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n!(nm)!排列、组合及二项式定理
一、计数yi分类加法计数原理和分步乘法计数原理
1.分类加法计数原理定义完成一件事,可以有n类办法,在第一类办法中有m1种方法,在第二类办法中有m2种方法,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么,完成这件事情共有Nm1+m2+mn种不同的方法2分步乘法计数原理定义完成一件事情需要经过n个步骤,缺一不可,做第一步有m1种方法,做第二步有m2种方法,做第n步有mn种方法,那么完成这件事共有Nm1m2mn种不同的方法3分类加法计数原理与分步乘法计数原理区别与联系联系;都涉及完成一件事情的不同方法的种数区别:分类加法计数原理与分类有关,各种方法相互独立,用其中的任一种方法都可以完成这件事;分步乘法计数原理与分步有关,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成
4.分类分步标准(分类就是一步到位,
(1)类与类之间要互斥;
(2)总数完整。分步是局部到位,
(1)按事件发生的连贯过程进行分步;2)步与步之间相互独立,互不干扰;
(3)保证连续性。排列与组合1排列
(1)排列定义:从n个不同元素中,任取m(mn)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
(2)排列数公式:AmnCmAm=n(n1)(n2)(nm1)nm或写成Amn.特殊:Ann=n!=n(n-1)!
(3)特征:有序且不重复
2.组合
(1)组合定义:从n个不同元素中,任取m(mn)个元素组成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合m!(nm)!m!
(2)组合数公式:Cmnn!写成XXX(n1)(n2)(nm1)=或
(3)组合数的性质CmnCnnm;Cmn1CmnCmn
(4)特征:有序且不重复
3.排列与组合的区别与联系:区别:排列有序,组合无序联系:排列可视为先组合后全排
4.基本原则:(1)先特殊后一般;
(2)先选后排;
(3)先分类后分步。排列组合的应用(常用方法:直接法,间接法)
1.抽取问题:(1)关键:特殊优先;
(2)题型:把n个相同的小球,一次性的放入到m个不同的盒子中(nm),每个盒子至少1个,有多少种不同的方法?Cmn把n个相同的小球,依次性的放入到m个不同的盒子中(nm),每个盒子至少1个,有多少种不同的方法?Amn把n个相同的小球,放入到m个不同的盒子中(nm),每个盒子放球数目不限,有多少种不同的方法?mn把n个不同的小球,放入到m个不同的盒子中(nm),每个盒子至少1个,有多少种不同的方法?Amn把n个相同的小球,依次性的放入到m个不同的盒子中(nm),每个盒子至多1个,有多少种不同的方法?Cn1隔板法
2.排序问题:特殊优先
(1)排队问题:A如果对n个元素进行(其中有m个元素的位置固定,k个元素的对n个元素做不重复排序Ann;对n个元素进行(其中有m个元素的位置固定)排列Ann;mm位置固定)排列AnnAmAmKK;相邻问题捆绑法(注意松绑);不相邻问题:(a)一方不相邻先排没要求的元素,再把不相邻的元素插入空位;(b)互不相邻先排少的在插入多的;
(2)数字问题;各位相加为奇数的-奇数的个数是奇数;各位相加为偶数的-奇数的个数是偶数;组成n为偶数(奇数)的数-特殊优先法;能被n整除的数-特殊优先法;比某数大的数,比某数小的数或某数的位置-从大于(小于)开始排,再排等于;
(3)着色问题:区域优先-颜色就是分类点;颜色优先-区域就是分类点.
