第一章 计数原理复习导学案一. 学习目标 1.掌握分类计数原理与分步计数原理、并能用它分析和解决一些简单的应用问题. 2.理解排列的意义,掌握排列数计算公式,并能用它解决一些简单的应用问题. 3.理解组合的意义,掌握组合数计算公式和组合数性质,并能用它们解决一些简单的应 用问题.4.掌握二项式定理和二项展开式的性质,并能用它们计算和证明一些简单的问题. 二. 知识网络项式系数性质第一课 两个原理一.知识梳理1. 分类计数原理(也称加法原理) :做一件事情,完成它可以有 n 类办法,在第一类办法 中有 m 1种不同的方法,在第二类办法中有 m 2 种不同的方法,⋯⋯,在第 n 类办法中有 m n 种不同的方法,那么完成这件事共有 N = 种不同的方法.2.分步计数原理(也称乘法原理) :做一件事情,完成它需要分成 n 个步骤,做第一步有 m 1种不同的方法,做第二步有 m 2种不同的方法,⋯⋯,做 n 步有 m n 种不同的方法,那么完 成这件事共有 N = 种不同的方法.3.解题方法:枚举法、插空法、隔板法.二.基础自测1. 有一项活动需在 3名老师, 8 名男同学和 5名女同学中选人参加, (1)若只需一人参加, 有多少种不同的选法?( 2 )若需一名老师,一名学生参加,有多少种不同的选法?3)若只需老师,男同学,女同学各一人参加,有多少种不同的选法?2. ( 09重庆卷)将 4名大学生分配到 3 个乡镇去当村官,每个乡镇至少一名,则不同的分 配方案有 种(用数字作答) .3. 如图所示,用五种不同的颜色分别给 A 、B 、 C 、D 四个区域涂色,相邻区域必须涂不同排列组合 二项式定理二项式定通项公式应用应用两个计数原理颜色,若允许同一种颜色多次使用,则不同的涂色方法共有种.4.(09 全国卷)甲组有5名男同学,3 名女同学;乙组有6 名男同学、2 名女同学。
若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1 名女同学的不同选法共有5.(09 浙江卷)甲、乙、丙3人站到共有7 级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是 (用数字作答) .三.典例剖析例1 在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有多少个?练习:1. 从1 到20 这20 个整数中, 任取两个相加, 使其和大于20, 共有几种取法?例2 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2}, P(a, b) 表示平面上的点( a, b∈ M), 问:(1)P 可表示平面上多少个不同的点?(2)P 可表示平面上多少个第二象限的点?(3)P 可表示多少个不在直线y=x 上的点?练习:2.某体育彩票规定:从01到36共36个号中抽出7个号为一注,每注2元. 某人想先选定吉利号18,然后从01至17中选3个连续的号,从19 至29中选2 个连续的号,从30 至36 中选1 个号组成一注. 若这个人要把这种要求的号全买下,至少要花多少元钱?例 3 (16分)现有高一四个班学生 34人,其中一、二、三、四班各 7人、8人、9 人、 10 人,他们自愿组成数学课外小组 .( 1 )选其中一人为负责人,有多少种不同的选法?( 2)每班选一名组长,有多少种不同的选法? (3)推选二人作中心发言,这二人需来自不同的班级,有多少种不同的选法?练习: 3.某校高中部,高一有 6个班,高二有 7个班,高三有 8 个班,学校利用星期六组 织学生到某厂进行社会实践活动 .( 1 )任选 1 个班的学生参加社会实践,有多少种不同的选法? (2)三个年级各选一个班的学生参加社会实践,有多少种不同的选法?( 3 )选 2 个班的学生参加社会实践,要求这 2 个班不同年级,有多少种不同的选法?四.自主检测 .选择题1(.09北京卷理)用 0到 9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为(A . 324B .328C .3602. (08·全国Ⅰ文) 将 1,2,3 填入 3×3 的方格中,要求每行、每列都 没有重复数字,右面是一种填法,则不同的填写方法共有( )A .6 种B .12种C .24种D .48种3. ( 2009四川卷文) 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D . 