2019年高考数学冲刺 排列组合、二项式定理专题总结
【高考展望】
命题角度:该部分的命题就是围绕两个点展开.第一个点是围绕排列,组合展开,设计利用排列组合和两个基本原理求解的实际计数问题的试题,目的是考查对排列组合基本方法的掌握程度,考查分类与整合的思想方法,试题都是选择题或者填空题,难度中等或者偏易;第二点是围绕二项式定理展开,涉及利用二项式的通项公式计算二项式中特定项的系数、常数项、系数和等试题,目的是考查对二项式定理的掌握程度和基本的运算求解能力,试题也都是选择题或者填空题,难度中等.
预计2019高考对该部分的考查基本方向不变,即考查简单的计数问题、二项式定理的简单应用,但由于排列,组合试题的特点,也不排除出现难度稍大的试题的可能.
复习建议:该部分的复习以基本问题为主,要点有两个:一个是引导学生掌握解决排列,组合问题的基本思想,即分类与分步的思想,使学生在解题时有正确的思维方向;一个是掌握好二项展开式的通项公式的应用,这是二项式定理的考查核心. 【知识升华】
一、排列与组合
1、分类计数原理与分步计数原理是关于计数的两个基本原理,两者的区别在于分步计数原理和分步有关,分类计数原理与分类有关.
2、排列与组合主要研究从一些不同元素中,任取部分或全部元素进行排列或组合,求共有多少种方法的问题.区别排列问题与组合问题要看是否与顺序有关,与顺序有关的属于排列问题,与顺序无关的属于组合问题.
3、排列与组合的主要公式 ①排列数公式:An?nmn!?n(n?1)???(n?m?1) (m≤n)
(n?m)!An=n! =n(n―1)(n―2) ·…·2·1. ②组合数公式:Cn?mn!n(n?1)???(n?m?1)? (m≤n).
m!(n?m)!m?(m?1)?????2?1mn?m012nn③组合数性质:①Cn?Cn(m≤n). ②Cn?Cn?Cn?????Cn?2 02413n?1③Cn?Cn?Cn????Cn?Cn?????2
4、分类应在同一标准下进行,确保“不漏”、“不重”,分步要做到“步骤连续”和“步骤独立”,并能完成事项.
5、界定“元素与位置”要辩证地看待,“特殊元素”、“特殊位置”可直接优先安排,也可间接处理.
6、解排列组合综合问题注意先选后排的原则,复杂的排列、组合问题利用分类思想转化为简单问题求解.
7、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)合理分类与准确分步的策略; (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)相邻问题捆绑处理的策略; (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、二项式定理 1、二项式定理
(a +b)n =Cnan +Cnan1b+…+Cnanrbr +…+Cnbn,其中各项系数就是组合数Cn,展开式共有n+1项,第r+1项是Tr+1 =Cnanrbr.
2、二项展开式的通项公式
二项展开式的第r+1项Tr+1=Cnanrbr(r=0,1,…n)叫做二项展开式的通项公式。 3、二项式系数的性质
①在二项式展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等, 即Cn= Cn (r=0,1,2,…,n).
rn?r01-
r-
nrr-
r-
n2;若n是奇数,则中间两项(第②若n是偶数,则中间项(第?1项)的二项公式系数最大,其值为Cn2n?1n?3项和第项)的二项式系数相等,并且最大,其值为Cn2= Cn2. 22③所有二项式系数和等于2n,即Cn+Cn+Cn+…+Cn=2n. ④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和, 即Cn+Cn+…=Cn+Cn+…=2n1.
0213―
nn?1n?1012n4、二项式定理解题:四大热点,四条规律:
(1)四大热点:①通项运用型;②系数配对型;③系数和差型;④综合应用型.
(2)四条规律:①常规问题通项分析法;②系数和差赋值法;③近似问题截项法;④整除(或余数)问题展开法. 【典型例题】
类型一、分类计数原理与分步计数原理
【例1】用红、黄、蓝、白、黑五种颜色涂在“田”字形的4个小方格内,每格涂一种颜色,相邻两格涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?
【思路点拨】颜色可以反复使用,即说明在不相邻的小方格内可以使用同一种颜色,首先确定第一个小方格的涂法,再考虑其相邻的两个小方格的涂法.
【解析】如图所示,将4个小方格依次编号为1,2,3,4,第1个小方格可以从5种颜色中任取一种颜色涂上,有5种不同的涂法.
①当第2、第3个小方格涂不同颜色时,有A4=12(种)不同的涂法,第4个小方格有3种不同的涂法.由分步计数原理可知,有5×12×3=180(种)不同的涂法;
②当第2个、第3个小方格涂相同颜色时,有4种涂法,由于相邻两格不同色,因此,第4个小方格也有4种不同的涂法,由分步计数原理可知,有5×4×4=80(种)不同涂法.
由分类加法计数原理可得,共有180+80=260(种)不同的涂法. 【总结升华】涂色问题的解决方法
(1)涂色问题没有固定的方法可循,只能按照题目的实际情况,结合两个原理与排列组合的知识灵活处理,其难点是对相邻区域颜色不同的处理,解决的方法往往要采用分类讨论的方法,根据“两个原理”计算.
(2)本题也可以考虑对使用的颜色的种数进行分类,如果使用2种颜色,则只能是第1,4涂一种、第
222,3涂一种,方法数是C5A2=20;若是使用3种颜色,若第1,2,3方格不同色,第4个方格只能和第133个方格相同,方法数是C5A3=60,如果第1,2,3方格只用两种颜色,则第4个方格只能用第3种颜色,344方法数是C5×3×2=60;如果使用4种颜色,方法数是C5A4=120.根据加法原理总的涂法种数是260.
21 3 2 4 举一反三: 【变式】
1.某次活动中,有30个人排成6行5列,现要从中选出3人进行礼仪表演,要求这3人任意2人不同行也不同列,则不同的选法种数为________(用数字作答). 【答案】7 200
【解析】其中最先选出的一个有30种方法,此时这个人所在的行和列不能再选人,还剩一个5行4列的
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