资源简介 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在分类加法计数原理中,两类不同方案中的方法可以相同.( × )(2)在分类加法计数原理中,每类方案中的方法都能直接完成这件事.( √ )(3)在分步乘法计数原理中,事情是分步完成的,其中任何一个单独的步骤都不能完成这件事,只有每个步骤都完成后,这件事情才算完成.( √ )(4)如果完成一件事情有n个不同步骤,在每一步中都有若干种不同的方法mi(i=1,2,3,…,n),那么完成这件事共有m1m2m3…mn种方法.( √ )(5)在分步乘法计数原理中,每个步骤中完成这个步骤的方法是各不相同的.( √ )无题型一 分类加法计数原理的应用例1 高三一班有学生50人,其中男生30人,女生20人;高三二班有学生60人,其中男生30人,女生30人;高三三班有学生55人,其中男生35人,女生20人.(1)从高三一班或二班或三班中选一名学生任学生会主席,有多少种不同的选法?(2)从高三一班、二班男生中或从高三三班女生中选一名学生任学生会体育部长,有多少种不同的选法?解 (1)完成这件事有三类方法:第一类,从高三一班任选一名学生共有50种选法;第二类,从高三二班任选一名学生共有60种选法;第三类,从高三三班任选一名学生共有55种选法.根据分类加法计数原理,任选一名学生任学生会主席共有50+60+55=165(种)不同的选法.(2)完成这件事有三类方法:第一类,从高三一班男生中任选一名共有30种选法;第二类,从高三二班男生中任选一名共有30种选法;第三类,从高三三班女生中任选一名共有20种选法.根据分类加法计数原理,共有30+30+20=80(种)不同的选法.思维升华 分类标准是运用分类加法计数原理的难点所在,重点在于抓住题目中的关键词或关键元素、关键位置.首先根据题目特点恰当选择一个分类标准;其次分类时应注意完成这件事情的任何一种方法必须属于某一类. 定义“规范01数列”{an}如下:{an}共有2m项,其中m项为0,m项为1,且对任意k≤2m,a1,a2,…,ak中0的个数不少于1的个数.若m=4,则不同的“规范01数列”共有( )A.18个 B.16个 C.14个 D.12个答案 C解析 第一位为0,最后一位为1,中间3个0,3个1,3个1在一起时为000111,001110;只有2个1相邻时,共A个,其中110100,110010,110001,101100不符合题意;三个1都不在一起时有C个,共2+8+4=14(个).题型二 分步乘法计数原理的应用例2 (1)如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )A.24 B.18 C.12 D.9(2)有六名同学报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加一项,则共有________种不同的报名方法.答案 (1)B (2)120解析 (1)从E点到F点的最短路径有6种,从F点到G点的最短路径有3种,所以从E点到G点的最短路径为6×3=18(种),故选B.(2)每项限报一人,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一个项目有6种选法,第二个项目有5种选法,第三个项目有4种选法,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有6×5×4=120(种).引申探究1.本例(2)中若将条件“每项限报一人,且每人至多参加一项”改为“每人恰好参加一项,每项人数不限”,则有多少种不同的报名方法?解 每人都可以从这三个比赛项目中选报一项,各有3种不同的报名方法,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有36=729(种).2.本例(2)中若将条件“每项限报一人,且每人至多参加一项”改为“每项限报一人,但每人参加的项目不限”,则有多少种不同的报名方法?解 每人参加的项目不限,因此每一个项目都可以从这六人中选出一人参赛,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有63=216(种).思维升华 (1)利用分步乘法计数原理解决问题要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.(2)分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步确保连续,逐步完成. (1)已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},从M,N这两个集合中各选一个元素分别作为点的横坐标、纵坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第一、第二象限内不同的点的个数是( )A.12 B.8 C.6 D.4(2)五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,则不同的报名方法的种数为________.五名学生争夺四项比赛的冠军(冠军不并列),则获得冠军的可能性有________种.答案 (1)C (2)45 54解析 (1)分两步:第一步先确定横坐标,有3种情况,第二步再确定纵坐标,有2种情况,因此第一、二象限内不同点的个数是3×2=6个,故选C.(2)五名学生参加四项体育比赛,每人限报一项,可逐个学生落实,每个学生有4种报名方法,共有45种不同的报名方法.五名学生争夺四项比赛的冠军,可对4个冠军逐一落实,每个冠军有5种获得的可能性,共有54种获得冠军的可能性.题型三 两个计数原理的综合应用例3 (1)如图,矩形的对角线把矩形分成A,B,C,D四部分,现用5种不同颜色给四部分涂色,每部分涂1种颜色,要求共边的两部分颜色互异,则共有________种不同的涂色方法.(2)如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是________.答案 (1)260 (2)36解析 (1)区域A有5处涂色方法;区域B有4种涂色方法;区域C的涂色方法可分2类:若C与A涂同色,区域D有4种涂色方法;若C与A涂不同色,此时区域C有3种涂色方法,区域D也有3种涂色方法.所以共有5×4×4+5×4×3×3=260(种)涂色方法.(2)第1类,对于每一条棱,都可以与两个侧面均成“正交线面对”,这样的“正交线面对”有2×12=24(个);第2类,对于每一条面对角线,都可以与一个对角面构成“正交线面对”,这样的“正交线面对”有12个.所以正方体中“正交线面对”共有24+12=36(个).思维升华 利用两个计数原理解决应用问题的一般思路(1)弄清完成一件事是做什么.(2)确定是先分类后分步,还是先分步后分类.(3)弄清分步、分类的标准是什么.(4)利用两个计数原理求解. 如图,用4种不同的颜色对图中5个区域涂色(4种颜色全部使用),要求每个区域涂一种颜色,相邻的区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色种数有________.答案 96解析 按区域1与3是否同色分类:(1)区域1与3同色:先涂区域1与3有4种方法,再涂区域2,4,5(还有3种颜色)有A种方法.∴区域1与3涂同色,共有4A=24(种)方法.(2)区域1与3不同色:先涂区域1与3有A种方法,第二步涂区域2有2种涂色方法,第三步涂区域4只有一种方法,第四步涂区域5有3种方法.∴这时共有A×2×1×3=72(种)方法.故由分类加法计数原理,不同的涂色种数为24+72=96.分类加法计数原理与分步乘法计数原理原理 异同点 分类加法计数原理 分步乘法计数原理定义 完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法 完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法区别 各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事 各个步骤中的方法互相依存,只有各个步骤都完成才能做完这件事典例 (1)把3封信投到4个信箱,所有可能的投法共有( )A.24种 B.4种 C.43种 D.34种(2)某人从甲地到乙地,可以乘火车,也可以坐轮船,在这一天的不同时间里,火车有4次,轮船有3次,问此人的走法可有________种.错解展示解析 (1)因为每个信箱有三种投信方法,共4个信箱,所以共有3×3×3×3=34(种)投法.(2)乘火车有4种方法,坐轮船有3种方法,共有3×4=12(种)方法.答案 (1)D (2)12现场纠错解析 (1)第1封信投到信箱中有4种投法;第2封信投到信箱中也有4种投法;第3封信投到信箱中也有4种投法.只要把这3封信投完,就做完了这件事情,由分步乘法计数原理可得共有43种方法.(2)因为某人从甲地到乙地,乘火车的走法有4种,坐轮船的走法有3种,每一种方法都能从甲地到乙地,根据分类加法计数原理,可得此人的走法共有4+3=7(种).答案 (1)C (2)7纠错心得 (1)应用计数原理解题首先要搞清是分类还是分步.(2)把握完成一件事情的标准,如典例(1)没有考虑每封信只能投在一个信箱中,导致错误.1.用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为( )A.243 B.252 C.261 D.279答案 B解析 由分步乘法计数原理知,用0,1,…,9十个数字组成三位数(可用重复数字)的个数为9×10×10=900,组成没有重复数字的三位数的个数为9×9×8=648,则组成有重复数字的三位数的个数为900-648=252.故选B.2.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为( )A.14 B.13 C.12 D.10答案 B解析 当a=0时,关于x的方程为2x+b=0,此时有序数对(0,-1),(0,0),(0,1),(0,2)均满足要求;当a≠0时,Δ=4-4ab≥0,ab≤1,此时满足要求的有序数对为(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(-1,2),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0).