课件42张PPT。两个计数原理及应用 图1-2排列、组合应用题 二项式定理及其应用 方程思想的应用 课件56张PPT。教师用书独具演示演示结束分类计数原理 m1 +m2+…+mn 分步计数原理 m1×m2×…×mn 分类计数原理的应用 图1-1-1图1-1-2分步计数原理的应用 两个计数原理的综合应用 课时作业(一)课件59张PPT。教师用书独具演示演示结束排列 顺 序 排列数 所有排列 排列数公式 n(n-1)(n-2)…(n-m+1) 全排列、阶乘 画树形图写排列 排列数的计算与证明 与排列数有关的方程或不等式的解法 课时作业(二)课件49张PPT。教师用书独具演示演示结束利用排列数公式解实际应用题 利用排列数公式解实际应用题 无限制条件的排列问题 有约束条件的排列问题 数字排列问题 课时作业(三)课件59张PPT。教师用书独具演示演示结束组合 并成一组 组合数 所有组合 组合数公式 组合的概念 组合数的计算和证明 组合数性质的应用 课时作业(四)课件57张PPT。教师用书独具演示演示结束无限制条件的组合问题 有条件限制的组合问题 分堆问题 抽取问题 几何体中的组合问题 分堆问题 分配问题 课时作业(五)课件54张PPT。教师用书独具演示演示结束计数问题 两个计数原理 排列数 组合数 类 步 步 类 选派问题 排队问题与排数问题 涂色问题 图1-4-1图1-4-2课时作业(六)课件59张PPT。教师用书独具演示演示结束二项式定理 二项展开式的通项 二项式系数 二项式定理的正用和逆用 利用二项式定理求展开式中的
特定项 二项式定理的综合应用 课时作业(七)课件59张PPT。教师用书独具演示演示结束杨辉三角 二项式系数的性质 求展开式中二项式系数、项的系数
的最值 有关二项式系数、项的系数的求
和问题 二项式定理的应用 课时作业(八)综合检测(一)
第1章 计数原理
(时间120分钟,满分160分)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中的横线上)
1.(2013·大纲全国卷改编)(x+2)8的展开式中x6的系数是________.
【解析】 该二项展开式的通项为Tr+1=Cx8-r2r=2rCx8-r,令r=2,得T3=22Cx6=112x6,所以x6的系数是112.
【答案】 112
2.某人的电子邮箱的密码由6位数字组成,为提高保密程度,他决定再插入两个英文字母a,b,原来的数字的顺序不变,则可构成新密码的个数为________.
【解析】 定序问题=56(个).
【答案】 56
3.北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作,若每天早、中、晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为________(仅列式,不必求结果).
【解析】 第一步:从14人中选出12人,共有C种选法;
第二步:早班从12人中选4人,有C种选法;
第三步:中班从(12-4)人中选4人,有C=C种选法;
第四步:剩余4人为晚班,有1种选法.
由分步计数原理,
总的排班种数为C·C·C·1=C·C·C.
【答案】 C·C·C
4.(2013·四川高考改编)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是________.
【解析】 从1,3,5,7,9这五个数中每次取出两个不同数的排列个数为A=20,但lg 1-lg 3=lg 3-lg 9,lg 3-lg 1=lg 9-lg 3,所以不同值的个数为20-2=18.
【答案】 18
5.(2013·昆明高二检测)五本不同的书在书架上排成一排,其中甲、乙两本必须连排,而丙、丁两本不能连排,则不同的排法共有 ________种.
【解析】 甲、乙捆绑,丙、丁最后插空,共有AAA=24(种).
【答案】 24
6.由数字0,1,2,3,4,5可以组成无重复数字且奇偶数字相间的六位数有________个.
【解析】 只考虑奇偶相间,有2AA种排法,0在首位有AA种排法,故共有2AA-AA=60(种).
【答案】 60
7.某次文艺汇演,要将A,B,C,D,E,F这六个不同节目编排成节目单,如下表:
序号
1
2
3
4
5
6
节目
如果A,B两个节目要相邻,且都不排在第3号位置,那么节目单上不同的排序方式有________种.
【解析】 A,B捆绑在一起,共有AA种排法,若A在3号,则有AA种排法,同理若B在3号,也有AA种排法,∴共有AA-2AA=144(种)排法.
【答案】 144
8.现有4种不同颜色要对如图所示的四个部分进行着色,要求有公共边界的两部分不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有________种.
实
干
兴
邦
【解析】 (1)用四色,A=4×3×2=24(种);
(2)用三色,CCA=48(种);
(3)用二色,A=4×3=12(种).
∴共24+48+12=84(种).
【答案】 84
9.一次考试中,要求考生从试卷上的9个题目中选6个进行答题,要求至少包含前5个题目中的3个,则考生答题的不同选法的种数是 ________.
【解析】 CC+CC+CC=74(种).
【答案】 74
10.(2013·课标全国卷Ⅰ改编)设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=________.
【解析】 (x+y)2m展开式中二项式系数的最大值为C,
∴a=C.
同理,b=C.
∵13a=7b,∴13·C=7·C.
∴13·=7·.
∴m=6.
【答案】 6
11.4位同学参加某种形式的竞赛,竞赛规则规定:每位同学必须从甲、乙两道题中任选一题作答,选甲题答对得100分,答错得-100分;选乙题答对得90分,答错得-90分.若4位同学的总分为0,则这4位同学不同得分情况的种数是________.
