内容正文:
第五章 计数原理(题型清单)
01 考点归纳
考点一、基本计数原理
考点二、排列问题
考点三、组合问题
考点四、二项式定理
02 知识速记
1、 基本计数原理
1.分类加法计数原理
完成一件事,如果有n类办法,且:第一类办法中有m1种不同的方法,第二类办法中有m2种不同的方法……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.分步乘2.法计数原理
完成一件事,如果需要分成n个步骤,且:做第一步有m1种不同的方法,做第二步有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.
2、 排列问题
1.排列与全排列的定义
一般地,从n个不同对象中,任取m(m≤n)个对象,按照一定的顺序排成一列,称为从n个不同对象中取出m个对象的一个排列.特别地,m=n时的排列(即取出所有对象的排列)称为全排列.
2.排列数及其公式
(1)排列数定义
从n个不同对象中取出m个对象的所有排列的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的排列数,用符号A表示.
(2)排列数公式
A= =n(n-1)…(n-m+1),这个公式称为排列数公式.特别地,当m=n时,A=n×(n-1)×…×2×1=n!
3、 组合问题
1.组合的定义
一般地,从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象并成一组,称为从n个不同对象中取出m个对象的一个组合.
2.组合数的定义、公式
组合数定义
从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象的所有组合的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的组合数,用符号C表示.
组合数公式
乘积式
C==
阶乘式
C=
4、 二项式定理
1.二项式定理
(1)定理
.
(2)通项 为展开式的第项.
2.二项式系数与项的系数
(1)二项式系数
二项展开式中各项的系数叫做二项式系数.
(2)项的系数
项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与二项式系数是两个不同的概念.
3.二项式系数的性质
性质
性质描述
对称性
与首末等距离的两个二项式系数相等,即.
增减性
二项式系数
当 时,是递增的.
当时,是递减的.
最大值
当为偶数时,第项的二项式系数取得最大值.
当为奇数时,第项和项的二项式系数
与取最大值.
4.各二项式系数的和
的展开式的各个二项式系数的和等于,
即
二项展开式中,偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,
即.
03 题型归纳
题型一、基本计数原理
例题:1-1.某农学院计划从10种不同的水稻品种和7种不同的小麦品种中,选5种品种种植在如图所示五块实验田中,要求仅选两种小麦品种且需种植在相邻两块实验田中,其他三块实验田选种水稻品种,则不同种法有( )
1
2
3
4
5
A.30240种 B.60480种 C.120960 D.241920种
【答案】C
【分析】相邻两块实验田分成1和2;2和3;3和4;4和5四类,再分别计算每一类的方法数,可求得结论.
【详解】由题得相邻两块实验田分成1和2;2和3;3和4;4和5四类;
第一类在1和2上种植小麦,“1”有7种选择,“2”有6种选择,剩下3块实验田种植水稻,
分别有种选择,所以共计种;
第二、三、四类和第一类种数相同.综上总计有种方法.
故选:C.
1-2.甲、乙、丙、丁共4名同学参加某知识竞赛,已决出了第1名到第4名(没有并列名次),甲、乙、丙三人向老师询问成绩,老师对甲和乙说:“你俩名次相邻”,对丙说:“很遗憾,你没有得到第1名”,从这个回答分析,4人的名次排列情况种数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】C
【分析】由题意可得丙不是第1名,甲乙相邻,先排丙,再排甲,乙,最后再排丁,即可得答案.
【详解】解:由题意可得丙不是第1名,甲,乙相邻;
所以丙是第2名时,甲,乙只能是第3,4名,丁为第1名,此时共2种情况;
丙是第3名时,甲,乙只能是第1,2名,丁为第4名,此时共2种情况;
丙是第4名时,甲,乙有可能是第1,2名,或第2,3名,
当甲,乙是第1,2名时,丁为第3名,此时共2种情况;
当甲,乙是第2,3名时,丁为第1名,此时共2种情况;
所以一共有2+2+2+2=8种情况.
故选:C.