综上,满足要求的有序数对共有13个,故选B.3.从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )A.24 B.18 C.12 D.6答案 B解析 分两类情况讨论:第1类,奇偶奇,个位有3种选择,十位有2种选择,百位有2种选择,共有3×2×2=12(个)奇数;第2类,偶奇奇,个位有3种选择,十位有2种选择,百位有1种选择,共有3×2×1=6(个)奇数.根据分类加法计数原理,知共有12+6=18(个)奇数.4.5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中一个小组,则不同的报名方法有________种.答案 32解析 每位同学都有2种报名方法,因此,可分五步安排5名同学报名,由分步乘法计数原理,知总的报名方法共2×2×2×2×2=32(种).1.有4位教师在同一年级的4个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则不同的监考方法有( )A.8种 B.9种C.10种 D.11种答案 B解析 设四位监考教师分别为A,B,C,D,所教班分别为a,b,c,d,假设A监考b,则余下三人监考剩下的三个班,共有3种不同方法,同理A监考c,d时,也分别有3种不同方法,由分类加法计数原理,共有3+3+3=9(种)不同的监考方法.2.小明有4枚完全相同的硬币,每个硬币都分正反两面.他想把4个硬币摆成一摞,且满足相邻两枚硬币的正面与正面不相对,则不同的摆法有( )A.4种 B.5种 C.6种 D.9种答案 B解析 记反面为1,正面为2,则正反依次相对有12121212,21212121两种;有两枚反面相对有21121212,21211212,21212112三种,共5种摆法,故选B.3.将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,则不同的安排方案共有( )A.12种 B.10种C.9种 D.8种答案 A解析 第一步,选派一名教师到甲地,另一名到乙地,共有C=2(种)选派方法;第二步,选派两名学生到甲地,另外两名到乙地,有C=6(种)选派方法.由分步乘法计数原理,不同的选派方案共有2×6=12(种).4.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有( )A.144个 B.120个 C.96个 D.72个答案 B解析 由题意知,首位数字只能是4,5,若万位是5,则有3×A=72(个);若万位是4,则有2×A=48(个),故比40 000大的偶数共有72+48=120(个).故选B.5.将一个四面体ABCD的六条棱上涂上红、黄、白三种颜色,要求共端点的棱不能涂相同颜色,则不同的涂色方案有( )A.1种 B.3种C.6种 D.9种答案 C解析 因为只有三种颜色,又要涂六条棱,所以应该将四面体的对棱涂成相同的颜色.故有3×2×1=6(种)涂色方案.6.将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( )A.12种 B.18种C.24种 D.36种答案 A解析 先排第一列,由于每列的字母互不相同,因此共有A种不同排法.再排第二列,其中第二列第一行的字母共有2种不同的排法,第二列第二、三行的字母只有一种排法.因此共有A·2·1=12(种)不同的排列方法.7.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有________种.答案 9解析 编号为1的方格内填数字2,共有3种不同填法;编号为1的方格内填数字3,共有3种不同填法;编号为1的方格内填数字4,共有3种不同填法.于是由分类加法计数原理,得共有3+3+3=9(种)不同的填法.8.如图所示,在A,B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通,今发现A,B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况有________种.答案 13解析 四个焊点共有24种情况,其中使线路通的情况有:1,4都通,2和3至少有一个通时线路才通,共3种可能.故不通的情况有24-3=13(种)可能.9.从1,2,3,4,7,9六个数中,任取两个数作为对数的底数和真数,则所有不同对数值的个数为________.答案 17解析 当所取两个数中含有1时,1只能作真数,对数值为0,当所取两个数不含有1时,可得到A=20(个)对数,但log23=log49,log32=log94,log24=log39,log42=log93,综上可知,共有20+1-4=17(个)不同的对数值.10.回文数是指从左到右与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99.3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则(1)4位回文数有________个;(2)2n+1(n∈N*)位回文数有________个.答案 (1)90 (2)9×10n解析 (1)4位回文数相当于填4个方格,首尾相同,且不为0,共9种填法,中间两位一样,有10种填法,共计9×10=90(种)填法,即4位回文数有90个.(2)根据回文数的定义,此问题也可以转化成填方格.结合分步乘法计数原理,知有9×10n种填法.11.有一项活动需在3名老师,6名男同学和8名女同学中选人参加.(1)若只需一人参加,有多少种不同选法?(2)若需一名老师,一名学生参加,有多少种不同选法?(3)若需老师,男同学,女同学各一人参加,有多少种不同选法?解 (1)只需一人参加,可按老师,男同学,女同学分三类各自有3,6,8种方法,总方法数为3+6+8=17.(2)分两步,先选教师共3种选法,再选学生共6+8=14(种)选法,由分步乘法计数原理知,总方法数为3×14=42.(3)教师,男同学,女同学各一人可分三步,每步方法依次为3,6,8种.由分步乘法计数原理知总方法数为3×6×8=144(种).12.如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法种数.解 方法一 设想染色按S-A-B-C-D的顺序进行,对S,A,B染色,有5×4×3=60(种)染色方法.由于C点的颜色可能与A同色或不同色,这影响到D点颜色的选取方法数,故分类讨论:C与A同色时(此时C对颜色的选取方法唯一),D应与A(C),S不同色,有3种选择;C与A不同色时,C有2种可选择的颜色,D也有2种颜色可供选择.从而对C、D染色有1×3+2×2=7(种)染色方法.由分步乘法计数原理,不同的染色方法种数为60×7=420.方法二 根据所用颜色种数分类,可分三类.第一类:用3种颜色,此时A与C,B与D分别同色,问题相当于从5种颜色中选3种涂三个点,共A=60(种)涂法;第二类:用4种颜色,此时A与C,B与D中有且只有一组同色,涂法种数为2A=240(种);第三类:用5种颜色,涂法种数共A=120(种).综上可知,满足题意的染色方法种数为60+240+120=420.*13.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},若a,b,c∈M,则:(1)y=ax2+bx+c可以表示多少个不同的二次函数?其中偶函数有多少个?(2)y=ax2+bx+c可以表示多少个图象开口向上的二次函数?解 (1)a的取值有5种情况,b的取值6种情况,c的取值有6种情况,因此y=ax2+bx+c可以表示5×6×6=180(个)不同的二次函数.若二次函数为偶函数,则b=0,故有5×6=30(个).(2)y=ax2+bx+c的图象开口向上时,a的取值有2种情况,b、c的取值均有6种情况,因此y=ax2+bx+c可以表示2×6×6=72(个)图象开口向上的二次函数.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在分类加法计数原理中,两类不同方案中的方法可以相同.( )(2)在分类加法计数原理中,每类方案中的方法都能直接完成这件事.( )(3)在分步乘法计数原理中,事情是分步完成的,其中任何一个单独的步骤都不能完成这件事,只有每个步骤都完成后,这件事情才算完成.( )(4)如果完成一件事情有n个不同步骤,在每一步中都有若干种不同的方法mi(i=1,2,3,…,n),那么完成这件事共有m1m2m3…mn种方法.( )(5)在分步乘法计数原理中,每个步骤中完成这个步骤的方法是各不相同的.( )无题型一 分类加法计数原理的应用例1 高三一班有学生50人,其中男生30人,女生20人;高三二班有学生60人,其中男生30人,女生30人;高三三班有学生55人,其中男生35人,女生20人.(1)从高三一班或二班或三班中选一名学生任学生会主席,有多少种不同的选法?(2)从高三一班、二班男生中或从高三三班女生中选一名学生任学生会体育部长,有多少种不同的选法? 定义“规范01数列”{an}如下:{an}共有2m项,其中m项为0,m项为1,且对任意k≤2m,a1,a2,…,ak中0的个数不少于1的个数.若m=4,则不同的“规范01数列”共有( )A.18个 B.16个 C.14个 D.12个题型二 分步乘法计数原理的应用例2 (1)如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )A.24 B.18 C.12 D.9(2)有六名同学报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加一项,则共有________种不同的报名方法.引申探究1.本例(2)中若将条件“每项限报一人,且每人至多参加一项”改为“每人恰好参加一项,每项人数不限”,则有多少种不同的报名方法?2.