《高中數(shù)學(xué)蘇教版選修23教學(xué)案:第1章 章末小結(jié) 知識整合與階段檢測 Word版缺答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)蘇教版選修23教學(xué)案:第1章 章末小結(jié) 知識整合與階段檢測 Word版缺答案(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 精品資料
[對應(yīng)學(xué)生用書P24]
一、兩個計數(shù)原理的應(yīng)用
1.分類計數(shù)原理
首先要根據(jù)問題的特點確定一個合適的分類標(biāo)準(zhǔn),然后在這個標(biāo)準(zhǔn)下分類;其次,完成這件事的任何一種方法必須屬于某一類.分別屬于不同類的兩種方法是不同的方法.
2.分步計數(shù)原理
首先根據(jù)問題的特點確定一個分步的標(biāo)準(zhǔn).其次分步時要注意,完成一件事必須并且只有連續(xù)完成這n個步驟后,這件事才算完成.
二、排列與組合概念及公式
1.定義
從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素,若按照一定的順序排成一列,則叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列;若合成
2、一組,則叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個組合.
即排列和順序有關(guān),組合與順序無關(guān).
2.排列數(shù)公式
(1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),規(guī)定A=1.
當(dāng)m=n時,A=n (n-1)(n-2)…321.
(2)A=,其中A=n!,0?。?.
三、排列與組合的應(yīng)用
1.在求解排列與組合應(yīng)用問題時,應(yīng)注意:
(1)把具體問題轉(zhuǎn)化或歸結(jié)為排列或組合問題;
(2)通過分析確定運用分類計數(shù)原理還是分步計數(shù)原理;
(3)分析題目條件,避免“選取”時重復(fù)和遺漏;
(4)列出式子計算并作答.
2.處理排列組合的綜合性問題,一般思想方法是先選元素(組合),后排列.按元素
3、的性質(zhì)“分類”和按事件發(fā)生的連續(xù)過程“分步”,始終是處理排列組合問題的基本方法和原理,通過解題訓(xùn)練注意積累分類和分步的基本技能.
3.解排列組合應(yīng)用題時,常見的解題策略有以下幾種:
(1)特殊元素優(yōu)先安排的策略;
(2)合理分類和準(zhǔn)確分步的策略;
(3)排列、組合混合問題先選后排的策略;
(4)正難則反、等價轉(zhuǎn)化的策略;
(5)相鄰問題捆綁處理的策略;
(6)不相鄰問題插空處理的策略;
(7)定序問題除法處理的策略;
(8)分排問題直排處理的策略;
(9)“小集團”排列問題中先整體后局部的策略;
(10)構(gòu)造模型的策略.
四、二項式定理及二項式系數(shù)的性質(zhì)
1.二項式定
4、理
公式(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-rbr+…+Cbn,其中各項的系數(shù)C(r=0,1,2,…,n)稱為二項式系數(shù),第r+1項Can-rbr稱為通項.
[說明]
(1)二項式系數(shù)與項的系數(shù)是不同的概念,前者只與項數(shù)有關(guān),而后者還與a,b的取值有關(guān).
(2)運用通項求展開式的特定值(或特定項的系數(shù)),通常先由題意列方程求出r,再求所需的項(或項的系數(shù)).
2.二項式系數(shù)的性質(zhì)
(1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等,體現(xiàn)了組合數(shù)性質(zhì)C=C.
(2)增減性與最大值:
當(dāng)r<時,二項式系數(shù)C逐漸增大;
當(dāng)r>時,二項式系數(shù)C逐漸減?。?
當(dāng)n 是
5、偶數(shù)時,展開式中間一項T+1的二項式系數(shù)Cn最大;
當(dāng)n是奇數(shù)時,展開式中間兩項T與T+1的二項式系數(shù)Cn,Cn相等且最大.
(3)各項的二項式系數(shù)之和等于2n,即C+C+C+…+C=2n;奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和等于偶數(shù)項的二項式系數(shù)的和,即C+C+C+…=C+C+C+….
[說明] 與二項展開式各項系數(shù)的和或差有關(guān)的問題,一般采用賦值法求解.
(時間120分鐘,滿分160分)
一、填空題(本大題共14個小題,每小題5分,共70分,把正確答案填在題中橫線上)
1.從4名女同學(xué)和3名男同學(xué)中選1人主持本班的某次班會,則不同的選法種數(shù)為________.
解析:由題意可得不同的
6、選法為C=7種.
答案:7
2.(湖南高考改編)5的展開式中x2y3的系數(shù)是________.
解析:由二項展開式的通項可得,第四項T4=C2(-2y)3=-20x2y3,故x2y3的系數(shù)為-20.