巩固训练
1-1.现有4个同学站成一排,将甲、乙2个同学加入排列,保持原来4个同学顺序不变,不同的方法共有( )种
A.10 B.20 C.30 D.60
【答案】C
【分析】应用分步乘法原理计算即可.
【详解】4个同学站成一排有5个空,甲加入排列有5种情况,队列变成5个人有6个空,乙加入排列有6种情况,
由分步计数原理得,共有种不同的方法.
故选:C
1-2.书架上有10 本不同的自然科学图书和9本不同的社会科学图书,甲同学想从中选出1本阅读,则不同的选法共有( )
A.9种 B.10种 C.19种 D.90种
【答案】C
【分析】由分类加法计数原理,即可解题.
【详解】由分类加法计数原理知,不同的选法种数为.
故选 C.
1-3.某女生有3件不同颜色的衬衣,4件不同花样的裙子,另有3套不同样式的连衣裙,“五一”节选择一套服装参加歌舞演出,则不同的选择方式有( )
A.24种 B.10种 C.9种 D.15种
【答案】D
【分析】利用分类加法和分步乘法计数原理计算可得结果.
【详解】依题意可知,有两类衣服可选,
第一类:选择衬衣和裙子,共有种选择;
第二类:选择连衣裙,共有中选择;
所以共有种选择.
故选:D
题型二、排列问题
例题:2-1.有本不同的书,其中语文书本,数学书本,物理书本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】C
【分析】利用捆绑法可求得结果.
【详解】将本语文书捆绑、本数学书捆绑,
则相同科目的书相邻的排法种数为种.
故选:C.
2-2.某校举办校运动会,某班级选出跑步较好的4人参加米接力赛,其中甲、乙两人不跑相邻棒的排法有( )
A.8种 B.12种 C.16种 D.24种
【答案】B
【分析】利用不相邻问题插空法即可求解.
【详解】先对剩下两个人进行全排列,有种,此时有3个空位置,再对甲、乙两人进行排列,有种,
根据分步乘法计数原理,共有种排法.
故选:B
巩固训练
2-1.为了丰富学生的课余生活,某校拟开展课外实践活动,有6种实践活动可供选择.若甲、乙、丙三名学生每人从中选择1种,且3人选择的实践活动不同,则不同的选法共有( )
A.60种 B.80种 C.120种 D.150种
【答案】C
【分析】由排列的概念求解即可.
【详解】甲、乙、丙三名学生每人从6种实践活动中选择1种,3人选择的实践活动不同,
则选法共有种.
故选:C
2-2.从2,3,5,7,11,13中取2个不同的数,其商的个数是( )
A.18 B.21 C.30 D.36
【答案】C
【分析】依题意可得这6个数两两互质,由排列数的定义计算可得结果.
【详解】因为这6个数两两互质,从中取出2个数,分别作为商的分子和分母,其结果互不相等;
所以其商的个数共有.
故选:C
2-3.象棋作为一种古老的传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红黑两种阵营,将、车、马、炮、兵等均为象棋中的棋子,现将3个红色的“将”“车”“马”棋子与2个黑色的“将”“车”棋子排成一列,则同色棋子不相邻的排列方式有( )
A.120种 B.24种 C.36种 D.12种
【答案】D
【分析】先排红色棋子,再将黑色棋子插空,求出答案.
【详解】先将3个红色的“将”“车”“马”棋子进行全排列,有种选择,
3个红色棋子中间有2个空,将2个黑色的“将”“车”棋子进行插空,有种选择,
则同色棋子不相邻的排列方式有种.
故选:D
题型三、组合问题
例题:3-1.从,,,,这五个数字中任取3个,从2,4,6,8这四个数中任取2个,组成数字不重复的五位数的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用分步乘法计数原理直接计算可得结果.
【详解】从1,3,5,7,9中任取三个数有种方法,
从2,4,6,8中任取两个数有种方法,
再把取出的5个数全排列共有种,
故一共可以组成数字不重复的五位数的个数是.
故选:C.
3-2.6名大学生分配到4所学校实习,每名大学生只分配到一所学校,每所学校至少分配1名大学生,则不同的分配方案共有( )
A.65 B.1560 C.2640 D.4560
【答案】B
【分析】先将6名大学生分四组,再将四组对应到四个学校,计算可得最后方案种数.