本例(2)中若将条件“每项限报一人,且每人至多参加一项”改为“每项限报一人,但每人参加的项目不限”,则有多少种不同的报名方法? (1)已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},从M,N这两个集合中各选一个元素分别作为点的横坐标、纵坐标,则这样的坐标在直角坐标系中可表示第一、第二象限内不同的点的个数是( )A.12 B.8 C.6 D.4(2)五名学生报名参加四项体育比赛,每人限报一项,则不同的报名方法的种数为________.五名学生争夺四项比赛的冠军(冠军不并列),则获得冠军的可能性有________种.题型三 两个计数原理的综合应用例3 (1)如图,矩形的对角线把矩形分成A,B,C,D四部分,现用5种不同颜色给四部分涂色,每部分涂1种颜色,要求共边的两部分颜色互异,则共有________种不同的涂色方法.(2)如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是________. 如图,用4种不同的颜色对图中5个区域涂色(4种颜色全部使用),要求每个区域涂一种颜色,相邻的区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色种数有________.分类加法计数原理与分步乘法计数原理原理 异同点 分类加法计数原理 分步乘法计数原理定义 完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法 完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法区别 各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事 各个步骤中的方法互相依存,只有各个步骤都完成才能做完这件事典例 (1)把3封信投到4个信箱,所有可能的投法共有( )A.24种 B.4种 C.43种 D.34种(2)某人从甲地到乙地,可以乘火车,也可以坐轮船,在这一天的不同时间里,火车有4次,轮船有3次,问此人的走法可有________种.1.用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为( )A.243 B.252 C.261 D.2792.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为( )A.14 B.13 C.12 D.103.从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )A.24 B.18 C.12 D.64.5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中一个小组,则不同的报名方法有________种.1.有4位教师在同一年级的4个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则不同的监考方法有( )A.8种 B.9种C.10种 D.11种2.小明有4枚完全相同的硬币,每个硬币都分正反两面.他想把4个硬币摆成一摞,且满足相邻两枚硬币的正面与正面不相对,则不同的摆法有( )A.4种 B.5种 C.6种 D.9种3.将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,则不同的安排方案共有( )A.12种 B.10种C.9种 D.8种4.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有( )A.144个 B.120个 C.96个 D.72个5.将一个四面体ABCD的六条棱上涂上红、黄、白三种颜色,要求共端点的棱不能涂相同颜色,则不同的涂色方案有( )A.1种 B.3种C.6种 D.9种6.将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( )A.12种 B.18种C.24种 D.36种7.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有________种.8.如图所示,在A,B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通,今发现A,B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况有________种.9.从1,2,3,4,7,9六个数中,任取两个数作为对数的底数和真数,则所有不同对数值的个数为________.10.回文数是指从左到右与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99.3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则(1)4位回文数有________个;(2)2n+1(n∈N*)位回文数有________个.11.有一项活动需在3名老师,6名男同学和8名女同学中选人参加.(1)若只需一人参加,有多少种不同选法?(2)若需一名老师,一名学生参加,有多少种不同选法?(3)若需老师,男同学,女同学各一人参加,有多少种不同选法?12.如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法种数.*13.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},若a,b,c∈M,则:(1)y=ax2+bx+c可以表示多少个不同的二次函数?其中偶函数有多少个?(2)y=ax2+bx+c可以表示多少个图象开口向上的二次函数?判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( × )(2)一个组合中取出的元素讲究元素的先后顺序.( × )(3)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( √ )(4)(n+1)!-n!=n·n!.( √ )(5)A=nA.( √ )(6)kC=nC.( √ )无题型一 排列问题例1 (1)3名男生,4名女生,选其中5人排成一排,则有________种不同的排法.(2)六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有________种.答案 (1)2 520 (2)216解析 (1)问题即为从7个元素中选出5个全排列,有A=2 520(种)排法.(2)当最左端排甲时,不同的排法共有A种;当最左端排乙时,甲只能排在中间四个位置之一,则不同的排法共有CA种.故不同的排法共有A+CA=120+96=216(种).引申探究1.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“排成前后两排,前排3人,后排4人”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?解 前排3人,后排4人,相当于排成一排,共有A=5 040(种)排法.2.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“全体站成一排,男、女各站在一起”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?解 相邻问题(捆绑法):男生必须站在一起,是男生的全排列,有A种排法;女生必须站在一起,是女生的全排列,有A种排法;全体男生、女生各视为一个元素,有A种排法.根据分步乘法计数原理,共有A·A·A=288(种)排法.3.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“全体站成一排,男生不能站在一起”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?解 不相邻问题(插空法):先安排女生共有A种排法,男生在4个女生隔成的5个空中安排共有A种排法,故共有A·A=1 440(种)排法.4.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“全体站成一排,甲不站排头也不站排尾”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?解 先安排甲,从除去排头和排尾的5个位置中安排甲,有A=5(种)排法;再安排其他人,有A=720(种)排法.所以共有A·A=3 600(种)排法.思维升华 排列应用问题的分类与解法(1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法、元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法.(2)对相邻问题采用捆绑法、不相邻问题采用插空法、定序问题采用倍缩法是解决有限制条件的排列问题的常用方法. 由0,1,2,3,4,5这六个数字组成的无重复数字的自然数.求:(1)有多少个含2,3,但它们不相邻的五位数?(2)有多少个含数字1,2,3,且必须按由大到小顺序排列的六位数?解 (1)先不考虑0是否在首位,0,1,4,5先排三个位置,则有A个,2,3去排四个空档,有A个,即有AA个;而0在首位时,有AA个,即有AA-AA=252(个)含有2,3,但它们不相邻的五位数.(2)在六个位置先排0,4,5,先不考虑0是否在首位,则有A个,去掉0在首位,即有A-A个,0,4,5三个元素排在六个位置上留下了三个空位,1,2,3必须由大到小进入相应位置,并不能自由排列,所以有A-A=100(个)六位数.题型二 组合问题例2 (1)若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法的种数是( )A.60 B.63C.65 D.66(2)要从12人中选出5人去参加一项活动,A,B,C三人必须入选,则有________种不同选法.