【解析】 分三种情况:
(1)0=100+(-100)+90+(-90),有A=24(种);
(2)0=100+(-100)+100+(-100),有C·C=6(种);
(3)0=90+(-90)+90+(-90),有C·C=6(种).
综上,共有24+6+6=36(种).
【答案】 36
12.5名篮球运动员比赛前将外衣放在休息室,比赛后都回休息室取衣服.由于灯光暗淡,只有2人拿到自己的外衣,另外3人拿到别人外衣的情况有________种.
【解析】 从5人中选出拿到自己外衣的2人有C种拿法.对于每一种拿法,另外拿错衣服的方案2种,故有C×2=20(种).
【答案】 20
13.一条街上有8盏灯,为节约用电,晚上只开5盏灯,且规定相邻的灯不能都不亮,两头的灯都要亮,那么不同的亮灯方案有________种.
【解析】 在亮着的5盏灯间有4个空档,选3个空档放3个不亮的灯,有C种方法.
【答案】 4
14.在图1中,“构建和谐社会,创美好未来”,从上往下读(不能跳读),共有不同的读法种数是________.
构
建 建
和 和 和
谐 谐 谐 谐
社 社 社 社 社
会 会 会 会 会 会
创 创 创 创 创
美 美 美 美
好 好 好
未 未
来
图1
【解析】 法一:解本题相当于在图1中先在始点标上1,再在上半部两腰的各点旁标上1,然后从上到下依次逐点累加,图中间每一点处的数等于它肩上两数的和,一直计算到下面最后一点.由此可见,共有252种不同读法.
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
6 15 20 15 6
21 35 35 21
56 70 56
126 126
252
法二:考虑到杨辉三角,第n行第k个数为C,252是第10行第6个数,所以应为C=252种.
【答案】 252
二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)某餐厅供应盒饭,每位顾客可以在餐厅提供的菜肴中任选2荤2素共4种不同的品种,现在餐厅准备了6种不同的荤菜,若要保证每位顾客有100种以上的不同选择,则餐厅至少还需准备不同的素菜品多少种?
【解】 设还需准备不同的素菜x种,x是自然数,则C·C≥100,
即3x2-3x-40≥0,得x≥5且x∈N.
所以至少还需准备不同的素菜品种为5种.
16.(本小题满分14分)8个人按下列要求排成一纵队:
(1)A、B两人需排两头;
(2)A、B、C三人相邻;
(3)A、B、C三人两两互不相邻;
(4)A、B、C三人的前后顺序一定.
分别有多少种不同的排法?
【解】 (1)题中有特殊元素A、B和特殊位置“两头”.采用优先法,先排A、B,再排其余,有A·A=1 440种不同的排法.
(2)题中有关键词“相邻”,采用视一法,先内排后外排,有A·A=4 320种不同的排法.
(3)题中有关键词“互不相邻”,引导我们采用插空法,先排其余5人,然后在其空隙处插入A、B、C,有A·A=14 400种不同的排法.
(4)法一:题中有关键词“前后顺序一定”,八人排队与“其中三人前后顺序一定”排队有何关系呢?我们这样来考虑,对八人排队分成两步完成:第一步,固定A、B、C前后顺序进行排队,设其排列数为N,第二步,再对A、B、C进行内部排队,有A种不同排法.由分步计数原理,A=NA,
∴A、B、C三人前后顺序一定的排列数N==6 720种.
法二:可理解为从8个位置中选5个进行排列A,A、B、C站剩余的位置.
∴A、B、C三人前后顺序一定的排列数为A=6 720种.
17.(本小题满分14分)用0,1,2,…,9这10个数字,
(1)可以组成多少个五位数?
(2)可以组成多少个没有重复数字的五位数?
(3)可以组成多少个没有重复数字且能够被5整除的五位数?
【解】 (1)第1步 首位数字可以在1~9这9个数字中选择,有9种可能;
第2步 其他4个数位可以在0~9这10个数字中选择,有10×10×10×10=104种可能.
根据分步计数原理知,用0,1,2,…,9这10个数字,一共可以组成9×104=90 000个五位数.
(2)由于组成的五位数中不能有重复数字,所以除要考虑到首位不是0外,还要考虑到各个数位上的数字互不相同,因此,采用分步计数的方法,先确定首位数字再确定其他数位.
第1步 首位数字可以在1~9这9个数字中选择,有9种可能;
第2步 其他4个数位可以在剩下的9个数字中选择,有A种可能.
根据分步计数原理知,用0,1,2,…,9这10个数字,一共可以组成9·A=27 216个没有重复数字的五位数.
(3)能够被5整除的数,末位有且仅有0或5两种可能,分2类进行计数.
第1类 末位是0,由于没有重复数字,所以其他4个数位共有A=3 024种可能;
第2类 末位是5,对其他4个数位进行分步计数:
第1步 由于首位不能为0,首位有C种可能;
第2步 其他3个数位有A种可能.
所以,第2类共有C·A=2 688种可能.
因此,用0,1,2,…,9这10个数字,一共可以组成3 024+2 688=5 712个没有重复数字且能够被5整除的五位数.
18.(本小题满分16分)有10件不同工厂生产的同类产品.
