1.分类计数原理(也称加法原理):做一件事情,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N= 种不同的方法.
2.分步计数原理(也称乘法原理):做一件事情,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N= 种不同的方法.
3.一般地说,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.
4.从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有排列的个数,叫做从 个为不同元素中取出m个元素的排列数,用符号Amn表示.排列数公式Amn = 5.n个不同元素全部取出的一个排列,叫做n个不同元素的一个全排列,全排列数用Ann表示,它等于自然数从1到n的连乘积,自然数从1到n的连乘积叫做n的阶乘,用 表示.
6.一般地说,从n个不同元素中,任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
7.从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号Cmn表示.
组合数公式 = =
8.排列与组合的共同点,就是都要“从n个不同元素中,任取 个元素”,而不同点就是前者要“按一定的顺序成一列”,而后者却是“不论怎样的顺序并成一组”.
排列、组合的概念具有广泛的实际意义,解决排列、组合问题,关键要搞清楚是否与元素的顺序有关。复杂的排列、组合问题往往是对元素或位置进行限制,因此掌握一些基本的排列、组合问题的类型与解法对学好这部分知识很重要。
一. 特殊元素(位置)用优先法:把有限制条件的元素(位置)称为特殊元素(位置),对于这类问题一般采取特殊元素(位置)优先安排的方法。
例1.6人站成一横排,其中甲不站左端也不站右端,有多少种不同站法?
二. 相邻问题用捆绑法:对于要求某几个元素必须排在一起的问题,可用“捆绑法”:即将这几个元素看作一个整体,视为一个元素,与其他元素进行排列,然后相邻元素内部再进行排列。
例2.5个男生和3个女生排成一排,3个女生必须排在一起,有多少种不同排法?
三. 不相邻问题用插空法:元素不相邻问题,可以先将其他元素排好,然后再将不相邻的元素插入已排好的元素位置之间和两端的空中。
例3. 7人排成一排,甲、乙、丙3人互不相邻有多少种排法?
四. 定序问题用除法:对于在排列中,当某些元素次序一定时,可用此法。解题方法是:先将n个元素进行全排列有 种, 个元素的全排列有 种,由于要求m个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到调序的作用,即若n个元素排成一列,其中m个元素次序一定,则有 种排列方法。
例4. 由数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的六位数有多少个?
五. 分排问题用直排法:对于把几个元素分成若干排的排列问题,若没有其他特殊要求,可采取统一成一排的方法求解。
例5. 9个人坐成三排,第一排2人,第二排3人,第三排4人,则不同的坐法共有多少种?
六.“小团体”排列问题中先整体后局部的策略
例6. 7个人排成一行,甲乙两人间恰有3人的排法共有多少种?
七. 复杂问题用排除法:对于某些比较复杂的或抽象的排列问题,可以采用转化思想,从问题的反面去考虑,先求出无限制条件的方法种数,然后去掉不符合条件的方法种数。在应用此法时要注意做到不重不漏。
例7. 四面体的顶点和各棱中点共有10个点,取其中4个不共面的点,则不同的取法共有( )A. 150种B. 147种C. 144种D. 141种
八. 多元问题用分类法:按题目条件,把符合条件的排列、组合问题分成互不重复的若干类,分别计算,最后计算总数。
例8.已知直线 中的a,b,c是取自集合{-3,-2,-1,0,1,2,3}中的3个不同的元素,并且该直线的倾斜角为锐角,求符合这些条件的直线的条数。
九. 排列、组合综合问题用先选后排的策略:
例9. 将4名教师分派到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分派方案共有多少种?
十. 隔板模型法:常用于解决整数分解型排列、组合的问题。
例10. 有10个三好学生名额,分配到6个班,每班至少1个名额,共有多少种不同的分配方案?