648有两位女生相邻,则不同排法的种数是A. 60B. 48C. 42D. 36二、填空题4.5 位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有种.答案325. 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“×××××××0000”到“××××××× 9999”共10 000 个号码,公司规定:凡卡号的后四位中带有数字“4”或“ 7”的一律作为优惠卡,则这组号码中“优惠卡”共有个.答案5 9046.若一个m, n 均为非负整数的有序数对(m,n),在做m+n的加法时各位均不会进位,则称(m, n)为“简单的”有序数对,m+n 称为有序数对(m, n)的值,那么值为1 942 的“简单的”有序数对的个数是.答案300三、解答题7.(1)4 名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有多少种报名方法?(2)4 名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军,共有多少种可能的结果?8.用5 种不同的颜色给图中所给出的四个区域涂色,每个区域涂一种颜色,若要求相邻(有公共边)的区域不同色,那么共有多少种不同的涂色方法?9.在平面直角坐标系内,点P(a,b)的坐标满足a≠b, 且a,b 都是集合{1,2,3,4,5,6} 的元素,又点P到原点的距离| OP| ≥5.求这样的点P的个数.10.将3 种作物种植在如图所示的5 块试验田里,每块种植一种作物且相邻的试验田不能种植同一种作物,不同的种植方法共有多少种?第二课排列与组合二.基础自测1.(09北京卷文)用数字1,2,3,4,5 组成的无重复数字的四位偶数的个数为2.(09湖北卷文)从5名志愿者中选派4 人在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有一人参加,星期六有两人参加,星期日有一人参加,则不同的选派方法共有3.停车场每排恰有10 个停车位. 当有7 辆不同型号的车已停放在同一排后,恰有3 个空车位连在一起的排法有种. (用式子表示)4.在100 件产品中有6 件次品,现从中任取3 件产品,至少有1 件次品的不同取法种数是(用式子表示).5.如图,用6种不同的颜色给图中的4 个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求最多使用3 种颜色且相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有种(用数字作答).三.典例剖析例1 六人按下列要求站一横排,分别有多少种不同的站法?(1)甲不站两端;(2)甲、乙必须相邻;(3)甲、乙不相邻;(4)甲、乙之间间隔两人;(5)甲、乙站在两端;(6)甲不站左端,乙不站右端.练习:1. 用0、1、2、3、4、5 这六个数字,可以组成多少个分别符合下列条件的无重复数字的四位数:(1)奇数;(2)偶数;(3)大于3 125 的数.例2 男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1人.选派5人外出比赛.在下列情形中各有多少种选派方法?(1)男运动员3名,女运动员2 名;(2)至少有1 名女运动员;(3)队长中至少有1 人参加;(4)既要有队长,又要有女运动员.练习:2.某医院有内科医生12名,外科医生8 名,现选派5 名参加赈灾医疗队,其中(1)某内科医生甲与某外科医生乙必须参加,共有多少种不同选法?(2)甲、乙均不能参加,有多少种选法?(3)甲、乙两人至少有一人参加,有多少种选法?(4)队中至少有一名内科医生和一名外科医生,有几种选法?例3 4 个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒内(1)恰有1 个盒不放球,共有几种放法?(2)恰有1 个盒内有2 个球,共有几种放法?(3)恰有2 个盒不放球,共有几种放法?练习: 3. 有 6 本不同的书按下列分配方式分配,问共有多少种不同的分配方式? (1)分成 1本、2本、 3本三组; ( 2)分给甲、乙、丙三人,其中一人 1 本,一人 2 本,一人 3本; (3)分成每组都是 2 本的三组; (4)分给甲、乙、丙三人,每人2 本.四.自主检测 一.选择题1. (08上海)组合数 C rn (n >r ≥1,n 、r ∈Z )恒等于()2. (09全国卷Ⅱ)甲、乙两人从 4门课程中各选修 2 门。
