1、专题 1: 排列、组合和二项式定理1.排列数 中 ;Pmn1,nN、组合数 中 .C0,m、(1)排列数公式 :;!P(1)2(1)()mn nnm。!)【例 1】 (1)1!+2!+3 !+n!( )的个位数字为 *4,nN(2)满足 的 28P6x(2)组合数公式:;P(1)(1)!()2mnnmnCm 规定 , .0! 0n【例 2】已知 ,求 n,m 的值?16mmnCA(3)排列数、组合数的性质: ;mn ;1mnnC ;1k ;12rnrr C ;!()!n .1()!()!n2.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
2、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【例 3】 (1 )将 5 封信投入 3 个邮筒,不同的投法共有 种.(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(3 ) 从集合 和 中各取一个元素作为点的坐标,则在直角坐标系中能1,23,456确定不同点的个数是_(4 ) 72 的正约数(包括 1 和 72)共有 个AC BD(5 ) 的一边 AB 上有 4 个点,另一边 AC
3、上有 5 个点,连同 的顶点共 10 个点,AA以这些点为顶点,可以构成_个三角形(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(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(8 ) 是集合 到集合 的映射,f,Mabc1,0N且 ,则不同的映射共有 个;()f()(9 ) 满足 的集合 A、B、C 共有 组4,321CBA3.解排列组合问题的方法有:(1)特殊元素、特殊位置优先法:元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元
4、素;位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置。【例 4】 (1)某单位准备用不同花色的装饰石材分别装饰办公楼中的办公室、走廊、大厅的地面及楼的外墙,现有编号为 1 到 6 的 6 种不同花色的石材可选择,其中 1 号石材有微量的放射性,不可用于办公室内,则不同的装饰效果有_种.(2)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. 千位、百位上都能取 0. 这样设计出来的密码共有_种.(3)用 0,1,2,3,4,5 这六个数字,可以组成无重复数字的四位偶数_个(4)某班上
5、午要上语、数、外和体育 4 门课,如体育不排在第一、四节;语文不排在第一、二节,则不同排课方案种数为_(5)四个不同的小球全部放入编号为 1、2、3、4 的四个盒中。恰有两个空盒的放法有_种;甲球只能放入第 2 或 3 号盒,而乙球不能放入第 4 号盒的不同放法有_种(6)设有编号为 1、2、3、4、5 的五个茶杯和编号为 1、2、3、4、5 的 5 个杯盖,将五个杯盖盖在五个茶杯上,至少有两个杯盖和茶杯的编号相同的盖法有_种(2 ) 间接法(对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉))。【例 5】在平面直角坐标系中,由六个点 (0,0),(1,2),(2,4),(6,3
6、),(1,2),(2, 1)可以确定三角形的个数为_(3 ) 相邻问题捆绑法(把相邻的若干个特殊元素 “捆绑”为一个大元素,然后再与其余“普通元素” 全排列,最后再 “松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列) 。【例 6】 (1 )把 4 名男生和 4 名女生排成一排,女生要排在一起,不同的排法种数为_(2 ) 某人射击 8 枪,命中 4 枪,4 枪命中中恰好有 3 枪连在一起的情况的不同种数为_(3 ) 把一同排 6 张座位编号为 1,2 ,3,4,5 ,6 的电影票全部分给 4 个人,每人至少分 1 张,至多分 2 张,且这两张票具有连续的编号,那么不同的分法种数是 _(4 ) 不相邻(相间
