内容正文:
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易错警示
错用二项式系数的性质致误
4.(1 + 2x)20的展开式中,x的奇次项系数的
和与x的偶次项系数的和之比为
.
[错解一] ∵二项展开式中奇次项系数的
和与偶次项系数的和相同,∴奇次项系数的和与
偶次项系数的和均为219 . ∴所求比为1∶ 1.
[错解二] 由二项展开式中知x的奇次项系
数的和为C120·2 + C320·23 + C520·25 +…+ C1920·
219,x的偶次项系数的和为C020 + C220·22 + C420·24
+…+ C2020·220 .
∴所求比为(C120·2 + C320·23 +…+ C1920·
219)∶ (C020 + C220·22 +…+ C2020·220).
[辨析] 错解一是将系数和与二项式系数
和混淆了;错解二解法欠妥,很难求出数值,其原
因在于没有把握住求系数和的根本方法.对于求
系数和的问题,要注意用赋值法解决.奇、偶次项
是针对x的指数而言,奇、偶数项是针对第几项
而言.
[正解]
6789%:;<
1.二项式(x - 1)n的奇数项二项式系数和是64,
则n等于 (C )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
2.已知(1 + 2x)n 的展开式中所有系数之和等于
729,那么这个展开式中x3项的系数是(B )
A. 56 B. 160
C. 80 D. 180
3.(1 + x)2n + 1的展开式中,二项式系数最大的项所
在项数是 (C )
A. n,n +1 B. n -1,n
C. n +1,n +2 D. n +2,n +3
4.设5x - 1槡( )x
n
的展开式中各项系数之和为M,二
项式系数之和为N,若M - N =240,则展开式中
x的系数为 (B )
A. - 150 B. 150
C. 300 D. - 300
5.若(1 + x + x2)6 = a0 + a1x + a2x2 +…+ a12x12,则
a2 + a4 +…+ a12 = .
请同学们认真完成练案[7
]
章末知识梳理
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A B + , C D
基本计数原理
1.分类加法计数原理:N = m1 + m2 +…+ mn.
2.分步乘法计数原理:N = m1 × m2 ×…× mn.
排列
1.排列:一般地,从n个不同对象中,任取出
m(m≤n,m,n∈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.
2.排列数:从n个不同对象中取出m(m≤n,
m,n∈N)个对象的所有排列的个数,用符号Amn
表示.
3.排列数公式:Amn = n(n - 1)…(n - m + 1)
= n!(n - m)!.
4.全排列:一般地,n个不同对象全部取出的
一个排列,称为n个不同对象的一个全排列.
5.排列数的性质:Amn = nAm -1n -1 =mAm -1n -1 +Amn -1.
组合
1.组合:一般地,从n个不同对象中取出m
(m≤n,m,n∈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:从n个不同对象中取出m(m≤n,
m,n∈N)个对象的所有组合的个数,用符号Cmn
表示.
3.组合数公式:Cmn = A
m
n
Amm
= n(n - 1)…(n - m + 1)m!
= n!m!(n - m)!.
4.组合数的性质:Cmn = Cn - mn ;Cm + 1n + Cmn
= Cm + 1n + 1 .
二项式定理
1.二项式定理:(a + b)n = C0nan + C1nan - 1 b +
…+ Cknan - kbk +…+ Cnnbn(n∈N).
2.二项展开式的通项公式:Tk + 1 = Cknan - k bk,
0≤k≤n,k∈N,n∈N .
3.二项式系数:第k + 1项的二项式系数为
Ckn,0≤k≤n,k∈N,n∈N .
4.二项式系
数的性质
对称性
增减性与最大值
各项二项式系数和:C0n + C1n
+…+ Ckn +…+ Cn - 1n + Cnn
=2n
奇数项二项式系数和等于偶
数项二项式系数和:C0n + C2n
+ C4n +…= C1n + C3n + C5n +
…=2n
- 1
5.
杨辉三角
E F G H I J
要点一 两个计数原理的应用
1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理很
少单独命题,多与排列、组合等问题相结合,以选
择题或填空题的形式考查,难度适中,属中档题.
2.应用两个原理解决有关计数问题的关键是
区分事件是分类完成还是分步完成,而分类与分
步的区别又在于任取其中某一方法是否能完成事
件,能完成便是分类,否则便是分步.对于有些较
复杂问题可能既要分类又要分步,此时,应注意层
次分明,不重不漏.
