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1、新編高考數(shù)學復習資料
回扣9 計數(shù)原理
1.分類加法計數(shù)原理
完成一件事,可以有n類辦法,在第一類辦法中有m1種方法,在第二類辦法中有m2種方法,…,在第n類辦法中有mn種方法,那么完成這件事共有N=m1+m2+…+mn種方法(也稱加法原理).
2.分步乘法計數(shù)原理
完成一件事需要經(jīng)過n個步驟,缺一不可,做第一步有m1種方法,做第二步有m2種方法,…,做第n步有mn種方法,那么完成這件事共有N=m1×m2×…×mn種方法(也稱乘法原理).
3.排列
(1)排列的定義:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列.
2、
(2)排列數(shù)的定義:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有不同排列的個數(shù)叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數(shù),用A表示.
(3)排列數(shù)公式:A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1).
(4)全排列:n個不同元素全部取出的一個排列,叫做n個元素的一個全排列,A=n·(n-1)·(n-2)·…·2·1=n!.排列數(shù)公式寫成階乘的形式為A=,這里規(guī)定0?。?.
4.組合
(1)組合的定義:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素合成一組,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個組合.
(2)組合數(shù)的定義:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有不同組合的個數(shù),叫做從n個不同元
3、素中取出m個元素的組合數(shù),用C表示.
(3)組合數(shù)的計算公式:C===,由于0?。?,所以C=1.
(4)組合數(shù)的性質:①C=C;②C=C+C.
5.二項式定理
(a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
這個公式叫做二項式定理,右邊的多項式叫做(a+b)n的二項展開式,其中的系數(shù)C(k=0,1,2,…,n)叫做二項式系數(shù).式中的Can-kbk叫做二項展開式的通項,用Tk+1表示,即展開式的第k+1項:Tk+1=Can-kbk.
6.二項展開式形式上的特點
(1)項數(shù)為n+1.
(2)各項的次數(shù)都等于二項式的冪指數(shù)n,即a與b的指數(shù)的和為
4、n.
(3)字母a按降冪排列,從第一項開始,次數(shù)由n逐項減1直到零;字母b按升冪排列,從第一項起,次數(shù)由零逐項增1直到n.
(4)二項式的系數(shù)從C,C,一直到C,C.
7.二項式系數(shù)的性質
(1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等,即C=C.
(2)增減性與最大值:二項式系數(shù)C,當k<時,二項式系數(shù)是遞增的;當k>時,二項式系數(shù)是遞減的.
當n是偶數(shù)時,那么其展開式中間一項的二項式系數(shù)最大.
當n是奇數(shù)時,那么其展開式中間兩項和的二項式系數(shù)相等且最大.
(3)各二項式系數(shù)的和
(a+b)n的展開式的各個二項式系數(shù)的和等于2n,即C+C+C+…+C+…+C=2n.
5、
二項展開式中,偶數(shù)項的二項式系數(shù)的和等于奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
1.關于兩個計數(shù)原理應用的注意事項
(1)分類加法和分步乘法計數(shù)原理,都是關于做一件事的不同方法的種數(shù)的問題,區(qū)別在于:分類加法計數(shù)原理針對“分類”問題,其中各種方法相互獨立,用其中任何一種方法都可以做完這件事;分步乘法計數(shù)原理針對“分步”問題,各個步驟相互依存,只有各個步驟都完成了才算完成這件事.
(2)混合問題一般是先分類再分步.
(3)分類時標準要明確,做到不重復不遺漏.
(4)要恰當畫出示意圖或樹狀圖,使問題的分析更直觀、清楚,便于探索規(guī)律.
2.對于有附加
6、條件的排列、組合應用題,通常從三個途徑考慮:
(1)以元素為主考慮,即先滿足特殊元素的要求,再考慮其他元素.
(2)以位置為主考慮,即先滿足特殊位置的要求,再考慮其他位置.
(3)先不考慮附加條件,計算出排列數(shù)或組合數(shù),再減去不合要求的排列數(shù)或組合數(shù).
3.排列、組合問題的求解方法與技巧
(1)特殊元素優(yōu)先安排.(2)合理分類與準確分步.(3)排列、組合混合問題先選后排.(4)相鄰問題捆綁處理.(5)不相鄰問題插空處理.(6)定序問題排除法處理.(7)分排問題直排處理.(8)“小集團”排列問題先整體后局部.(9)構造模型.(10)正難則反,等價條件.
4.對于二項式定理應用時要注意
7、
(1)區(qū)別“項的系數(shù)”與“二項式系數(shù)”,審題時要仔細.