练习题:
1、4人跑4×100米接力赛,(1)甲、乙都不跑第一棒的安排方法有 种,
(2)甲不跑第一棒,乙不跑第四棒的安排方法有 种,
(3)甲不跑第一棒也不跑第四棒的安排方法有 种。
2、用0、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有 个
3、平面上4条平行直线与另外5条直线互相垂直,则它们构成的矩形共有 个
4、从四台甲型和五台乙型电视机中任意取出三台,其中至少要有甲型与乙型各一台,则不同的取法有 种。
5、在一个正六边形的六个区域栽种观赏植物,要求同一块中种同一种植物,相邻的两块种不同的植物,现有4种不同的植物可供选择,则有 种栽种方案。
6、从0、1、2、…、9这十个数字中取出三个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的五位数,共有 个。
7、4个不同的小球,放入编号为1、2、3、4的四个盒中,恰有一个空盒的放法
有 种;恰有两个空盒的放法有 种。
8、将标号为1、2、…、10的10个球放入标号为1、2、…、10的10个盒子内,每个盒内放一球,则恰好有3个球的标号与其所在盒子的标号不一致的放法共
有 种。
9、5名学生和3名老师站成一排照相,3名老师必须站在一起的不同排法有 种
10.4名男生和3名女生排成一排,其中有且仅有两名女生相邻的排法有 种
11、6人站成一排,其中甲、乙、丙不全相邻的排法共有 种。
12.要使品种不同的4棵杨树和3棵柳树栽一行。任何两棵柳树不相邻的栽
有 种;杨柳相间的栽法有 种。
13、7个人排成一行照相,其中甲、乙要求在一起,丙、丁要求分开,则不同的排法有 种。
14、三个人坐在一排8个座位上,若每人左右两边豆都有空位,那么共有 种不同的坐法。
15、7个人排成一行,其中甲、乙、丙按自左至右的顺序不变的排法有 种。
16、从1、2、3、…、9这9个数中任取7个数,按从小到大的顺序排成一列,则不同排列的个数是 。
17、7个人排成一行,甲、乙两人间恰有3人的排法共有 种
18.马路上有编号为1, 2, 3, 4…..10的十盏路灯,为节约用电,又不影响照明可以把其中的三盏关掉,但不能关掉相邻的两盏,也不能关掉两端的路灯,则满足条件的关灯方法种数有_______种.
19、6本不同的书,按照以下要求处理,各有几种分法?
(1)一堆一本,一堆两本,一堆三本;
(2)甲得一本,乙得两本,丙得三本;
(3)一人得一本,一人得两本,一人得三本;
(4)平均分给甲、乙、丙三人;
(5)平均分成三堆。
20、6个人进两间屋子,各有多少种分配方法?
(1)每屋都进3人;
(2)每屋至少进1人;
(3)每屋至少进2人;
高考题汇编
1.(2009宁夏海南卷)7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动。若每天安排3人,则不同的安排方案共有________________种(用数字作答)。
2.(2009浙江卷理)甲、乙、丙 人站到共有 级的台阶上,若每级台阶最多站 人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是 (用数字作答).
3.(2009北京卷文)用数字1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数为 ( )A.8B.24C.48D.120
4.(2009北京卷理)用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( ) A.324 B.328 C.360 D.648
5.(2009全国卷Ⅱ文)甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中恰有1门相同的选法有 (A)6种 (B)12种 (C)24种 (D)30种
6. (2009全国卷Ⅱ理)甲、乙两人从4门课程中各选修2门。则甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法共有 A. 6种 B. 12种 C. 30种 D. 36种
7.(2009辽宁卷理)从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有
(A)70种 (B) 80种 (C) 100种 (D)140种
8.(2009重庆卷)将4名大学生分配到3个乡镇去当村官,每个乡镇至少一名,则不同的分配方案有 种(用数字作答).