1. 从数字1,2,3,4,5中取出3个数字(允许
重复),组成三位数,各位数字之和等于6,这样的
三位数的个数为 (C )
A. 7 B. 9 C. 10 D. 13
[规律方法] 用两个计数原理解决实际问
题时,往往从特殊元素入手,通过对其分析,展开
讨论,将复杂问题分解为几类简单问题加以解决.
要点二 排列与组合的综合应用
求解排列组合综合问题的常用策略:
(1)特殊元素优先安排的策略.
(2)合理分类和准确分步的策略
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(3)排列、组合混合问题先选后排的策略.
(4)正难则反、等价转化的策略.
(5 )相邻问题捆绑处理的策略.
(6 )不相邻问题插空处理的策略.
(7)定序问题除法处理的策略.
(8)分排问题直排处理的策略.
(9)“小集团”排列问题中先整体后局部的
策略.
(10)构造模型的策略.
2.已知六人排成一排拍照,其中甲、乙、丙三
人两两不相邻,甲、丁两人必须相邻,则满足要求
的排队方法数为 (A )
A. 72 B. 96
C. 120 D. 288
3.在高三一班元旦晚会上,有6个演唱节目,
4个舞蹈节目.
(1)当4个舞蹈节目要排在一起时,有多少
种不同的节目安排顺序?
(2)当要求每2个舞蹈节目之间至少安排1
个演唱节目时,有多少种不同的节目安排顺序?
(3)若已定好节目单,后来情况有变,需加上
诗朗诵和快板2个节目,但不能改变原来节目的
相对顺序,有多少种不同的节目演出顺序?
[尝试作答
]
[规律方法] 解决排列组合的综合问题时,
通常都是从特殊元素、特殊位置入手,先安排特殊
元素、特殊位置,再安排其他元素、其他位置,根据
分步乘法计数原理解决问题.
要点三 二项式定理的应用
对于二项式定理的考查常出现两类问题:一
类是直接运用通项公式来求特定项;另一类需要
运用转化思想化归为二项式定理来处理问题.从
近几年高考命题趋势来看,对于本部分知识的考
查以基础知识和基本技能为主,难度不大,但不排
除与其他知识交汇,具体归纳如下:
(1)考查通项公式问题.
(2)考查系数问题:
①涉及项的系数、二项式系数以及系数的和;
②一般采用通项公式或赋值法解决;
③可转化为二项式定理解决问题.
4.
3槡2 + 13槡( )3
n
展开式中的第7项与倒数第7
项的比是1 6,则展开式中的第7 项为
.
[分析] 先利用“第7项与倒数第7项的比
是16”求出n的值,然后再利用通项求第7项.
[规律方法] 求特定项或特定项的系数,就
是根据二项式定理写出展开式的通项Tk + 1,根据
需要对通项Tk + 1中的k进行赋值.
5.已知
4 1槡x + 3 x槡( )2
n
的展开式中倒数第三项
的系数为45.
(1)求含有x3的项;
(2)求系数最大的项.
[分析] 先根据条件求出n的值,再求出特
定项.
[尝试作答
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[规律方法] 利用二项式系数的性质,可以
把在展开式中靠后的二项式系数Ckn 转化为靠前
的二项式系数Cn - kn ,转化后可简化解题过程[本
例(1)的解决],还可以解决一些较为简单的二项
展开式系数的最大(或最小)问题.但应注意区分
二项式系数和展开式系数这两个不同的概念.
6.已知(x +2)(2x -1)5 = a0 + a1x + a2x2 +…
+ a6x
6,则a0 + a2 + a4 = (C )
A. 123 B. 91
C. - 152 D. - 120
[规律方法] 解决二项式系数和问题的思
维过程如下:
求
二
项
式
系
数
的
和
思考点
展开式中的常数项和
最高次项的系数如何
求出
怎样对x
赋值
如何得到所求的代数
关系
切入点
对式子的x赋值,目的
是将二项式的系数分离
出来
解题
过程 对x 赋值变形结论
要点四 分类与整合的思想
解决两个计数原理的综合应用问题时,很多
时候都需要既分类又分步才能完成.解题时,先根
据问题分析是先分类还是先分步.对于先分类后
分步的题目,应明确分类的标准,做到不重不漏;
对于先分步后分类的题目,往往是一个元素的位
置选择对另一个元素的位置选择有影响.