答案 (1)D (2)36解析 (1)因为1,2,3,…,9中共有4个不同的偶数和5个不同的奇数,要使和为偶数,则4个数全为奇数或全为偶数或2个奇数和2个偶数,故有C+C+CC=66(种)不同的取法.(2)只需从A,B,C之外的9人中选择2人,即有C=36(种)不同的选法.引申探究1.本例(2)中若将条件“A,B,C三人必须入选”改为“A,B,C三人都不能入选”,其他条件不变,则不同的选法有多少种?解 由A,B,C三人都不能入选只需从余下9人中选择5人,即有C=C=126(种)不同的选法.2.本例(2)中若将条件“A,B,C三人必须入选”改为“A,B,C三人只有一人入选”,其他条件不变,则不同的选法有多少种?解 可分两步,先从A,B,C三人中选出1人,有C种选法,再从余下的9人中选4人,有C种选法,所以共有C×C=378(种)不同的选法.3.本例(2)中若将条件“A,B,C三人必须入选”改为“A,B,C三人至少一人入选”,其他条件不变,则不同的选法有多少种?解 可考虑间接法,从12人中选5人共有C种,再减去A,B,C三人都不入选的情况C种,共有C-C=666(种)不同的选法.思维升华 组合问题常有以下两类题型变化(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.(2)“至少”或“至多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“至多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理. 某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?解 (1)从余下的34种商品中,选取2种有C=561(种),∴某一种假货必须在内的不同取法有561种.(2)从34种可选商品中,选取3种,有C种或者C-C=C=5 984(种).∴某一种假货不能在内的不同取法有5 984种.(3)从20种真货中选取1件,从15种假货中选取2件有CC=2 100(种).∴恰有2种假货在内的不同的取法有2 100种.(4)选取2件假货有CC种,选取3件假货有C种,共有选取方式CC+C=2 100+455=2 555(种).∴至少有2种假货在内的不同的取法有2 555种.(5)选取3件的总数为C,因此共有选取方式C-C=6 545-455=6 090(种).∴至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.题型三 排列与组合问题的综合应用命题点1 相邻问题例3 一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为( )A.3×3! B.3×(3!)3C.(3!)4 D.9!答案 C解析 把一家三口看作一个排列,然后再排列这3家,所以有(3!)4种坐法.命题点2 相间问题例4 某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是________.答案 120解析 先安排小品节目和相声节目,然后让歌舞节目去插空.安排小品节目和相声节目的顺序有三种:“小品1,小品2,相声”,“小品1,相声,小品2”和“相声,小品1,小品2”.对于第一种情况,形式为“□小品1歌舞1小品2□相声□”,有ACA=36(种)安排方法;同理,第三种情况也有36种安排方法,对于第二种情况,三个节目形成4个空,其形式为“□小品1□相声□小品2□”,有AA=48(种)安排方法.由分类加法计数原理知共有36+36+48=120(种)安排方法.命题点3 特殊元素(位置)问题例5 从1,2,3,4,5这五个数字中任取3个组成无重复数字的三位数,当三个数字中有2和3时,2需排在3的前面(不一定相邻),这样的三位数有________个.答案 51解析 分三类:第一类,没有2,3,由其他三个数字组成三位数,有A=6(个);第二类,只有2或3其中的一个,需从1,4,5中选两个数字组成三位数,有2CA=36(个);第三类,2,3均有,再从1,4,5中选一个,因为2需排在3的前面,所以可组成CA=9(个).由分类加法计数原理,知这样的三位数共有51个.思维升华 排列与组合综合问题的常见类型及解题策略(1)相邻问题捆绑法.在特定条件下,将几个相关元素视为一个元素来考虑,待整个问题排好之后,再考虑它们“内部”的排列.(2)相间问题插空法.先把一般元素排好,然后把特定元素插在它们之间或两端的空当中,它与捆绑法有同等作用.(3)特殊元素(位置)优先安排法.优先考虑问题中的特殊元素或位置,然后再排列其他一般元素或位置.(4)多元问题分类法.将符合条件的排列分为几类,而每一类的排列数较易求出,然后根据分类加法计数原理求出排列总数. (1)有5名优秀毕业生到母校的3个班去做学习经验交流,则每个班至少去一名的不同分派方法种数为( )A.150 B.180C.200 D.280(2)将甲、乙、丙、丁、戊五位同学分别保送到北大、上海交大和浙大3所大学,若每所大学至少保送1人,甲不能被保送到北大,则不同的保送方案共有( )A.150种 B.114种C.100种 D.72种答案 (1)A (2)C解析 (1)分两类:一类,3个班分派的毕业生人数分别为2,2,1,则有·A=90(种)分派方法;另一类,3个班分派的毕业生人数分别为1,1,3,则有C·A=60(种)分派方法,所以不同分派方法种数为90+60=150,故选A.(2)先将五人分成三组,因为要求每组至少一人,所以可选择的只有2,2,1或者3,1,1,所以共有+=25(种)分组方法.因为甲不能被保送到北大,所以有甲的那组只有上海交大和浙大两个选择,剩下的两组无限制,一共有4种方法,所以不同的保送方案共有25×4=100(种).1.排列与组合的概念名称 定义排列 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组合 合成一组2.排列数与组合数(1)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作从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用A表示.(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,叫作从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用C表示.3.排列数、组合数的公式及性质公式 (1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)= (2)C===性质 (1)0!=1;A=n! (2)C=C;C=C+C典例 有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法有________种.错解展示解析 先从一等品中取1个,有C种取法;再从余下的19个零件中任取2个,有C种不同取法,共有C×C=2 736(种)不同取法.答案 2 736现场纠错解析 方法一 将“至少有1个是一等品的不同取法”分三类:“恰有1个一等品”,“恰有2个一等品”,“恰有3个一等品”,由分类加法计数原理,知有CC+CC+C=1 136(种).方法二 考虑其对立事件“3个都是二等品”,用间接法:C-C=1 136(种).答案 1 136纠错心得 (1)解排列、组合问题的基本原则:特殊优先,先分组再分解,先取后排;较复杂问题可采用间接法,转化为求它的对立事件.(2)解题时要细心、周全,做到不重不漏.1.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为( )A.24 B.48C.60 D.72答案 D解析 由题可知,五位数要为奇数,则个位数只能是1,3,5;分为两步:先从1,3,5三个数中选一个作为个位数有C种情况,再将剩下的4个数字排列得到A种情况,则满足条件的五位数有C·A=72(个).故选D.2.6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )A.144 B.120 C.72 D.24答案 D解析 “插空法”,先排3个空位,形成4个空隙供3人选择就座,因此任何两人不相邻的坐法种数为A=4×3×2=24.3.用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位数,其中偶数的个数为( )A.8 B.24 C.48 D.120答案 C解析 末位数字排法有A种,其他位置排法有A种,共有AA=48(种).4.某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有________种.答案 14解析 分两类:①有1名女生:CC=8.②有2名女生:CC=6.∴不同的选派方案有8+6=14(种).1.两家夫妇各带一个小孩一起到动物园游玩,购票后排队依次入园,为安全起见,首尾一定要排两位爸爸,另外,两个小孩一定要排在一起,则这6人的入园顺序排法种数为( )A.48 B.36 C.24 D.12答案 C解析 (捆绑法)爸爸排法有A种,两个小孩排在一起故看成一体,有A种排法,妈妈和孩子共有A种排法,∴排法种数共有AAA=24(种).故选C.2.某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为( )A.16 B.18 C.24 D.32答案 C解析 将四个车位捆绑在一起,看成一个元素,先排3辆不同型号的车,在三个车位上任意排列,有A=6(种)排法,再将捆绑在一起的四个车位插入4个空档中,有4种方法,故共有4×6=24(种)方法.3.在航天员进行的一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序A只能出现在第一或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,问实验顺序的编排方法共有( )A.34种 B.48种C.96种 D.144种答案 C解析 程序A有A=2(种)结果,将程序B和C看作一个元素与除A外的3个元素排列有AA=48(种),由分步乘法计数原理,知实验编排共有2×48=96(种)方法.4.