(4)几何问题:点、线、面的关系一般均为组合问题;图中有多少个矩形C62C42;从AA到B的最短距离C
(5)分组、分配问题:非均分不编号;n个不同元素分成m组,每组元素数目均不B相等,且不考虑各组间的顺序,不考虑是否分尽-CCn-m1m1m2nCm3nm
2.非均分编号;n个不同元素分成m组,每组组元素数目均不相等,且考虑各组间的顺序,不考虑是否分尽n-m1CCm1m2nCm3nm
XXX均分不编号;n个不同元素分成m组,其中有k组元素数目均相等,且不考虑各组间的顺序,不考虑是否分尽n-m1CCm1m2nCm3nm
XXX均分编号;n个不同元素分成m组,其中有k组元素数目均相等,且考虑各组间的顺序,不考虑是否分尽C(Cm1m2nn-m1Cm3nm
XXX)Amkm取得最大值;当n为奇数时,中间的两项的二项式系数
二、二项式定理
1.定理:(ab)nC0nanb0C1nan1bC2nan2b2CrnanrbrCnna0bn(r0,
1,2,n)
2.二项展开式的通项Tr1Crnanrbr,r0,
1,2,n,其中Crn叫做二项式系数
3.二项式系数的性质对称性:与首末两端“等距离”两项的二项式系数相等,即C0nCnn,C1nCnn
1,CknCnnk,.最大值:当n为偶数时,中间的一项的二项式系数nC2nC,相等,且同时取得最大值Cnn-12nn+122各二项式系数的和aC0nC1nC2nCknCnn2n;1nnbC0nC2nC2rC1nC3nC2r12n2n
1.二项式定理的应用:1.求通项;Tr+1=Cran-rbrn
2.含_r的项:项的系数;二项式系数。
3.常数项(含_r的项中r=0)整数项(含_r的项中rN)有理项(含_r的项中rZ)无理项(含_r的项中rZ)
4.项的系数和:(1)已知多项式f(_)=(a+b_)n(a,b0)=a0+a1_+a2_2+an_n:a0=f(0)a0+a1+a2+an=f
(1)=(a+b)n;|a0|+|a1|+|a2|+|an|=f
(1)=(a+b)n;a0+a2+a4+=a1+a3+a5+=f
(1)+f(-1)2f
2;(a0+a2+a4+)2-(a1+a3+a5+)2=f
(1)f(-1)。
(2)已知多项式f(_)=(a-b_)n(a,b0)=a0+a1_+a2_2+an_n:a0=f(0)a0+a1+a2+an=f
(1)=(a-b)n;|a0|+|a1|+|a2|+|an|=f(-1)=(a+b)n;a0+a2+a4+=a1+a3+a5+=f
(1)+f(-1)2f
2;(a0+a2+a4+)2-(a1+a3+a5+)2=f
(1)f(-1)。
(3)已知多项式f(_)=(a_-b)n(a,b0)=a0+a1_+a2_2+an_n:令g(_)=(-1)n(b-a_)na0=f(0)a0+a1+a2+an=f
(1)=(a-b)n;|a0|+|a1|+|a2|+|an|=|(-1)n|g(-1)a0+a2+a4+=f
(1)+2f(-1);a1+a3+a5+=f
;2(a0+a2+a4+)2-(a1+a3+a5+)2=f
(1)f(-1)。
(4)已知多项式f(_)=(b)n(a,b0)=a0+a1_+a2_2+an_n:令g(_)=(-1)n(a_+b)na0=f(0)a0+a1+a2+an=f
(1)=(a-b)n;|a0|+|a1|+|a2|+|an|=|(-1)n|g
(1)a0+a2+a4+=f
(1)+2f(-1);a1+a3+a5+=f
;2(a0+a2+a4+)2-(a1+a3+a5+)2=f
(1)f(-1)。
5.最值问题:二项式系数最大:(a)当n为偶数时,二项式系数中,C22最大;(b)当n为奇数时,二项式系数中,Cn-1和Cn-1最大nnn2n项的是系数最大:CrT=1表示第r+1项的系数Tr+1C个项都为正数时CT(a)CTr+2Cr+1TrCTr+1最大;Tr+1C一项为正一项为负时CT(b)CTr+3Cr+1Tr-1CTr+1最大
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