计数原理(排列组合二项式)
【学法导航】
1.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.
2.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. 高考资源网
3.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.
4.常见的解题策略有以下几种:
(1)特殊元素优先安排的策略;高考资源网
(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;高考资源网
(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.
5.二项式定理解题:四大热点,四条规律:
(1)四大热点:①通项运用型;②系数配对型;③系数和差型;④综合应用型.
(2)四条规律:①常规问题通项分析法;②系数和差赋值法;③近似问题截项法;④整除(或余数)问题展开法. 高考资源网
【典例精析】高考资源网
分类加法与分步乘法计数原理
例1.从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以乘轮船。一天中,火车有4班,汽车有2班,轮船有3班。那麽一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法?
【解析】因为一天中乘火车有4种走法,乘汽车有2种走法,乘轮船有3种走法,每一种走法都可以从甲地到乙地,因此,一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有 4+2+3=9 种不同的走法。
例2.(2007·东城)某银行储蓄卡的密码是一个4位数码,某人采用千位、百位上的数字之积作为十位和个位上的数字(如2816)的方法设计密码,当积为一位数时,十位上数字选0,并且千位、百位上都能取0.这样设计出来的密码共有( )
A.90个 B.99个
C.100个 D.112个高考资源网
【解析】由于千位、百位确定下来后十位、个位就随之确定,则只考虑千位、百位即可,千位、百位各有10种选择,所以有10×10种=100种.故选C.
【答案】C
2.排列与组合高考资源网
例3. (2009北京卷文)用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为 ( )
A.8 B.24 C.48 D.120
【答案】C
.w【解析】本题主要考查排列组合知识以及分步计数原理知识. 属于基础知识、基本运算的考查.
2和4排在末位时,共有种排法,高考资源网
其余三位数从余下的四个数中任取三个有种排法,
于是由分步计数原理,符合题意的偶数共有(个).故选C.
例4. (2009全国卷Ⅰ理)甲组有5名男同学,3名女同学;乙组有6名男同学、2名女同学。若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有( D )
(A)150种 (B)180种 (C)300种 (D)345种
解: 分两类(1) 甲组中选出一名女生有种选法; . 高考资源网
(2) 乙组中选出一名女生有种选法.故共有345种选法.选D
例5. (2009四川卷文)2位男生和3位女生共5位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是
A. 60 B. 48 C. 42 D. 36
【答案】B
【解析】解法一、从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A,(A共有种不同排法),剩下一名女生记作B,两名男生分别记作甲、乙;则男生甲必须在A、B之间(若甲在A、B两端。则为使A、B不相邻,只有把男生乙排在A、B之间,此时就不能满足男生甲不在两端的要求)此时共有6×2=12种排法(A左B右和A右B左)最后再在排好的三个元素中选出四个位置插入乙,所以,共有12×4=48种不同排法。
解法二;同解法一,从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A,(A共有种不同排法),剩下一名女生记作B,两名男生分别记作甲、乙;为使男生甲不在两端可分三类情况:
第一类:女生A、B在两端,男生甲、乙在中间,共有=24种排法;
第二类:“捆绑”A和男生乙在两端,则中间女生B和男生甲只有一种排法,此时共有=12种排法
第三类:女生B和男生乙在两端,同样中间“捆绑”A和男生甲也只有一种排法。
此时共有=12种排法
三类之和为24+12+12=48种。. 高考资源网
3.二项式定理的通项公式
例6. (2009重庆卷理)的展开式中的系数是( )
A.16 B.70 C.560 D.1120
【答案】
【解析】设含的为第,
所以,故系数为:,选D
4二项式定理的综合应用
例7.(2007·济南)(x2 + 1)(x – 2)9 = a0 + a1(x – 1) + a2(x – 1)2 + a3(x – 1)3 + … + a11(x – 1)11,则a1 + a2 + a3 + … +a11的值为 .
【解析】令x = 1,得2×(–1) 9 = a0, ①
令x = 2,得(22 + 1)·0 = a0 + a1 + …+a11, ②
联立①②知a1 + a2 + … +a11 = 2.
【答案】2
例8. 6.(2009陕西卷文)若,则的值为
A. 2 B.0 C. D.
答案 C
解析 由题意容易发现
,则
, 同理可以得出
,………高考资源网
亦即前2008项和为0, 则原式== 故选C.
【专题综合】
1二项式与推理综合问题
例(2009浙江卷理)观察下列等式:
,
,
,
,高考资源网
………
由以上等式推测到一个一般的结论:
对于, .
答案
解析 这是一种需类比推理方法破解的问题,结论由二项构成,第二项前有,
二项指数分别为,因此对于,
2.排列组合求概率问题高考资源网
例2009重庆卷理)锅中煮有芝麻馅汤圆6个,花生馅汤圆5个,豆沙馅汤圆4个,这三种汤圆的外部特征完全相同。从中任意舀取4个汤圆,则每种汤圆都至少取到1个的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为总的滔法而所求事件的取法分为三类,即芝麻馅汤圆、花生馅汤圆。豆沙馅汤圆取得个数分别按1.1.2;1,2,1;2,1,1三类,故所求概率为
二项式定理与极限综合问题高考资源网
例(2009湖北卷理)设,则
答案 B
解析 令得高考资源网
令时高考资源网
令时
两式相加得:
两式相减得:
代入极限式可得,故选B
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