排列组合和概率二项式定理320041214

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排列组合与二项式定理

排列组合与二项式定理

排列组合与二项式定理排列组合与二项式定理是概率论和组合数学中重要的概念和定理。

它们在数学、统计学、计算机科学等领域中具有广泛的应用。

本文将介绍排列组合和二项式定理的概念、性质和应用,并探讨它们之间的关系。

一、排列组合的概念和性质排列和组合是组合数学中的基本概念,用于计算事物的不同排列和组合方式。

1. 排列:排列是指从若干个元素中选择一部分元素按照一定的顺序进行排列。

设有n个元素,要从中选择r个元素进行排列,有P(n,r)种排列方式。

排列的计算公式为P(n,r) = n! / (n-r)!2. 组合:组合是指从若干个元素中选择一部分元素进行组合,不考虑元素的顺序。

设有n个元素,要从中选择r个元素进行组合,有C(n,r)种组合方式。

组合的计算公式为C(n,r) = n! / (r!(n-r)!)排列和组合的计算公式是基于阶乘的,阶乘表示从1到某个正整数的连乘积。

排列和组合的性质包括交换律、结合律和分配律等。

二、二项式定理的概念和性质二项式定理是代数中的一个重要定理,用于展开二项式的幂。

二项式是两个项的和,形式为 (a + b)^n,其中a和b为实数或变量,n为非负整数。

二项式定理的表达式为:(a + b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b + C(n,2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n,n-1)ab^(n-1) + C(n,n)b^n其中C(n,r)为组合数,表示从n个元素中选择r个元素进行组合的方式数。

二项式定理的性质包括二项式系数的对称性、二项式系数的递推性和二项式系数与排列组合的关系等。

三、排列组合与二项式定理的应用排列组合和二项式定理在许多领域中有广泛的应用。

1. 概率论:排列组合和二项式定理用于计算事件的可能性和概率。

通过组合数可以计算从一组元素中选择特定数量的元素的概率。

2. 统计学:排列组合和二项式定理用于计算事件的组合和排列数量,从而分析数据的分布和规律。

排列组合二项式定理

排列组合二项式定理

排列组合和二项式定理一、排列组合1.1 排列排列是指从一组元素中选取一部分进行操作,按照一定的顺序进行排列。

在排列中,每个元素只能使用一次。

例如,从1、2、3这三个元素中选出两个进行排列,可以得到以下6个排列: 12、13、21、23、31、32。

排列的数目可以用符号P表示,表示从n个元素中选取r 个进行排列。

排列数的计算公式如下所示: P(n, r) = n! / (n - r)!其中,!表示阶乘,例如4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24。

1.2 组合组合是指从一组元素中选取一部分进行操作,不考虑元素的顺序。

与排列不同,组合中的元素只有选择与不选择两种情况。

例如,从1、2、3这三个元素中选出两个进行组合,可以得到以下三个组合: 12、13、23。

组合的数目可以用符号C表示,表示从n个元素中选取r 个进行组合。

组合数的计算公式如下所示: C(n, r) = n! / (r! × (n - r)!)二、二项式定理二项式定理是代数学中的一个重要定理,用于展开任意幂的二项式。

二项式定理公式如下所示: (a + b)^n = C(n, 0) × a^n × b^0 + C(n, 1) × a^(n-1) × b^1 + C(n, 2) × a^(n-2) × b^2 + … + C(n, n) × a^0 × b^n其中,C(n, r)表示组合数,表示从n个元素中选取r个进行组合。