(1)在商品评选会上,有2件商品不能参加评选,要选出4件商品,并排定选出的4件商品的名次,有多少种不同的选法?
(2)若要选6件商品放在不同的位置上陈列,且必须将获金质奖章的两件商品放上,有多少种不同的布置方法?
【解】 (1)10件商品,除去不能参加评选的2件商品,剩下8件,从中选出4件进行排列,有A=1 680(或C·A)(种).
(2)分步完成.先将获金质奖章的两件商品布置在6个位置中的两个位置上,有A种方法,再从剩下的8件商品中选出4件,布置在剩下的4个位置上,有A种方法,故共有A·A=50 400(或C·A)(种).
19.(本小题满分16分)已知二项式(x+)n的展开式中前三项的系数成等差数列.
(1)求n的值;
(2)设(x+)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn.
①求a5的值;②求a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan的值;③求ai(i=0,1,2,…,n)的最大值.
【解】 (1)由题设,得C+×C=2××C,
即n2-9n+8=0,解得n=8,n=1(舍去).
(2)①Tr+1=Cx8-r()r,令8-r=5?r=3,∴a5=.
②在等式的两边取x=-1,得a0-a1+a2-a3+…+a8=.
③设第r+1的系数最大,则
即解得r=2或r=3.
所以ai系数最大值为7.
20.(本小题满分16分)已知(+ax2)2n的展开式记为R,(3x-1)n的展开式记为T.已知R的奇数项的二项式系数的和比T的偶数项的二项式系数的和大496.
(1)求R中二项式系数最大的项;
(2)求R中的有理项;
(3)确定实数a的值,使R与T中有相同的项.
【解】 由题意22n-1-2n-1=496,解得n=5.
(1)(+ax2)10的展开式中第6项的二项式系数最大,结果为C()5·(ax2)5=252a5x.
(2)R展开式的通项公式Tr+1=C()10-r(ax2)r=Carx+2r
由+2r∈Z,且0≤r≤10,所以r=1,4,7,10.
故R中的有理项为T2=Ca2x5=45a2x5,
T5=Ca4x10=210a4x10,
T8=Ca7x15=120a7x15,T11=Ca10x20=a10x20.
(3)T展开式的通项公式St+1=C(3x)5-t(-1)t=C(-1)t35-tx5-t,
由+2r=5-t,即3t=5(1-r),
所以r=1-t.又0≤r≤10,0≤-1≤5,所以t=0.
当t=0时,r=1,此时Ca=C35·(-1)0,a=.
故当a=时,R,T中有相同的项.
一、填空题
1.(2012·南京高二检测)高一年级三好学生中有男生6人,女生4人,从中选一人去领奖,共有________种不同的选法;从中选一名男生,一名女生去领奖,则共有________种不同的选法.
【解析】从中选一人去领奖有6+4=10种方法.
从中选一名男生一名女生去领奖有6×4=24种选法.
【答案】1024
2.由1,2,3,4可以组________个自然数.(数字可以重复,最多只能是四位数字)
【解析】组成的自然数可以分为以下四类:
第一类:一位自然数,共有4个.
第二类:两位自然数,又可分两步来完成.先取出十位上的数字,再取出个位上的数字,共有4×4=16(个).
第三类:三位自然数,又可分三步来完成.每一步都可以从4个不同的数字中任取一个,共有4×4×4=64(个).
第四类:四位自然数,又可分四步来完成,每一步都可以从4个不同的数字中任取一个,共有4×4×4×4=256(个).
由分类计数原理知,可以组成的不同的自然数为4+16+64+256=340(个).
【答案】340
3.商店里有适合女学生身材的女上衣3种,裙子3种,裤子2种.若一位女生要买一套服装,则共有________种不同选法.
【解析】3×(3+2)=15(种).
【答案】15
4.有一排4个信号显示窗,每个窗可亮红灯、绿灯或不亮灯,则这排信号显示窗所发出的信号种数是________.
【解析】3×3×3×3=81(种).
【答案】81
5.(2013·连云港高二检测)从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a,从{6,7,8}中随机选取一个数为b,则组成数对(b,a)的数目为________.
【解析】完成数对(b,a)可分2步:
第一步从{6,7,8}中随机选取一个数为b,有3种方法;
第二步从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a,有5种方法.
根据分步计数原理,组成数对(b,a)的数目为3×5=15.
【答案】15
6.(2013·徐州高二检测)有5列火车停在某车站并排的5条轨道上,若火车A不能停在第3道上,则5列火车的停车方法共有________种.
【解析】第3道上有4种停车方法,其余各道按1,2,4,5停车,分别有4,3,2,1种不同方法,所以共有4×4×3×2×1=96(种).
【答案】96
7.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为________.
【解析】甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,由分步计数原理知,共有3×3=9种不同的选法,即基本事件有9个,且每个基本事件等可能发生.
两位同学参加同一个兴趣小组包括3个基本事件,即“同时参加第一个兴趣小组”,“同时参加第二个兴趣小组”和“同时参加第三个兴趣小组”,
所以两位同学参加同一个兴趣小组的概率为=.
【答案】
8.(2013·启东中学高二检测)用4种不同的颜色涂入如图1-1-3所示的矩形A,B,C,D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂色方法共有________种.
A
B
C
D
图1-1-3
【解析】按A,B,C,D顺序涂色,共有4×3×2×3=72种方法.