将A,B,C,D,E排成一列,要求A,B,C在排列中顺序为“A,B,C”或“C,B,A”(可以不相邻),这样的排列数有( )A.12种 B.20种C.40种 D.60种答案 C解析 (消序法)五个元素没有限制全排列为A,由于要求A,B,C的次序一定(按A,B,C或C,B,A),故除以这三个元素的全排列A,可得×2=40(种).5.某校高二年级共有6个班级,现从外地转入4名学生,要安排到该年级的两个班级且每班安排2名,则不同的安排方案种数为( )A.AC B.ACC.AA D.2A答案 B解析 方法一 将4人平均分成两组有C种方法,将此两组分配到6个班级中的2个班有A种.所以不同的安排方法有CA(种).方法二 先从6个班级中选2个班级有C种不同方法,然后安排学生有CC种,故有CCC=AC(种).6.从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有( )A.24对 B.30对C.48对 D.60对答案 C解析 正方体中共有12条面对角线,任取两条作为一对共有C=66(对),12条对角线中的两条所构成的关系有平行、垂直、成60°角.相对两面上的4条对角线组成的C=6(对)组合中,平行有2对,垂直有4对,所以所有的平行和垂直共有3C=18(对).所以成60°角的有C-3C=66-18=48(对).7.现有5名教师要带3个兴趣小组外出学习考察,要求每个兴趣小组的带队教师至多2人,但其中甲教师和乙教师均不能单独带队,则不同的带队方案有________种.(用数字作答)答案 54解析 第一类,把甲、乙看作一个复合元素,另外3人分成两组,再分配到3个小组中,有CA=18(种);第二类,先把另外的3人分配到3个小组,再把甲、乙分配到其中2个小组,有AA=36(种).根据分类加法计数原理可得,共有36+18=54(种).8.在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种.(用数字作答)答案 60解析 分两类:第一类:3张中奖奖券分给3个人,共A种分法;第二类:3张中奖奖券分给2个人相当于把3张中奖奖券分两组再分给4人中的2人,共有CA种分法.总获奖情况共有A+CA=60(种).9.某校安排5个班到4个工厂进行社会实践,每个班去一个工厂,每个工厂至少安排一个班,则不同的安排方法共有________种.(用数字作答)答案 240解析 由题意可知,有一个工厂安排2个班,另外三个工厂每厂一个班,则共有C·C·A=240种安排方法.10.若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误方法共有________种.答案 11解析 把g、o、o、d 4个字母排一列,可分两步进行,第一步:排g和d,共有A种排法;第二步:排两个o.共一种排法,所以总的排法种数为A=12.其中正确的有一种,所以错误的共有A-1=12-1=11(种).11.将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,且A,B均在C的同侧,则不同的排法共有________种.(用数字作答)答案 480解析 从左往右看,若C排在第1位,共有A=120(种)排法;若C排在第2位,A和B有C右边的4个位置可以选,共有A·A=72(种)排法;若C排在第3位,则A,B可排C的左侧或右侧,共有A·A+A·A=48(种)排法;若C排在第4,5,6位时,其排法数与排在第3,2,1位相同,故共有2×(120+72+48)=480(种)排法.12.2016年某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,后四位数从“0000”到“9999”共10 000个号码中选择.公司规定:凡卡号的后四位恰带有两个数字“6”或恰带有两个数字“8”的一律作为“金猴卡”,享受一定优惠政策.如后四位数为“2663”,“8685”为“金猴卡”,求这组号码中“金猴卡”的张数.解 ①当后四位数恰有2个6时,“金猴卡”共有C×9×9=486(张);②当后四位数恰有2个8时,“金猴卡”也共有C×9×9=486(张).但这两种情况都包含了后四位数是由2个6和2个8组成的这种情况,所以要减掉C=6,即“金猴卡”共有486×2-6=966(张).13.有9名学生,其中2名会下象棋但不会下围棋,3名会下围棋但不会下象棋,4名既会下围棋又会下象棋.现在要从这9名学生中选出2名学生,一名参加象棋比赛,另一名参加围棋比赛,共有多少种不同的选派方法?解 设2名会下象棋但不会下围棋的同学组成集合A,3名会下围棋但不会下象棋的同学组成集合B,4名既会下围棋又会下象棋的同学组成集合C,则选派2名参赛同学的方法可以分为以下4类:第一类:A中选1人参加象棋比赛,B中选1人参加围棋比赛,方法数为C·C=6(种);第二类:C中选1人参加象棋比赛,B中选1人参加围棋比赛,方法数为C·C=12(种);第三类:C中选1人参加围棋比赛,A中选1人参加象棋比赛,方法数为C·C=8(种);第四类:C中选2人分别参加两项比赛,方法数为A=12(种).由分类加法计数原理,知不同的选派方法共有6+12+8+12=38(种).*14.设三位数n=,若以a,b,c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n有多少个?解 a,b,c要能构成三角形的边长,显然均不为0,即a,b,c∈{1,2,3,…,9}.①若构成等边三角形,设这样的三位数的个数为n1,由于三位数中三个数字都相同,所以n1=C=9;②若构成等腰(非等边)三角形,设这样的三位数的个数为n2,由于三位数中只有2个不同数字,设为a,b,注意到三角形腰与底可以互换,所以可取的数组(a,b)共有2C组,但当大数为底时,设a>b,必须满足ba 9 8 7 6 5 4 3 2 1b 4,3,2,1 4,3,2,1 3,2,1 3,2,1 1,2 1,2 1 1共20种情况.同时,每个数组(a,b)中的两个数字填上三个数位,有C种情况,故n2=C(2C-20)=156.综上,n=n1+n2=165.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.( )(2)一个组合中取出的元素讲究元素的先后顺序.( )(3)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( )(4)(n+1)!-n!=n·n!.( )(5)A=nA.( )(6)kC=nC.( )无题型一 排列问题例1 (1)3名男生,4名女生,选其中5人排成一排,则有________种不同的排法.(2)六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有________种.引申探究1.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“排成前后两排,前排3人,后排4人”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?2.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“全体站成一排,男、女各站在一起”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?3.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“全体站成一排,男生不能站在一起”,其他条件不变,则有多少种不同的排法?4.本例(1)中若将条件“选其中5人排成一排”改为“全体站成一排,甲不站排头也不站排尾”,其他条件不变,则有多少种不同的排法? 由0,1,2,3,4,5这六个数字组成的无重复数字的自然数.求:(1)有多少个含2,3,但它们不相邻的五位数?(2)有多少个含数字1,2,3,且必须按由大到小顺序排列的六位数?题型二 组合问题例2 (1)若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法的种数是( )A.60 B.63C.65 D.66(2)要从12人中选出5人去参加一项活动,A,B,C三人必须入选,则有________种不同选法.引申探究1.本例(2)中若将条件“A,B,C三人必须入选”改为“A,B,C三人都不能入选”,其他条件不变,则不同的选法有多少种?2.本例(2)中若将条件“A,B,C三人必须入选”改为“A,B,C三人只有一人入选”,其他条件不变,则不同的选法有多少种?3.本例(2)中若将条件“A,B,C三人必须入选”改为“A,B,C三人至少一人入选”,其他条件不变,则不同的选法有多少种? 某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?命题点1 相邻问题例3 一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为( )A.3×3! B.3×(3!)3C.(3!)4 D.9!命题点2 相间问题例4 某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是________.命题点3 特殊元素(位置)问题例5 从1,2,3,4,5这五个数字中任取3个组成无重复数字的三位数,当三个数字中有2和3时,2需排在3的前面(不一定相邻),这样的三位数有________个. (1)有5名优秀毕业生到母校的3个班去做学习经验交流,则每个班至少去一名的不同分派方法种数为( )A.150 B.180C.200 D.280(2)将甲、乙、丙、丁、戊五位同学分别保送到北大、上海交大和浙大3所大学,若每所大学至少保送1人,甲不能被保送到北大,则不同的保送方案共有( )A.150种 B.114种C.100种 D.72种1.排列与组合的概念名称 定义排列 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组合 合成一组2.