【详解】分两种情况:
把6名大学生分为3,1,1,1四组,有种分法,再将4组对应四个学校,
有种情况,由分步乘法计数原理得,共有种安排方法;
把6名大学生分为2,2,1,1四组,有种分法,再将4组对应四个学校,
有种情况,由分步乘法计数原理得,共有种安排方法;
综上,不同的分配方案共有种.
故选:B.
巩固训练
3-1.某外商计划在5个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有( )
A.36种 B.60种 C.120种 D.180种
【答案】C
【分析】根据题意,分两种情况讨论,一是在两个城市分别投资1个项目、2个项目,二是在三个城市各投资1个项目,分别计算其情况数目,进而由加法原理,计算可得答案.
【详解】该外商不同的投资方案分为两类:若1个城市投资2个项目,另外1个城市投资1个项目,有种投资方案;
若3个城市各投资1个项目,共有种投资方案,
由分类计数原理知,共有120种不同的投资方案.
故选:C.
3-2.某校致力于打造“书香校园”,以此来提升学生的文化素养.现准备将7本不同的书全部分配给甲、乙、丙、丁4个不同的班级,要求每个班级均有书,且甲班的书比乙班多,丙班至少2本,则不同的分配方案有( )
A.630种 B.840种 C.1470种 D.1480种
【答案】C
【分析】根据分类加法计数原理,结合排列组合以及分步乘法计数原理即可求解.
【详解】根据题意甲乙丙丁四个班的书可以按照3,1,2,1或者2,1,2,2或者2,1,3,1三种方式分配,
故总的分配方案有种.
故选:C
3-3.某大学学生会安排5名学生作为“校庆70周年——欢迎校友回家”活动的志愿者,已知该活动的志愿者值班区域分为主楼区、偏楼区和大厅区三个区域,每名志愿者只需去一个区域进行志愿值班服务,且每个区域至少有1名志愿者,则不同的安排方法有( )
A.45种 B.90种 C.150种 D.240种
【答案】C
【分析】先将5人按照,或进行分组,然后再将3组进行全排列即可.
【详解】5名学生分成三组的情况有或,
当为时,则不同的安排方法有种,
当为时,则不同的安排方法有种,
所以,一共有种方法.
故选:C.
题型四 排列、组合综合应用
例题:4-1.寒假有来自不同大学的3名男生和2名女生来母校开展大学宣讲活动.
(1)若要将这5名同学分配到三个班进行宣讲,每班至少一名同学,有多少种不同的分配方案?
(2)宣讲完毕,这五位同学和原高中班主任合影留念,要求班主任站在甲乙同学中间,有多少种不同的排法?
(3)若这五位同学中甲、乙、丙三位同学身高互不相等,则这五位同学和班主任合影留念时甲、乙、丙三人按高低从左到右有多少种不同的排法?
(4)随后这五位同学合影留念时,同学甲不站在最左端,同学乙不站在最右端,有多少种不同的排法?(写出必要的数学式,结果用数字作答)
【详解】(1)将5名同学分为3,1,1或2,2,1三组,然后分配到三个班,
所以分配方案有种.
(2)先甲乙同学之间排列,再把班主任和甲乙同学看作一个整体,与其他3名同学排列,
则不同的排法种.
(3)先将6人全排列有种,考虑到甲、乙、丙三人排列有种,
所以甲、乙、丙三人按高低从左到右排列时,不同的排法有种.
(4)先将五位同学全排列,去掉同学甲站在最左端的情形,再去掉同学乙站在最右端的情形,再加上重复去掉的同学甲站在最左端且同学乙站在最右端的情形,
所以不同的排法种数有.
4-2.学校要安排一场文艺晚会的11个节目的演出顺序,第1个节目和最后1个节目已确定,其余9个节目中有4个音乐节目,3个舞蹈节目,2个曲艺节目.由于文艺晚会受时间影响,需要分两场演出,若要求4个音乐节目安排在第一个晚上,舞蹈和曲艺节目安排在第二个晚上,并且舞蹈和曲艺节目各自不能相邻,原来第一个和最后一个节目位置不变,有多少种不同的排法?