【答案】72
二、解答题
9.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)表示平面上的点(a,b∈M).
(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?
【解】(1)确定平面上的点P(a,b)可分两步完成:
第一步,确定a的值,共有6种方法;
第二步,确定b的值,也有6种方法.
根据分步计数原理,知P可表示平面上6×6=36个不同的点.
(2)确定第二象限的点,可分两步完成:
第一步,确定a,由于a<0,所以有3种方法;
第二步,确定b,由于b>0,所以有2种方法.
由分步计数原理,知P可表示平面上3×2=6个第二象限的点.
10.一般地,一个程序模块由许多子模块组成.如图1-1-4所示,它是一个具有许多执行路径的程序模块.问:这个程序模块有多少条不同的执行路径?
图1-1-4
【解】由分类计数原理,子模块1、子模块2和子模块3中的执行路径共有18+45+28=91条;子模块4和子模块5中的执行路径共有38+43=81条.
根据分步计数原理,整个模块的不同执行路径共有91×81=7 371条.
11.用5张100元币,4张1元币,1张5角币,2张2角币,可以组成多少种不同的币值?(一张不取,即0元0角不计在内).
【解】先分为三种币值:
百元:0百元,1百元,2百元,3百元,4百元,5百元;
元:0元,1元,2元,3元,4元;
角:0角,2角,4角,5角,7角,9角.
然后分3步进行:
第一步从百元中选取有6种取法;
第二步从元中选取有5种取法;
第三步从角中选取有6种取法.
根据分步计数原理,共有6×5×6=180种取法.但应除去0元0角这1种情况,故可以组成179种不同的币值.
一、填空题
1.A=________.
【解析】A=15×14=210.
【答案】210
2.下列关于排列的说法正确的是________.
①从n个数中取出m个排成一列就是一个排列;
②排好的一列数就是一个排列;
③不同元素才能形成不同排列;
④排列不同,但组成排列的元素可能相同.
【解析】由排列定义知:①②③都不正确.排列与顺序有关,当元素相同,顺序不同时为不同排列,所以④正确.
【答案】④
3.(2013·杭州高二检测)=________.
【解析】==.
【答案】
4.若A=9×8,则m=________.
【解析】A=m(m-1)=9×8,整理得m2-m-72=0,解得m=9或m=-8(舍).
【答案】9
5.(2013·盱眙高二检测)S=1!+2!+3!+…+2 013!则S的个位数字是________.
【解析】∵1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,
5!=120,6!=720,…,
∴S的个位数字为1+2+6+24=33的个位数字是3.
【答案】3
6.若A=10A,则n=________.
【解析】∵2n(2n-1)(2n-2)=10n(n-1)(n-2),n≥3,n∈N*,
∴n=8.
【答案】8
7.计算:=________.
【解析】原式==1.
【答案】1
8.若2<≤42,则m的解集是________.
【解析】原不等式可化为2<≤42,即2<(m+1)m≤42,解得-7≤m<-2或10且m∈N*,所以原不等式的解集为{2,3,4,5,6}.
【答案】{2,3,4,5,6}
二、解答题
9.用数字1,2,3,4能构成哪些各个数位上的数字不重复的三位数?
【解】画树形图如下:
故可组成以下三位数:123,124,132,134,142,143,213,214,231,234,241,243,312,314,321,324,341,342,412,413,421,423,431,432,共24个三位数.
10.解方程:A=140A.
【解】原方程应满足解得x≥3,
由排列数公式,原方程化为(2x+1)·2x·(2x-1)·(2x-2)=140x·(x-1)·(x-2).
∵x≥3,两边同除以4x(x-1)得(2x+1)(2x-1)=35(x-2),即4x2-35x+69=0,解得:x=3,或x=5(舍去),∴原方程的解为x=3.
11.已知=+,求A.
【解】原方程可化为=+,
化简得:3x=18,∴x=6,
∴A=6×5=30.
一、填空题
1.(2013·连云港高二检测)有4种不同的蔬菜,从中选出3种,分别种植在不同土质的3块土地上进行实验,则不同的种植方法有________种.
【解析】A=4×3×2=24(种).
【答案】24
2.(2013·南京高二检测)6人排成一排,则甲不站在排头的排法有________种.
【解析】AA=600(种).
【答案】600
3.(2013·无锡高二期末)用0,1,2,3,4这5个数字,可以组成没有重复数字的5位奇数的个数为________.
【解析】先排个位有A种,再排首位有A种,最后排中间三位数有A种,所以可组成AAA=36个没有重复数字的5位奇数.
【答案】36
4.(2013·盱眙高二期末)若A,B,C,D,E,F六个不同元素排成一列,要求B、C相邻,则不同的排法共有_____________________________________
种(用数字作答).
【解析】捆绑法:AA=240.
【答案】240
5.(2013·常州一中高二检测)若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误共有________种.
【解析】“o,o”为重复元素,故共有=12(种)排列顺序,所以出现错误的共有12-1=11(种).
【答案】11
6.(2013·海门中学高二检测)安排7位老师在5月1日到5月7日值班,每人值班一天,其中甲、乙二人都不能安排在5月1日和2日,不同的安排方法共有________种.(用数字作答)
【解析】先排甲、乙有A种排法,再排其余有A种排法,故有AA=2 400(种)排法.也可先排5月1日和2日有A种排法,再排其余5天有A种排法,故有AA=2400(种)排法.
