1、- 1 -AC BD排列、组合和二项式定理1.排列数 中 、组合数 中 .mnA1,nN、 mnC,10,nm、 N(1)排列数公式 ; 。如!()2()()n !()21nA(1)1!+2!+3!+n!( )的个位数字为 (答:3) ;(2)满足*4,的 (答:8)286xAx(2)组合数公式;规定 , .如已知(1)(1)!()2mnnmnCm 01! 0nC,求 n,m 的值(答:mn2)16n(3)排列数、组合数的性质: ; ; ;nC1nnC1kn; ; .121rnrr !(1)!()!()!2.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
2、且每次得出的是最后的结果,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 如(1)将 5 封信投入 3 个邮筒,不同的投法共有 种(答: ) ;(2)从 4 台甲型和 5 台乙型电视机中任意取出533 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(答:70) ;(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确定不同点的1,2,456个数是_(答:23) ;(4)72 的正约数(包括 1 和 72)共有 个(答:12) ;(5)的一
3、边 AB 上有 4 个点,另一边 AC 上有 5 个点,连同 的顶点共 10 个点,以这些点AA为顶点,可以构成_个三角形(答:90) ;(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(答: 480) ;(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(答:9 ) ;(8)是集合 到集合 的映射,且f,Mabc,0N(),则不同的映射共有 个(答:7) ;(9)满足 的集合c 4,321AA、B 、C 共有 组(答: )43.解排列组合问题的方法
4、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) 。如(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(答:300) ;(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
5、有_种(答:100) ;(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(答:156) ;(4)某班上午要上语、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_(答:6) ;(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(答:- 2 -84;96) ;(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
6、法有_种(答:31)(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))。如在平面直角坐标系中,由六个点(0,0),(1,2),(2,4),(6,3),(1, 2) ,(2, 1) 可以确定三角形的个数为_(答:15) 。(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) 。如(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_(答:2880 ) ;(2)某人射击枪,命中枪,枪命中中恰好有枪连在一起的情况的不同种数为_(答:20) ;(
7、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_(答:144)(4 ) 不相邻(相间)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) 。如(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(答:24) ;(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_
8、(答:42) 。(5 ) 多排问题单排法。如若 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_(答:相等) ;(6 ) 多元问题分类法。如( 1)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(答:15 ) ;( 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(答: 36) ;(
9、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(答:90 ) ;(7 ) 有序问题组合法。如( 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,有 种不同的放法(答:20) ;(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(答:360) ;(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有89,01,(,24)ixixx可能情况有_ 种(答:15)
10、;(4)设集合 ,对任意 ,有,5,678AxA,则映射 的个数是_(答: ) ;(5)如果一个三位()2)ff:f3C正整数形如“ ”满足 ,则称这样的三位数为凸数(如31a2321a且120、363、374 等) ,那么所有凸数个数为 _(答:240 ) ;(6)离心率等于 (其中qplog且 )的不同形状的的双曲线的个数为 _(答:26) 。9,1qp*,Np(8 ) 选取问题先选后排法。 如某种产品有 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_(答:576) 。(9 )
11、至多至少问题间接法。 如从 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(答:596)(10 )相同元素分组可采用隔板法。如(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?(答:36;15) ;(2)某运输公司有 7 个车队,每个车队的车都多于 4 辆且型号相同,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?(答: 84)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- 3 -n!。如 4 名医生和 6 名护士组成一个医疗小组,若把他们分
12、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(答:37440) ;5.二项式定理: ,其中组合数01()nnrnrnabCabCab 叫做第 r+1 项的二项式系数;展开式共有 n+1 项,其中第 r+l 项rnC1,12nT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 ,第项的系()naxb rnC数为 ;而 的展开式中的系数就是二项式系数;(2)当 n 的数值不大时往rnC1往借助杨辉
13、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?如(1) 的展开式中常数项是_(答:14) ;371(2)x(2) 的展开式中的 的系数为_ (答:330) ;3410()(1)()x(3)数 的末尾连续出现零的个数是_(答:3) ;(4) 展开后所得的0 403(2)x的多项式中,系数为有理数的项共有_项(答:7) ;(5)若的值能被 5 整除,则 的可取值的个2456165(21)xxN且数有_个(答:5) ;(6)若 二项式 按 降幂展开后,其第二项,0yy且 9(y不大于第三项,则 的取值范围是 (答: ) ;(7)函数(1,)的最大
14、值是_(答:1024).101()sin)(si)fx6、二项式系数的性质:(1 ) 对称性:与首末两端“ 等距离”的两个二项式系数相等,即 ;mnC(2 ) 增减性与最大值:当 时,二项式系数 C 的值逐渐增大,当 时,C2nrrn 12r的值逐渐减小,且在中间取得最大值。当 n 为偶数时,中间一项(第 1 项)的二项式rn系数 取得最大值。当 n 为奇数时,中间两项(第 和 1 项)的二项式系数2C2相等并同时取最大值。如(1)在二项式 的展开式中,系数最小的项的1n ()x系数为_(答:426 ) ; (2)在 的展开式中,第十项是二项式系数最大的项,(1)n则 _(答:17,18 或
15、19) 。(3 ) 二项式系数的和: ;0rnnC 2nC 0213nnC。如(1)如果 ,则 2n12187 1(答:128) ;(2)化简 (答: )03()nnn ()7、赋值法:应用“赋值法”可求得二项展开式中各项系数和为 、 “奇数 (偶次) 项”f系数和为 ,以及“偶数 (奇次) 项”系数和为 。如(1)已)(f 2知 ,则 等于_(答:92901(13)xaxax 019|aa) ;(2) ,则 944220401() x 0102()()_(答:2004) ;(3)设04- 4 -,则 _(答: ) 。nn xaxax22102)1( na220 213n8、系数最大项的求法:设第 项的系数 最大,由不等式组 确定 。如求rrA1rAr的展开式中,系数的绝对值最大的项和系数最大的项。 (答:系数绝对值最310()2x大的项为 ,系数最大的项为 )9513058x9、二项式定理的应用:二项式定理的主要应用有近似计算、证明整除性问题或求余数、应用其首尾几项进行放缩证明不等式。如(1)(0.998) 5 精确到 0.001 近似值为_ (答:0.990) ;(2) 被 4 除所得的余数为_ (答:0) ;(3)今天是星期一,923110045 天后是星期 _(答:二) ;(4)求证: 能被 64 整除;(5)2*389()nN求证: ),()(3*1nNn且