【详解】解:第一步先排音乐节目,有种排法;
第二步再排曲艺节目,有种排法;
第三步再排舞蹈节目,把舞蹈放到曲艺节目之间,有种排法,
所以共有种排法.
巩固训练
4-1.小明准备从苹果、香橙、水蜜桃和圣女果等六种水果中买三种.
(1)若不买苹果,共有多少种买法?
(2)若香橙和水蜜桃中至多买一种,共有多少种买法?
(3)若香橙和圣女果中至少买一种,且香橙和苹果不同时买,共有多少种买法?
【详解】(1)若不买苹果,共有种买法.
(2)若香橙和水蜜桃中至多买一种,共有种买法.
(3)当香橙和圣女果中只买香橙时,有种买法;
当香橙和圣女果中只买圣女果时,有种买法;
当香橙和圣女果都买时,有种买法.
故买法总数为种.
4-2.现在4本不同的书,按以下方式进行分配.
(1)分成两堆,每堆2本,则有多少种分法;
(2)分成两堆,一堆3本、一堆1本,则有多少种分法;
(3)分给甲、乙两人,每人2本,则有多少种分法;
(4)分给甲、乙两人,一个3本、一人1本,则有多少种分法.
【详解】(1)先将4本书分成有顺序的2堆,其中第1堆有2本书,第2堆有2本书,则有种情况,由于这两堆书数量相同并无实际的顺序,因此需要除以个来去序,
综上所述,不同分法的种数为.
(2)先将4本书分成有顺序的2堆,其中第1堆为3本书,第2堆为1本书,则有种情况,
由于这两堆书数量不同因此确实有顺序.综上所述,不同分法的种数为.
(3)先将4本书分成有顺序的2堆,其中第1堆为2本书,第2堆为2本书,则有种情况,
由于是4本不同的书,因此无需去序.综上所述,不同分法的种数为.
(4)先将4本书分成有顺序的2堆,其中第1堆为3本书,第2堆为1本书,则有种情况,
由于甲、乙一个拿3本书、一个拿1本书,因此甲和乙有差异,同时也有顺序差异,于是需要乘.综上所述,不同分法的种数为.
4-3.现有9件产品,其中4件一等品,3件二等品,2件三等品,从中抽取3件产品.
(1)试问共有多少种不同的抽法?
(2)抽出的3件产品中一等品、二等品、三等品各1件的抽法共有多少种?
(3)抽出的3件产品中至少有1件二等品的抽法共有多少种?
【详解】(1)从9件产品中抽取3件产品共有种;
(2)从9件产品中抽取3件产品,其中一等品、二等品、三等品各1件有种;
(3)“抽出的3件产品中至少有1件二等品”的对立事件是“抽取的3件产品没有一件二等品”,
因此抽出的3件产品中至少有1件二等品共有种.
题型五 二项式展开式
例题5-1:的展开式中,常数项为( )
A. B. C.120 D.60
【答案】D
【分析】由二项式展开式通项公式可得答案.
【详解】的展开式中的第项为:.
令,则常数项为.
故选:D
5-2.二项式的展开式中的常数项为( )
A.480 B.240 C.120 D.15
【答案】B
【分析】运用通项公式计算即可.
【详解】因为得到常数项,则..
故选:B.
巩固训练
5-1在的展开式中,项的系数为( )
A. B.10 C. D.80
【答案】C
【分析】根据二项展开式的通项公式求解即可.
【详解】由,
令,解得,
所以,即项的系数为.
故选:C
5-2.的展开式中含的项的系数为( )
A.20 B. C.40 D.
【答案】B
【分析】利用二项展开式的通项公式求指定项的系数.
【详解】的展开式的通项为,
由,解得,则含的项的系数为.
故选:B
5-3.的展开式中项的系数为( )
A.280 B. C.448 D.
【答案】D
【分析】利用二项式展开式的通项特征,即可求解.
【详解】由于,则其展开式的通项为,,
令,则,所以项的系数为.
