新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)_第1頁(yè)
新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)_第2頁(yè)
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新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)第五章計(jì)數(shù)原理TOC\o"1-5"\h\z\u1計(jì)數(shù)原理 -1-1.1計(jì)數(shù)原理 -1-1.2計(jì)數(shù)原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用 -4-2排列 -7-2.1排列與排列數(shù) -7-2.2排列數(shù)公式 -7-3組合 -11-3.1組合 -11-3.2組合數(shù)及其性質(zhì) -11-4二項(xiàng)式定理 -15-4.1二項(xiàng)式定理 -15-4.2二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì) -20-1計(jì)數(shù)原理1.1計(jì)數(shù)原理1.分類加法計(jì)數(shù)原理(1)定義:完成一件事,可以有n類辦法,在第1類辦法中有m1種方法,在第2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)分類加法計(jì)數(shù)原理的理解分類加法計(jì)數(shù)原理中的“完成一件事有n類辦法”,是指完成這件事的所有方法可以分為n類,即任何一類中的任何一種方法都可以完成任務(wù),n類中沒有相同的方法,且完成這件事的任何一種方法都在某一類中.2.分步乘法計(jì)數(shù)原理(1)定義:完成一件事需要經(jīng)過n個(gè)步驟,缺一不可,做第1步有m1種不同的方法,做第2步有m2種不同的方法,……做第n步有mn種不同的方法,那么,完成這件事共有N=m1·m2·…·mn種方法.(也稱“乘法原理”)(2)分步乘法計(jì)數(shù)原理的理解新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第1頁(yè)。分步乘法計(jì)數(shù)原理中的“完成一件事需要n個(gè)步驟”,是指完成這件事的任何一種方法,都需要分成n個(gè)步驟.在每一個(gè)步驟中任取一種方法,然后相繼完成這兩個(gè)步驟就能完成這件事,即各個(gè)步驟是相互依存的,每個(gè)步驟都要做完才能完成這件事.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第1頁(yè)。如何區(qū)分“分類”還是“分步”?[提示]如果完成這件事,可以分幾種情況,每種情況中任何一種方法都能完成任務(wù),則是分類;而從其中一種情況中任取一種方法只能完成一部分任務(wù),且只有依次完成各種情況,才能完成這件事,則是分步.疑難問題類型1分類加法計(jì)數(shù)原理【例1】設(shè)有5幅不同的油畫,2幅不同的國(guó)畫,7幅不同的水彩畫.從這些油畫、國(guó)畫、水彩畫中只選一幅布置房間,有幾種不同的選法?[思路點(diǎn)撥][解]選一幅畫布置房間分三類計(jì)數(shù):第一類:選油畫,有5種不同的選法;第二類:選國(guó)畫,有2種不同的選法;第三類:選水彩畫,有7種不同的選法.根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理,共有N=5+2+7=14種不同的選法.分類時(shí),首先要根據(jù)問題的特點(diǎn)確定一個(gè)合適的分類標(biāo)準(zhǔn),然后在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行分類;其次,分類時(shí)要注意滿足兩條基本原理:1完成這件事的任何一種方法必須屬于某一類;新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第2頁(yè)。2分別屬于不同兩類的兩種方法是不同的方法.,前者保證完成這件事的方法不遺漏,后者保證不重復(fù),即分類要做到不重不漏.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第2頁(yè)。類型2分步乘法計(jì)數(shù)原理【例2】某大學(xué)食堂備有6種葷菜,5種素菜,3種湯.現(xiàn)要配成一葷一素一湯的套餐,問可以配制成多少種不同的品種?[思路點(diǎn)撥][解]完成這件事是配制套餐,選一個(gè)葷菜,選一個(gè)素菜,選一個(gè)湯,因此需分三步完成此事,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得:配制成不同的套餐品種共有6×5×3=90種.解決分步乘法計(jì)數(shù)問題的思考過程是1明確題目中所指的“完成一件事”是什么事,怎樣才算是完成這件事;2完成這件事如何進(jìn)行分步,每一步中有多少種方法;3完成這件事共有多少種方法.類型3兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的綜合應(yīng)用【例3】已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},從兩個(gè)集合中任取一個(gè)元素作為點(diǎn)的坐標(biāo),則在直角坐標(biāo)系中,第一、二象限內(nèi)不同點(diǎn)的個(gè)數(shù)為()A.18B.16C.14D.10[思路點(diǎn)撥]新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第3頁(yè)。C[完成這件事是確定第一、二象限內(nèi)的總的坐標(biāo),確定點(diǎn)的坐標(biāo)可分兩步完成,一是先確定橫坐標(biāo),二是確定縱坐標(biāo);而哪個(gè)集合中的元素作橫坐標(biāo),哪個(gè)集合中的元素作縱坐標(biāo),需要分兩類完成.因此,完成此事可分兩類辦法.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第3頁(yè)。第一類,以集合M中的元素作為點(diǎn)的橫坐標(biāo),集合N中的元素作為點(diǎn)的縱坐標(biāo).在集合M中任取一個(gè)元素,有3種不同的方法,而適合題意的點(diǎn)在第一、二象限,必須且只需從集合N中的5,6中取1個(gè),有2種不同的取法.由分步乘法計(jì)數(shù)原理,有3×2=6個(gè)不同的點(diǎn).第二類,以集合N中的元素作為點(diǎn)的橫坐標(biāo),集合M中的元素作為點(diǎn)的縱坐標(biāo).在集合N中任取一個(gè)元素,有4種不同的方法,而適合題意的點(diǎn)在第一、二象限,必須且只需從集合M中的1,3中取1個(gè),有2種不同的取法.由分步乘法計(jì)數(shù)原理有4×2=8個(gè)不同的點(diǎn).