内容正文:
专题11 排列、组合与二项式定理(讲)
考点梳理
(一)两个计数原理
分类计数原理
如果完成一件事,有n类办法,在第1类办法中有m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N= m1+m2+…+mn 种不同的方法;
分步计数原理
如果完成一件事,需分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N= m1×m2×…×mn 种不同的方法.
(二)排列的概念与计算
排列的概念
一般地,从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列;
如果m<n,这样的排列叫做选排列;如果m=n,这样的排列叫做全排列.
排列数
从n个不同元素中,取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记为.
排列数公式
=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)= (m,n是正整数,且m≤n)
特别地,=n!=n(n-1)(n-2)·…·1,并规定0!=1
(三)组合的概念与计算
组合的概念
一般地,从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素,不管怎样的顺序并成一个组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的 一个组合 ;
组合数
从n个不同的元素中,任取m(m≤n)个元素的组合数的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,记作;
组合数公式
= = =(m,n是正整数,且m≤n)
规定,=1
组合数的性质
① =; +=.
(四)二项式定理
二项式定理
(a+b)n =anb0 +an-1b1 + an-2b2 +…+ an-mbm +…+ a0bn (n∈N*).
右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,
其中的系数叫做二项式系数.
二项展开式的
通项公式
Tm+1 = an-mbm (m=0,1,2,…,n)
二项式系数的性质
(1)与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等.
即: =_____, =_____, =_____,…, =_____.
(2)二项式系数最大的项.
①n为偶数时,则中间一项(即第项)的二项式系数最大;
②n为奇数时,则中间两项(即第项和第项)的二项式系数最大;
(3)所有二项式系数和为2n,即 ++ +…+=2n.
(4)奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和,
即 ++ ++…= ++ ++…=2n-1.
例题精讲
例1.一栋住宅楼共有6层,第一层有8户住户,其余每层有12户住户.从中随机挑选一户进行人口调查,共有多少种不同的选择?
练习1.音乐播放器里存有10首中文歌曲,8首英文歌曲,3首法文歌曲,任选一首歌曲进行播放,有多少种不同的选法?
例2.书架的第一层放有6本不同的语文书,第2层放有5本不同的数学书,第3层放有4本不同的外语书.
(1)从书架中任取1本书,共有多少种不同的取法?
(2)从书架中的第1,2,3层各取1本书,共有多少种不同的取法?
练习1.从甲地到乙地有3条公路可走,从乙地到丙地有5条小路可走,又从甲地不经过乙地到丙地有3条水路可走.
(1)从甲地经乙地到丙地有多少种不同的走法?
(2)从甲地到丙地共有多少种不同的走法?
例3.( )
A.66 B.54 C.26 D.14
练习1.( ).
A.15 B.30 C.45 D.60
例4.一个口袋里有7个不同的白球和1个红球,从中取5个球:
(1)共有多少种不同的取法?
(2)如果不取红球,共有多少种不同的取法?
(3)如果必须取红球,共有多少种不同的取法?
练习1.书架上有3本不同的数学书,4本不同的物理书,图书管理员从中任取2本,则不同的取法种数为( )
A.7 B.12 C.21 D.42
例5.A,B,C三名同学照相留念,成“一”字形排队,所有排列的方法种数为( )
A.3种 B.4种
C.6种 D.12种
练习1.从本不同的书中选本送给个人,每人本,不同方法的种数是( )
A. B. C. D.
例6.某电影要在所大学里轮流放映,则不同的轮映顺序有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
练习1.有2名老师和3名同学站成一排照相,所有不同站法的种数有( )
A. B. C. D.
例7.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数的个数为( ).
A.60 B.96 C.300 D.360
练习1.从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,共有多少个不同的两位数?
例8.将不同