答案:-20
3.現(xiàn)有男、女學(xué)生共8人,從男生中選2人,從女生中選1人分別參加數(shù)學(xué) 、物理、化學(xué)三科競賽,共有90種不同方案,那么男、女生人數(shù)分別是________.
解析:設(shè)男學(xué)生有x人,則女學(xué)生有(8-x)人,
則CCA=90,即x(x-1)(8-x)=30=235,
所以x=3,8-x=5.
答案:3,5
4.將字母a,a,b,b,c,c排成三行兩列,要求每行的字母互不相
7、同,每列的字母也互不相同,則不同的排列方法共有________種.
解析:由分步計數(shù)原理,先排第一列,有A種方法,再排第二列,有2種方法,故共有A2=12種排列方法.
答案:12
5.(湖北高考改編)若二項式7的展開式中的系數(shù)是84,則實數(shù)a=________.
解析:Tr+1=C(2x)7-rr=C27-rarx7-2r,令7-2r=-3,得r=5,即T5+1=C22a5x-3=84x-3,解得a=1.
答案:1
6.甲、乙、丙3位同學(xué)選修課程,從4門課程中,甲選修2門,乙、丙各選修3門,則不同的選修方案共有________種.
解析:從4門課程中,甲選修2門,乙、丙各選修3門
8、,則不同的選修方案共在CCC=96種.
答案:96
7.C+C+C+C+C=________.
解析:∵C+C+C+C+C+C+C=26=64,
∴C+C+C+C+C=64-2=62.
答案:62
8.用4種不同的顏色涂入如圖所示的矩形A,B,C,D中,要求相鄰的矩形涂色不同,則不同的涂色方法共有________種.
解析:分四步依次涂A,B,C,D.開始涂A有4種涂法;再涂B有3種涂法;然后涂C有2種涂法;最后涂D,由于D和A,B不相鄰,所以D可以和A或B同色,也可以和A,B不同色,所以共有3種涂法.由分步計數(shù)原理得,共有4323=72(種).
答案:72
9.“201
9、2”含有數(shù)字0,1,2,且有兩個數(shù)字2,則含有數(shù)字0,1,2,且有兩個相同數(shù)字2或1的四位數(shù)的個數(shù)為________.
解析:由題意可分情況討論:含有兩個1或兩個2的四位數(shù),先排0有3個位置可以選,然后排另外一個不重復(fù)的數(shù)字有3個位置可以選,剩下的排重復(fù)的數(shù)字,所以滿足要求的數(shù)共有2CCC=18個.
答案:18
10.將7名學(xué)生分配到甲、乙兩個宿舍中,每個宿舍至少安排2名學(xué)生,那么互不相同的分配方案共有________種.
解析:分兩類:甲、乙兩個宿舍中一個住4人、另一個住3人或一個住5人,另一個住2人,所以不同的分配方案共有CA+CA=352+212=112種.
答案:112
1
10、1.一次考試中,要求考生從試卷上的9個題目中選6個進行答題,要求至少包含前5個題目中的3個,則考生答題的不同選法的種數(shù)是________.
解析:分三類:第一類,前5個題目的3個,后4個題目的3個CC;
第二類,前5個題目的4個,后4個題目的2個CC;
第三類,前5個題目的5個,后4個題目的1個CC,由分類計數(shù)原理得CC+CC+CC=74.
答案:74
12.(重慶高考改編)某次聯(lián)歡會要安排3個歌舞類節(jié)目、2個小品類節(jié)目和1個相聲類節(jié)目的演出順序,則同類節(jié)目不相鄰的排法種數(shù)是________.
解析:依題意,先僅考慮3個歌舞類節(jié)目互不相鄰的排法種數(shù)為AA=144,其中3個歌舞類節(jié)目
11、互不相鄰但2個小品類節(jié)目相鄰的排法種數(shù)為AAA=24,因此滿足題意的排法種數(shù)為144-24=120.
答案:120
13.n展開式中只有第六項的二項式系數(shù)最大,則展開式中的常數(shù)項是________.
解析:只有第六項的二項式系數(shù)最大,則n=10,
Tr+1=C10-rr=2rCx5-r,
令5-r=0,得r=2,T3=4C=180.
答案:180
14.4(x-1)5的展開式中x4的系數(shù)為________.
解析:4(x-1)5=(x-1)5(x2+4x+6x+4+1),x4的系數(shù)為C(-1)3+C6+C(-1)=45.
答案:45
二、解答題(本大題共6小題,共90分,解
12、答應(yīng)寫出必要的文字說明,證明過程或演算步驟)
15.(本小題滿分14分)有三個袋子,其中第一個袋子裝有紅色小球20個,每個球上標(biāo)有1至20中的一個號碼.第二個袋子裝有白色小球15個,每個球上標(biāo)有1至15中的一個號碼.第三個袋子裝有黃色小球8個,每個球上標(biāo)有1至8中的一個號碼.