由分類加法計(jì)數(shù)原理,得第一、二象限內(nèi)不同的點(diǎn)共有6+8=14個(gè).]應(yīng)用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理解決應(yīng)用問題的方法1分清是“分類”還是“分步”;2清楚“分類”或“分步”的具體標(biāo)準(zhǔn)是什么;3“分類”時(shí),要遵循“不重、不漏”的原則;在“分步”時(shí),要正確設(shè)計(jì)“分步”的程序,注意“步”與“步”之間的連續(xù)性.歸納總結(jié)1.加法計(jì)數(shù)原理針對(duì)的是“分類”問題,完成一件事要分為若干類,各類中的各種方法相互獨(dú)立,用任何一類中的任何一種方法都可以單獨(dú)完成這件事.2.乘法計(jì)數(shù)原理針對(duì)的是“分步”問題,完成一件事要分為若干個(gè)步驟,每個(gè)步驟都完成了,才算完成一個(gè)事件,注意各步驟間的連續(xù)性即不漏步驟也不重步驟.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第4頁(yè)。新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第4頁(yè)。1.2計(jì)數(shù)原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的聯(lián)系與區(qū)別:原理分類加法計(jì)數(shù)原理分步乘法計(jì)數(shù)原理相同點(diǎn)完成一件事不同點(diǎn)與分類有關(guān)與分步有關(guān)每類方法都能完成這件事,它們是相互獨(dú)立的,且每一次得到的都是最后結(jié)果,只需一種方法就可以完成這件事每一步得到的只是中間結(jié)果,任何一步都不可能獨(dú)立地完成這件事,缺少任何一步都不可能完成這件事,只有各個(gè)步驟都完成了,才能完成這件事各類方法之間是互斥的,并列的,獨(dú)立的各步之間是有關(guān)聯(lián)的,不獨(dú)立的疑難問題類型1與數(shù)字有關(guān)的計(jì)數(shù)問題【例1】從0到9十個(gè)數(shù)字中選出4個(gè)組成一個(gè)四位數(shù),問組成的數(shù)字不重復(fù)的四位偶數(shù)共有多少個(gè)?[思路點(diǎn)撥]本題就要根據(jù)0在末位和0不在末位的情況來解.[解]0在末位時(shí),十、百、千分別有9、8、7種安排方法,共有9×8×7=504個(gè);0不在末位時(shí),2,4,6,8中的一個(gè)在末位,有4種排法,首位有8種(0除外),其余兩位各有8、7種排法.∴共有4×8×8×7=1792個(gè).由以上知,共有符合題意的偶數(shù)為1792+504=2296個(gè).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第5頁(yè)。1.對(duì)于數(shù)字問題的計(jì)數(shù):一般按特殊位置(末位或首位)由誰占分類,每類中再按特殊位置(或元素)優(yōu)先的方法分步來計(jì)數(shù);但當(dāng)分類較多時(shí),可用間接法.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第5頁(yè)。2.注意合理的畫出示意圖,直觀的展出問題的實(shí)質(zhì).類型2與幾何有關(guān)的計(jì)數(shù)問題【例2】如果一條直線與一個(gè)平面平行,那么稱此直線與平面構(gòu)成一個(gè)“平行線面組”.在一個(gè)長(zhǎng)方體中,由兩個(gè)頂點(diǎn)確定的直線與含有四個(gè)頂點(diǎn)的平面構(gòu)成的“平行線面組”的個(gè)數(shù)是()A.60B.48C.36D.24B[長(zhǎng)方體的6個(gè)表面構(gòu)成的“平行線面組”的個(gè)數(shù)為6×6=36,另含4個(gè)頂點(diǎn)的6個(gè)面(非表面)構(gòu)成的“平行線面組”的個(gè)數(shù)為6×2=12,故符合條件的“平行線面組”的個(gè)數(shù)是36+12=48.]兩個(gè)計(jì)數(shù)原理在解決實(shí)際問題時(shí)常采用的方法類型3涂色(種植)問題【例3】用5種不同的顏色給圖中所給出的四個(gè)區(qū)域涂色,每個(gè)區(qū)域涂一種顏色,若要求相鄰(有公共邊)的區(qū)域不同色,那么共有多少種不同的涂色方法?新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第6頁(yè)。[思路點(diǎn)撥]按1,2,3,4順序涂色時(shí),2,3區(qū)域顏色的異同對(duì)4有影響,所以應(yīng)注意分類討論.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第6頁(yè)。[解]完成該件事可分步進(jìn)行.涂區(qū)域1,有5種顏色可選.涂區(qū)域2,有4種顏色可選.涂區(qū)域3,可先分類:若區(qū)域3的顏色與2相同,則區(qū)域4有4種顏色可選.若區(qū)域3的顏色與2不同,則區(qū)域3有3種顏色可選,此時(shí)區(qū)域4有3種顏色可選.所以共有5×4×(1×4+3×3)=260種涂色方法.涂色種植問題的一般思路1為便于分析問題,應(yīng)先給區(qū)域種植的品種標(biāo)上相應(yīng)序號(hào).2按涂色種植的順序分步或按顏色種植的品種恰當(dāng)選取情況分類.3利用兩個(gè)原理計(jì)數(shù).歸納總結(jié)1.兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的共同點(diǎn)就是將“完成一件事”分解成若干個(gè)事件來完成;不同點(diǎn)是一個(gè)與分類有關(guān),一個(gè)與分步有關(guān).2.在解決組數(shù)問題,選(抽)問題,涂色(種植)問題時(shí),一定要分清完成一件事是做什么?是分類還是分步?為何分類、分步等問題.2排列2.1排列與排列數(shù)2.2排列數(shù)公式新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第7頁(yè)。1.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第7頁(yè)。一般地,從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n,且m,n∈N+)個(gè)元素,按照一定的順序排成一列,叫作從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)排列.我們把有關(guān)求排列的個(gè)數(shù)的問題叫作排列問題.2.排列數(shù)及排列數(shù)公式排列數(shù)定義從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n,且m,n∈N+)個(gè)元素的所有不同排列的個(gè)數(shù),叫作從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù)排列數(shù)表示法Aeq\o\al(m,n)排列數(shù)公式乘積式Aeq\o\al(m,n)=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)階乘式Aeq\o\al(m,n)=eq\f(n!,n-m!)