7.现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝
色、绿色卡片各4张,从中任取3张,要求这3张
卡片中至多有两张红色卡片,并且其余卡片颜色
不能相同,那么不同取法的种数为 .(用
数字作答)
[规律方法] 寻找合理的分类方法是解此类题
目的关键.对于计数问题,分类的依据主要是特殊元
素或特殊位置.
要点五 化归与转化的思想
排列组合与二项式定理中的许多问题,往往
是同一数学模型的不同体现,可以利用等价转化
的思想,转化为计数原理中的基本模型,再利用排
列与组合知识列式解决问题.
8.现将10个参加全国高中数学联赛的名额
分配给某地区四个不同的学校,要求一个学校1
名,一个学校2名,一个学校3名,一个学校4名,
则不同的分配方案有 (B )
A. 4种 B. 24种
C. 96种 D. 12 600种
[规律方法] 联赛的名额虽然是不加区分
的,可视为相同的元素,但由于各校所分的名额数
各不相同,因此可认为该分配问题是四个不同元
素的全排列问题.
请同学们认真完成考案(一
)
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故答案为5.
例3:(1)由( 槡2 - 3x)100展开式中的常数项为C0100·2100,即
a0 = 2
100(或令x = 0,则展开式可化为a0 = 2100).
(2)令x =1,可得a0 + a1 + a2 +…+ a100 =( 槡2 - 3)100,①
∴ a1 + a2 +…+ a100 =( 槡2 - 3)100 - 2100 .
(3)令x = - 1,
可得a0 - a1 + a2 - a3 +…+ a100 =( 槡2 + 3)100,②
与①联立相减可得
a1 + a3 +…+ a99 =( 槡2 - 3)
100 -( 槡2 + 3)100
2 .
(4)原式=[(a0 + a2 +…+ a100)+(a1 + a3 +…+ a99)]·
[(a0 + a2 +…+ a100)-(a1 + a3 +…+ a99)]
=(a0 + a1 + a2 +…+ a100)(a0 - a1 + a2 - a3 +…+ a98 - a99
+ a100)
=( 槡2 - 3)100 ×( 槡2 + 3)100 = 1.
对点训练3:令x = 1,则
a0 + a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 + a7 = - 1 ①
令x = - 1,则
a0 - a1 + a2 - a3 + a4 - a5 + a6 - a7 = 3
7 ②
(1)∵ a0 = C07 = 1,
∴ a1 + a2 + a3 +…+ a7 = - 2.
(2)由(① -②)÷ 2,得
a1 + a3 + a5 + a7
- 1 - 37
2 = - 1 094.
(3)由(① +②)÷ 2,得
a0 + a2 + a4 + a6
- 1 + 37
2 = 1 093.
(4)解法一:(1 - 2x)7的展开式中,a0,a2,a4,a6 大于零,而
a1,a3,a5,a7小于零,
∴ | a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 |
=(a0 + a2 + a4 + a6)- (a1 + a3 + a5 + a7)亦可令x =
- 1得,
= 1 093 + 1 094 = 2 187.
解法二:∵ | a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 |是(1 + 2x)7 展开
式中各项的系数和.
∴ | a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 | = 37 = 2 187.
例4:(320 - 1)(320 + 1) 设x的奇次项系数的和为A,x
的偶次项系数的和为B,则令x = 1,得A + B = 320,令x = - 1,得
B - A = 1,
∴ 2B = 320 + 1,∴ B = 3
20 + 1
2 ,A =
320 - 1
2 .
即奇次项系数的和为3
20 - 1
2 ,偶次项系数的和为
320 + 1
2 .
∴所求之比(320 - 1)(320 + 1).
课堂检测·固双基
1. C 二项式(a + b)n的展开式中,
奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和,
∴ 2n - 1 = 64,∴ n = 7.故选C.
2. B 由条件知(1 + 2)n = 729,∴ n = 6,∴展开式的通项为Tr + 1
= Cr6(2x)r = 2 rCr6xr,令r = 3得23C36 = 160.
3. C 该展开式共2n + 2项,中间两项为第n + 1项与第n + 2
项,所以第n + 1项与第n + 2项为二项式系数最大的项.
