幾個元素的題型:解這類題必須十分重視「至少」與「最多」這兩個關鍵詞的含義,謹防重複與漏解.用直接法和間接法都可以求解.通常用直接法分類複雜時,考慮逆向思維,用間接法處理.
互動**2.題目條件不變,求符合下列條件的選法總數有多少?
(1)a,b必不當選2)至少有2名女生當選.
考點3 排列、組合的綜合應用
(2010·高考湖北卷)現安排甲、乙、丙、丁、戊5名同學參加上海世博會志願者服務活動,每人從事翻譯、導遊、禮儀、司機四項工作之一,每項工作至少有一人參加.甲、乙不會開車但能從事其他三項工作,丙、丁、戊都能勝任四項工作,則不同安排方案的種數是( )
a.152 b.126c.90d.54
【題後感悟】 解答同時與排列、組合有關的應用題時,要遵循先特殊後一般的原則、先取後排的原則、先分類後分步的原則.基本題型包括:排列中的「在與不在」問題;組合中的「有與沒有」問題、「相鄰與不相鄰」問題等
變式訓練3.有甲、乙、丙三項任務,甲需2人承擔,乙、丙各需一人承擔,從10人中選出4人承擔這三項任務,不同的選法種數是( )
a.1260 b.2025 c.2520 d.5040
方法技巧1.對於有附加條件的排列組合應用題,通常從三個途徑考慮:
(1)以元素為主考慮,即先滿足特殊元素的要求,再考慮其他元素;
(2)以位置為主考慮,即先滿足特殊位置的要求,再考慮其他位置;
(3)先不考慮附加條件,計算出排列或組合數,再減去不合要求的排列或組合數
失誤防範1.要注意均勻分組與不均勻分組的區別,均勻分組不要重複計數.
2.解受條件限制的組合題,通常有直接法(合理分類)和間接法(排除法).分類時標準應統一,避免出現遺漏或重複.
3.解組合應用題時,應注意「至少」、「至多」、「恰好」等詞的含義.
二項式定理
基礎梳理
1.二項式定理
(1)二項式定理公式(a+b)n叫做二項式定理.
(2)二項展開式的通項 tk+1為展開式的第________項.
思考**在公式中,交換a,b的順序對各項是否有影響?
提示:從整體看,(a+b)n與(b+a)n相同,但具體到某一項是不同的,如(a+b)n的第k+1項tk+1=can-kbk,(b+a)n的第k+1項t′k+1=cbn-kak.
2.二項式係數的性質
(1)對稱性:與首、末兩端________的兩個二項式係數相等,即
(2)增減性與最大值:二項式係數,當時,二項式係數是遞增的;當時,二項式係數是遞減的.
當n是偶數時取得最大值.
當n是奇數時,中間兩項_______ 和______相等,且同時取得最大值.
(3)各二項式係數的和
(a+b)n的展開式的各個二項式係數的和等於2n,即c+c+…+c二項展開式中,偶數項的二項式係數的和_______奇數項的二項式係數的和,即c+c+…=c+c
考點1 二項展開式中的特定項或特定項的係數
例1 (2011·高考山東卷)若6展開式的常數項為60,則常數a的值為________.
【題後感悟】 求二項展開式中的特定項,一般是利用通項公式進行,化簡通項公式後,令字母的指數符合要求(求常數項時,指數為零;求有理項時,指數為整數等),解出項數k+1,代回通項公式即可
考點2 最大係數與係數最大項的求法
例2 二項式(1+sinx)n的展開式中,末尾兩項的係數之和為7,且係數最大的一項的值為,則x在[0,2π]內的值為________.
排列組合二項式
高二數學排列組合同步練習 一 選擇題 本大題共12個小題,每小題5分,共60分 在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的 1 4名男歌手和2名女歌手聯合舉行一場 會,出場順序要求兩名女歌手之間恰有一名男歌手,共有出場方案的種數是 a 6a b 3ac 2ad aaa 2 編號為1,2,3,...
排列組合二項式定理
變式訓練 1 09年全國2 10 甲 乙兩人從4門課程中各選修2門。則甲 乙所選的課程中至少有1門不相同的選法共有 a.6種 b.12種 c.30種 d.36種 2 09年湖北5 將甲 乙 丙 丁四名學生分到三個不同的班,每個班至少分到一名學生,且甲 乙兩名學生不能分到同乙個班,則不同分法的種數為 ...
排列組合 二項式定理
知識梳理 一 兩個基本計數原理 1 分類計數原理 完成一件事,有n類辦法,在第一類辦法中有m1種不同的方法,在第二類辦法中有m2種不同的方法,在第n類辦法中有mn種不同的方法,那麼完成這件事共有 n m1 m2 mn 種不同的方法。加法原理 2 分步計數原理 完成一件事,需要分成n個步驟,做第一步有...