性質(zhì)Aeq\o\al(0,n)=10?。?備注n,m∈N+,m≤n兩個(gè)排列相同的條件是什么?[提示]這兩個(gè)排列的元素完全相同,且元素排列的順序也相同.疑難問題類型1排列的定義【例1】判斷下列問題是否為排列問題.(1)選2個(gè)小組分別去種樹和種菜,共有多少種選法;(2)選10人組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組,共有多少選法;(3)選3個(gè)人分別擔(dān)任班長(zhǎng)、學(xué)習(xí)委員、生活委員,共有多少種選法;(4)某班40名學(xué)生在假期相互通信,共需寫多少封信.[思路點(diǎn)撥]解決本題的關(guān)鍵是要明確排列的定義,看選出的元素在安排時(shí)是否與順序有關(guān),若與順序有關(guān),則是排列問題,否則就不是排列問題.[解](1)中種樹和種菜是不同的,存在順序問題,屬于排列問題;(2)中不存在順序問題,不屬于排列問題;新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第8頁(yè)。(3)中每個(gè)人的職務(wù)不同,例如甲當(dāng)班長(zhǎng)與甲當(dāng)學(xué)習(xí)委員是不同的,存在順序問題,屬于排列問題;新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第8頁(yè)。(4)中A給B寫信與B給A寫信是不同的,所以存在著順序問題,屬于排列問題.所以在上述各題中(1)、(3)、(4)屬于排列問題.1.保證是排列問題應(yīng)滿足兩個(gè)條件:(1)元素互異;(2)元素有序.2.判斷一個(gè)具體問題是否為排列問題的思路類型2排列數(shù)的計(jì)算或化簡(jiǎn)【例2】計(jì)算或化簡(jiǎn)下列各式:(1)Aeq\o\al(2,15);(2)Aeq\o\al(8,8);(3)eq\f(A\o\al(m-1,n-1)·A\o\al(n-m,n-m),A\o\al(n-1,n-1));(4)1?。?·2!+…+n·n??;(5)eq\f(1,2!)+eq\f(2,3!)+…+eq\f(n-1,n!).[思路點(diǎn)撥]利用排列數(shù)公式和階乘的定義進(jìn)行計(jì)算,并考慮排列數(shù)之間的關(guān)系,化簡(jiǎn)可減少運(yùn)算量.[解](1)Aeq\o\al(2,15)=15×14=210;(2)Aeq\o\al(8,8)=8?。?×7×6×5×4×3×2×1=40320;(3)eq\f(A\o\al(m-1,n-1)·A\o\al(n-m,n-m),A\o\al(n-1,n-1))=eq\f(n-1!,[n-1-m-1]!)·(n-m)!·eq\f(1,n-1!)新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第9頁(yè)。=eq\f(n-1!,n-m!)·(n-m)!·eq\f(1,n-1!)=1;新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第9頁(yè)。(4)1!+2·2?。玭·n!=(2!-1)+(3?。?!)+…+[(n+1)?。璶!]=(n+1)?。?;(5)∵eq\f(n-1,n!)=eq\f(1,n-1!)-eq\f(1,n!),∴eq\f(1,2!)+eq\f(2,3!)+…+eq\f(n-1,n!)=eq\f(1,1!)-eq\f(1,2!)+eq\f(1,2!)-eq\f(1,3!)+…+eq\f(1,n-1!)-eq\f(1,n!)=1-eq\f(1,n!).1.排列數(shù)的第一個(gè)公式Aeq\o\al(m,n)=n(n-1)…(n-m+1)適用于具體計(jì)算以及解當(dāng)m較小時(shí)含有排列數(shù)的方程和不等式,在運(yùn)用該公式時(shí)要注意它的特點(diǎn).2.排列數(shù)的第二個(gè)公式Aeq\o\al(m,n)=eq\f(n!,n-m!),適用于與排列數(shù)有關(guān)的證明,解不等式等,在具體運(yùn)用時(shí),則應(yīng)注意先提取公因式,再計(jì)算,同時(shí)還要注意隱含條件“m≤n且m,n∈N+”的運(yùn)用.3.常見技巧(1)n·n?。?n+1)!-n?。?2)eq\f(n-1,n!)=eq\f(1,n-1!)-eq\f(1,n!);(3)Aeq\o\al(m,n)=nAeq\o\al(m-1,n-1).類型3簡(jiǎn)單的排列問題[探究問題]1.6個(gè)人站成一排照相,問有多少種不同的排法?新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第10頁(yè)。[提示]共有Aeq\o\al(6,6)=6×5×4×3×2×1=720種.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第10頁(yè)。2.6個(gè)人站成前后兩排照相,要求前排2人,后排4人,問有多少種不同的排法?[提示]共有Aeq\o\al(2,6)×Aeq\o\al(4,4)=(6×5)×(4×3×2×1)=720種.3.6個(gè)人站成前后兩排照相,要求前排3人,后排3人,問有多少種不同的排法?[提示]共有Aeq\o\al(3,6)×Aeq\o\al(3,3)=(6×5×4)×(3×2×1)=720種.4.通過前面的探究,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?[提示]本題實(shí)際上和6個(gè)人站成一排照相共有多少種不同排法的問題完全相同,所以不同的排法總數(shù)為Aeq\o\al(6,6)=720種.因此“分排”問題可“直排”處理.【例3】(1)寫出從4個(gè)不同元素a、b、c、d中任取3個(gè)元素的所有排列,并指出有多少種不同的排列?(2)從3、5、7、8中任意選兩個(gè)分別作為對(duì)數(shù)的底數(shù)與真數(shù),能構(gòu)成多少個(gè)不同的對(duì)數(shù)值?[思路點(diǎn)撥](1)依據(jù)排列的定義,用枚舉法求解;(2)看能不能把問題歸結(jié)為排列問題,若能,進(jìn)一步確定m與n的取值.[解](1)由題意作樹形圖,如下.故所有的排列為abc,abd,acb,acd,adb,adc,bac,bad,bca,bcd,bda,bdc,cab,cad,cba,cbd,cda,cdb,dab,dac,dba,dbc,dca,dcb.共有Aeq\o\al(3,4)=4×3×2=24種.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第11頁(yè)。(2)選出的任意兩個(gè)數(shù)分別作為對(duì)數(shù)的底數(shù)與真數(shù)時(shí),構(gòu)成的對(duì)數(shù)值是不一樣的,因此是一個(gè)有序問題,應(yīng)用排列去解.