【答案】2400
7.(2013·淮州中学高二检测)5人排成一排照相,要求甲不排在两端,不同的排法共有________种.
【解析】甲不排在两端有A种排法,其余有A种排法,故有AA=72(种)排法.
【答案】72
8.(2013·上海四区联考)有8本互不相同的书,其中数学书3本、外文书2本、其他书3本,若将这些书排成一排放在书架上,则数学书排在一起,外文书也排在一起的排法种数为________.
【解析】分别将数学书捆绑,外文书捆绑与其他书排列,共有AAA=1 440种排法.
【答案】1 440
二、解答题
9.若{a,b,c}?{-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.
(1)符合条件的二次函数y=ax2+bx+c的解析式有多少种?
(2)能组成多少条对称轴是y轴的抛物线y=ax2+bx+c?
【解】由题意{a,b,c}?{-3,-2,-1,0,1,2,3,4},表示从-3,-2,-1,0,1,2,3,4这八个数字中任取三个不重复的数字.
(1)N=A-A=294.
(2)N=A=42.
10.4男3女排成一排,求满足下列排法的方法种数.
(1)女生互不相邻;
(2)男生都排在一起,女生也排在一起;
(3)男生中A、B不相邻,C、D要相邻.
【解】(1)AA=1 440(先排男生再排女生)
(2)AAA=288(男生“捆”在一起,女生“捆”在一起).
(3)AAA=960(C、D“捆”在一起,A、B“插空”).
11.用0,1,2,3,4,5这6个数字组成没有重复数字的四位数,其中:
(1)奇数有多少个?
(2)偶数有多少个?
(3)能被5整除的有多少个?
【解】依次排个位、首位、其他位
(1)AAA=144(个).
(2)A+AAA=156(个).
(3)A+AA=108(个).
一、填空题
1.(2013·大连高二检测)若C=28,则n的值为________.
【解析】=28,n∈N*,∴n=8.
【答案】8
2.C+C+C=________.
【解析】C+C+C=C+C=C==120.
【答案】120
3.(2012·昆明高二检测)方程C=C的解为________.
【解析】∵x=3x-8或x=28-(3x-8),
∴x=4或x=9.
【答案】4或9
4.C+C+C+…+C=________.
【解析】原式=C+C+C+…+C
=C+C+…+C
=…=C+C=C==165.
【答案】165
5.C+2C+C=________.
【解析】原式=(C+C)+(C+C)
=C+C=C=C=
=166 650
【答案】166 650
6.若A=120C,则n=________.
【解析】∵2n(2n-1)(2n-2)(2n-3)
=120×n×(n-1)×
∴(2n-1)(2n-3)=5×3,
∴n=3.
【答案】3
7.(易错题)已知C,C,C成等差数列,则C=________.
【解析】∵C,C,C成等差数列,
∴2C=C+C,
∴2×
=+
整理得n2-21n+98=0,
解得n=14,n =7(舍去),
则C=C=91.
【答案】91
8.(能力创新题)对所有满足1≤m≤n≤5的自然数m,n,方程x2+Cy2=1所表示的不同椭圆的个数为________.
【解析】因为1≤m≤n≤5,所以C可能为C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,其中C=C,C=C,C=C,C=C,所以x2+Cy2=1能表示的不同椭圆有6个.
【答案】6
二、解答题
9.如果C-C=C+C,求x.
【解】原方程可化为C=5,
∴2x=1或5-2x=1时等式成立,
∴x=或2.
10.解不等式:-<.
【解】由组合数公式,原不等式可化为
-
<,
不等式两边约去,得(n-3)·(n-4)-4(n-4)<2×5×4,即n2-11n-12<0,解得-1又∵n∈N*,且n≥5,∴n=5,6,7,8,9,10,11.
11.规定C=,其中x∈R,m是正整数,且C=1,这是组合数C(n,m是正整数,且m≤n)的一种推广.
(1)求C的值;
(2)组合数的两个性质:①C=C;
②C+C=C是否都能推广到C(x∈R,m是正整数)的情形;若能推广,则写出推广的形式并给出证明,若不能,则说明理由.
【解】(1)C
=
=-C=-11 628.
(2)性质①不能推广,例如当x=时,
C有意义,但C无意义;
性质②能推广,它的推广形式是
C+C=C,x∈R,m为正整数.
证明:当m=1时,
有C+C=x+1=C;
当x≥2时,
C+C
=+
=(+1)
==C.
综上,性质②的推广得证.
一、填空题
1.有3张参观券,要在5人中确定3人去参观,不同方法的种数是________(用数字作答).
【解析】C=10(种).
【答案】10
2.(2013·宿迁高二检测)若从4台A型电视机和5台B型电视机中任选3台,要求A,B两种型号的电视机都要选,则不同的选法有________种(用数字作答).
【解析】CC+CC=70(种).
【答案】70
3.(2013·广州高二检测)从6名男生和4名女生中,选出3名代表,要求至少包含1名女生,则不同的选法共有________种.
【解析】C-C=100(种).
【答案】100
4.(2013·海安高二检测)南非世界杯足球赛第一阶段是小组赛,采用小组内单循环比赛形式(即组内任何两队之间比赛1场)已知参赛的32支球队平均分成8个小组,则小组赛总共要进行________场比赛.