9.(2009湖南卷)从10名大学生毕业生中选3个人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数位 ( )
A 85 B 56 C 49 D 28
10.(2009湖北卷理)将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为
11.(2009陕西卷文)从1,2,3,4,5,6,7这七个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数,其中奇数的个数为
(A)432 (B)288 (C) 216 (D)108
12.(2009湖北卷文)从5名志愿者中选派4人在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有一人参加,星期六有两人参加,星期日有一人参加,则不同的选派方法共有
A.120种 B.96种 C.60种 D.48种
13.(2009湖南卷文)某地政府召集5家企业的负责人开会,其中甲企业有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的种数为( )
A.14 B.16 C.20 D.48
14.(2009全国卷Ⅰ)甲组有5名男同学、3名女同学;乙组有6名男同学、2名女同学,若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有( )
(A)150种(B)180种 (C)300种(D)345种
音美班案:二项式定理
1.(a+b)n= (n∈N),这个公式称做二项式定理,右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,其中的系数 叫做二项式系数.式中的 叫做二项展开式的通项,用Tr+1表示,即通项公式Tr+1= 是表示展开式的第r+1项.
2.二项式定理中,二项式系数的性质有:
① 在二项式展开式中,与首末两项“等距离”的两项二项式系数相等,即:
② 如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大,即当n是偶数时,n+1是奇数,展开式共有n+1项,中间一项,即:第 项的二项式系数最大,为 ;当n是奇数时,n+1是偶数,展开式共有n+1项,中间两项,即第 项及每 项,它们的二项式系数最大,为 ③ 二项式系数的和等于?????????,即????????????④ 二项展开式中,偶数项系数和等于奇数项的系数和
3.对二项式定理的考查主要有以下两种题型:
(1)求二项展开式中的指定项问题:方法主要是运用二项式展开的通项公式;
(2)求二项展开式中的多个系数的和:此类问题多用赋值法;要注意二项式系数与项的系数的区别;求二项式所有项的系数和,可采用“特殊值取代法”,通常令字母变量的值为1
例1.(1)若(ax-1)5的展开式中x3的系数是-80,则实数a的值是
(2)(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+……+(1+x)6展开式中x2项的系数为 .
(3)若 ,则 的值是( )A. B.1 C.0D.2
例2. 已知二项式 ,(n∈N )的展开式中第5项的系数与第3项的系数的比是10:1,求展开式中各项的系数和
练习题:
1.(2009重庆卷文) 的展开式中 的系数是( ).
A.20B.40C.80D.160
2.(2009重庆卷理) 的展开式中 的系数是( )
A.16B.70C.560D.1120
3.(2009浙江卷理)在二项式 的展开式中,含 的项的系数是( ) . A. B. C. D.
4.(2009四川卷) 的展开式的常数项是 (用数字作答)
5.(2009湖南卷文)在 的展开式中, 的系数为 (用数字作答).
6.(2009湖南卷)在 的展开式中, 的系数为_____(用数字作答)
7.(2009全国卷Ⅰ) 的展开式中, 的系数与 的系数之和等于 。
8. 的展开式中 的系数是( )A. B. C.3D.4
9. 展开式中的常数项为( ) A.1 B. C. D.
10.若(x+ )n的展开式中前三项的系数成等差数,则展开式中x4项的系数为( )(A)6 (B)7 (C)8 (D)9
11.设 则 中奇数的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
12. 的展开式中常数项为 ;各项系数之和为 .(用数字作答)
13. 展开式中 的系数为_______________。
音美班案 等可能性事件的概率
等可能性事件的概率:如果一次试验由n个基本事件组成,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率是 .如果某个事件A包含的结果有m个,那么事件A的概率:
例1.从数字1,2,3,4,5中任取3个,组成没有重复数字的三位数,计算:
①这个三位数字是5的倍数的概率;
②这个三位数是奇数的概率;
③这个三位数大于400的概率.
例2. 在一次口试中,要从20道题中随机抽出6道题进行回答,答对了其中的5道就获得优秀,答对其中的4道就可获得及格.某考生会回答20道题中的8道题,试求:(1)他获得优秀的概率是多少?(2)他获得及格与及格以上的概率有多大?
