内容正文:
专题11 计数原理、概率
知识建构
自检自测
知识点一 分类加法计数原理
完成一件事有n类不同的方案,在第一类方案中有m1种不同的方法,在第二类方案中有m2种不同的方法,……,在第n类方案中有mn种不同的方法,则完成这件事共有N=__m1+m2+…+mn__种不同的方法.
知识点二 分步乘法计数原理
完成一件事需要分成n个不同的步骤,完成第一步有m1种不同的方法,完成第二步有m2种不同的方法,……,完成第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.
重要结论
分类加法计数原理和分步乘法计数原理的区别
分类加法计数原理针对“分类”问题,其中各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对“分步”问题,各个步骤相互联系、相互依存,只有各个步骤都完成了才算完成这件事.
知识点三 排列与排列数
(1)排列的定义:从n个__不同__元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的__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.
(2)排列数的定义:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的__所有不同排列__的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号__A__表示.
(3)排列数公式:A=__n(n-1)(n-2)…(n-m+1)__.
(4)全排列:n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,A=n×(n-1)×(n-2)×…×2×1=__n!__.排列数公式写成阶乘的形式为A=,这里规定0!=__1__.
知识点四 组合与组合数
(1)组合的定义:一般地,从n个__不同__元素中取出m(m<n)个元素__合成一组__,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
(2)组合数的定义:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的__所有不同组合__的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号__C__表示.
(3)组合数的计算公式:C===,这里规定C=__1__.
(4)组合数的性质:①C=__C__;②C=__C__+__C__.
重要结论
对于有附加条件的排列、组合应用题,通常从三个途径考虑
(1)以元素为主考虑,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素.
(2)以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置.
(3)先不考虑附加条件,计算出排列数或组合数,再减去不合要求的排列数或组合数.
1. 二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N+).
这个公式叫做二项式定理,右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,其中的系数C(k=0,1,2,…,n)叫做__二项式系数__,式中的__Can-kbk__叫做二项展开式的__通项__,用Tk+1表示,即通项为展开式的第__k+1__项:Tk+1=__Can-kbk__.
2.二项展开式形式上的特点
(1)项数为__n+1__.
(2)各项的次数和都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为__n__.
(3)字母a按__降幂__排列,从第一项开始,次数由n逐项减小1直到零;字母b按__升幂__排列,从第一项起,次数由零逐项增加1直到n.
3.二项式系数的性质
(1)0≤k≤n时,C与C的关系是__C=C__.
(2)二项式系数先增后减,中间项最大.
当n为偶数时,第+1项的二项式系数最大;当n为奇数时,第项和项的二项式系数最大.
(3)各二项式系数的和:C+C+C+…+C=__2n__,C+C+C+…=C+C+C+…=__2n-1__.
重要结论
1.二项式定理中,通项公式Tk+1=Can-kbk是展开式的第k+1项,不是第k项.
2.(1)二项式系数与展开式中项的系数是两个不同的概念,在Tk+1=Can-kbk中,C是该项的二项式系数,该项的系数还与a,b有关.
(2)二项式系数的最值和增减性与指数n的奇偶性有关.当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数相等,且同时取得最大值.
常见题型
1. 计数原理的应用
2. 排列数的应用
3. 组合数的应用
4. 求二项展开式的第n项.
5. 求二项展开式中的特定项.
6. 已知二项展开式的某项,求特定项的系数.
7. 二项式系数的最大值.
8. 随机事件的概率;
9. 简单的古典概型;
10. 相互独立事件的概率.
11. 独立重复试验与二项分布.
12. 离散型随机变量的分布列.
实战突破
考点一 排列的应用
例1.(2015年四川省)从10人的学习小组中选出正、副组长各一人,选法共有( )
A.30种 B.45种 C.90种 D.100种
例2.从0,1,2,3,4中任选两个不同的数字组成一个两位数,其