内容正文:
计数原理复习
一、知识结构
两个基本原理
排列
组合
排列数公式
组合数公式、性质
二项式定理
杨辉三角
应 用
二、学习目标
1.通过实例,了解分类加法计数原理、分步乘法计数原理及其意义。
2.通过实例,理解排列、组合的概念,能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式。
3.能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题。
三、思考与总结
1.为什么要学习计数原理,列举不也可以用来计数吗?
2.分类加法计数原理和分步乘法计数原理的联系和区别是什么?
3.如何得到排列数和组合数的计算公式?请推导并解释组合数的性质.
4.与基本原理相比,应用排列组合来计数有什么优越性和局限性?能否举例说明.
5.如何应用计数原理解决实际问题?怎么来计数?能否结合例子说明.
6.在计数时,你曾经出现过哪些错误的做法,为什么会导致这种错误?
7.如何得到的展开式?并描述展开式的特点.
8.如何理解的展开式为恒等式?二项式系数有什么性质?
四、知识回顾
1.分类加法计数原理:做一件事,完成它有 ,在第一类办法中有种不同的方法 ,在第二类办法中有种不同的方法 ,……,在第类办法中有种不同的方法.那么完成这件事共有 种不同的方法.
2. 分步乘法计数原理:做一件事,完成它需要分成 ,做第一个步骤有种不同的方法 ,做第二个步骤有种不同的方法 ,……,做第个步骤有种不同的方法.那么完成这件事共有 种不同的方法.
3.
名称
定义
排列
从n个 中取出m(m≤n)个元素
组合
4.从个 中取出()个元素的 的个数,叫做从个不同的元素中取出个元素的排列数,用符号表示,
5. ;
.
6.二项式定理: ,通项为第
项,通项为 .
7. , , .
五、典型例题
例1.在手绘涂色本的某页上画有排成一列的6条未涂色的鱼,小明用红、蓝两种颜色给这些鱼涂色,每条鱼只能涂一种颜色,两条相邻的鱼不都涂成红色,涂色后,既有红色鱼又有蓝色鱼的涂色方法种数为 ( )
A. 14 B.16 C. 18 D. 20
解:(法一)可以列举来求解,▲代表红鱼,●代表蓝鱼:
,
所以,一共有20种涂色方法,选D.
(法二)涂色后除了红鱼其余就是蓝鱼,可以按照红鱼的个数分为三类:
涂色后有1条红鱼,从6条鱼中任选1条涂成红色,有6种方案;
涂色后有两条红鱼,从条鱼中任选两条涂红色有种,需要去掉两条红鱼相邻的种情形,所以有种;
或者,此时会有4条蓝鱼,4条蓝鱼形成5个空隙,从这5个空隙中任选两个来安放红鱼即可,所以有种;
涂色后有3条红鱼,3条红鱼彼此不相邻,此时3条蓝鱼会形成4个空隙,从中选择3个来放红鱼,有种方案;
由分类加法计数原理,一共有种涂色方法.
例2. 把6人分成三组
一组3人,一组2人,另一组1人,有多少种分法?
②平均分成三组,有多少种分法?
解:三个组不同,可以编号,例如3人组、2人组、1人组分别为第一、二、三组.
分三步来完成:
第一步,先从6人任选3人给第一组,有种;
第二步,从剩下的3人中任选2人给第二组,有种;
第三步,最后的1人给第三组,有种.
由分步乘法计数原理,一共有种.
(法一)6个人分别记为ABCDEF,那么将他们平均分成三组,有下列情况:
【AB,CD,EF】,【AB,CE, DF】,【AB,CF, DE】,【AC, BD,EF】,【AC, BE, DF】,【AC, BF, DE】,
【AD, BC,EF】,【AD, BE,CF】,【AD, BF,CE】,【AE, BC, DF】,【AE, BD,CF】,【AE, BF, CD】,
【AF, BC, DE】,【AF, BD,CE】,【AF, BE,CD】,共15种.
(法二)平均分组,三个组为同样的组.先将三个组看作不同的组