高中数学选修2-3基础知识归纳(排列组合、概率问题) 联系客服

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一.基本原理

1.加法原理:做一件事有n类办法,则完成这件事的方法数等于各类方法数相加。 2.乘法原理:做一件事分n步完成,则完成这件事的方法数等于各步方法数相乘。 注:做一件事时,元素或位置允许重复使用,求方法数时常用基本原理求解。 二.排列:从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列,所有排列的个数记为

四.处理排列组合应用题

1.①明确要完成的是一件什么事(审题) ②有序还是无序 ③分步还是分类。 2.解排列、组合题的基本策略 (1)两种思路: ①直接法:

②间接法:对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉。这是解决排列组合应用题时一种常用的解题方法。

分类处理:当问题总体不好解决时,常分成若干类,再由分类计数原理得出结论。 注意:分类不重复不遗漏。即:每两类的交集为空集,所有各类的并集为全集。

(3)分步处理:与分类处理类似,某些问题总体不好解决时,常常分成若干步,再由分步计数原理解决。在处理排列组合问题时,常常既要分类,又要分步。其原则是先分类,后分步。

(4)两种途径:①元素分析法;②位置分析法。 3.排列应用题:

(1)穷举法(列举法):将所有满足题设条件的排列与组合逐一列举出来; (2) 特殊元素优先考虑、特殊位置优先考虑;

例1. 电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广

告,要求首尾必须播放公

益广告,则共有 种不同的播放方式(结果用数值表示). 解:分二步:首尾必须播放公益广告的有从而应当填

=48. 从而应填48.

种;中间4个为不同的商业广告有

种,

例2. 6人排成一行,甲不排在最左端,乙不排在最右端,共有多少种排法? 解一:间接法:即

解二:(1)分类求解:按甲排与不排在最右端分类.

(3)相邻问题:捆邦法:

对于某些元素要求相邻的排列问题,先将相邻接的元素“捆绑”起来,看作一“大”元素与其余元素排列,然后再对相邻元素内部进行排列。

(4)全不相邻问题,插空法:某些元素不能相邻或某些元素要在某特殊位置时可采用插空法.即先安排好没有限制条件的元素,然后再将不相邻接元素在已排好的元素之间及两端的空隙之间插入。

(5)顺序一定,除法处理。先排后除或先定后插

解法一:对于某几个元素按一定的顺序排列问题,可先把这几个元素与其他元素一同进行全排列,然后用总

的排列数除于这几个元素的全排列数。即先全排,再除以定序元素的全排列。 解法二:在总位置中选出定序元素的位置不参加排列,先对其他元素进行排列,剩余的几个位置放定序的元

素,若定序元素要求从左到右或从右到左排列,则只有1种排法;若不要求,则有2种排法;

例.有4个男生,3个女生,高矮互不相等,现将他们排成一行,要求从左到右,女生从矮到高排列,有多少 种排法?

分析一:先在7个位置上任取4个位置排男生,有生,因要求“从矮到高”, 只有1种排法,故共有

·1=840种.

种排法.剩余的3个位置排女

(6)“小团体”排列问题——采用先整体后局部策略

对于某些排列问题中的某些元素要求组成“小团体”时,可先将“小团体”看作一个元素与其余元素排

列,最后再进行“小团体”内部的排列。 (7)分排问题用“直排法”把元素排成几排的问题,可归纳为一排考虑,再分段处理。 (8)数字问题(组成无重复数字的整数)

①能被2整除的数的特征:末位数是偶数;不能被2整除的数的特征:末位数是奇数。

②能被3整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数; ③能被9整除的数的特征:各位数字之和是9的倍数。 ④能被4整除的数的特征:末两位是4的倍数。 ⑤能被5整除的数的特征:末位数是0或5。

⑥能被25整除的数的特征:末两位数是25,50,75。

⑦能被6整除的数的特征:各位数字之和是3的倍数的偶数。 4.组合应用题:

(1)“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法: 1.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同的取法共有

解析1:逆向思考,至少各一台的反面就是分别只取一种型号,不取另一种型号的电视机,故不同的取法共有

种.

解析2:至少要甲型和乙 型电视机各一台可分两种情况:甲型1台乙型2台;甲型2台乙型1台;故不同的取法有

种.

(2)“含”与“不含” 用间接排除法或分类法:

2.从5名男生和4名女生中选出4人去参加辩论比赛 (1)如果4人中男生和女生各选2人,有几种选法;

(2)如果男生中的甲与女生中的乙必须在内,有几种选法;

(3)如果男生中的甲与女生中的乙至少要有 1人在内,有几种选法; (4)如果4人中必须既有男生又有女生,有几种选法

5.分组问题:

均匀分组:分步取,得组合数相乘,再除以组数的阶乘。即除法处理。 非均匀分组:分步取,得组合数相乘。即组合处理。

混合分组:分步取,得组合数相乘,再除以均匀分组的组数的阶乘。 6.分配问题: 定额分配:(指定到具体位置)即固定位置固定人数,分步取,得组合数相乘。 随机分配:(不指定到具体位置)即不固定位置但固定人数,先分组再排列,先组合分堆后排,注意平均分堆除以均匀分组组数的阶乘。 7.隔板法:不可分辨的球即相同元素分组问题 五. 二项式定理

3.二项式定理的应用

求二项展开式中的任何一项,特别是常数项:变量的指数为0、有理项:指数为整数;

证明整除或求余数;

利用赋值法证明某些组合恒等式; 近似计算。

4.二项式系数的性质:

5.区分

(1)某一项的二项式系数与系数

项的系数与二项式系数是不同的两个概念,但当二项式的两个项的系数都为1时,系数就是二项式系数。

展开式中的系数就是二项式系数。 (2)二项式系数最大项与系数最大项 ①二项式系数最大项是中间项

②系数最大项求法:设第k+1项的系数最大,由不等式组再求第k+1项值。

③系数的绝对值最大的项

求k。

二项展开式的系数绝对值最大项的求法,设第r+1项系数的

绝对值最大,则此项系数的绝对值必不小于它左、右相邻两项系数的绝对值,即由

求r

注意:

二项展开式中系数最大的项及系数最小的项的求法:先

求系数的绝对值最大项第r+1项,然后再求第r+1项的符号,若这一项的系数符

号为正,则它为展开式中系数最大的项;若这一项的系数符号为负,则它为展开式中系数最小的项

(3)二项展开式中,二项式系数和与各项系数和