排列数与组合数(1)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作从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用A表示.(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,叫作从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用C表示.3.排列数、组合数的公式及性质公式 (1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)= (2)C===性质 (1)0!=1;A=n! (2)C=C;C=C+C典例 有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法有________种.1.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为( )A.24 B.48C.60 D.722.6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )A.144 B.120 C.72 D.243.用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位数,其中偶数的个数为( )A.8 B.24 C.48 D.1204.某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有________种.、1.两家夫妇各带一个小孩一起到动物园游玩,购票后排队依次入园,为安全起见,首尾一定要排两位爸爸,另外,两个小孩一定要排在一起,则这6人的入园顺序排法种数为( )A.48 B.36 C.24 D.122.某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为( )A.16 B.18 C.24 D.323.在航天员进行的一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序A只能出现在第一或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,问实验顺序的编排方法共有( )A.34种 B.48种C.96种 D.144种4.将A,B,C,D,E排成一列,要求A,B,C在排列中顺序为“A,B,C”或“C,B,A”(可以不相邻),这样的排列数有( )A.12种 B.20种C.40种 D.60种5.某校高二年级共有6个班级,现从外地转入4名学生,要安排到该年级的两个班级且每班安排2名,则不同的安排方案种数为( )A.AC B.ACC.AA D.2A6.从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有( )A.24对 B.30对C.48对 D.60对7.现有5名教师要带3个兴趣小组外出学习考察,要求每个兴趣小组的带队教师至多2人,但其中甲教师和乙教师均不能单独带队,则不同的带队方案有________种.(用数字作答)8.在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券分配给4个人,每人2张,不同的获奖情况有________种.(用数字作答)9.某校安排5个班到4个工厂进行社会实践,每个班去一个工厂,每个工厂至少安排一个班,则不同的安排方法共有________种.(用数字作答)10.若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误方法共有________种.11.将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,且A,B均在C的同侧,则不同的排法共有________种.(用数字作答)12.2016年某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,后四位数从“0000”到“9999”共10 000个号码中选择.公司规定:凡卡号的后四位恰带有两个数字“6”或恰带有两个数字“8”的一律作为“金猴卡”,享受一定优惠政策.如后四位数为“2663”,“8685”为“金猴卡”,求这组号码中“金猴卡”的张数.13.有9名学生,其中2名会下象棋但不会下围棋,3名会下围棋但不会下象棋,4名既会下围棋又会下象棋.现在要从这9名学生中选出2名学生,一名参加象棋比赛,另一名参加围棋比赛,共有多少种不同的选派方法?*14.设三位数n=,若以a,b,c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n有多少个?判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)Can-kbk是二项展开式的第k项.( × )(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( × )(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( √ )(4)在(1-x)9的展开式中系数最大的项是第五、第六两项.( × )(5)若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,则a7+a6+…+a1的值为128.( × )无题型一 二项展开式命题点1 求二项展开式中的特定项或指定项的系数例1 (1)(2x+)5的展开式中,x3的系数是______________.(用数字填写答案)(2)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )A.10 B.20C.30 D.60答案 (1)10 (2)C解析 (1)(2x+)5展开式的通项公式Tk+1=C(2x)5-k·()k=C25-k,k∈{0,1,2,3,4,5},令5-=3,解得k=4,得T5=C25-4=10x3,∴x3的系数是10.(2)方法一 利用二项展开式的通项公式求解.(x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,含y2的项为T3=C(x2+x)3·y2.其中(x2+x)3中含x5的项为Cx4·x=Cx5.所以x5y2的系数为CC=30.故选C.方法二 利用组合知识求解.(x2+x+y)5为5个x2+x+y之积,其中有两个取y,两个取x2,一个取x即可,所以x5y2的系数为CC=30.故选C.命题点2 已知二项展开式某项的系数求参数例2 (1)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=____________.(2)若5的展开式中x5的系数为-80,则实数a=________.答案 (1)3 (2)-2解析 (1)设(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,令x=1,得16(a+1)=a0+a1+a2+a3+a4+a5,①令x=-1,得0=a0-a1+a2-a3+a4-a5.②①-②,得16(a+1)=2(a1+a3+a5),即展开式中x的奇数次幂的系数之和为a1+a3+a5=8(a+1),所以8(a+1)=32,解得a=3.(2)∵Tk+1=C(ax2)5-kk=a5-kC,∴10-k=5,解得k=2,∴a3C=-80,解得a=-2.思维升华 求二项展开式中的特定项,一般是利用通项公式进行,化简通项公式后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项公式即可. (1)(x-y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为________.(用数字填写答案)(2)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=________.(用数字填写答案)答案 (1)-20 (2)解析 (1)x2y7=x·(xy7),其系数为C,x2y7=y·(x2y6),其系数为-C,∴x2y7的系数为C-C=8-28=-20.(2)设通项为Tk+1=Cx10-kak,令10-k=7,∴k=3,∴x7的系数为Ca3=15,∴a3=,∴a=.题型二 二项式系数的和或各项系数的和的问题例3 在(2x-3y)10的展开式中,求:(1)二项式系数的和;(2)各项系数的和;(3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和;(4)奇数项系数和与偶数项系数和;(5)x的奇次项系数和与x的偶次项系数和.解 设(2x-3y)10=a0x10+a1x9y+a2x8y2+…+a10y10,(*)各项系数的和为a0+a1+…+a10,奇数项系数和为a0+a2+…+a10,偶数项系数和为a1+a3+a5+…+a9,x的奇次项系数和为a1+a3+a5+…+a9,x的偶次项系数和为a0+a2+a4+…+a10.由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和.(1)二项式系数的和为C+C+…+C=210.(2)令x=y=1,各项系数和为(2-3)10=(-1)10=1.(3)奇数项的二项式系数和为C+C+…+C=29,偶数项的二项式系数和为C+C+…+C=29.(4)令x=y=1,得到a0+a1+a2+…+a10=1,①令x=1,y=-1(或x=-1,y=1),得a0-a1+a2-a3+…+a10=510,②①+②得2(a0+a2+…+a10)=1+510,∴奇数项系数和为;①-②得2(a1+a3+…+a9)=1-510,∴偶数项系数和为.(5)x的奇次项系数和为a1+a3+a5+…+a9=;x的偶次项系数和为a0+a2+a4+…+a10=.思维升华 (1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m (a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可;对形如(ax+by)n (a,b∈R)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可.