a和b表示两个变量,n表示幂。

在二项式定理中,展开后的式子包含了各个组合数和变量的乘积,这些乘积的和即为二项式定理的展开结果。

二项式定理在代数学中有着广泛的应用,它可以用于计算各种复杂的代数表达式的展开结果。

二项式定理也是高中数学课程中常见的内容,通过学习二项式定理,可以帮助学生更好地理解代数学中的概念。

排列组合二项式定理

排列组合二项式定理

排列组合与二项式定理一、排列与组合简介在概率论和组合数学中,排列和组合是两个重要的概念。

排列和组合通常被用来描述从给定的有限集合中选择若干元素的方式。

排列指的是从一组元素中选择若干不同的元素并按照一定的顺序排列的方式。

对于一个有n个元素的集合,从中选择r个元素进行排列的方式数目记作P(n, r)。

排列主要有两种情况:1.重复元素情况下的排列,即元素可重复使用。

此时,P(n, r) = n^r.2.不重复元素情况下的排列,即元素不可重复使用。

此时,P(n, r) = n(n-1)(n-2)…(n-r+1) = n!/(n-r)!.组合指的是从一组元素中选择若干不同的元素,而不考虑元素的顺序的方式。

对于一个有n个元素的集合,从中选择r个元素进行组合的方式数目记作C(n, r)。

组合的计算公式为:C(n, r) = n!/[(n-r)!*r!].二、二项式定理的概念与展开二项式定理是高中数学中非常重要的一个定理,也是排列组合理论的重要应用。

它用于展开一个二项式的幂。

二项式定理的公式为:(x+y)^n = C(n,0)x ny^0 + C(n,1)x(n-1)y^1 + C(n,2)x(n-2)y^2 + … + C(n,n-1)x1y^(n-1) +C(n,n)x^0y^n.其中,C(n,r)表示从n个元素中选择r个元素进行组合的方式数目。

三、二项式定理的解读与应用二项式定理可以用来求解(x+y)^n的展开式中的各项系数。

在展开式中,每一项的系数就是对应的组合数。

举例说明,当n=3时,展开式为:(x+y)^3 = C(3,0)x3y^0 + C(3,1)x2y^1 + C(3,2)x1y^2 + C(3,3)x0y^3.展开后,得到:(x+y)^3 = x^3 + 3x^2y + 3x y^2 + y^3.可以看出,展开式中的每一项系数正好是对应的组合数。

二项式定理在概率论、组合数学、代数等领域具有广泛的应用。

排列组合、二项式定理与概率统计

排列组合、二项式定理与概率统计

排列组合、二项式定理与概率统计
概率统计与排列组合和二项式定理是数学中的重要知识。

它们主要用来解释和计算物理实验的概率,以及理解事件出现的概率统计规律。

排列组合是概率统计的基础,是指在一组数中,每个数字的位置不同的可能的组合数。

它的公式有:A(n,m)=n(n-1)...(n-m+1)。

这里的A表示从n个中取出m个的排列数。

二项式定理(亦称二项分布定理)是研究一个随机变量满足二项分布的定理。

它是推导概率统计解决一些问题的重要方法,它通过如下公式来计算事件发生的概率:
C(n,k)=An,m/k!,其中n表示试验次数,m表示成功的次数,k表示重复的次数。