音美班教学案 互斥事件有一个发生的概率
1.如果事件A、B互斥,那么事件A+B发生的概率,等于 .即P(A+B)= .
2.由于 是一个必然事件,再加上 ,故 ,于是 ,这个公式很有用,常可使概率的计算得到简化.当直接求某一事件的概率较为复杂时,可转化去求其对立事件的概率.
例3.袋中有红、黄、白3种颜色的球各1只,从中每次任取1只,有放回地抽取3次,求:(1)3只全是红球的概率.(2)3只颜色全相同的概率.(3)3只颜色不全相同的概率.(4)3只颜色全不相同的概率.
变式训练1:盒中有6只灯泡,其中2只是次品,4只是正品,从其中任取两只,试求下列事件的概率:
① 取到两只都是次品;
② 取到两只中正品、次品各1只;
②取到两只中至少有1只正品.
音美班教学案 相互独立事件同时发生的概率
1.事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率 ,这样的两个事件叫独立事件.
2.设A,B是两个事件,则A?B表示这样一个事件:它的发生,表示事件A,B ,类似地可以定义事件A1?A2?……An.
3.两个相互独立事件A,B同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积,即P(A?B)
= 一般地,如果事件 相互独立,那么:P(A1?A2……An)= .
4.n次独立重复试验中恰好发生 次的概率:如果在一次试验中某事件发生的概率是P,那么在 次独立重复试验中这个事件恰好发生 次的概率是 .
例4. 两台雷达独立工作,在一段时间内,甲雷达发现飞行目标的概率是0.9,乙雷达发现目标的概率是0.85,计算在这一段时间内,下列各事件的概率:
(1)甲、乙两雷达均未发现目标;
(2)至少有一台雷达发现目标;
(3)至多有一台雷达发现目标
变式训练2:甲、乙、丙三人分别独立解一道题,甲做对的概率为 ,甲、乙、丙三人都做对的概率是 ,甲、乙、丙三人全做错的概率是 .
(1)求乙、丙两人各自做对这道题的概率;
(2)求甲、乙、丙三人中恰有一人做对这一道题的概率.
音美班教学案 离散型随机变量的分布列 期望与方差(理)
1.如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做 ,随机变量通常用希腊字母 , 等表示.
2.如果随机变量可能取的值 ,那么这样的随机变量叫做离散型随机变量.
3.从函数的观点来看,P( =xk)=Pk,k=1, 2, …,n,…称为离散型随机变量 的概率函数或概率分布,这个函数可以用 表示,这个 叫做离散型随机变量的分布列.
4.离散型随机变量分布列的性质
(1) 所有变量对应的概率值(函数值)均为非负数,即 .
(2) 所有这些概率值的总和为 即 .
5.二项分布:如果在一次试验中某事件发生的概率为P,那么在n次独立重复试验中这个事件恰好发生k次的概率 ,由于 是二项式展开式 的通项,所以称这个分布为二项分布列,记作
6.若离散型随机变量 的分布列为 .则称 为 的数学期望.它反映了离散型随机变量取值的平均水平.
7.对于随机变量 ,称 为 的方差. 的算术平方根 叫做 的标准差.随机变量 的方差与标准差都反映了随机变量取值的 .
8.数学期望与方差的性质:若 ( 为随机变量),则 , .
9.服从二项分布的随机变量 的期望与方差:若 ,
1.(2008重庆)从编号为1,2,…,10的10个大小相同的球中任取4个,则所取4个球的最大号码是6的概率为( ) (A) (B) (C) (D)
2.(2008山东)在某地的奥运火炬传递活动中,有编号为1,2,3,…,18的18名火炬手.若从中任选3人,则选出的火炬手的编号能组成3为公差的等差数列的概率为( ) (A) (B) (C) (D)
3.(2008福建)某一批花生种子,如果每1粒发牙的概率为 ,那么播下4粒种子恰有2粒发芽的概率是( )A. B. C. D.
