基本计数原理、排列与组合
一、知识梳理:
1. 分类加法计数原理和分步乘法计数原理
(1) 如果完成一件事有n类不同的方案,在第一类中有m1种不同的方法,在第二类中有m2种不同的
方法,…,在第n类中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=_________种不同的方法。
(2) 如果完成一件事需要n个不同的步骤,在第一步中有m1种不同的方法,在第二步中有m2种不同
的方法,…,在第n步中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=_________种不同的方法。
(3) 分类和分步的区别,关键是看事件能否完成,事件完成了就是___________;必须要连续若干步
才能完成则是_____________。分类要用分类计数原理将种数_________,分步要用分步计数原理将种数_________。它们的共同点___________
2. 排列与组合 (1) 排列
1) 排列的定义_______________________________________ 2) 排列数的定义_______________________________________-] 3) 排列数公式 (2)组合
1) 组合的定义_______________________________________ 2) 组合数的定义_______________________________________-] 3) 组合数公式
4) 组合数的两个性质________ ____、_______ _______ 5)区别排列与组合:排列与组合的共同点,就是都要“从n个不同元素中,任取m个元素”而不同点就是前者要“_____________”,而后者却是”______________”.因此“_______”与“________”是区别排列与组合的重要标志。
3.常见的解题策略有以下几种:
(1)特殊元素优先安排的策略 (2)合理分类和准确分步的策略
(3)排列、组合混合问题先选后排的策略 (4)正难则反、等价转化的策略 (5)相邻问题捆绑的策略 (6)不相邻问题插空处理的策略 (7)定序问题除法处理的策略 (8)分排问题直排处理的策略 (9)“小集团”排列问题中先整体后局部的策略 (10)构造模型的策略。 二、典例精析:
题型一:分类加法计数原理、分步乘法计数原理的应用
例1.(1)在所有的两位数中,个位数字比十位数字大的两位数有多少个?
(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表示平面上多少个不同的点?
(2) P表示平面上多少个第二象限的点? (3) P表示多少个不在直线y=x上的点?
题型二:两个计数原理的综合应用
例2.用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字比2000大的四位偶数。
题型三:排列数、组合数公式的应用 .(1)(C
1
2100?C)/A;(2)C?C?9710031013334mn?m?1CnCnmm?1m?1 ?C;(3)m?n?m;(4)证明:An?mAn?An+1CnCn310题型四:排列应用题
例4. 7个人排成一排,在下列情况下,各有多少种排法?
(1)甲排头 (2)甲不排头,也不排尾 (3)甲、乙、丙三人必须在一起 (4)甲乙之间有且只有两人 (5)甲、乙、丙三人两两不相邻
(6)甲在乙的左边(不一定相邻) (7)甲、乙、丙三人按从高到矮,自左向右的顺序 (8)甲不排头,乙不排当中
题型五:组合应用问题
例5. 7名男生和5名女生选取5人,分别求符合下列条件的选法总数有多少种? (1)A、B必须当选 (2)A、B必不当选
(3)A、B不全当选 (4)至少有两名女生当选
三、计数原理与排列组合练习题
1、一个乒乓球队里有男队员5人,女队员4人,从中选出男、女队员各一名组成混合双打,共有___种不同的选法。
2、从甲地到乙地有两种走法,从乙地到丙地有4种走法,从甲地不经过乙地到丙地有3种走法,则从甲地到丙地共____种不同的走法。
3、为了对某农作物新品种选择最佳生产条件,在分别有3种不同土质,2种不同施肥量,4种不同种植密度,3种不同播种时间的因素下进行种植实验,则不同的实验方案共有____种。
4、某电话局的电话号码为 ,若后面的五位数字是由6或8组成的,则这样的电话号码一共有_______个。 5、4个小电灯并联在电路中,每一个电灯均有亮与不亮两种状态,总共可表示__________种不同的状态,其中至少有一个亮的有__________种状态。 6、(1)若1≤x≤4,1≤y≤5,则以有序整数对(x、y)为坐标的点共有多少个?(2)若x,y∈N且x+y≤6,则有序自然数对有多少个?
7、某国际科研合作项目成员由11个美国人,4个法国人和5个中国人组成, (1)从中选出1人担任组长,有多少种不同选法?
(2)从中选出两位不同国家的人为成果发步人,有多少种不同选法?
8、(1)3名同学报名参加4个不同学科的比赛,每名学生只能参赛一项,问有多少种不同的报名方案? (2)若有4项冠军在3个人中产生,每项冠军只能有一人获得,问有多少种不同的夺冠方案?
9、将3封信投入4个不同的信箱,共有_____________种不同的投法;3名学生走进有4个大门的教室,共有__________种不同的进法;3个元素的集合到4个元素的集合的不同的映射有______个。
10、在一次读书活动中,有5本不同的政治书,10本不同的科技书,20 本不同的小说书供学生选用, (1)某学生若要从这三类书中任选一本,则有多少种不同的选法? (2)若要从这三类书中各选一本,则有多少种不同的选法?
(3)若要从这三类书中选不属于同一类的两本,则有多少种不同的选法?