故能構(gòu)成Aeq\o\al(2,4)=4×3=12個(gè)不同的對(duì)數(shù)值.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第11頁(yè)。解決簡(jiǎn)單的排列問題的方法1要看能不能把問題歸結(jié)為排列問題,也就是判斷問題是否與順序有關(guān),如果與順序有關(guān),就可歸結(jié)為排列問題來解;如果與順序無關(guān),則不能用排列問題求解.2分析問題中n個(gè)不同元素指的是什么,m個(gè)元素指的是什么,從n個(gè)不同元素中每次取出m個(gè)元素的每一個(gè)排列對(duì)應(yīng)著問題里的什么事件,最后再根據(jù)排列數(shù)公式Aeq\o\al(m,n)=nn-1n-2…n-m+1進(jìn)行計(jì)算.歸納總結(jié)1.排列的定義中包括兩個(gè)基本內(nèi)容:一是“取出元素”,二是“按一定順序排列”.2.有關(guān)排列數(shù)公式的應(yīng)用,應(yīng)注意選擇哪種形式的公式,還要注意其隱含條件.3組合3.1組合3.2組合數(shù)及其性質(zhì)1.組合及組合數(shù)的概念新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第12頁(yè)。(1)組合:一般地,從n個(gè)不同元素中,任取m(m≤n,且m,n∈N+)個(gè)元素為一組,叫作從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)組合.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第12頁(yè)。(2)組合數(shù):從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n,且m,n∈N+)個(gè)元素的所有組合的個(gè)數(shù),叫作從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n,且m,n∈N+)個(gè)元素的組合數(shù),用符號(hào)Ceq\o\al(m,n)表示.2.組合數(shù)公式及其性質(zhì)公式Ceq\o\al(m,n)=eq\f(A\o\al(m,n),A\o\al(m,m))=eq\f(nn-1n-2…n-m+1,m!)Ceq\o\al(m,n)=eq\f(n!,m!n-m!)性質(zhì)性質(zhì)1Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(n-m,n)性質(zhì)2Ceq\o\al(m,n+1)=Ceq\o\al(m,n)+Ceq\o\al(m-1,n)規(guī)定Ceq\o\al(0,n)=1從組合數(shù)的定義這個(gè)角度,怎樣理解組合數(shù)的兩個(gè)性質(zhì)?[提示](1)對(duì)Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(n-m,n)的理解:從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素后,剩下(n-m)個(gè)元素,也就是說,從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的每一個(gè)組合,都對(duì)應(yīng)于從n個(gè)不同元素中取(n-m)個(gè)元素的唯一的一個(gè)組合,反過來也如此,因此有Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(n-m,n).(2)對(duì)Ceq\o\al(m,n+1)=Ceq\o\al(m,n)+Ceq\o\al(m-1,n)的理解:設(shè)a是(n+1)個(gè)元素中的一個(gè)元素,從(n+1)個(gè)元素取m個(gè)元素的組合可分為不含元素a和含元素a兩類.不含a這一類,從(n+1)個(gè)元素中取m個(gè)元素的組合,相當(dāng)于從n個(gè)元素中取m個(gè)元素的組合,組合數(shù)為Ceq\o\al(m,n);含a的這一類,a必被取出,從(n+1)個(gè)元素中取m個(gè)元素的組合,相當(dāng)于從其余的n個(gè)元素中取(m-1)個(gè)元素的組合,組合數(shù)為Ceq\o\al(m-1,n).根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理,有Ceq\o\al(m,n+1)=Ceq\o\al(m,n)+Ceq\o\al(m-1,n).疑難問題類型1組合概念新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第13頁(yè)。【例1】判斷下列問題是排列問題還是組合問題,并求出相應(yīng)的排列數(shù)或組合數(shù).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第13頁(yè)。(1)10個(gè)人相互寫一封信,共寫出了多少封信?(2)10個(gè)人相互通一次電話,共通了多少次電話?(3)10支球隊(duì)以單循環(huán)進(jìn)行比賽(每?jī)申?duì)比賽一次),這次比賽需要進(jìn)行多少場(chǎng)次?(4)從10個(gè)人中選3人去開會(huì),有多少種選法?(5)從10個(gè)人中選出3人擔(dān)任3個(gè)不同學(xué)科的科代表,有多少種選法?[解](1)是排列問題,因?yàn)榘l(fā)信人與收信人是有順序區(qū)別的,排列數(shù)為Aeq\o\al(2,10)=90.(2)是組合問題,因?yàn)榧着c乙通一次電話,也就是乙與甲通一次電話,沒有順序區(qū)別,組合數(shù)為Ceq\o\al(2,10)=45.(3)是組合問題,因?yàn)槊績(jī)芍蜿?duì)比賽一次,沒有順序的區(qū)別,組合數(shù)為Ceq\o\al(2,10)=45.(4)是組合問題,因?yàn)檫x出的3個(gè)人之間沒有順序的區(qū)別,組合數(shù)為Ceq\o\al(3,10)=120.(5)是排列問題,因?yàn)?個(gè)人擔(dān)任哪一科的科代表是有區(qū)別的,排列數(shù)為Aeq\o\al(3,10)=720.區(qū)分排列與組合的方法是看事件是否有順序,而區(qū)分事件有無順序的方法是:把問題的一個(gè)選擇結(jié)果寫出來,然后交換這個(gè)結(jié)果中任意兩個(gè)元素的位置,若對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響,即說明有順序,是排列問題;若對(duì)結(jié)果沒有影響,即說明無順序,是組合問題.類型2組合數(shù)公式及性質(zhì)的應(yīng)用【例2】(1)計(jì)算:①3Ceq\o\al(3,8)-2Ceq\o\al(2,5);②Ceq\o\al(38-n,3n)+Ceq\o\al(3n,21+n);③Ceq\o\al(3,3)+Ceq\o\al(3,4)+…+Ceq\o\al(3,10).