概率统计用来研究不同事件出现的可能性和规律。

这些规律会告诉我们正发生的事件的可能性有多大,并帮助我们更好地解释现象。

概率统计的计算和分析是一个复杂的过程,需要全面的、简易的的方法。

排列组合、二项式定理等工具是进行概率统计分析的有力帮助,它们可以帮助我们了解不同事件出现的概率,并对现象加以解释和推断。

排列组合与二项式定理

排列组合与二项式定理

二项式定理的展开式和应用
应用 1. 整数幂运算:利用二项式定理可以将整数幂进行展开,从而简化复杂幂运算。
2. 组合数学:二项式定理与组合数学紧密相连,可用于解决一系列组合计数问题。
二项式定理的展开式和应用
3. 近似计算
在求解近似值时,可以利用二项式定 理对函数进行近似展开,如泰勒公式 就是利用二项式定理进行的展开。
质可用于化简复杂的组合表达式;
递归计算:在某些情况下,可以使用递 归的方法来计算组合数,即$C_n^m = C_{n-1}^{m-1} + C_{n-1}^m$。递归 的方法虽然效率较低,但在某些特定问
题中较为方便。
通过掌握这些组合的定义和计算方法, 我们能够更好地解决与组合相关的问题 ,并为进一步学习排列、二项式定理等
章节概述
本章将首先介绍排列组合的基本 概念,包括排列和组合的定义、
性质和计算方法。
接着,将介绍二项式定理的定义 和性质,包括二项式展开公式及
其应用。
最后,பைடு நூலகம்通过一些实际问题的例 子,展示如何运用排列组合和二
项式定理来解决这些问题。
CHAPTER 02
排列
排列的定义
有序选取
排列是指从n个不同元素中取出m (m≤n,m和n都是自然数,下同 )个不同元素,按照一定的顺序 排成一列。
关。
误区2
在应用二项式定理时,忽视了定 理的使用条件。解答:二项式定 理适用于$(a+b)$的整数次方,
且$n$需要为非负整数。
01
03
02 04
疑难1
如何快速计算组合数?解答:可 以使用帕斯卡三角形,每个数都 是上面两数之和,这样可以快速 得到组合数。
疑难2

高中数学公式大全排列组合与二项式定理

高中数学公式大全排列组合与二项式定理

高中数学公式大全排列组合与二项式定理高中数学公式大全:排列组合与二项式定理排列组合与二项式定理是高中数学中重要的概念和公式,它们在概率论、组合数学、代数等领域都有广泛应用。

本文将为您详细介绍排列组合与二项式定理的相关内容。

一、排列组合排列和组合是排列组合问题中最基础的概念。

排列表示从一组元素中选取若干元素按照一定顺序排列的方式,而组合则表示从一组元素中选取若干元素,顺序不考虑。

下面是排列组合中常见的公式:1. 排列公式:排列公式用于求解从 n 个元素中取出 m 个元素,按照一定顺序排列的方式。

排列的数量表示为 P(n,m),计算公式如下:P(n,m) = n! / (n-m)!其中,n! 表示 n 的阶乘。

2. 组合公式:组合公式用于求解从 n 个元素中取出 m 个元素,顺序不考虑的方式。

组合的数量表示为 C(n,m),计算公式如下:C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!)二、二项式定理二项式定理是高中数学中另一个重要的公式,它表示了任意实数a、b 和正整数 n 的 n 次幂展开后,各项的系数。

二项式定理为:(a+b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + C(n,2)*a^(n-2)*b^2+ ... + C(n,n-1)*a^1*b^(n-1) + C(n,n)*a^0*b^n其中,C(n,m) 表示组合数,表示从 n 个元素中选取 m 个元素的方式数。