7、)问题插空法(某些元素不能相邻或某些元素要在某特殊位置时可采用插空法,即先安排好没有限制元条件的元素,然后再把有限制条件的元素按要求插入排好的元素之间) 。【例 7】 (1 )3 人坐在一排八个座位上,若每人的左右两边都有空位,则不同的坐法种数有_种.(2 ) 某班新年联欢晚会原定的 5 个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目。如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同的插法种数为_(5 ) 多排问题单排法。【例 8】若 2n 个学生排成一排的排法数为 x,这 2 n 个学生排成前后两排,每排各 n个学生的排法数为 y,则 x,y 的大小关系为_(6 ) 多元问题分类法。【例 9】 (1
8、)某化工厂实验生产中需依次投入 2 种化工原料,现有 5 种原料可用,但甲、乙两种原料不能同时使用,且依次投料时,若使用甲原料,则甲必须先投放. 那么不同的实验方案共有_种.(2 ) 某公司新招聘进 8 名员工,平均分给下属的甲、乙两个部门 .其中两名英语翻译人员不能同给一个部门;另三名电脑编程人员也不能同给一个部门,则不同的分配方案有_种 .(3 ) 9 名翻译中,6 个懂英语,4 个懂日语,从中选拨 5 人参加外事活动,要求其中3 人担任英语翻译,选拨的方法有_种.(7 ) 有序问题组合法。【例 10】 (1)书架上有 3 本不同的书,如果保持这些书的相对顺序不便,再放上 2 本不同的书,
9、有 种不同的放法.(2 ) 百米决赛有 6 名运动 A、B、C 、D 、E、F 参赛,每个运动员的速度都不同,则运动员 A 比运动员 F 先到终点的比赛结果共有_种.(3 ) 学号为 1,2 ,3,4 的四名学生的考试成绩且满足 ,则这四位同学考试成绩的所89,0,(,)ixi1234xx有可能情况有_种;(4 ) 设集合 ,对任意 ,有 ,1,2345,678AxA(1)2(3)ff则映射 的个数是_;:f(5 ) 如果一个三位正整数形如“ ”满足 ,则称这样的三位数321a2321a且为凸数(如 120、363 、374 等) ,那么所有凸数个数为_ ;(6 ) c/a 等于 (其中 且
10、)的不同形状的的双曲线qplog91,q*,Np的个数为_。(8 ) 选取问题先选后排法。【例 11】某种产品有 4 只次品和 6 只正品,每只产品均不相同且可区分,今每次取出一只测试,直到 4 只次品全测出为止,则最后一只次品恰好在第五次测试时,被发现的不同情况种数是_.(9 ) 至多至少问题间接法。【例 12】从 7 名男同学和 5 名女同学中选出 5 人,至少有 2 名女同学当选的选法有_种(10 )相同元素分组可采用隔板法。【例 12】 (1)10 个相同的球各分给 3 个人,每人至少一个,有多少种分发?每人至少两个呢? (2 ) 某运输公司有 7 个车队,每个车队的车都多于 4 辆且
11、型号相同,要从这 7 个车队中抽出 10 辆车组成一运输车队,每个车队至少抽 1 辆车,则不同的抽法有多少种?4、分组问题:要注意区分是平均分组还是非平均分组,平均分成 n 组问题别忘除以n!。【例 13】 4 名医生和 6 名护士组成一个医疗小组,若把他们分配到 4 所学校去为学生体检,每所学校需要一名医生和至少一名护士的不同选派方法有_种.5.二项式定理:,01()nnrnrnabCabCab 其中组合数 叫做第 r+1 项的 二项式系数;rn展开式共有 n+1 项,其中第 r+l 项 1(0,12rnrT,)n称为二项展开式的通项,二项展开式通项的主要用途是求指定的项.特别提醒:(1)项
12、的系数与二项式系数是不同的两个概念,但当二项式的两个项的系数都为 1 时,系数就是二项式系数。如在 的展开式中,第项的二项式系数为 ,()naxb rnC第项的系数为 ;而 的展开式中的系数就是二项式系数;rnCab1()nx(2)当 n 的数值不大时往往借助杨辉三角直接写出各项的二项式系数;(3)审题时要注意区分所求的是项还是第几项?求的是系数还是二项式系数?【例 14】 (1) 的展开式中常数项是_;371(2)x(2) 的展开式中的 的系数为_ 3410(1)()()xx 3x(3)数 的末尾连续出现零的个数是_10(4) 展开后所得的 的多项式中,系数为有理数的项共有 _项.403(72)xx(5)若 的值能被 5 整除,234561651(21)xN且则 的可取值的个数有_个.x