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1、专题七 概率与统计第1讲 计数原理、二项式定理 1.分类计数原理和分步计数原理 如果每种方法都能将规定的事件完成,则要用分类 计数原理将方法种数相加;如果需要通过若干步才 能将规定的事件完成,则要用分步计数原理将各步 的方法种数相乘.2.排列与组合(1)排列: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.从n个不同元素中 取出m个元素的排列数公式是=n(n-1)(n-2)(n-m+1)或写成=.(2)组合:从n个不同元素中,任取m(mn)个 元素合成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元 素的一个组合.从n个不同元素中取出m个元素
2、的组 合数公式是 或写成(3)组合数的性质=,=+.3.二项式定理(1)定理:(a+b)n=an+an-1b+an-2b2+an-rbr+bn(r=0,1,2,n).(2)二项展开式的通项 Tr+1=an-rbr,r=0,1,2,n,其中 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=,=,=,.最大值:当n为偶数时,中间的一项的二项式系数 取得最大值;当n为奇数时,中间的两项的二项 式系数,相等,且同时取得最大值.各二项式系数的和 a.+=2n;b.+=+.=2n=2n-1.一、两个计数原理的应用 例1 某中学拟于下学期在高一年级开设矩阵与
3、变换、信息安全与密码、开关电路与布尔代数等三门数学选修课程,在计划任教高一年级的10名数学教师中,有3人只能任教矩阵与变换,有2人只能任教信息安全与密码,另有3人只能任教开关电路与布尔代数,这三门课程都能任教的只有2人,现要从这10名教师中选出9人,分别担任这三门选修课程的任课教师,且每门课程安排3名教师任教,则不同的安排方案共有.思维启迪 本题可以根据已知条件作出韦恩图,然后分4种情况讨论没有任教的老师,得到答案.解析 按逻辑顺序作出如图所示的韦恩图.由韦恩图知,没有任教的老师可分为4类情况.第一类,没有任教的老师是只能任教信息安全与密码的2位教师中的一位,则任教信息安全与密码的老师由三门课
4、都能任教的2位老师来补充,有2种选法;第二类,没有任教的老师来自于三门课都能任教的2位老师中的一位,则剩下的一位老师只能任教信息安全与密码,有2种选法;第三类,没有任教的老师来自于只能任教矩阵与变换的3位老师中的一位,则需从三门课都能任教的2位老师中选1位来补充,共有32种选法;第四类,没有任教的老师来自于只能任教开关电路与布尔代数的3位老师中的一位,则需从三门课都能任教的2位老师中选1位来补充,共有32种选法,故共有2+2+32+32=16种选法.探究提高 解决此类题目的难点在于根据谁来分类,分类的标准是什么,故考虑问题时,首先要注意分类讨论的对象和分类讨论的标准.变式训练1(1)(2009湖南理,5)从10名大学毕业生中选3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为()答案 16