【解析】8C=8×6=48(场).
【答案】48
5.(2013·常州高二检测)把4名男乒乓球选手和4名女乒乓球选手同时平均分成两组进行混合双打表演赛 ,不同的比赛分配方法有________种(混合双打是1男1女对1男1女,用数字作答)
【解析】每组两男两女有CC=36种分法,每组4人各有两种配对方法,故分配方法有36×2=72(种).
【答案】72
6.从正方体的6个面中选取3个面,其中有2个面不相邻的选法共有________种(用数字作答).
【解析】从6个面中任选3个面,有C=20种选法,排除掉3个面都相邻的种数,即8个角上3个面相邻的特殊情形,共8种,故符合条件的选法共有20-8=12种.
【答案】12
7.某地政府召集5家企业的负责人开会,已知甲企业有2人到会,其余4家企业各有1人到会,会上有3人发言,则这3人来自3家不同企业的可能情况有________种(用数字作答).
【解析】法一分2类:第1类甲企业有1人发言,有CC=12种情况.第2类甲企业没有人发言,有C=4种情况.
由分类计数原理得,可能情况的种数为12+4=16.
法二只有“甲企业2人都发言”不满足题意,则由间接法得可能情况的种数为C-CC=20-4=16.
【答案】16
8.在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息.若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为________.
【解析】与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息包括3类:
第1类与信息0110恰有两个对应位置上的数字相同,即从4个位置中选2个位置,使对应数字相同,其他2个不同,有C=6个信息符合.
第2类与信息0110恰有一个对应位置上的数字相同,即从4个位置中选1个位置,使对应数字相同,其他3个不同,有C=4个信息符合.
第3类与信息0110没有一个对应位置上的数字相同,即4个对应位置上的数字都不同,有C=1个信息符合.
由分类计数原理知,与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为6+4+1=11.
【答案】11
二、解答题
9.有两组平行线,第一组平行线有5条,第二组平行线有6条,第一组平行线与第二组平行线相交,问这两组平行线能构成多少个平行四边形?
【解】每一个平行四边形有两组对边平行,即两组对边平行的一个组合对应于一个平行四边形,而两组对边平行的组合数为CC=150.因此能构成150个平行四边形.
10.(2013·海门中学高二检测)从5名女同学和4名男同学中选出4人组成数学学习小组,按下列要求,各有多少种不同选法?
(1)男、女同学各2名;
(2)男、女同学分别至少有1名;
(3)在(2)的前提下,男同学甲与女同学乙不能同时选出.
【解】(1)C·C=60,
男、女同学各2名有60种.
(2)C·C+C·C+C·C=120,
男、女同学分别至少有1名有120种.
(3)120-(C+C·C+C)=99,
在(2)的前提下,男同学甲与女同学乙不能同时选出有99种.
11. (2013·唐山高二检测)现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作,有4名能胜任德语翻译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任),现在要从中挑选5名青年承担一项任务,其中3名从事英语翻译工作,2名从事德语翻译工作,则有多少种不同的选法?
【解】可以分为三类:
①让两项工作都能担任的青年从事英语翻译工作,有CC;
②让两项工作都能担任的青年从事德语翻译工作,有CC;
③让两项工作都能担任的青年不从事任何工作,有CC,
所以一共有CC+CC+CC=42(种)方法.
一、填空题
1.(2013·镇江高二检测)从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共有________种.
【解析】CA=18(种).
【答案】18
2.(2013·杭州高二检测)若从4名数学教师中任意选出2人,再把选出的2名教师任意分配到4个班级任教且每人任教2个班级,则不同的任课方案有________种(用数字作答).
【解析】C·C=36.
【答案】36
3.高三(1)班需要安排毕业晚会的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2个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是________(用数字作答).
【解析】先将4个音乐节目,1个曲艺节目排列,有A=120种排法,再将2个舞蹈节目插入其中的6个“空”,有A=30种插入方法,即得不同排法的种数是120×30=3 600.
【答案】3 600
4.(2013·无锡高二检测)A、B、C、D、E五人住进编号为1、2、3、4、5的五个房间,每个房间只住一人,则B不住2号房间,且B、C两人不住编号相邻房间的住法种数为________.
【解析】只考虑B、C不相邻,共有AA=72种方法,再排除B住2号房间,B、C不相邻CA=12种方法,故有AA-CA=60(种).
【答案】60
5.(2013·盐城高二检测)甲、乙等5名游客组团跟随旅游公司出去旅游,这5人被公司随机分配到某城市的A、B、C、D四个风景区观光,每个风景区至少有一名游客,则甲、乙两人不同在一个风景区观光的方案有________种(用数字作答).
【解析】CA-CA=216(种).
【答案】216
6.(2013·浙江部分重点中学三模)由三个数字1,2,3组成的五位数中,1,2,3都至少出现一次,则这样的五位数的个数为________(用数字作答).
【解析】在五位数中,若1出现1次,有C(C+C+C)=70个;若1出现2次,有C(C+C)=60个;若1出现3次,有CC=20个.因此这样的五位数的个数为70+60+20=150.
【答案】150
7.若把英语单词“hello”的字母顺序写错了,则可能出现的错误的种数是________.
【解析】5个字母进行全排列共有A=120种结果,字母中包含2个l,∴5个字母进行全排列的结果要除以2,共有60种结果,在这60种结果中只有一个是正确的,∴可能出现的错误的种数是60-1=59.