故选:D
题型六 二项式系数的性质
例题:6-1.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用赋值法,先求得的值,再赋值,即可出现所求式子,进而求解即可.
【详解】令,则,
易知皆为负值,皆为正值,
令,则,
故.
故选:C
6-2.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,利用赋值法计算与,即可得解.
【详解】,
令,则,
令,则,
则.
故选:D.
巩固训练
6-1.若的展开式中第3项与第7项的系数相等,则展开式中系数最大的项为( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
【答案】B
【分析】根据二项式展开式中二项式系数的性质求解.
【详解】由题意,二项式的展开式的系数与二项式系数相同,即,解得,
则展开式中共有9项,系数最大的项为第5项.
故选:B.
6-2.设,若,则( )
A.80 B.40 C. D.
【答案】C
【分析】令,求出,结合为的系数,求出这一项即可求出.
【详解】令,则可得,
又,则,
又为的系数,且,
因此.
故选:C.
6-3.二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:对于任意实数,,当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:.用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.015 B.2.023 C.2.031 D.2.083
【答案】C
【分析】变形,然后根据题意,计算即可得解.
【详解】.
故选:C.
题型七 二项式定理综合应用
例题:7-1.已知在的二项展开式中.
(1)若,求展开式中含项的系数;
(2)若展开式含有常数项,求最小的正整数的值.
【详解】(1)当时,展开式的通项公式为,
令,解得,所以展开式中含项的系数为.
(2)展开式的通项公式为,
令,解得,因为,
所以当时,取得最小值,此时展开式含有常数项,
所以最小的正整数的值为.
7-2.已知,若的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等.
(1)求的值;
(2)求的系数;
(3)求的值.
【详解】(1)第4项与第8项的二项式系数相等,则,解得,所以.
(2)由(1)知,的展开式中项为:,所以.
(3)由(1)知,的展开式中,当时,,
因为
所以
当时,,
所以.
巩固训练
7-1.已知的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等.
(1)求展开式的通项公式和中间一项;
(2)设,求.
【详解】(1)因为,
所以,解得
所以的展开式的通项 ,
令,展开式的中间一项为.
(2)因为,
所以
所以的展开式的通项,
令,
令
则.
7-2.已知,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【详解】(1)由题意得且,故且,
,
故,解得;
(2)中,
令,得,
令,得,
故.
7-3.(1)求展开式中的常数项;
(2)已知,,的展开式中含项的系数为,含项的系数为,求的近似值.(精确到0.01)
【详解】(1)因为,
又的展开式的通项公式为:
,,
令,则,令,则(舍去),
所以的展开式中常数项为.
(2)因为展开式的通项为(且),
根据题意得,即①.
的展开式中的系数为.
将①变形为代入上式得,
解得或,
所以或,则,
所以.
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第五章 计数原理(题型清单)
01 考点归纳
考点一、基本计数原理
考点二、排列问题
考点三、组合问题
考点四、二项式定理
02 知识速记
1、 基本计数原理
1.分类加法计数原理
完成一件事,如果有n类办法,且:第一类办法中有m1种不同的方法,第二类办法中有m2种不同的方法……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.分步乘2.法计数原理
完成一件事,如果需要分成n个步骤,且:做第一步有m1种不同的方法,做第二步有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.
2、 排列问题
1.排列与全排列的定义
一般地,从n个不同对象中,任取m(m≤n)个对象,按照一定的顺序排成一列,称为从n个不同对象中取出m个对象的一个排列.特别地,m=n时的排列(即取出所有对象的排列)称为全排列.
2.排列数及其公式
(1)排列数定义
从n个不同对象中取出m个对象的所有排列的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的排列数,用符号A表示.
(2)排列数公式
A= =n(n-1)…(n-m+1),这个公式称为排列数公式.特别地,当m=n时,A=n×(n-1)×…×2×1=n!
3、 组合问题
1.组合的定义
一般地,从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象并成一组,称为从n个不同对象中取出m个对象的一个组合.