4. B 令x =1,得M =4n,又N =2n,故4n -2n =240.解得n =4.展开
式中的通项为Tr +1 = Cr4(5x)4 - r - 1槡( )x
r
=(-1)r54 - rCr4x4 -
3
2 r,
令4 - 32 r = 1得r = 2,∴当r = 2时,展开式中x的系数为
C245
2 = 150.故选B.
5. 364 令x = 1,则a0 + a1 + a2 +…+ a12 = 36,
令x = - 1,则a0 - a1 + a2 -…+ a12 = 1,∴ a0 + a2 + a4 +…+
a12 =
36 + 1
2 .
令x = 0,则a0 = 1,∴ a2 + a4 +…+ a12 = 3
6 + 1
2 - 1 = 364.
章末知识梳理
要点专项突破
例1:C 从数字1,2,3,4,5中取出3个数字(允许重复),
组成三位数,各位数字之和等于6,
可分为三类情况:(1)当三个数为1,1,4时,共有C13 = 3
(种)排法;(2)当三个数为1,2,3时,具有A33 = 6(种)排法;(3)
当三个数为2,2,2时,只有1种排法.由分类加法计数原理可
得,共有3 + 6 + 1 = 10(种)不同排法,即这样的数共有10个.
例2:A 设另外两人为戊、己.可以分步完成,①甲、丁捆绑
后排序有A22种方法,②捆绑后的甲、丁与戊己排序,有A33 种方
法,③将乙、丙插空,四个空位中与甲相邻的空位不能选择,故有
A23种方法,根据分步乘法计数原理,共有2 × 6 × 6 = 72 (种)
方法.
例3:(1)第一步,先将4个舞蹈节目捆绑起来,看成1个节
目,与6个演唱节目一起排,有A77 = 5 040(种)方法;第二步,再
松绑,给4个节目排序,有A44 = 24种方法.
根据分步乘法计算原理,一共有5 040 × 24 = 120 960(种)
(2)第一步,将6个演唱节目排成一列(如下图中的“□”),
一共有A66 = 720(种)方法.
×□ ×□ ×□ ×□ ×□ ×□ ×
第二步,再将4个舞蹈节目排在一头一尾或两个节目中间
(即图中“×”的位置),这样相当于7个“×”选4个来排,一共
有A47 = 840(种).
根据分步乘法计数原理,一共有720 × 840 = 604 800(种).
(3)若所有节目没有顺序要求,全部排列,则有A1212种排法,
但原来的节目已定好顺序,需要消除,所以节目演出的方式有
A1212
A1010
= A212 = 132(种)排法.
例4:563 第7项:T7 = C
6
n(3槡2)n - 6 13槡( )3
6
,
倒数第7项:Tn - 5 = Cn - 6n (3槡2)6 13槡( )3
n - 6
,
由
C6n(3槡2)n - 6 13槡( )3
6
Cn - 6n (3槡2)6 13槡( )3
n - 6 =
1
6 ,
∴ n = 9.
故T7 = C69(3槡2)9 - 6 13槡( )3
6
= C39·2·19 =
56
3 .
例5:(1)已知展开式中倒数第三项的系数为45,则Cn - 2n =
45,即C2n = 45,得n2 - n = 90,解得n = - 9(不合题意,舍去)或n
= 10.
通项Tk + 1 = Ck10(x -
1
4)10 - k(x 23)k = Ck10x -
10 - k
4 +
2k
3(0≤k≤10,k
∈N),令- 10 - k4 +
2k
3 = 3,解得k = 6.
故含有x3的项是第七项,T7 = C610x3 = 210x3 .
(2)∵
4 1槡x + 3 x槡( )2
10
的展开式中共有11项
,
—133—
∴系数最大的项是第六项,
T6 = C
5
10(x -
1
4)5(x 23)5 = 252x2512 .
例6:C (x + 2)(2x - 1)5 = a0 + a1x + a2x2 + a3x3 + a4x4 +
a5x
5 + a6x
6中,
取x = 1,得a0 + a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 = 3,
取x = - 1,得a0 - a1 + a2 - a3 + a4 - a5 + a6 = - 243,
所以2(a0 + a2 + a4 + a6)= - 240,
即a0 + a2 + a4 + a6 = - 120,
又a6 = 32,则a0 + a2 + a4 = - 152.