【答案】59
8.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,如图1-4-3是一种填法,则不同的填写方法共有________种.
图1-4-3
【解析】法一第一步确定第一行,有A种填法.
第二步确定第一列,有A种填法,这时剩下的空格就惟一确定了.
所以有A·A=12种填法.
法二由图可知,只要A,B,C三个位置上的数字确定,其他位置上的数字就确定了,区域A有C种填法,而区域B,C的数字可能相同可能不同,分2类讨论,所以不同的填写方法有CC+CC=12种.
【答案】12
二、解答题
9.6个女同志(其中有一个领唱)和2个男同志,分成两排表演.
(1)每排4人,问共有多少种不同的排法?
(2)领唱站在前排,男同志站在后排,还是每排4人,问有多少种不同的排法?
【解】(1)要完成这件事,需分三步:
第一步,先从8人中选4人站在前面,另4人站在后面,这共有C·C=70种不同方法;
第二步,前面4人进行排列,有A=24种方法;
第三步,后面4人也进行排列,有A=24种方法;
三步依次完成,才算这件事完成,故由分步计数原理有N=C·A·A=70×24×24=40 320种不同的排法.
(2)也分三步:
第一步,领唱在前面,还有三人必须从5个女同志中产生,因此共有C=5种方法.
第二步,第三步同(1)完全一样,所以共有C·A·A=2 880种不同的方法.
10.标号为A、B、C的三个口袋,A袋装有4个红色小球,B袋装有5个白色小球,C袋装有6个黄色小球,每次取2个不同颜色的小球,共有多少种不同的取法?
【解】C·C+C·C+C·C=74(种)
11.椭圆的长轴和短轴把椭圆分成4部分,现在用5种不同的颜料给这4部分涂色,要求共边两部分颜色互异,每部分只涂一色,问一共有多少种不同的涂色方法?
【解】法一如图所示,分别用A、B、C、D记这四块区域,A与C可同色,也可不同色,从而按照A、C涂色的异同将问题先分为两类,即A、C涂同色和A、C涂异色,再对每一类进行分步.
(1)给A、C涂同种颜色共有C种涂法,再给B涂色有4种涂法,最后给D涂色也有4种涂法,由分步计数原理,此时共有C×4×4种涂法.
(2)给A、C涂不同颜色共有A种涂法,再给B涂色有3种方法,最后给D涂色也有3种方法,此时共有A×3×3种涂法.
故由分类计数原理知,
共有C×4×4+A×3×3=260种涂法.
法二总体实施分步完成,可分三步:
第一步给A涂色;第二步给B涂色;第三步给C、D涂色.
(1)给A涂色有5种选择;
(2)给B涂色有4种选择;
(3)当C与A异色时,C有3种选择,D有3种选择,共9种选择;当C与A同色时,C有1种选择,D有4种选择,由分步计数原理知,共有5×4×(9+4)=260种涂色方法.
一、填空题
1.(2013·南京高二检测)(x-)8的展开式中,常数项为________.
【解析】Tr+1=Cx8-r(-)r=(-1)rCx8-2r,
令8-2r=0得r=4,∴T4+1=(-1)4C=70.
【答案】70
2.(2013·无锡高二检测)已知(x+2)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a1+a2+a3+a4=________.
【解析】令x=0得a0=24=16,令x=1得a0+a1+a2+a3+a4=81,
∴a1+a2+a3+a4=81-16=65.
【答案】65
3.(2013·辽宁高考改编)使(n∈N+)的展开式中含有常数项的最小的n为________.
【解析】Tr+1=C(3x)n-r=C3n-rxn-r,当Tr+1是常数项时,n-r=0,当r=2,n=5时成立.
【答案】5
4.(2013·盐城高二检测)(1-x2)10的展开式中第4r项和第r+2项的二次项系数相等,则r=________.
【解析】∵C=C,∴4r-1=r+1或4r-1=10-(r+1),
解之得r=2(r=舍去).
【答案】2
5.(2013·海门中学高二检测)若(x+)n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________(用数字作答).
【解析】(x+)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn.
令x=1,得a0+a1+a2+…+an=2n=64,
∴n=6,∴Tr+1=Cx6-r()r=Cx6-2r,
令6-2r=0得r=3,∴T3+1=C=20.
【答案】20
6.(2013·安徽高考)若的展开式中,x4的系数为7,则实数a=________.
【解析】含x4的项为Cx5=Ca3x4,∴Ca3=7,
∴a=.
【答案】
7.(2013·陕西高考改编)设函数f(x)=则当x>0时,f[f(x)]表达式的展开式中常数项为________.
【解析】∵f(x)=
∴当x>0时,f(x)=-<0,
∴f[f(x)]=f(-)==,
∴展开式中常数项为C()3=-C=-20.
【答案】-20
8.(2013·启东中学高二检测)已知C=C,设(3x-4)n=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+an(x-1)n,则a1+a2+…+an=________.
【解析】∵C=C,∴n=6+4=10.
令x=1得a0=(3-4)10=1,
令x=2得a0+a1+…+a10=210=1 024.
∴a1+a2+…+an=1 023.
【答案】1 023
二、解答题
9.在(-)10的展开式中,求:
(1)第4项的二项式系数,以及第4项的系数;
(2)常数项,并指出它是展开式的第几项.