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第14頁(yè)。(2)證明:Ceq\o\al(m+1,n)+Ceq\o\al(m-1,n)+2Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(m+1,n+2).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第14頁(yè)。[解](1)①3Ceq\o\al(3,8)-2Ceq\o\al(2,5)=3×eq\f(8×7×6,3×2×1)-2×eq\f(5×4,2×1)=148.②∵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(38-n≤3n,,3n≤21+n,))∴9.5≤n≤10.5,∵n∈N*,∴n=10,∴Ceq\o\al(38-n,3n)+Ceq\o\al(3n,21+n)=Ceq\o\al(28,30)+Ceq\o\al(30,31)=eq\f(30!,28!×2!)+eq\f(31!,30!)=466.③法一:原式=Ceq\o\al(3,3)+Ceq\o\al(4,5)-Ceq\o\al(4,4)+Ceq\o\al(4,6)-Ceq\o\al(4,5)+…+Ceq\o\al(4,11)-Ceq\o\al(4,10)=Ceq\o\al(4,11)=330.法二:原式=Ceq\o\al(4,4)+Ceq\o\al(3,4)+Ceq\o\al(3,5)+…+Ceq\o\al(3,10)=Ceq\o\al(4,5)+Ceq\o\al(3,5)+…+Ceq\o\al(3,10)=Ceq\o\al(4,6)+Ceq\o\al(3,6)+…+Ceq\o\al(3,10)=…=Ceq\o\al(4,10)+Ceq\o\al(3,10)=Ceq\o\al(4,11)=330.(2)證明:法一:左邊=eq\f(n!,m+1!n-m-1!)+eq\f(n!,m-1!n-m+1!)+eq\f(2n!,m!n-m!)=eq\f(n!,m+1!n-m+1!)[(n-m)(n-m+1)+m(m+1)+2(m+1)(n-m+1)]=eq\f(n!,m+1!n-m+1!)(n+2)(n+1)=eq\f(n+2!,m+1!n-m+1!)=Ceq\o\al(m+1,n+2)=右邊,原結(jié)論得證.法二:利用公式Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(m,n-1)+Ceq\o\al(m-1,n-1)推得左邊=(Ceq\o\al(m+1,n)+Ceq\o\al(m,n))+(Ceq\o\al(m,n)+Ceq\o\al(m-1,n))=Ceq\o\al(m+1,n+1)+Ceq\o\al(m,n+1)=Ceq\o\al(m+1,n+2)=右邊.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第15頁(yè)。1.組合數(shù)的兩個(gè)公式的應(yīng)用范圍新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第15頁(yè)。Ceq\o\al(m,n)=eq\f(A\o\al(m,n),A\o\al(m,m))一般偏向于具體組合數(shù)的計(jì)算;公式Ceq\o\al(m,n)=eq\f(n!,m!n-m!)常用于有關(guān)組合數(shù)的恒等式的證明.2.關(guān)于組合數(shù)的性質(zhì)1(Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(n-m,n))(1)該性質(zhì)反映了組合數(shù)的對(duì)稱性,即從n個(gè)不同的元素中取出m個(gè)元素的每一個(gè)組合,都對(duì)應(yīng)著剩下的n-m個(gè)元素的一個(gè)組合,反過來也一樣,這是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系.(2)當(dāng)m>eq\f(n,2)時(shí),通常不直接計(jì)算Ceq\o\al(m,n),而改為計(jì)算Ceq\o\al(n-m,n).3.關(guān)于組合數(shù)的性質(zhì)2(Ceq\o\al(m,n+1)=Ceq\o\al(m,n)+Ceq\o\al(m-1,n))(1)形式特點(diǎn):公式的左端下標(biāo)為n+1,右端下標(biāo)為n,相差1,上標(biāo)左端與右端的一個(gè)相同,右端的另一個(gè)比它們少1;(2)作用:常用于有關(guān)組合數(shù)式子的化簡(jiǎn)或組合數(shù)恒等式的證明.應(yīng)用時(shí)要注意公式的正用、逆用和變形用.正用是將一個(gè)組合數(shù)拆成兩個(gè),逆用則是“合二為一”,使用變形Ceq\o\al(m-1,n)=Ceq\o\al(m,n+1)-Ceq\o\al(m,n),為某些項(xiàng)前后抵消提供了方便,在解題中要注意靈活應(yīng)用.類型3簡(jiǎn)單的組合問題【例3】現(xiàn)有10名教師,其中男教師6名,女教師4名.(1)現(xiàn)要從中選2名去參加會(huì)議,有多少種不同的選法?(2)現(xiàn)要從中選出男、女教師各2名去參加會(huì)議,有多少種不同的選法?新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第16頁(yè)。[思路點(diǎn)撥]第(1)小題選2名教師不考慮男女,實(shí)質(zhì)上是從10個(gè)不同的元素中取出2個(gè)的組合問題,可用直接法求解.第(2)小題必須選男、女教師各2名,才算完成所做的事,因此需要分兩步進(jìn)行,先從6名男教師中選2名,再?gòu)?名女教師中選2名,可用直接法求解.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第16頁(yè)。[解](1)從10名教師中選2名去參加會(huì)議的選法數(shù),就是從10個(gè)不同元素中取出2個(gè)元素的組合數(shù),即Ceq\o\al(2,10)=eq\f(10×9,2×1)=45(種).(2)從6名男教師中選2名的選法有Ceq\o\al(2,6)種,從4名女教師中選2名的選法有Ceq\o\al(2,4)種,根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,因此共有不同的選法Ceq\o\al(2,6)·Ceq\o\al(2,4)=eq\f(6×5,2×1)·eq\f(4×3,2×1)=90(種).解簡(jiǎn)單的組合問題的方法1先判斷它是不是組合問題,取出的元素只是組成一組,與順序無關(guān)則是組合問題;取出元素排成一列,與順序有關(guān)則是排列問題.2由上面得出組合排列數(shù),然后用公式計(jì)算.歸納總結(jié)1.組合的定義中包括兩個(gè)內(nèi)容:一是“取出元素”;二是“組成一組”是與順序無關(guān)的問題.2.與組合數(shù)有關(guān)的計(jì)算或證明,要合理地選擇公式,計(jì)算時(shí),一般用Ceq\o\al(m,n)=eq\f(nn-1…n-m+1,m!),而證明時(shí),一般用Ceq\o\al(m,n)=eq\f(n!,m!n-m!).3.