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排列组合与二项式定理精华总结

排列组合知识点一、两个原理.1. 乘法原理、加法原理:分类相加,分步相乘。

二、排列:元素是有顺序的 (1):对排列定义.:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. (2):排列数公式: ),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m ∈≤-=+--=Λ 注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1 111--++=⋅+=m n m n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 规定10==n n n C C(3): 含有可重元素......的排列问题. 对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a 1,a 2,…...a n 其中有限重复数为n 1、n 2……n k ,且n = n 1+n 2+……n k , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.三、组合:元素没有顺序之分 (1):组合:从n 个不同的元素中任取m (m≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.(2):组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m n mmmn mn -=+--==Λ(3):两个性质:①;m n n m n C C -= ②mn m n m n C C C 11+-=+(4):常用的证明组合等式方法例. i. 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n Λ(利用!1)!1(1!1n n n n --=-)ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法.v. 递推法(即用m n m n m n C C C 11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C Λ.vi. 构造二项式. 如:n n n n n n C C C C 222120)()()(=+++Λ证明:这里构造二项式n n n x x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅--ΛΛ,而右边nn C 2= 四、排列、组合综合(1)直接法 (2)间接法 (3)捆绑法 (4)插空法 (5)占位法 (6)调序法 (7)平均法 (8)隔板法 (9)定位问题 (10)指定元素排列组合问题五、二项式定理.1. ⑴二项式定理:n n n r r n r n n n n nn b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+--ΛΛ. 展开式具有以下特点:项数:共有1+n 项;系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n n C C C C C ΛΛ每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开.⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b a C T rr n r n r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等; ②二项展开式的中间项二项式系数最大.I. 当n 是偶数时,中间项是第12+n项,它的二项式系数2nn C 最大;II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,二项式系数2121+-=n nn nCC最大.③系数和:1314201022-=++=+++=+++n nn n n n n n n n n C C C C C C C C ΛΛΛ例题释疑1:由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是 (A )72 (B )96 (C ) 108 (D )1442:现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜四项工作,则不同安排方案的种数是A . 152 B. 126 C. 90 D. 543:将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为 A.18 B.24 C.30 D.364:2位男生和3位女生共5位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是A. 60B. 48C. 42D. 36 5:名学生和2位第师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为 (A )8289A A (B )8289A C (C ) 8287A A (D )8287A C 6:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法? 7:平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有k kn nn n k n kn A C C C Λ)1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?有3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)又例如将20名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少?:(!2/102022818C C C P =)8:隔板法:常用于解正整数解组数的问题.(即共有多少组解)例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式(如图所示)故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C9:定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某r 个指定位置则有r k r n r r A A --.10:组合问题中分组问题和分配问题(1)均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,假定其中r 组元素个数相等,不管是否分尽,其分法种数为r r A A /(其中A 为非均匀不编号分组中分法数).如果再有K 组均匀分组应再除以k k A .例:10人分成三组,各组元素个数为2、4、4,其分法种数为1575/224448210=A C C C .若分成六组,各组人数分别为1、1、2、2、2、2,其分法种数为44222224262819110/A A C C C C C C ⋅ (2)均匀编号分组:n 个不同元素分成m 组,其中r 组元素个数相同且考虑各组间的顺序,其分法种数为m mr r A A A ⋅/. 例:10人分成三组,人数分别为2、4、4,参加三种不同劳动,分法种数为33224448210A A C C C ⋅ (3)非均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,每组元素数目均不相同,且不考虑各组间顺序,不管是否分尽,其分法种数为1m n C A =21m m -n C …k m )m ...m (m -n 1-k 21C +++例:10人分成三组,每组人数分别为2、3、5,其分法种数为25205538210=C C C 若从10人中选出6人分成三组,各组人数分别为1、2、3,其分法种数为126003729110=C C C .(4)非均匀编号分组: n 个不同元素分组,各组元素数目均不相等,且考虑各组间的顺序,其分法种数为m mA A ⋅ 例:10人分成三组,各组人数分别为2、3、5,去参加不同的劳动,其安排方法为:335538210A C C C ⋅⋅⋅种.x 2x 4一般来说b a by ax n ,()(+为常数)在求系数最大的项或最小的项时均可直接根据性质二求解. 当11≠≠b a 或时,一般采用解不等式组11111(,+-+-+⎩⎨⎧≤≤⎩⎨⎧≥≥k k k k k k k k k k T A A A A A A A A A 为或的系数或系数的绝对值)的办法来求解.如何来求n c b a )(++展开式中含r q p c b a 的系数呢?其中,,,N r q p ∈且n r q p =++把n n c b a c b a ])[()(++=++视为二项式,先找出含有r C 的项r r n rn C b a C -+)(,另一方面在r n b a -+)(中含有q b 的项为q p q r n q q r n q r n b a C b a C ----=,故在n c b a )(++中含r q p c b a 的项为rq p q rn r n c b a C C -.其系数为r rqp n p n qr n r n C C C p q r n q r n q r n r n r n C C --==---⋅-=!!!!)!(!)!()!(!!. 1:设则中奇数的个数为( )A .2B .3C .4D .52:在的展开式中,含的项的系数是(A )-15 (B )85 (C )-120 (D )2743:nnn n n n C C C C 1321393-++++Λ等于 ( ) A.n4 B.n43⋅ C.134-n D.314-n4:若n 为奇数,则777712211---++++n n n n n nn C C C Λ被9除得的余数是 ( ) A. 0 B. 2 C. 7 D. 888018(1),x a a x a x +=+++L 0,18,,a a a L )5)(4)(3)(2)(1(-----x x x x x 4x1.(2010全国一)如图,一环形花坛分成四块,现有4种不同的花供选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为( ) A .96 B .84 C .60 D .482.(2011安徽)12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2 人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是( ) A .B .C .D .3.(2008湖北)将5名志愿者分配到3个不同的奥运场馆参加接待工作,每个场馆至少分配一名志愿者的方案种数为A. 540B. 300C. 180D. 1504.(2009福建)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种数为 A.14 B.24 C.28 D.48 5.(2007福建)某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,从“”到“”共个号码.公司规定:凡卡号的后四位带有数字“”或“”的一律作为“优惠卡”,则这组号码中“优惠卡”的个数为( ) A.B.C.D.6.(2011山东)已知集合A={5},B={1,2},C={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为(A)33 (B) 34 (C) 35 (D)36 7.(2006天津)将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( ) A .10种 B .20种 C .36种 D .52种8.(湖北省八校高2008第二次联考)某电视台连续播放6个广告,其中有三个不同的商业广告,两个不同的奥运宣传广告,一个公益广告. 要求最后播放的不能是商业广告,且奥运宣传广告与公益广告不能连续播放,两个奥运宣传广告也不能连续播放,则不同的播放方式有( ) A .48种 B .98种 C .108种 D .120种9.(河南省濮阳市2008年高三摸底考试)设有甲、乙、丙三项任务,甲需要2人承担,乙、丙各需要1人承担,现在从10人中选派4人承担这项任务,不同的选派方法共有( ) A .1260种 B .2025种 C .2520种 D .5040种10.已知(2i x +21x)n ,i 是虚数单位,x ∈R,n ∈N 。

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