(2)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=. (1)设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m等于( )A.5 B.6 C.7 D.8答案 B解析 由题意得a=C,b=C,∴13C=7C,∴=,∴=13,解得m=6,经检验符合题意,故选B.(2)若(1-2x)2 016=a0+a1x+a2x2+…+a2 016x2 016,则++…+的结果是多少?解 当x=0时,左边=1,右边=a0,∴a0=1.当x=时,左边=0,右边=a0+++…+,∴0=1+++…+.即++…+=-1.题型三 二项式定理的应用例4 (1)设a∈Z且0≤a<13,若512 012+a能被13整除,则a等于( )A.0 B.1 C.11 D.12(2)1.028的近似值是________.(精确到小数点后三位)答案 (1)D (2)1.172解析 (1)512 012+a=(52-1)2 012+a=C·522 012-C·522 011+…+C×52·(-1)2 011+C·(-1)2 012+a,∵C·522 012-C·522 011+…+C×52·(-1)2 011能被13整除且512 012+a能被13整除,∴C·(-1)2 012+a=1+a也能被13整除,因此a的值为12.(2)1.028=(1+0.02)8≈C+C·0.02+C·0.022+C·0.023≈1.172.思维升华 (1)整除问题和求近似值是二项式定理中两类常见的应用问题,整除问题中要关注展开式的最后几项,而求近似值则应关注展开式的前几项.(2)二项式定理的应用基本思路是正用或逆用二项式定理,注意选择合适的形式. (1)1-90C+902C-903C+…+(-1)k90kC+…+9010C除以88的余数是( )A.-1 B.1 C.-87 D.87答案 B解析 1-90C+902C-903C+…+(-1)k90kC+…+9010C=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+C889+…+C88+1,∵前10项均能被88整除,∴余数是1.(2)已知2n+2·3n+5n-a能被25整除,求正整数a的最小值.解 原式=4·6n+5n-a=4(5+1)n+5n-a=4(C5n+C5n-1+…+C52+C5+C)+5n-a=4(C5n+C5n-1+…+C52)+25n+4-a,显然正整数a的最小值为4.1.二项式定理二项式定理 (a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*)二项展开式 的通项公式 Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1项二项式系数 二项展开式中各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})2.二项式系数的性质(1)C=1,C=1.C=C+C.(2)C=C.(3)n是偶数时,项的二项式系数最大;n是奇数时,与T项的二项式系数相等且最大.(4)C+C+C+…+C=2n.【知识拓展】二项展开式形式上的特点(1)项数为n+1.(2)各项的次数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1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.(4)二项式的系数从C,C,一直到C,C.典例 (1)若(-)n展开式的各项系数绝对值之和为1 024,则展开式中含x项的系数为________.(2)已知(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中x4的系数是-35,则a1+a2+…+a7=________.错解展示解析 (1)(+)n展开式中,令x=1可得4n=1 024,∴n=5,∴(-)n展开式的通项Tk+1=(-3)k·C·,令=1,得k=1.故展开式中含x项的系数为C=5.(2)a1+a2+…+a7=C+C+…+C=27-1.答案 (1)5 (2)27-1现场纠错解析 (1)在(+)n的展开式中,令x=1,可得(-)n展开式的各项系数绝对值之和为4n=22n=1 024=210,∴n=5.故(-)5展开式的通项为Tk+1=(-3)k·C·,令=1,得k=1,故展开式中含x项的系数为-15.(2)∵(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,令x=0,∴a0=(-m)7.又∵展开式中x4的系数是-35,∴C·(-m)3=-35,∴m=1.∴a0=(-m)7=-1.在(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7中,令x=1,得0=-1+a1+a2+…+a7,即a1+a2+a3+…+a7=1.答案 (1)-15 (2)1纠错心得 和二项展开式有关的问题,要分清所求的是展开式中项的系数还是二项式系数,是系数和还是二项式系数的和.1.(x-y)n的二项展开式中,第m项的系数是( )A.C B.CC.C D.(-1)m-1C答案 D解析 (x-y)n展开式中第m项的系数为C(-1)m-1.2.设i为虚数单位,则(x+i)6的展开式中含x4的项为( )A.-15x4 B.15x4C.-20ix4 D.20ix4答案 A解析 由题可知,含x4的项为Cx4i2=-15x4.故选A.3.使(3x+)n(n∈N*)的展开式中含有常数项的最小的n值为( )A.4 B.5 C.6 D.7答案 B解析 (3x+)n的展开式中的第k+1项为C=C3n-k·.若展开式中含常数项,则存在n∈N*,k∈N,使n-k=0.故最小的n值为5.4.在(-)n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是________.答案 7解析 由题意知+1=5,解得n=8,(-)8的展开式的通项Tk+1=C()8-k(-)k=(-1)k2k-8C,令8-=0,得k=6,则展开式中的常数项为(-1)626-8C=7.1.在x2(1+x)6的展开式中,含x4项的系数为( )A.30 B.20 C.15 D.10答案 C解析 因为(1+x)6的展开式的第k+1项为Tk+1=Cxk,x2(1+x)6的展开式中含x4的项为Cx4=15x4,所以系数为15.2.已知5的展开式中含的项的系数为30,则a等于( )A. B.- C.6 D.-6答案 D解析 5的展开式通项Tk+1=C(-1)kak·=(-1)kakC,令-k=,则k=1,∴T2=-aC,∴-aC=30,∴a=-6,故选D.3.(4x-2-x)6(x∈R)展开式中的常数项是( )A.-20 B.-15C.15 D.20答案 C解析 设展开式中的常数项是第k+1项,则Tk+1=C·(4x)6-k·(-2-x)k=C·(-1)k·212x-2kx·2-kx=C·(-1)k·212x-3kx,∵12x-3kx=0恒成立,∴k=4,∴T5=C·(-1)4=15.4.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )A.29 B.210 C.211 D.212答案 A解析 由题意,C=C,解得n=10,则奇数项的二项式系数和为2n-1=29.故选A.5.若在(x+1)4(ax-1)的展开式中,x4的系数为15,则a的值为( )A.-4 B. C.4 D.答案 C解析 ∵(x+1)4(ax-1)=(x4+4x3+6x2+4x+1)(ax-1),∴x4的系数为4a-1=15,∴a=4.6.若(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+an(1-x)n,则a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan等于( )A.(3n-1) B.(3n-2)C.(3n-2) D.(3n-1)答案 D解析 在展开式中,令x=2,得3+32+33+…+3n=a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan,即a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan==(3n-1).7.若(x+a)2(-1)5的展开式中常数项为-1,则a的值为( )A.1 B.9C.-1或-9 D.1或9答案 D解析 由于(x+a)2=x2+2ax+a2,而(-1)5的展开式通项为Tk+1=(-1)kC·xk-5,其中k=0,1,2,…,5.于是(-1)5的展开式中x-2的系数为(-1)3C=-10,x-1项的系数为(-1)4C=5,常数项为-1,因此(x+a)2(-1)5的展开式中常数项为1×(-10)+2a×5+a2×(-1)=-a2+10a-10,依题意-a2+10a-10=-1,解得a2-10a+9=0,即a=1或a=9.8.在(1-2x)6的展开式中,x2的系数为________.(用数字作答)答案 60解析 展开式的通项Tk+1=C·16-k·(-2x)k=C(-2)k·xk.令k=2,得T3=C·4x2=60x2,即x2的系数为60.9.8的展开式中x7的系数为________.(用数字作答)答案 -56解析 8的通项Tk+1=C(x2)8-kk=(-1)kCx16-3k,当16-3k=7时,k=3,则x7的系数为(-1)3C=-56.10.在(2-x)6的展开式中,含x3的二项式系数为________,系数为________.(均用数字作答)答案 20 -160解析 (2-x)6展开式的通项Tk+1=C26-k(-x)k,令k=3,∴含x3的二项式系数为C=20,系数为C×23×(-1)3=-160.11.