項的系數(shù)與a,b有關,可正可負,二項式系數(shù)只與n有關,恒為正.
(2)運用通項求展開的一些特殊項,通常都是由題意列方程求出k,再求所需的某項;有時需先求n,計算時要注意n和k的取值范圍及它們之間的大小關系.
(3)賦值法求展開式中的系數(shù)和或部分系數(shù)和,常賦的值為0,±1.
(4)在化簡求值時,注意二項式定理的逆用,要用整體思想看待a,b.
1.從8名女生和4名男生中,抽取3名學生參加某檔電視節(jié)目,如果按性別比例分層抽樣,則不同的抽取方法數(shù)為( )
A.224 B.112
C.56 D.28
答案 B
解
8、析 根據(jù)分層抽樣,從8名女生中抽取2人,從4名男生中抽取1人,所以抽取2名女生1名男生的方法數(shù)為CC=112.
2.5人站成一排,甲、乙兩人必須站在一起的不同排法有( )
A.12種 B.24種
C.48種 D.60種
答案 C
解析 可先排甲、乙兩人,有A=2(種)排法,再把甲、乙兩人與其他三人進行全排列,有A=24(種)排法,由分步乘法計數(shù)原理,得共有2×24=48(種)排法,故選C.
3.從5位男教師和4位女教師中選出3位教師,派到3個班擔任班主任(每班1位班主任),要求這3位班主任中男、女教師都要有,則不同的選派方案共有( )
A.210種 B.420種
C.630
9、種 D.840種
答案 B
解析 因為要求3位班主任中男、女教師都要有,所以共有兩種情況,1男2女或2男1女.若選出的3位教師是1男2女,則共有CCA=180(種)不同的選派方法;若選出的3位教師是2男1女,則共有CCA=240(種)不同的選派方法,所以共有180+240=420(種)不同的方案,故選B.
4.將甲、乙等5位同學分別保送到北京大學、清華大學、浙江大學三所大學就讀,則每所大學至少保送一人的不同保送方法有( )
A.150種 B.180種
C.240種 D.540種
答案 A
解析 先將5個人分成三組,(3,1,1)或(1,2,2),分組方法有C+C=25(種),
10、再將三組全排列有A=6(種),故總的方法數(shù)有25×6=150(種).
5.(2016·四川)用數(shù)字1,2,3,4,5組成沒有重復數(shù)字的五位數(shù),其中奇數(shù)的個數(shù)為( )
A.24 B.48
C.60 D.72
答案 D
解析 由題可知,五位數(shù)要為奇數(shù),則個位數(shù)只能是1,3,5.分為兩步:先從1,3,5三個數(shù)中選一個作為個位數(shù)有C種選法,再將剩下的4個數(shù)字排列有A種排法,則滿足條件的五位數(shù)有C·A=72(個).故選D.
6.如圖,花壇內(nèi)有5個花池,有5種不同顏色的花卉可供栽種,每個花池內(nèi)只能種一種顏色的花卉,相鄰兩池的花色不同,則栽種方案的種數(shù)為( )
A.180 B.
11、240
C.360 D.420
答案 D
解析 若5個花池栽了5種顏色的花卉,方法有A種,若5個花池栽了4種顏色的花卉,則2,4兩個花池栽同一種顏色的花,或3,5兩個花池栽同一種顏色的花,方法有2A種;若5個花池栽了3種顏色的花卉,方法有A種,所以最多有A+2A+A=420(種).
7.某天連續(xù)有7節(jié)課,其中語文、英語、物理、化學、生物5科各1節(jié),數(shù)學2節(jié).在排課時,要求生物課不排第1節(jié),數(shù)學課要相鄰,英語課與數(shù)學課不相鄰,則不同排法的種數(shù)為( )
A.408 B.480
C.552 D.816
答案 A
解析 數(shù)學在第(1,2)節(jié),從除英語外的4門課中選1門安排
12、在第3節(jié),剩下的任意排,故有CA=96(種)排法;數(shù)學在第(2,3)節(jié),從除英語、生物外的3門課中選1門安排在第1節(jié),從除英語外剩下的3門課中再選1門安排在第4節(jié),剩下的任意排,故有CCA=54(種)排法;數(shù)學在(3,4),(4,5),(5,6)情況一樣,當英語在第1節(jié)時,其他任意排,故有A=24(種)排法,當英語不在第1節(jié)時,從除英語,生物外的3門課中選一門安排在第1節(jié),再從除英語外剩下的3門中選2門放在數(shù)學課前1節(jié)和后1節(jié),剩下的任意排,有CAA=36(種)排法,故共有3×(24+36)=180(種)排法;數(shù)學在第(6,7)節(jié)時,當英語在第一節(jié)時,其他任意排,故有A=24(種)排法,當英語
13、不在第1節(jié),從除英語,生物外的3門課中選一門安排在第1節(jié),再從除英語外的剩下的3門中選1門放在第5節(jié),剩下的任意排,有CCA=54(種)排法,故有24+54=78(種)排法,根據(jù)分類加法計數(shù)原理,共有96+54+180+78=408(種)排法.故選A.