则甲、乙所选的课程中至少有 1 门不相同的选法共有( )A. 6 种B. 12 种C. 30 种D. 36 种3. ( 09辽宁卷)从 5 名男医生、 4 名女医生中选 3 名医生组成一个医疗小分队,要求其中 男、女医生都有,则不同的组队方案共有( )(A )70 种 (B ) 80种(C ) 100种(D )140 种 二、填空题4. 将编号为 1,2,3,4,5的五个球放入编号为 1,2,3,4,5 的五个盒子里,每个盒子 内放一个球,若恰好有三个球的编号与盒子编号相同,则不同投放方法共有种.5. 平面 内有四个点,平面 内有五个点,从这九个点中任取三个,最多可确定 个平面,任取四点,最多可确定 个四面体 . (用数字作答)6.(06 陕西卷 )某校从 8名教师中选派 4 名教师同时去 4个边远地区支教 (每地 1人),其 中甲和乙不同去,则不同的选派方案共有 种 . 三、解答题7. 某外商计划在 4 个候选城市投资 3 个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过 2 个,求该外商不同的投资方案有多少种?8. 课外活动小组共 13 人,其中男生 8 人,女生 5 人,并且男、女各指定一名队长,现从 中选 5 人主持某种活动,依下列条件各有多少种选法?B . ( n +1)( r +1)C r n--11r +1 r -1nr Cn -1(1)只有一名女生;(2)两队长当选;(3)至少有一名队长当选;(4)至多有两名女生当选.9.已知平面∥ ,在内有4 个点,在内有6 个点.(1)过这10 个点中的3 点作一平面,最多可作多少个不同平面?(2)以这些点为顶点,最多可作多少个三棱锥?(3)上述三棱锥中最多可以有多少个不同的体积?10.有两排座位,前排11 个座位,后排12 个座位,现安排2 人就座,规定前排中间的3 个座位不能坐,并且这2 人不左右相邻,共有多少种不同排法?第三课 二项式定理一.知识梳理1.(a +b )n=(n ∈N ),这个公式称做二项式定理,右边的多项式叫做(a +b )n的二项展开式,其中的系数 叫做二项式系数.式中的 叫做二项展开式的 通项,用 T r +1表示,即通项公式 T r+1=是表示展开式的第 r +1 项.2.二项式定理中,二项式系数的性质有:① 在二项式展开式中,与首末两项“等距离”的两项二项式系数相等,即:0 n 1 n 1 2 n 2 C n C n ,C n C n ,C n C n② 如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇 数,中间两项的二项式系数相等并且最大, 即当n 是偶数时, n+1是奇数, 展开式共有 n+1 项,中间一项,即:第 项的二项式系数最大,为;当 n 是奇数时, n+1 是偶数,展开式共有 n+1项,中间两项,即第 项及每 项,它们的二项式系数最大,为 ③ 二项式系数的和等于 ————————— ,即 ———————————— ④ 二项展开式中,偶数项系数和等于奇数项的系数和= 即 ⑤ 展开式中相邻两项的二项式系数的比是:C nk 1:C nkn k : k 13.二项式定理主要有以下应用① 近似计算② 解决有关整除或求余数问题③ 用二项式定理证明一些特殊的不等式和推导组合公式(其做法称为“赋值法” ) 注意二项式定理只能解决一些与自然数有关的问题 ④ 杨辉三角形 二,基础自测1. 在( 1+x ) (n ∈N ) 的二项展开式中,若只有 x 的系数最大,则 n= .12.在(a 2-2a 3 )n的展开式中,则下列说法错误的有 个.①没有常数项②当且仅当 n=2 时,展开式中有常数项 ③ 当且仅当 n=5 时,展开式中有常数项④ 当 n=5k ( k ∈N *) 时,展开式中有常数项3.若多项式 C n( x+1)n-C 1n (x+1)n-1+⋯+(-1) rC r n (x+1)n-r+⋯+(-1) nC nn =a 0x n +a 1x n-1+⋯+a n-1x+a n ,则 a 0+a 1+⋯ +a n-1+a n = .21 5 44. (09 浙江卷理)在二项式 (x2) 5的展开式中,含 x 4 的项的系数是 。