(1)從袋子里任取一個小球,有多少種不同的取法?
(2)從袋子里任取紅、白、黃色球各一個,有多少種不同的取法?
解:(1)從第一個袋子中取一個小球有20種取法;從第二個袋子中取一個小球有15種取法;從第三個袋子中取一個小球有8種取法.由分類計數(shù)原理可知共有20+15+8=43種取法.
(2)分三步:第一步,從第
13、一個袋子中取一個紅色球有20種取法;第二步,從第二個袋子中取一個白色球有15種取法;第三步,從第三個袋子中取一個黃色球有8種取法.由分步計數(shù)原理可知共有20158=2 400種取法.
16.(本小題滿分14分)有0,1,2,3,4,5共六個數(shù)字.
(1)能組成多少個沒有重復(fù)數(shù)字的四位偶數(shù);
(2)能組成多少個沒有重復(fù)數(shù)字且為5的倍數(shù)的五位數(shù).
解:(1)符合要求的四位偶數(shù)可分為三類:第一類,0在個位時有A個;第二類,2在個位時有AA個;第三類,4在個位時有AA個;
由分類計數(shù)原理知,共有四位偶數(shù)A+AA+AA=156(個).
(2)五位數(shù)中5的倍數(shù)可分為兩類;第一類,個位上的數(shù)字是
14、0的五位數(shù)有A個;第二類,個位上的數(shù)字是5的五位數(shù)有AA個.
故滿足條件的五位數(shù)有A+AA=216(個).
17.(本小題滿分14分)在(1-x2)20的展開式中,如果第4r項和第r+2項的二項式系數(shù)相等,
(1)求r的值;
(2)寫出展開式中的第4r項和第r+2項.
解:(1)第4r項和第r+2項的二項式系數(shù)分別是C和C,
C=C?4r-1=r+1或4r-1+r+1=20,
解得r=4或r=(舍去).所以r=4.
(2)T4r=T16=C(-x2)15=-15 504x30,
Tr+2=T6=C(-x2)5=-15 504x10.
18.(本小題滿分16分)設(shè)(2x-1)
15、10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,求下列各式的值.
(1)a0+a1+a2+…+a10;
(2)a6.
解:(1)令x=1,
得a0+a1+a2+…+a10=(2-1)10=1.
(2)a6即為含x6項的系數(shù),
Tr+1=C(2x)10-r(-1)r=C(-1)r210-rx10-r,
所以當(dāng)r=4時,T5=C(-1)426x6=13 440x6,
即a6=13 440.
19.(本小題滿分16分)6個人坐在一排10個座位上,問:
(1)空位不相鄰的坐法有多少種?
(2)4個空位只有3個相鄰的坐法有多少種?
(3)4個空位至多有2個相鄰的坐法有多少種?
16、解:6個人排有A種坐法,6人排好后包括兩端共有7個“間隔”可以插入空位.
(1)空位不相鄰相當(dāng)于將4個空位安插在上述7個“間隔”中,有C=35種插法,
故空位不相鄰的坐法有AC=25 200種.
(2)將相鄰的3個空位當(dāng)作一個元素,另一空位當(dāng)作另一個元素,往7個“間隔”里插,有A種插法,故4個空位中只有3個相鄰的坐法有AA=30 240種.
(3)4個空位至多有2個相鄰的情況有三類:
①4個空位各不相鄰有C種坐法;
②4個空位2個相鄰,另有2個不相鄰有CC種坐法;
③4個空位分兩組,每組都有2個相鄰,有C種坐法.
綜上所述,應(yīng)有A(C+CC+C)=115 920種坐法.
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17、.(本小題滿分16分)10雙互不相同的鞋子混裝在一只口袋中,從中任意取出4只,試求各有多少種情況出現(xiàn)如下結(jié)果:
(1)4只鞋子沒有成雙的;
(2)4只鞋子恰成兩雙;
(3)4只鞋中有2只成雙,另2只不成雙.
解:(1)從10雙鞋子中選取4雙,有C種不同選法,每雙鞋子中各取一只,分別有2種取法,根據(jù)分步計數(shù)原理,選取種數(shù)為N=C24=3 360(種).
即4只鞋子沒有成雙有3 360種不同取法.
(2)從10雙鞋子中選取2雙有C種取法,
所以選取種數(shù)為N=C=45(種)
即4只鞋子恰成雙有45種不同取法.
(3)先選取一雙有C種選法,再從9雙鞋中選取2雙有C種選法,每雙鞋只取一只各有2種取法.根據(jù)分步計數(shù)原理,不同取法為N=CC22=1 440(種).