11、某市提供甲、乙、丙和丁四个企业供育才中学高三级3个班级进行社会实践活动,其中甲是市明星企业,必须有班级去进行社会实践,每个班级去哪个企业由班级自己在四个企业中任意选择一个,则不同的安排社会实践的方案共有___________种。
12、有红、黄、蓝三种颜色的旗帜各3面,在每种颜色的3面旗帜上分别标上号码1,2,3,任取3面,它们的颜色与号码均不相同的取法有___________种
2
13、有四位学生参加三项不同的竞赛,
①每位学生必须参加一项竞赛,则有不同的参赛方法有__________种 ②每项竞赛只许有一位学生参加,则有不同的参赛方法有__________种
③每位学生最多参加一项竞赛,每项竞赛只许有一位学生参加,则不同的参赛方法有_________种
14、四面体的一个顶点为A,从其他顶点与棱的中点中取3个点,使它们和点A在同一平面上,不同的取法有________
15、圆周上有8个等分点,以这8个点为顶点作直角三角形,共可作不同的直角三角形的个数是_____ 17、设直线的方程是Ax?By?0,从1,2,3,4,5这五个数中每次取两个不同的数作为A、B的值,则所得不同直线的条数是_______
19、从4名男生和3名女生中选出3人,分别从事三项不同的工作,若这3人中至少有1名女生,则选派方案共有_____________
20、在数字1,2,3与符号+,-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是__ 21、高三(一)班学要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是______
22、将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则不同的分配方案有___ 23、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______
24、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
25、5名志愿者分到3所学校支教,每个学校至少去一名志愿者,则不同的分派方法共有______ 26、用0,1,2,3,4,5六个数字:
(1)能组成多少个无重复数字的四位偶数?
(2)能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数? (3)能组成多少个无重复数字且比1325大的四位数?
3
基础训练A组
一、选择题
1.将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法种数有( ) A.81 B.64 C.12 D.14
2.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机各1台,则不同的取法共有( )
A.140种 B.84种 C.70种 D.35种
3.5个人排成一排,其中甲、乙两人至少有一人在两端的排法种数有( )
3352323113A.A3 B.4A3 C.A5?A3A3 D.A2A3?A2A3A3
4.a,b,c,d,e共5个人,从中选1名组长1名副组长,但a不能当副组长,不同的选法总数是( ) A.20 B.16 C.10 D.6
5.现有男、女学生共8人,从男生中选2人,从女生中选1人分别参加数学、物理、化学三科竞赛,共有90种不同方案,那么男、女生人数分别是( )
A.男生2人,女生6人 B.男生3人,女生5人 C.男生5人,女生3人 D.男生6人,女生2人.
?x1?6.在??的展开式中的常数项是( ) ?3x??2A.7 B.?7 C.28 D.?28
37.(1?2x)(2?x)的展开式中x的项的系数是( )
58A.120 B.?120 C.100 D.?100
2??8.?x?2?展开式中只有第六项二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )
x??A.180 B.90 C.45 D.360
n二、填空题
1.从甲、乙,……,等6人中选出4名代表,那么(1)甲一定当选,共有 种选法.(2)甲
一定不入选,共有 种选法.(3)甲、乙二人至少有一人当选,共有 种选法.
2.4名男生,4名女生排成一排,女生不排两端,则有 种不同排法. 3.由0,1,3,5,7,9这六个数字组成_____个没有重复数字的六位奇数.
1064.在(x?3)的展开式中,x的系数是 . 5.在(1?x)展开式中,如果第4r项和第r?2项的二项式系数相等,则r? ,T4r? . 6.在1,2,3,...,9的九个数字里,任取四个数字排成一个首末两个数字是奇数的四位数,这样的四位数有_________________个?
7.用1,4,5,x四个不同数字组成四位数,所有这些四位数中的数字的总和为288,则x . 4
2208.从1,3,5,7,9中任取三个数字,从0,2,4,6,8中任取两个数字,组成没有重复数字的五位数,共有________________个? 三、解答题
1.判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果. (1)高三年级学生会有11人:
①每两人互通一封信,共通了多少封信? ②每两人互握了一次手,共握了多少次手?
(2)高二年级数学课外小组10人:
①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法? ②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?
(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:
①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商? ②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积?
2.7个排成一排,在下列情况下,各有多少种不同排法? (1)甲排头, (2)甲不排头,也不排尾, (3)甲、乙、丙三人必须在一起, (4)甲、乙之间有且只有两人, (5)甲、乙、丙三人两两不相邻, (6)甲在乙的左边(不一定相邻), (7)甲、乙、丙三人按从高到矮,自左向右的顺序, (8)甲不排头,乙不排当中。
43n?1n?1nn?23.解方程(1)A2x?140Ax; (2)Cn?3?Cn?1?Cn?1?Cn
1?1???74.已知?x2??展开式中的二项式系数的和比(3a?2b)展开式的二项式系数的和大128,求?x2??x?x???展开式中的系数最大的项和系数量小的项.
nn(1+x)的展开式中,若第3项与第6项系数相等,且n等于多少? 5.(1)在
n1??(2)?xx??的展开式奇数项的二项式系数之和为128,则求展开式中二项式系数最大项。 3x??
6.已知(2?3x)50?a0?a1x?a2x2?计算(a0?a2?a4?n?a50x50,其中a0,a1,a2?a49)2
,a50是常数,
?a50)2?(a1?a3?a5?
5