计数原理知识清单-2027届高三数学一轮复习
2026-08-31
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摘要:
该高中数学高考复习知识清单系统梳理了人教A版2019计数原理全知识点,涵盖两个计数原理、排列、组合、二项式定理四大核心模块,构建了从基础原理到应用方法再到公式速查的完整知识体系。
清单采用“原理定义+关键特征+口诀记忆”分层呈现,如将分类加法与分步乘法原理用“分类互斥类独立,分步相依步关联”口诀区分,培养学生数学思维与表达能力。特设核心公式速查表和易错点警示,如排列组合应用题标注“平均分组除阶乘”等易错点,配方法口诀与实例解析,帮助学生高效自主复习,教师可据此精准指导,提升备考针对性。
内容正文:
人教A版2019计数原理知识点口诀—— 2027届高三数学一轮复习
一、两个计数原理(选择性必修第三册)
1. 分类加法计数原理
· 定义: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。
· 推广:完成一件事有 类不同方案,各类方法数分别为 ,则共有 种方法。
· 关键特征:各类方案相互独立,每类方案都能独立完成整件事(分类互斥,类类独立)。
口诀:
分类加法计数原理,完成一事分几类; 每类都能独立完成,方法数相加得总数。 两类方案m加n,n类方案各数相加; 分类互斥类独立,加法原理要记清。
2. 分步乘法计数原理
· 定义: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。
· 推广:完成一件事需要 个步骤,各步方法数分别为 ,则共有 种方法。
· 关键特征:各步骤相互依存,每一步都不能独立完成整件事,必须依次完成所有步骤(分步相依,步步关联)。
口诀:
分步乘法计数原理,完成一事分几步; 每步不能独立完成,依次完成所有步骤。 两步方案m乘n,n步方案各数相乘; 分步相依步关联,乘法原理要记清。
3. 两个原理的区别与联系
分类加法
分步乘法
区别
分类完成,每类独立
分步完成,每步不独立
关键词
或、要么…要么…
且、先…再…
计算
相加
相乘
联系
都是计算完成一件事的方法总数,复杂问题常先分类后分步
口诀:
两个原理要分清,分类加法分步乘; 分类每类独立完,分步每步不独立。 关键词”或”用加法,关键词”且”用乘法; 复杂问题先分类,类内再分步来算。 分类不重也不漏,分步顺序要合理; 计数原理是基础,排列组合都靠它。
二、排列(选择性必修第三册)
4. 排列的定义与排列数
· 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 个不同元素中取出 个元素的一个排列。
· 排列数:从 个不同元素中取出 ()个元素的所有不同排列的个数,记作 (或 )。
· 排列数公式:
· 全排列: 个不同元素全部取出的排列,。
· 规定:。
· 排列的特征:元素不同,且有顺序(顺序不同是不同排列)。
口诀:
排列从n个不同元素,取m个按序排成列; 排列数A_n^m,n(n减1)…(n减m加1)。 也等n的阶乘除以(n减m)的阶乘,全排列A_n^n等n的阶乘; 零的阶乘等于一,这个规定要记住。 排列特征有顺序,顺序不同不同排列; 元素不同是前提,排列公式要熟练。
5. 排列应用题常用方法
· 特殊元素优先法:先排有特殊要求的元素,再排其他元素。
· 特殊位置优先法:先排有特殊要求的位置,再排其他位置。
· 捆绑法:相邻问题,将相邻元素捆绑成一个”大元素”与其他元素排列,再考虑大元素内部顺序。
· 插空法:不相邻问题,先排无限制的元素,再将不相邻元素插入空隙。
· 定序问题:某些元素顺序固定,用除法(总排列数除以固定元素的全排列数)。
· 间接法(排除法):正面计算复杂时,用总数减去不符合条件的。
口诀:
排列应用题方法多,特殊元素优先排; 特殊位置也优先,先特殊后一般。 相邻问题捆绑法,绑成大元再排列; 内部顺序也要算,捆绑法要记全。 不相邻问题插空法,先排无限制元素; 不相邻元素插空隙,空隙数要算清楚。 定序问题用除法,总排列除固定元素排列; 间接法排除不符合,正难则反是策略。
三、组合(选择性必修第三册)
6. 组合的定义与组合数
· 组合:从 个不同元素中取出 ()个元素合成一组,叫做从 个不同元素中取出 个元素的一个组合。
· 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,记作 。
· 组合数公式:
· 组合的特征:元素不同,但无顺序(顺序不同是同一组合)。
· 排列与组合的区别:排列有序,组合无序。
口诀:
组合从n个不同元素,取m个合成一组; 组合数C_nm,A_nm除以m的阶乘。 也等n的阶乘除以[m的阶乘乘(n减m)的阶乘],组合特征无顺序; 顺序不同同一组合,排列组合区别在序。 排列有序组合无序,判断关键看顺序; 组合公式要熟练,计数问题常用它。
7. 组合数的性质
· 性质1(对称性):
· 性质2(递推公式/ Pascal公式):
· 性质3:,,。
· 性质4:。
· 性质5:(奇数项和等于偶数项和)。
口诀:
组合数性质五条,对称性质C_nm等C_n(n减m); 取m个等于取(n减m)个,对称性质简化算。 递推公式C_(n+1)m等C_nm加C_n^(m减1),杨辉三角就是它; 上肩两数相加得下数,组合数递推要记清。 C_n0等一C_nn等一,C_n^1等n基本值; 所有组合数和等2的n次方,奇偶项和各等2的(n减1)次方。