本節(jié)課的易錯(cuò)點(diǎn)是利用組合數(shù)性質(zhì)Ceq\o\al(x,n)=Ceq\o\al(y,n)解題時(shí),易誤認(rèn)為一定有x=y(tǒng),從而導(dǎo)致解題錯(cuò)誤.事實(shí)上,Ceq\o\al(x,n)=Ceq\o\al(y,n)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=y(tǒng)或x=n-y,x≤n,y≤n,x,y∈N)).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第17頁(yè)。新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第17頁(yè)。4二項(xiàng)式定理4.1二項(xiàng)式定理1.二項(xiàng)式定理公式(a+b)n=Ceq\o\al(0,n)an+Ceq\o\al(1,n)an-1b+…+Ceq\o\al(k,n)an-kbk+…+Ceq\o\al(n,n)bn(n∈N*)叫作二項(xiàng)式定理.2.相關(guān)概念(1)公式右邊的多項(xiàng)式叫作(a+b)n的二項(xiàng)展開式;(2)各項(xiàng)的系數(shù)Ceq\o\al(k,n)(k∈{0,1,2,…,n})叫作二項(xiàng)式系數(shù);(3)展開式中的Ceq\o\al(k,n)an-kbk叫作二項(xiàng)式通項(xiàng),記作Tk+1,它表示展開式的第k+1項(xiàng);(4)在二項(xiàng)式定理中,如果設(shè)a=1,b=x,則得到公式(1+x)n=Ceq\o\al(0,n)+Ceq\o\al(1,n)x+Ceq\o\al(2,n)x2+…+Ceq\o\al(k,n)xk+…+Ceq\o\al(n,n)xn.(1+2x)n的二項(xiàng)展開式是什么?其第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和第5項(xiàng)的系數(shù)各是什么?[提示](1+2x)n=Ceq\o\al(0,n)+Ceq\o\al(1,n)2x+Ceq\o\al(2,n)(2x)2+Ceq\o\al(3,n)(2x)3+…+Ceq\o\al(n,n)(2x)n.其第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為Ceq\o\al(4,n),第5項(xiàng)的系數(shù)為Ceq\o\al(4,n)·24=16Ceq\o\al(4,n).疑難問題類型1二項(xiàng)式定理的正用與逆用【例1】(1)求eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3\r(x)+\f(1,\r(x))))eq\s\up12(4)的展開式;(2)求值Ceq\o\al(1,n)+3Ceq\o\al(2,n)+9Ceq\o\al(3,n)+…+3n-1Ceq\o\al(n,n).[思路點(diǎn)撥](1)直接利用二項(xiàng)式定理展開,也可以先化簡(jiǎn)再展開;(2)先化成二項(xiàng)展開式的形式,然后逆用二項(xiàng)式定理求解.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第18頁(yè)。[解](1)法一:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3\r(x)+\f(1,\r(x))))eq\s\up12(4)=(3eq\r(x))4+Ceq\o\al(1,4)(3eq\r(x))3eq\f(1,\r(x))+Ceq\o\al(2,4)(3eq\r(x))2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(x))))eq\s\up12(2)+Ceq\o\al(3,4)(3eq\r(x))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(x))))eq\s\up12(3)+Ceq\o\al(4,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(x))))eq\s\up12(4)=81x2+108x+54+eq\f(12,x)+eq\f(1,x2).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第18頁(yè)。法二:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3\r(x)+\f(1,\r(x))))eq\s\up12(4)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3x+1,\r(x))))eq\s\up12(4)=eq\f(1,x2)(1+3x)4=eq\f(1,x2)[1+Ceq\o\al(1,4)3x+Ceq\o\al(2,4)(3x)2+Ceq\o\al(3,4)(3x)3+Ceq\o\al(4,4)(3x)4]=eq\f(1,x2)(1+12x+54x2+108x3+81x4)=eq\f(1,x2)+eq\f(12,x)+54+108x+81x2.(2)原式=eq\f(1,3)(3Ceq\o\al(1,n)+32Ceq\o\al(2,n)+33Ceq\o\al(3,n)+…+3nCeq\o\al(n,n))=eq\f(1,3)(Ceq\o\al(0,n)×1n+Ceq\o\al(1,n)×1n-1×31+Ceq\o\al(2,n)×1n-2×32+…+Ceq\o\al(n,n)3n-1)=eq\f(1,3)[(1+3)n-1]=eq\f(4n-1,3).1.(a+b)n的二項(xiàng)展開式有n+1項(xiàng),是和的形式,各項(xiàng)的冪指數(shù)規(guī)律是:(1)各項(xiàng)的次數(shù)都等于n;(2)字母a按降冪排列,從第一項(xiàng)起,次數(shù)由n逐項(xiàng)減1直到0;字母b按升冪排列,從第一項(xiàng)起,次數(shù)由0逐項(xiàng)加1直到n.2.逆用二項(xiàng)式定理,可以化簡(jiǎn)多項(xiàng)式,體現(xiàn)的是整體思想.注意分析已知多項(xiàng)式的特點(diǎn),向二項(xiàng)展開式的特點(diǎn)靠攏.類型2利用通項(xiàng)公式求二項(xiàng)展開式中的特定項(xiàng)求二項(xiàng)展開式中的特定項(xiàng)【例2】已知在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3,x)-\f(1,2\r(3,x))))eq\s\up12(eq\s\up12(n))的展開式中,第6項(xiàng)為常數(shù)項(xiàng).新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第19頁(yè)。(1)求n;新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第19頁(yè)。