8.設i為虛數(shù)單位,則(x+i)6的展開式中含x4的項為( )
A.-15x4 B.15x4
C.-20ix4 D.20ix4
答案 A
解析 由題可知,含x4的項為Cx4i2=-15x4.故選A.
9.在二項式n的展開式中,所有二項式系數(shù)的和是32,則展開式中各項系數(shù)的和為( )
A.32 B.-32
C.0 D.
14、1
答案 C
解析 依題意得所有二項式系數(shù)的和為2n=32,解得n=5.
因此,令x=1,則該二項展開式中的各項系數(shù)的和等于5=0,故選C.
10.已知(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,且a0+a1+a2+…+an=126,那么n的展開式中的常數(shù)項為( )
A.-15 B.15
C.20 D.-20
答案 D
解析 令x=1得a0+a1+a2+…+an=2+22+…+2n=2×=2n+1-2=126?2n+1=128?2n+1=27?n=6,又Tk+1=C()6-kk=C(-1)kx3-k,
所以由3-k
15、=0,得常數(shù)項為-C=-20.
故選D.
11.已知等比數(shù)列{an}的第5項是二項式4展開式中的常數(shù)項,則a3·a7=________.
答案 36
解析 4的展開式的通項為Tk+1=Cx4-2k,
令4-2k=0,得k=2,∴常數(shù)項為C=6,即a5=6.
∵{an}為等比數(shù)列,∴a3·a7=a=62=36.
12.書架上原來并排放著5本不同的書,現(xiàn)要再插入3本不同的書,那么不同的插入方法共有________種.
答案 336
解析 由題意得3本不同的書,插入到原來的5本不同的書中,可分為三步,第一步:先插入第一本,插入到原來5本不同的書排成的一排所形成的6個間隔中,有A=
16、6(種)方法;第二步:再插入第二本,插入到原來6本不同的書排成的一排所形成的7個間隔中,有A=7(種)方法;第三步:再插入第三本,插入到原來7本不同的書排成的一排所形成的8個間隔中,有A=8(種)方法,共有6×7×8=336(種)不同的插入方法.
13.某大學的8名同學準備拼車去旅游,其中大一、大二、大三、大四每個年級各2名,分別乘甲、乙兩輛汽車,每車限坐4名同學(乘同一輛車的4名同學不考慮位置),其中大一的孿生姐妹需乘同一輛車,則乘坐甲車的4名同學中恰有2名同學是來自同一年級的乘坐方式共有________種.
答案 24
解析 分類討論,有2種情形.孿生姐妹乘坐甲車,則有CCC=12(
17、種)乘車方式;孿生姐妹不乘坐甲車,則有CCC=12(種)乘車方式.根據(jù)分類加法計數(shù)原理可知,共有24種乘車方式.
14.已知(1+2x)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,則|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=________.(用數(shù)字作答)
答案 729
解析 |a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|相當于(1+2x)6的展開式中各項系數(shù)絕對值的和,令x=1,得|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=36=729.
15.如果n的展開式中各項系數(shù)之和為128,則展開式中的系數(shù)是________.
答案 21
解析 n的展開式中各項系數(shù)之和為n=2n=128,所以n=7,所以n=7,其展開式的通項為Tk+1=C(3x)7-k·k=.由7-=-3,
得k=6,所以的系數(shù)為(-1)6·31·C=21.
16.(x2-x+1)10展開式中x3項的系數(shù)為________.
答案?。?10
解析 (x2-x+1)10=[1+(x2-x)]10的展開式的通項公式為Tk+1=C(x2-x)k,對于(x2-x)k通項公式為
Tm+1=Cx2k-2m(-x)m=(-1)mCx2k-m,
令2k-m=3且m≤k≤10,m∈N,k∈N,
得k=2,m=1或k=3,m=3,(x2-x+1)10的展開式x3系數(shù)為CC·(-1)+CC·(-1)3=-210.