8. 组合应用题常用方法
· 分组问题:
· 不平均分组:将 个不同元素分成 组,各组元素数不同,直接用组合数相乘。
· 平均分组:将 个不同元素平均分成 组(每组 个,),分法数为 (要除以组数的阶乘,消除组间顺序)。
· 部分平均分组:有几组元素数相同,除以相同组数的阶乘。
· 分配问题:
· 定向分配:指定每组分给谁,直接用组合数相乘(不除阶乘)。
· 不定向分配:先分组再分配(分组后乘组数的全排列)。
· 相同元素分配:隔板法(见下)。
· 几何问题:组合数计数,注意共线、共面等限制。
· 至多至少问题:分类讨论或间接法。
口诀:
组合应用题方法多,分组分配是重点; 不平均分组直接乘,平均分组要除阶乘。 平均分成k组,组合相乘除以k的阶乘; 消除组间顺序影响,平均分组易错点。 部分平均分组,除以相同组数阶乘; 定向分配直接分,不定向先分组再排列。 相同元素隔板法,至多至少分类或排除; 几何问题注意共线,组合计数要仔细。
9. 隔板法
· 适用条件:将 个相同元素分给 个不同对象。
· 基本型(每对象至少一个):将 个相同元素分给 个不同对象,每个对象至少一个,分法数为
( 个元素间有 个空隙,插入 个隔板)。 - 允许为空型:将 个相同元素分给 个不同对象,允许为空,分法数为 (先借 个元素,每个对象至少一个,转化为基本型)。 - 至少 个型:每个对象至少 个,先给每个对象分 个,转化为基本型。
口诀:
隔板法相同元素分不同对象,n个相同元素分给m个对象; 每个至少一个,C_(n减1)^(m减1)。 n个元素n减1个空隙,插入m减1个隔板; 隔板法基本型要记牢,相同元素是前提。 允许为空型,先借m个元素; 转化为每个至少一个,C_(n加m减1)^(m减1)。 至少k个型,先分k减1个; 剩余元素再隔板,转化思想是关键。
四、二项式定理(选择性必修第三册)
10. 二项式定理与通项
· 二项式定理:
· 通项公式:展开式的第 项为
· 二项式系数:()叫二项式系数,注意与项的系数区别。
· 展开式共有 项。
口诀:
二项式定理(a加b)的n方,展开共n加1项; C_n^0 a的n方加C_n^1 a的(n减1)方b,一直加到C_n^n b的n方。 通项T_(k加1)等C_n^k a的(n减k)方b的k方,k从零到n; 求特定项用通项,k值要算准确。 二项式系数C_n^k,项的系数含a b的系数; 两者区别要分清,二项式系数只是组合数。
11. 二项式系数的性质
· 对称性:(与首末两端”等距离”的两个二项式系数相等)。
· 增减性与最大值:
· 当 为偶数时,中间一项(第 项)的二项式系数最大,为 。
· 当 为奇数时,中间两项(第 项和第 项)的二项式系数相等且最大,为 。
· 各二项式系数和:
· 奇数项与偶数项二项式系数和:
· 杨辉三角:二项式系数表,每行两端为1,其余每个数等于它肩上两数之和。
口诀:
二项式系数性质多,对称性质C_nk等C_n(n减k); 与首末等距离相等,对称性质简化算。 增减性先增后减,中间项系数最大; n偶数中间一项最大,n奇数中间两项相等最大。 所有二项式系数和,等于2的n次方; 奇数项和偶数项和,各等2的(n减1)次方。 杨辉三角是系数表,每行两端都是一; 其余数等肩上两数和,二项式系数直观表。
12. 赋值法求系数和
· 求所有项系数和:令 (或令变量为1)。
· 求奇数项系数和与偶数项系数和:
· 令 得所有项系数和
· 令 得奇数项减偶数项
· 奇数项系数和 ,偶数项系数和
· 求常数项:令通项中变量指数为0,求 。
· 求特定项系数:利用通项公式 ,令变量指数等于目标值求 。
口诀:
赋值法求系数和,令变量为1得总和; (a加b)的n方令a等1 b等1,所有项系数和就得到。 奇偶项和分开求,令b等1和b等负1; 两式相加除以2得奇数项和,相减除以2得偶数项和。 常数项令指数为零,特定项令指数等目标; 通项公式是工具,赋值法求系数和常用。
五、计数原理易错点总口诀
计数原理两基础,分类加法分步乘; 分类每类独立完,分步每步不独立。 关键词”或”用加法,关键词”且”用乘法; 复杂问题先分类,类内再分步来算。 排列有序组合无序,判断关键看顺序; 排列数A_nm,组合数C_nm。 排列公式n(n减1)…,组合公式除以m的阶乘; 零的阶乘等于一,这个规定要记住。 组合数对称C_nm等C_n(n减m),递推C_(n加1)m等C_nm加C_n^(m减1); 所有组合数和等2的n次方,奇偶项和各等2的(n减1)次方。 排列应用方法多,特殊元素优先排; 相邻捆绑不邻插空,定序除法间接排除。 组合应用分组分配,平均分组要除阶乘; 相同元素隔板法,n减1空隙插m减1板。 二项式定理展开n加1项,通项T_(k加1)等C_n^k a的(n减k)方b的k方; 二项式系数与项系数,两者区别要分清。 二项式系数对称先增后减,中间项最大; 赋值法求系数和,令变量为1或负1。 计数问题重审题,分类不重也不漏; 正难则反用间接,计数原理拿高分。
六、核心公式速查表
名称
公式
分类加法
分步乘法
排列数
全排列
,
组合数
组合数对称
组合数递推
组合数和
奇偶项和
隔板法(至少1)
隔板法(可为空)
二项式定理
通项
二项式系数最大(n偶)
第 项,
二项式系数最大(n奇)
第 项,
赋值法
令变量为1得系数和,令变量为-1得奇偶差
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