4.(2009重庆卷)锅中煮有芝麻馅汤圆6个,花生馅汤圆5个,豆沙馅汤圆4个,这三种汤圆的外部特征完全相同。从中任意舀取4个汤圆,则每种汤圆都至少取到1个的概率为( )
A. B. C. D.
5.(2009重庆卷)12个篮球队中有3个强队,将这12个队任意分成3个组(每组4个队),则3个强队恰好被分在同一组的概率为( )
A. B. C. D.
6.(2009山东卷文)在区间 上随机取一个数x, 的值介于0到 之间的概率为( ).A. B. C. D.
7.(2009山东卷理)在区间[-1,1]上随机取一个数x, 的值介于0到 之间的概率为( ) A. B. C. D.
8.(2009安徽卷)从长度分别为2、3、4、5的四条线段中任意取出三条,则以这三条线段为边可以构成三角形的概率是________。
9.(2009北京卷)某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是 ,遇到红灯时停留的时间都是2min.(Ⅰ)求这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率;
(文)(Ⅱ)这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是4min的概率.
(理)(Ⅱ)求这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间 的分布列及期望.
10.(2009重庆卷文)某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2株.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为 和 ,且各株大树是否成活互不影响.求移栽的4株大树中:(Ⅰ)至少有1株成活的概率;(Ⅱ)两种大树各成活1株的概率.
10.(2009重庆卷理)某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2株.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为 和 ,且各株大树是否成活互不影响.求移栽的4株大树中:
求:(Ⅰ)两种大树各成活1株的概率;(Ⅱ)成活的株数 的分布列与期望.
11.(2009全国卷Ⅰ)甲、乙二人进行一次围棋比赛,约定先胜3局者获得这次比赛的胜利,比赛结束。假设在一局中,甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,各局比赛结果相互独立。已知前2局中,甲、乙各胜1局。
(文)(Ⅰ)求再赛2局结束这次比赛的概率;(Ⅱ)求甲获得这次比赛胜利的概率。
(理)(I)求甲获得这次比赛胜利的概率;(II)设 表示从第3局开始到比赛结束所进行的局数,求 得分布列及数学期望。
12.(2009全国卷Ⅱ)某车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组有10名工人,其中有6名女工人。现采用分层抽样(层内采用不放回简单随即抽样)从甲、乙两组中共抽取4名工人进行技术考核。(Ⅰ)求从甲、乙两组各抽取的人数;
(Ⅱ)求从甲组抽取的工人中恰有1名女工人的概率;
(文)(Ⅲ)求抽取的4名工人中恰有2名男工人的概率。.
(理)(III)记 表示抽取的3名工人中男工人数,求 的分布列及数学期望。
13.(2009江西卷)某公司拟资助三位大学生自主创业,现聘请两位专家,独立地对每位大学生的创业方案进行评审.假设评审结果为“支持”或“不支持”的概率都是 .若某人获得两个“支持”,则给予10万元的创业资助;若只获得一个“支持”,则给予5万元的资助;若未获得“支持”,则不予资助.求:
(文)(1) 该公司的资助总额为零的概率;(2)资助总额超过15万元的概率.. (理)令 表示该公司的资助总额.(1) 写出 的分布列;(2) 求数学期望 .
14.(2008陕西省理)某射击测试规则为:每人最多射击3次,击中目标即终止射击,第 次击中目标得 分,3次均未击中目标得0分.已知某射手每次击中目标的概率为0.8,其各次射击结果互不影响.(Ⅰ)求该射手恰好射击两次的概率;
(Ⅱ)该射手的得分记为 ,求随机变量 的分布列及数学期望.
15.(2009浙江卷理)在 这 个自然数中,任取 个数.
(I)求这 个数中恰有 个是偶数的概率;
(II)设 为这 个数中两数相邻的组数(例如:若取出的数为 ,则有两组相邻的数 和 ,此时 的值是 ).求随机变量 的分布列及其数学期望 .
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