(2)求含x2的項(xiàng)的系數(shù);(3)求展開式中所有的有理項(xiàng).[思路點(diǎn)撥]利用展開式中的通項(xiàng)公式求出當(dāng)x的次數(shù)為0時(shí)n的值,再求解(2)(3)問.[解](1)由通項(xiàng)公式知,展開式中第k+1項(xiàng)為Tk+1=Ceq\o\al(k,n)·(eq\r(3,x))n-k·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2\r(3,x))))eq\s\up12(k)=Ceq\o\al(k,n)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xeq\s\up8(\f(1,3))))eq\s\up12(n-k)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)·xeq\s\up8(-\f(1,3))))eq\s\up12(k)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))eq\s\up12(k)·Ceq\o\al(k,n)xeq\s\up12(eq\f(n-2k,3)).∵第6項(xiàng)為常數(shù)項(xiàng),∴k=5,且n-5×2=0,∴n=10.(2)由(1)知Tk+1=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))eq\s\up12(k)·Ceq\o\al(k,10)·xeq\s\up12(eq\f(10-2k,3)).令eq\f(10-2k,3)=2,則k=2.∴x2的系數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))eq\s\up12(2)·Ceq\o\al(2,10)=eq\f(1,4)×45=eq\f(45,4).(3)當(dāng)Tk+1為有理項(xiàng)時(shí),eq\f(10-2k,3)為整數(shù),0≤k≤10,且k∈N*.令eq\f(10-2k,3)=z,則k=5-eq\f(3,2)z,因?yàn)閦為偶數(shù),從而求得當(dāng)z=2,0,-2時(shí),k=2,5,8符合條件.∴有理項(xiàng)為T3=Ceq\o\al(2,10)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))eq\s\up12(2)x2=eq\f(45,4)x2,T6=Ceq\o\al(5,10)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))eq\s\up12(5)=-eq\f(63,8),T9=Ceq\o\al(8,10)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))eq\s\up12(8)x-2=eq\f(45,256)x-2.求二項(xiàng)展開式的特定項(xiàng)問題,一般需要建立方程求k,再將k的值代回通項(xiàng)求解,注意k的取值范圍k=0,1,2,…,n.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第20頁(yè)。1第m項(xiàng):此時(shí)k+1=m,直接代入通項(xiàng);新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第20頁(yè)。2常數(shù)項(xiàng):即這項(xiàng)中不含“變?cè)保钔?xiàng)中“變?cè)钡膬缰笖?shù)為0建立方程;3有理項(xiàng):令通項(xiàng)中“變?cè)钡膬缰笖?shù)為整數(shù)建立方程.,特定項(xiàng)的系數(shù)問題及相關(guān)參數(shù)值的求解等都可依據(jù)上述方法求解.求二項(xiàng)展開式中特定項(xiàng)的系數(shù)【例3】(1)(多項(xiàng)式是積的形式)(1+2x2)(1+x)4的展開式中x3的系數(shù)為()A.12B.16C.20D.24(2)(多項(xiàng)式是和的形式)已知(1+ax)3+(1-x)5的展開式中含x3的系數(shù)為-2,則a等于()A.2eq\r(3)B.2C.-2D.-1(3)(三項(xiàng)展開式問題)(x2+x+y)5的展開式中,x5y2的系數(shù)為()A.10B.20C.30D.60(1)A(2)B(3)C[(1)展開式中含x3的項(xiàng)可以由“1與x3”和“2x2與x”的乘積組成,則x3的系數(shù)為1×Ceq\o\al(3,4)+2Ceq\o\al(1,4)=12.(2)(1+ax)3+(1-x)5的展開式中x3的系數(shù)為Ceq\o\al(3,3)a3+Ceq\o\al(3,5)(-1)3=a3-10=-2,則a3=8,解得a=2.(3)法一:(x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,含y2的項(xiàng)為T3=Ceq\o\al(2,5)(x2+x)3·y2.其中(x2+x)3中含x5的項(xiàng)為Ceq\o\al(1,3)x4·x=Ceq\o\al(1,3)x5.所以x5y2的系數(shù)為Ceq\o\al(2,5)Ceq\o\al(1,3)=30.法二:(x2+x+y)5表示5個(gè)x2+x+y之積.∴x5y2可從其中5個(gè)因式中,兩個(gè)取因式中x2,剩余的3個(gè)因式中1個(gè)取x,其余因式取y,因此x5y2的系數(shù)為Ceq\o\al(2,5)Ceq\o\al(1,3)Ceq\o\al(2,2)=30.]新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第21頁(yè)。1.求幾個(gè)多項(xiàng)式積的特定項(xiàng):可先分別化簡(jiǎn)或展開為多項(xiàng)式和的形式,再分類考慮特定項(xiàng)產(chǎn)生的每一種情形,求出相應(yīng)的特定項(xiàng),最后進(jìn)行合并即可.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第21頁(yè)。2.求幾個(gè)多項(xiàng)式和的特定項(xiàng):先分別求出每一個(gè)多項(xiàng)式中的特定項(xiàng),再合并,通常要用到方程或不等式的知識(shí)求解.3.三項(xiàng)展開式特定項(xiàng):(1)通常將三項(xiàng)式轉(zhuǎn)化為二項(xiàng)式積的形式,然后利用多項(xiàng)式積的展開式中的特定項(xiàng)(系數(shù))問題的處理方法求解;(2)將其中某兩項(xiàng)看成一個(gè)整體,直接利用二項(xiàng)式展開,然后再分類考慮特定項(xiàng)產(chǎn)生的所有可能情形.類型3利用二項(xiàng)式定理解決整除問題【例4】求證:32n+2-8n-9(n∈N+)能被64整除.[思路點(diǎn)撥]可將32n+2寫成(8+1)n+1,然后利用二項(xiàng)式定理展開.