若将函数f(x)=x5表示为f(x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=________.答案 10解析 f(x)=x5=(1+x-1)5,它的通项为Tk+1=C(1+x)5-k·(-1)k,T3=C(1+x)3(-1)2=10(1+x)3,∴a3=10.12.已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.求:(1)a1+a2+…+a7;(2)a1+a3+a5+a7;(3)a0+a2+a4+a6;(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|.解 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=37.②(1)∵a0=C=1,∴a1+a2+a3+…+a7=-2.(2)(①-②)÷2,得a1+a3+a5+a7==-1 094.(3)(①+②)÷2,得a0+a2+a4+a6==1 093.(4)方法一 ∵(1-2x)7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)=1 093-(-1 094)=2 187.方法二 |a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|,即(1+2x)7展开式中各项的系数和,令x=1,∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|=37=2 187.13.求证:1+2+22+…+25n-1(n∈N*)能被31整除.证明 ∵1+2+22+…+25n-1==25n-1=32n-1=(31+1)n-1=C×31n+C×31n-1+…+C×31+C-1=31(C×31n-1+C×31n-2+…+C),显然C×31n-1+C×31n-2+…+C为整数,∴原式能被31整除.*14.若(+)n展开式中前三项的系数成等差数列,求:(1)展开式中所有x的有理项;(2)展开式中系数最大的项.解 易求得展开式前三项的系数为1,C,C.据题意得2×C=1+C n=8.(1)设展开式中的有理项为Tk+1,由Tk+1=C()8-k()k=()kC,∴k为4的倍数,又0≤k≤8,∴k=0,4,8.故有理项为T1=()0C=x4,T5=()4C=x,T9=()8C=.(2)设展开式中Tk+1项的系数最大,则 k=2或k=3.故展开式中系数最大的项为T3=()2C=7,T4=()3C=7.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)Can-kbk是二项展开式的第k项.( )(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( )(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( )(4)在(1-x)9的展开式中系数最大的项是第五、第六两项.( )(5)若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,则a7+a6+…+a1的值为128.( )无题型一 二项展开式命题点1 求二项展开式中的特定项或指定项的系数例1 (1)(2x+)5的展开式中,x3的系数是______________.(用数字填写答案)(2)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )A.10 B.20C.30 D.60命题点2 已知二项展开式某项的系数求参数例2 (1)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=____________.(2)若5的展开式中x5的系数为-80,则实数a=________. (1)(x-y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为________.(用数字填写答案)(2)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=________.(用数字填写答案)题型二 二项式系数的和或各项系数的和的问题例3 在(2x-3y)10的展开式中,求:(1)二项式系数的和;(2)各项系数的和;(3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和;(4)奇数项系数和与偶数项系数和;(5)x的奇次项系数和与x的偶次项系数和. (1)设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m等于( )A.5 B.6 C.7 D.8(2)若(1-2x)2 016=a0+a1x+a2x2+…+a2 016x2 016,则++…+的结果是多少?题型三 二项式定理的应用例4 (1)设a∈Z且0≤a<13,若512 012+a能被13整除,则a等于( )A.0 B.1 C.11 D.12(2)1.028的近似值是________.(精确到小数点后三位) (1)1-90C+902C-903C+…+(-1)k90kC+…+9010C除以88的余数是( )A.-1 B.1 C.-87 D.871.二项式定理二项式定理 (a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*)二项展开式 的通项公式 Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1项二项式系数 二项展开式中各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})2.二项式系数的性质(1)C=1,C=1.C=C+C.(2)C=C.(3)n是偶数时,项的二项式系数最大;n是奇数时,与T项的二项式系数相等且最大.(4)C+C+C+…+C=2n.【知识拓展】二项展开式形式上的特点(1)项数为n+1.(2)各项的次数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1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.(4)二项式的系数从C,C,一直到C,C.典例 (1)若(-)n展开式的各项系数绝对值之和为1 024,则展开式中含x项的系数为________.(2)已知(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中x4的系数是-35,则a1+a2+…+a7=________.1.(x-y)n的二项展开式中,第m项的系数是( )A.C B.CC.C D.(-1)m-1C2.设i为虚数单位,则(x+i)6的展开式中含x4的项为( )A.-15x4 B.15x4C.-20ix4 D.20ix43.使(3x+)n(n∈N*)的展开式中含有常数项的最小的n值为( )A.4 B.5 C.6 D.74.在(-)n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是________.1.在x2(1+x)6的展开式中,含x4项的系数为( )A.30 B.20 C.15 D.102.已知5的展开式中含的项的系数为30,则a等于( )A. B.- C.6 D.-63.(4x-2-x)6(x∈R)展开式中的常数项是( )A.-20 B.-15C.15 D.204.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )A.29 B.210 C.211 D.2125.若在(x+1)4(ax-1)的展开式中,x4的系数为15,则a的值为( )A.-4 B. C.4 D.6.若(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+an(1-x)n,则a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan等于( )A.(3n-1) B.(3n-2)C.(3n-2) D.(3n-1)7.若(x+a)2(-1)5的展开式中常数项为-1,则a的值为( )A.1 B.9C.-1或-9 D.1或98.在(1-2x)6的展开式中,x2的系数为________.(用数字作答)9.8的展开式中x7的系数为________.(用数字作答)10.在(2-x)6的展开式中,含x3的二项式系数为________,系数为________.(均用数字作答)11.若将函数f(x)=x5表示为f(x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=________.12.已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.求:(1)a1+a2+…+a7;(2)a1+a3+a5+a7;(3)a0+a2+a4+a6;(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|.13.求证:1+2+22+…+25n-1(n∈N*)能被31整除.*14.若(+)n展开式中前三项的系数成等差数列,求:(1)展开式中所有x的有理项;(2)展开式中系数最大的项. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【高三数学】一轮复习:10.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理-学生版.docx 【高三数学】一轮复习:10.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理-教师版.docx 【高三数学】一轮复习:10.2排列与组合-学生版.docx 【高三数学】一轮复习:10.2排列与组合-教师版.docx 【高三数学】一轮复习:10.3二项式定理-学生版.docx 【高三数学】一轮复习:10.3二项式定理-教师版.docx