2.组合数的定义、公式
组合数定义
从n个不同对象中取出m(m≤n)个对象的所有组合的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的组合数,用符号C表示.
组合数公式
乘积式
C==
阶乘式
C=
4、 二项式定理
1.二项式定理
(1)定理
.
(2)通项 为展开式的第项.
2.二项式系数与项的系数
(1)二项式系数
二项展开式中各项的系数叫做二项式系数.
(2)项的系数
项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与二项式系数是两个不同的概念.
3.二项式系数的性质
性质
性质描述
对称性
与首末等距离的两个二项式系数相等,即.
增减性
二项式系数
当 时,是递增的.
当时,是递减的.
最大值
当为偶数时,第项的二项式系数取得最大值.
当为奇数时,第项和项的二项式系数
与取最大值.
4.各二项式系数的和
的展开式的各个二项式系数的和等于,
即
二项展开式中,偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,
即.
03 题型归纳
题型一、基本计数原理
例题:1-1.某农学院计划从10种不同的水稻品种和7种不同的小麦品种中,选5种品种种植在如图所示五块实验田中,要求仅选两种小麦品种且需种植在相邻两块实验田中,其他三块实验田选种水稻品种,则不同种法有( )
1
2
3
4
5
A.30240种 B.60480种 C.120960 D.241920种
1-2.甲、乙、丙、丁共4名同学参加某知识竞赛,已决出了第1名到第4名(没有并列名次),甲、乙、丙三人向老师询问成绩,老师对甲和乙说:“你俩名次相邻”,对丙说:“很遗憾,你没有得到第1名”,从这个回答分析,4人的名次排列情况种数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
巩固训练
1-1.现有4个同学站成一排,将甲、乙2个同学加入排列,保持原来4个同学顺序不变,不同的方法共有( )种
A.10 B.20 C.30 D.60
1-2.书架上有10 本不同的自然科学图书和9本不同的社会科学图书,甲同学想从中选出1本阅读,则不同的选法共有( )
A.9种 B.10种 C.19种 D.90种
1-3.某女生有3件不同颜色的衬衣,4件不同花样的裙子,另有3套不同样式的连衣裙,“五一”节选择一套服装参加歌舞演出,则不同的选择方式有( )
A.24种 B.10种 C.9种 D.15种
题型二、排列问题
例题:2-1.有本不同的书,其中语文书本,数学书本,物理书本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
2-2.某校举办校运动会,某班级选出跑步较好的4人参加米接力赛,其中甲、乙两人不跑相邻棒的排法有( )
A.8种 B.12种 C.16种 D.24种
巩固训练
2-1.为了丰富学生的课余生活,某校拟开展课外实践活动,有6种实践活动可供选择.若甲、乙、丙三名学生每人从中选择1种,且3人选择的实践活动不同,则不同的选法共有( )
A.60种 B.80种 C.120种 D.150种
2-2.从2,3,5,7,11,13中取2个不同的数,其商的个数是( )
A.18 B.21 C.30 D.36
2-3.象棋作为一种古老的传统棋类益智游戏,具有深远的意义和价值.它具有红黑两种阵营,将、车、马、炮、兵等均为象棋中的棋子,现将3个红色的“将”“车”“马”棋子与2个黑色的“将”“车”棋子排成一列,则同色棋子不相邻的排列方式有( )
A.120种 B.24种 C.36种 D.12种
题型三、组合问题
例题:3-1.从,,,,这五个数字中任取3个,从2,4,6,8这四个数中任取2个,组成数字不重复的五位数的个数是( )
A. B. C. D.
3-2.6名大学生分配到4所学校实习,每名大学生只分配到一所学校,每所学校至少分配1名大学生,则不同的分配方案共有( )
A.65 B.1560 C.2640 D.4560
巩固训练
3-1.某外商计划在5个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有( )
A.36种 B.60种 C.120种 D.180种
3-2.某校致力于打造“书香校园”,以此来提升学生的文化素养.现准备将7本不同的书全部分配给甲、乙、丙、丁4个不同的班级,要求每个班级均有书,且甲班的书比乙班多,丙班至少2本,则不同的分配方案有( )
A.630种 B.840种 C.1470种 D.1480种
3-3.某大学学生会安排5名学生作为“校庆70周年——欢迎校友回家”活动的志愿者,已知该活动的志愿者值班区域分为主楼区、偏楼区和大厅区三个区域,每名志愿者只需去一个区域进行志愿值班服务,且每个区域至少有1名志愿者,则不同的安排方法有( )
A.45种 B.90种 C.150种 D.240种
题型四 排列、组合综合应用
例题:4-1.寒假有来自不同大学的3名男生和2名女生来母校开展大学宣讲活动.