[解]32n+2-8n-9=(8+1)n+1-8n-9=Ceq\o\al(0,n+1)8n+1+Ceq\o\al(1,n+1)8n+…+Ceq\o\al(n-1,n+1)·82+Ceq\o\al(n,n+1)·8+Ceq\o\al(n+1,n+1)-8n-9=Ceq\o\al(0,n+1)8n+1+Ceq\o\al(1,n+1)8n+…+Ceq\o\al(n-1,n+1)·82+8(n+1)+1-8n-9=Ceq\o\al(0,n+1)8n+1+Ceq\o\al(1,n+1)8n+…+Ceq\o\al(n-1,n+1)82,該式每一項(xiàng)都含因式82,故能被64整除.整除性問題或求余數(shù)的處理方法(1)構(gòu)造一個(gè)與題目條件有關(guān)的二項(xiàng)式;(2)用二項(xiàng)式定理處理整除問題時(shí),通常把底數(shù)寫成除數(shù)(或與除數(shù)密切關(guān)聯(lián)的數(shù))與某數(shù)的和或差的形式,再利用二項(xiàng)式定理展開,只需考慮后面(或者是前面)一、兩項(xiàng)就可以了;(3)要注意余數(shù)的范圍,若a=cr+b,其中b為余數(shù),b∈[0,r),r是除數(shù).利用二項(xiàng)式定理展開、變形后,若剩余部分是負(fù)數(shù),則要注意轉(zhuǎn)化.新教材北師大版高新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第22頁(yè)。歸納總結(jié)1.二項(xiàng)式定理主要解決了三類問題,一類是求二項(xiàng)式的展開式;二是求二項(xiàng)式的某些特定項(xiàng);三是利用二項(xiàng)式定理解決整除或求余數(shù)問題.2.要注意在二項(xiàng)式的展開式中某項(xiàng)的系數(shù)與該項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之間的區(qū)別與聯(lián)系.4.2二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)楊輝三角的特點(diǎn)(1)每行兩端都是1,與這兩個(gè)1等距離的項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,即Ceq\o\al(k,n)=Ceq\o\al(n-k,n).(2)在相鄰的兩行中,除1以外的每一個(gè)數(shù)都等于它“肩上”兩個(gè)數(shù)的和,即Ceq\o\al(k,n+1)=Ceq\o\al(k-1,n)+Ceq\o\al(k,n).(3)在(a+b)n的展開式中,各二項(xiàng)式系數(shù)的和:Ceq\o\al(0,n)+Ceq\o\al(1,n)+Ceq\o\al(2,n)+…+Ceq\o\al(n,n)=2n.若一個(gè)集合有n個(gè)元素,則它有多少個(gè)子集?為什么?[提示]由分類加法原理知,其子集個(gè)數(shù)為Ceq\o\al(0,n)+Ceq\o\al(1,n)+Ceq\o\al(2,n)+…+Ceq\o\al(n,n)=2n.疑難問題類型1與楊輝三角有關(guān)的問題新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第23頁(yè)?!纠?】在楊輝三角中,每個(gè)數(shù)值是它肩上的兩個(gè)數(shù)之和,這個(gè)三角形中開頭幾行如圖所示.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第23頁(yè)。試求在楊輝三角中的某一行會(huì)出現(xiàn)相鄰的三個(gè)數(shù),它們的比是3∶4∶5嗎?[思路點(diǎn)撥]楊輝三角可直觀地得出二項(xiàng)式系數(shù)的值,但它僅適用于(a+b)n中n值較小時(shí).[解]楊輝三角的第n行是二項(xiàng)式(a+b)n展開式的二項(xiàng)式系數(shù),即Ceq\o\al(0,n),Ceq\o\al(1,n),Ceq\o\al(2,n),…,Ceq\o\al(k,n),…,Ceq\o\al(n,n).如果第n行中有三個(gè)連續(xù)的系數(shù)之比為3∶4∶5,那么就有一個(gè)正整數(shù)k,使得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)=\f(C\o\al(k-1,n),C\o\al(k,n)),,\f(4,5)=\f(C\o\al(k,n),C\o\al(k+1,n)).))從而有即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)=\f(\f(n!,k-1!n-k+1!),\f(n!,k!n-k!))=\f(k,n+1-k),,\f(4,5)=\f(\f(n!,k!n-k!),\f(n!,k+1!n-k-1!))=\f(k+1,n-k).))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3n+3=7k,,4n-5=9k.))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(n=62,,k=27.))∴在第62行中存在連續(xù)的三個(gè)數(shù)Ceq\o\al(26,62),Ceq\o\al(27,62),Ceq\o\al(28,62)它們的比為3∶4∶5.新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第24頁(yè)。新教材北師大版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第五章計(jì)數(shù)原理-知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)解題規(guī)律歸納總結(jié)全文共28頁(yè),當(dāng)前為第24頁(yè)。1.本題的突破口在于找到了(a+b)n展開式的二項(xiàng)式系數(shù)為Ceq\o\al(0,n),Ceq\o\al(1,n),Ceq\o\al(2,n),…,Ceq\o\al(k,n),…,Ceq\o\al(n,n).2.解決與楊輝三角有關(guān)的問題的一般思路是:通過觀察,找出每一行數(shù)據(jù)間的相互聯(lián)系,以及行與行間數(shù)據(jù)的相互聯(lián)系,然后對(duì)數(shù)據(jù)間的這種聯(lián)系用數(shù)學(xué)式子將它表達(dá)出來,使問題得解.注意觀察方法,橫看、豎看、連續(xù)看、偏行看,從多角度觀察.類型2賦值法求多項(xiàng)式的系數(shù)和【例2】若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求:(1)a7+a6+…+a1;(2)a7+a5+a3+a1;(3)a6+a4+a2+a0;(4)|a7|+|a6|+…+|a1|.[思路點(diǎn)撥]所求結(jié)果與各項(xiàng)系數(shù)有關(guān),可以考慮用“賦值法”解題.[解](1)令x=0,則a0=

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