【解】(1)第4项的二项式系数为C=120,第4项的系数为C(-)3=-15.
(2)Tr+1=C()10-r(-)r=(-)rCx.
令30-5r=0得r=6,T6+1=(-)6C=为第7项.
10.已知(-)n的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列,
(1)证明展开式中没有常数项;
(2)求展开式中所有的有理项.
【解】(1)证明:由题意2C·=1+C·()2,
即n2-9n+8=0,∴n=8或n=1(舍去).
∴Tr+1=C()8-r·(-)r
=(-)r·Cx·x-
=(-1)r·x(0≤r≤8,r∈Z).
若Tr+1是常数项,则=0,
即16-3r=0,
∵r∈Z且0≤r≤8,r无解,
∴展开式中没有常数项.
(2)若Tr+1是有理项,当且仅当为整数.
且0≤r≤8,r∈Z,得r=0,4,8,
即展开式中有三项有理项,分别是:
T1=x4,T5=x,T9=x-2.
11.(2013·南通高二检测)已知(1+m)n(m∈R+)展开式的二项式系数之和为256,展开式中含x项的系数为112.
(1)求,n的值;
(2)求(1+m)n(1-)6展开式中含x2项的系数.
【解】(1)设含x项为第r+1项,则Tr+1=C(m)r=Cmrx,
令=1,即r=2,
则Cm2=112,解得m=±2.
∵ m∈R+,∴m=2.
(2)因为(1+m)n(1-)6即(1+2)8(1-)6展开式的通项为C(2)rC(-)s,
即C2rC(-1)sx+(其中r=0,1,2,…,8;s=0,1,2,…,6),
令+=2,则3r+2s=12,
∴x2的系数为C(-1)6+C22C(-1)3+C24(-1)0=-1 119.
一、填空题
1.(a-b)7的展开式中,二项式系数最大的项是第________________________
项;系数最大的项是第________项.
【解析】展开式共8项,二项式系数最大的项是第4,第5项,系数最大的项为第5项.
【答案】4或55
2.(x+2y)5的展开式中,各项的二项式系数之和为___________________;
各项的系数之和为________.
【解析】二项式系数之和为25=32,各项系数之和为 (1+2×1)5=35=243.
【答案】32243
3.(2013·黑龙江高二检测)在(x+y)n的展开式中,若第七项系数最大,则n的值可能为________.
【解析】因第七项系数最大,所以展开式可能有12项,13项,14项,∴n=11,12或13.
【答案】11,12或13
4.若(a+b)n展开式中的第5项与第11项的二项式系数相等,则n=________.
【解析】∵C=C,∴4=n-10,∴n=14.
【答案】14
5.如图1-5-2,在杨辉三角中,斜线l的上方,从1开始按箭头所示的数组成一个锯齿形数列:1,3,3,4,6,5,10,…,记此数列为{an},则a21=________.
图1-5-2
【解析】此数列依次为C;C,C;C,C;C,C;…;C,C;…;a21=C==66.
【答案】66
6.C+C+C+…+C除以9的余数是________.
【解析】∵C+C+…+C=233
∴原式=233-1=811-1=(9-1)11-1
=[C911(-1)0+…+C9(-1)10]+C90(-1)11-1
=(C910-C99+C98-…+C)×9-2
∴余数为9-2=7.
【答案】7
7.(2013·宿迁高二检测)若(x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a0+a1+…+a11的值为________.
【解析】令x=-1得a0+a1+…+a11=-2.
【答案】-2
8.(2013·舟山高二检测)若多项式x+x10=a0+a1(x+1)+…+a9(x+1)9+a10(x+1)10,则a0+a2+…+a8=________.
【解析】令x=0得0=a0+a1+…+a9+a10; ①
令x=-2得-2+(-2)10=a0-a1+a2-…-a9+a10. ②
①+②得
210-2=2a0+2a2+…+2a10,
∴a0+a2+…+a10=29-1,
又由x10的系数为1知,a10=1,
∴a0+a2+…+a8=29-1-1=510.
【答案】510
二、解答题
9.(2013·宿迁高二检测)已知(1+2x)n的二项展开式中,某一项的系数是它前一项系数的2倍,是它后一项系数的.
(1)求n的值;
(2)求(1+2x)n的展开式中系数最大的项.
10.已知等式(x2+2x+2)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a9(x+1)9+a10(x+1)10,其中ai=(i=0,1,2,…,10)为实常数.
11.(2013·镇江高二检测)(1)用二项式定理证明:2n+2·3n+5n-4(n∈N*)能被25整除;
(2)证明:()n-1<(n∈N*,且n≥3).
【证明】(1)当n=1时,左边=25,显然成立;
当n≥2时,2n+2·3n+5n-4
=4·6n+5n-4=4·(5+1)n+5n-4=4·(C5n+C5n-1+…+C52+C5+C)+5n-4
=4×25·(C5n-2+C5n-3+…+C)+4·C5+4·C+5n-4
=4×25·(C5n-2+C5n-3+…+C)+25n,能被25整除.
(2)要证()n-1<成立,只需证()n-1>.
当n≥3时:
而()n-1=(1+)n-1=C+C·+C·()2+…+C·()n-1
=1++C·()2+…+()n-1>,所以原不等式成立.