(1)若要将这5名同学分配到三个班进行宣讲,每班至少一名同学,有多少种不同的分配方案?
(2)宣讲完毕,这五位同学和原高中班主任合影留念,要求班主任站在甲乙同学中间,有多少种不同的排法?
(3)若这五位同学中甲、乙、丙三位同学身高互不相等,则这五位同学和班主任合影留念时甲、乙、丙三人按高低从左到右有多少种不同的排法?
(4)随后这五位同学合影留念时,同学甲不站在最左端,同学乙不站在最右端,有多少种不同的排法?(写出必要的数学式,结果用数字作答)
4-2.学校要安排一场文艺晚会的11个节目的演出顺序,第1个节目和最后1个节目已确定,其余9个节目中有4个音乐节目,3个舞蹈节目,2个曲艺节目.由于文艺晚会受时间影响,需要分两场演出,若要求4个音乐节目安排在第一个晚上,舞蹈和曲艺节目安排在第二个晚上,并且舞蹈和曲艺节目各自不能相邻,原来第一个和最后一个节目位置不变,有多少种不同的排法?
巩固训练
4-1.小明准备从苹果、香橙、水蜜桃和圣女果等六种水果中买三种.
(1)若不买苹果,共有多少种买法?
(2)若香橙和水蜜桃中至多买一种,共有多少种买法?
(3)若香橙和圣女果中至少买一种,且香橙和苹果不同时买,共有多少种买法?
4-2.现在4本不同的书,按以下方式进行分配.
(1)分成两堆,每堆2本,则有多少种分法;
(2)分成两堆,一堆3本、一堆1本,则有多少种分法;
(3)分给甲、乙两人,每人2本,则有多少种分法;
(4)分给甲、乙两人,一个3本、一人1本,则有多少种分法.
4-3.现有9件产品,其中4件一等品,3件二等品,2件三等品,从中抽取3件产品.
(1)试问共有多少种不同的抽法?
(2)抽出的3件产品中一等品、二等品、三等品各1件的抽法共有多少种?
(3)抽出的3件产品中至少有1件二等品的抽法共有多少种?
题型五 二项式展开式
例题5-1:的展开式中,常数项为( )
A. B. C.120 D.60
5-2.二项式的展开式中的常数项为( )
A.480 B.240 C.120 D.15
巩固训练
5-1在的展开式中,项的系数为( )
A. B.10 C. D.80
5-2.的展开式中含的项的系数为( )
A.20 B. C.40 D.
5-3.的展开式中项的系数为( )
A.280 B. C.448 D.
题型六 二项式系数的性质
例题:6-1.设,则( )
A. B. C. D.
6-2.若,则( )
A. B. C. D.
巩固训练
6-1.若的展开式中第3项与第7项的系数相等,则展开式中系数最大的项为( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
6-2.设,若,则( )
A.80 B.40 C. D.
6-3.二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:对于任意实数,,当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:.用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.015 B.2.023 C.2.031 D.2.083
题型七 二项式定理综合应用
例题:7-1.已知在的二项展开式中.
(1)若,求展开式中含项的系数;
(2)若展开式含有常数项,求最小的正整数的值.
7-2.已知,若的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等.
(1)求的值;
(2)求的系数;
(3)求的值.
巩固训练
7-1.已知的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等.
(1)求展开式的通项公式和中间一项;
(2)设,求.
7-2.已知,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
7-3.(1)求展开式中的常数项;
(2)已知,,的展开式中含项的系数为,含项的系数为,求的近似值.(精确到0.01)
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