例7:328 根据题意,分3种情况讨论:
①取出的3张卡片中有2张红色的,需要在其他三种颜色
的卡片中任选1张,
有C24·C112 = 72(种)不同的取法;
②取出的3张卡片中有1张红色的,先在4张红色卡片中
选出1张,在其他三种颜色中任选2种,在选出的2种颜色的卡
片中任选1张,
有C14·C23·C14·C14 = 192(种)取法;
③取出的3张卡片中没有红色的,需要在其他三种颜色的
卡片中各抽取1张,
有C14·C14·C14 = 64(种)取法.
故共有72 + 192 + 64 = 328(种)取法.
例8:B 将10个名额分成4部分,由于各部分的名额数互
不相同,因此可看作4个不同的元素,分给四个不同的学校,实
际上就是将4个元素全排列,因此共有A44 = 24(种)不同的分配
方案.
第四章 概率与统计
4. 1 条件概率与事件的独立性
4. 1. 1 条件概率
必备知识·探新知
知识点 1. B A P(A∩B)P(B) 2.(2)1 (3)P(B |A)+P(C |A)
思考:P(B |A)是指在事件A发生的条件下,事件B发生的
概率,而P(A |B)是指在事件B发生的条件下,事件A发生的概
率,因此P(B |A)和P(A |B)的意义不同.
关键能力·攻重难
例1:由古典概型的概率公式可知
(1)P(A)= 25 ,
P(B)= 2 × 1 + 3 × 25 × 4 =
8
20 =
2
5 ,
P(A∩B)= 2 × 15 × 4 =
1
10 .
(2)P(B |A)= P(A∩B)P(A) =
1
10
2
5
= 14 .
对点训练1:(1)令事件A ={取得蓝球},B ={取得蓝色E
型玻璃球}.
解法一:∵ P(A)= 1116,P(A∩B)=
4
16 =
1
4 ,
∴ P(B |A)= P(A∩B)P(A) =
1
4
11
16
= 411 .
解法二:∵ n(A)= 11,n(A∩B)= 4,
∴ P(B |A)= n(A∩B)n(A) =
4
11 .
例2:设第1次抽到舞蹈节目为事件A,第2次抽到舞蹈
节目为事件B,则第1次和第2次都抽到舞蹈节目为事
件A∩B.
(1)从6个节目中不放回地依次抽取2个的事件数为n(Ω)
= A26 = 30,
根据分步计数原理n(A)= A14A15 = 20,于是P(A)= n(A)n(Ω)=
20
30 =
2
3 .
(2)因为n(A∩B)= A24 = 12,于是P(A∩B)= n(A∩B)n(Ω) =
12
30 =
2
5 .
(3)解法一:由(1)(2)可得,在第1次抽到舞蹈节目的条件
下,第2次抽到舞蹈节目的概率为
P(B |A)= P(A∩B)P(A) =
2
5
2
3
= 35 .
解法二:因为n(A∩B)= 12,n(A)= 20,
所以P(B |A)= n(A∩B)n(A) =
12
20 =
3
5 .
解法三:第1次抽到舞蹈节目后,再抽第2次,则基本事件
空间为C15,而又抽到舞蹈节目的数目为C13,
∴概率为P = C
1
3
C15
= 35 .
对点训练2:35
1
2 解法一:列举法
从五个活动中选三个的情况有:
ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE,共10
种情况,
其中甲选到A 有6 种可能性:ABC,ABD,ABE,ACD,
ACE,ADE,
则甲选到A的概率为:P = 610 =
3
5 ;
乙选A活动有6种可能性:ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,
其中再选则B有3种可能性:ABC,ABD,ABE,
故乙选了A活动,他再选择B活动的概率为36 =
1
2 .
解法二:
设甲、乙选到A为事件M,乙选到B为事件N,
则甲选到A的概率为P(M)= C
2
4
C35
= 35 ;
乙选了A活动,他再选择B活动的概率为P(N | M)=
P(MN)
P(M)=
C13
C35
C24
C35
= 12 .
例3:设第i次按对密码为事件Ai(i = 1,2),则A = A1∪
(A1A2)表示不超过2次按对密码.
(1)因为事件A1 与事件A1A2 互斥,由概率的加法公式得
P(A)= P(A1)+ P(A1A2)= 110 +
9 × 1
10 × 9 =
1
5 .
(2)用B表示最后一位按偶数的事件,则P(A |B)=P(A1 |B)+
P((A1A2)|B)= 15 +
4 ×1
5 ×4 =
2
5 .
对点训练3:设“该考生6道题全答对”为事件A,“
该考生恰
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