内容正文:
第六章 计数原理(知识归纳+题型突破)
知识点1:分类加法计数原理
完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有种不同的方法,在第2类方案中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法.
知识点2:分步乘法计数原理
完成一件事需要两个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法.
知识点3:分类加法计数原理和分布乘法计数原理推广
(1)完成一件事有类不同方案,在第1类方案中有种不同的方法,在第2类方案中有种不同的方法,
……,在第类方案中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法.
(2)完成一件事需要个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法,……,做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法.
知识点4:排列与组合的概念
名称
定义
排列
从个不同元素中取出()个元素
按照一定的顺序排成一列,叫做从个元素中取出个元素的一个排列
组合
作为一组,叫做从个元素中取出个元素的一个组合
知识点5:排列数与组合数
(1)排列数:
从个不同元素中取出取出()个元素的所有不同排列的个数,叫做从个元素中取出个元素的一个排列数,用符号表示
(2)组合数:
从个不同元素中取出()个元素的所有不同组合的个数,叫做从个元素中取出个元素的一个组合数,用符号表示
知识点6:排列数、组合数的公式及性质
(1)
(2)
(3)
(4);
知识点7:二项式定理
(1)二项式定理
一般地,对于每个(),的展开式中共有个,将它们合并同类项,就可以得到二项展开式:().这个公式叫做二项式定理.
(2)二项展开式
公式中:,等号右边的多项式叫做的二项展开式.
(3)二项式系数与项的系数
二项展开式中各项的二项式系数为(),项的系数是指该项中除变量外的常数部分,包含符号等.
(4)二项展开式的通项
二项展开式中的()叫做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:.通项体现了二项展开式的项数、系数、次数的变化规律,是二项式定理的核心,它在求展开式的某些特定项(如含指定幂的项常数项、中间项、有理项、系数最大的项等)及其系数等方面有着广泛的应用.
知识点8:二项式系数的性质
①对称性:二项展开式中与首尾两端距离相等的两个二项式系数相等:
②增减性:当时,二项式系数递增,当时,二项式系数递减;
③最大值:当为奇数时,最中间两项二项式系数最大;当为偶数时,最中间一项的二项式系数最大.
知识点9:各二项式系数和
(1)展开式的各二项式系数和:
;
(2)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等:
题型一:乘法原理和加法原理
例题1.(2023上·上海浦东新·高二上海南汇中学校考期中)2022年北京冬奥会的顺利召开,激发了大家对冰雪运动的兴趣.若甲,乙,丙三人在自由式滑雪、花样滑冰、冰壶和跳台滑雪这四项运动中任选一项进行体验,则不同的选法共有( )
A.12种 B.24种 C.64种 D.81种
例题2.(2024上·上海·高二上海市复旦中学校考期末)某市春节晚会原定10个节目,导演最后决定添加3个与“抗冰救灾”有关的节目,但是赈灾节目不排在第一个也不排在最后一个,并且已经排好的10个节目的相对顺序不变,则该晚会的节目单的编排总数为 种.
例题3.(2022上·上海嘉定·高二校考期中)已知a,b∈{0,1,2,…,9},若满足|a-b|≤1,则称a,b“心有灵犀”.则a,b“心有灵犀”的情形共有 .
例题4.(2023上·高二课时练习)如图,从甲地到乙地有2条路,从乙地到丁地有3条路;从甲地到丙地有4条路,从丙地到丁地有2条路.那么,从甲地到丁地,如果每条路至多走一次,且每个地点至多经过一次,有多少种不同的走法?
巩固训练
1.(2023上·上海·高二校考阶段练习)正整数240的正约数有 个.
2.(2023下·上海宝山·高二上海市吴淞中学校考期中)在所有的两位数中,个位数字大于十位数字且为偶数,这样两位数的个数有 个
3.(2023上·高二课时练习)如图,要接通从A到B的电路,只有一条支路连接,则不同的接通方法有多少种?
4.(2023上·高二课时练习)某服装厂为学校设计了4种样式的上衣、3种样式的裤子.若取其中的一件上衣和一条裤子配成校服,则可以配出多少种不同样式的校服?
题型二:排列组合计算问题
例题1.(2024上·上海·高二上海市控江中学校考期末)若,则 .
例题2.(2023上·上海嘉定·高三上海市嘉定区第一中学校考期中)若,则 .
例题3.(2023上·高二课时练习)已知n是正整数,且.求n的值.
例题4.(2023上·高二课时练习)解关于正整数x的方程:
(1);