三、应用举例1. 排列组合的应用:在一群人中选出特定的几个人组成小组,或者在一串数字中找出满足某种条件的特定数字。

排列组合在组合数学、概率论等领域有广泛的应用。

2. 二项式定理的应用:在数学展开、概率计算、代数运算等方面常常用到二项式定理。

它在概率论中常用于计算二项分布的概率,也可以用于计算方程式的展开。

总结:排列组合与二项式定理是高中数学中重要的概念和公式。

它们在概率论、组合数学、代数等领域都有广泛应用。

(完整版)排列组合与二项式定理

(完整版)排列组合与二项式定理

8、九张卡片分别写着数字0,1,2,…,8,从中取出三张排成一排组成一个三位数,如果6可以当作9使用,问可以组成多少个三位数? 【参考答案】可以分为两类情况:① 若取出6,则有()211182772P C C C +种方法; ②若不取6,则有1277C P 种方法.根据分类计数原理,一共有()211182772P C C C ++1277C P =602种方法. 9、从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取5台,其中至少有原装与组装计算机各两台,则不同的取法有 种.【参考答案】由分析,完成第一类办法还可以分成两步:第一步在原装计算机中任意选取2台,有26C 种方法;第二步是在组装计算机任意选取3台,有35C 种方法,据乘法原理共有3526C C ⋅种方法.同理,完成第二类办法中有2536C C ⋅种方法.据加法原理完成全部的选取过程共有+⋅3526C C 3502536=⋅C C 种方法. 经典例题:例1.四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同取法共有( )A .150种B. 147种C. 144种D. 141种【答案】取出的四个点不共面的情况要比取出的四个点共面的情况复杂,可采用间接法,先不加限制任取四点,再减去四面共点的取法.在10个点中任取4点,有410C 种取法,取出的4点共面有三类 第一类:共四面体的某一个面,有446C 种取法;第二类:过四面体的一条棱上的三点及对棱的中点,如图中的平面ABE ,有6种取法; 第三类:过四面体的四条棱的中点,面与另外两条棱平行,如图中的平面EFGM ,共有3个. 故取4个不共面的点的不同取法共有410C -(446C +6+3)=141,因此选D例2. 一天要排语文、数学、英语、生物、体育、班会六节课(上午四节,下午二节),要求上午第一节不排体育,。

高考数学知识点排列组合二项式和概率

高考数学知识点排列组合二项式和概率

高考知识点:排列、组合、二项式、概率一、分类计数原理和分步计数原理:分类计数原理:如果完成某事有几种不同的方法,这些方法间是彼此独立的,任选其中一种方法都能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的和。

分步计数原理:如果完成某事,必须分成几个步骤,每个步骤都有不同的方法,而—个步骤中的任何一种方法与下一步骤中的每一个方法都可以连接,只有依次完成所有各步,才能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的积。

区别:如果任何一类办法中的任何一种方法都能完成这件事,则选用分类计数原理,即类与类之间是相互独立的,即“分类完成”;如果只有当n 个步骤都做完,这件事才能完成,则选用分步计数原理,即步与步之间是相互依存的,连续的,即“分步完成”。

二、排列与组合:(1)排列与组合的区别和联系:都是研究从一些不同的元素中取出n 个元素的问题; 区别:前者有顺序,后者无顺序。

(2)排列数、组合数: 排列数的公式:)()!(!)1()2)(1(n m m n n m n n n n A m n ≤-=+---= 注意:①全排列:!n A n n =; ②记住下列几个阶乘数,1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720; 排列数的性质:①1-=m m nA A (将从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,分两步完成:第一步从n 个元素中选出1个排在指定的一个位置上;第二步从余下1-n 个元素中选出1-m 个排在余下的1-m 个位置上)②m m m A mA A 1-+=(将从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,分两类完成:第一类:m 个元素中含有a ,分两步完成:第一步将a 排在某一位置上,有m 不同的方法。

第二步从余下1-n 个元素中选出1-m 个排在余下的1-m 个位置上)即有11--m n mA 种不同的方法。

第二类:m 个元素中不含有a ,从1-n 个元素中取出m 个元素排在m 个位置上,有m n A 1-种方法。

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课 题: 10.4二项式定理(三)
教学目的:
1理解和掌握二项式系数的性质,并会简单的应用; 2.初步了解用赋值法是解决二项式系数问题;
3.能用函数的观点分析处理二项式系数的性质,提高分析问题和解决问题的能力
教学重点:二项式系数的性质及其对性质的理解和应用 教学难点:二项式系数的性质及其对性质的理解和应用 授课类型:新授课 课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、复习引入:
1.二项式定理及其特例:
(1)01()()n n n
r n r r n n
n n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈,
(2)1
(1)1n r r
n n n x C x C x x +=++
++
+.
2.二项展开式的通项公式:1r n r r
r n T C a b -+=
3.求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对r 的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性
二、讲解新课:
1 二项式系数表(杨辉三角)
()n a b +展开式的二项式系数,当n 依次取1,2,3…时,
二项式系数表,表中每行两端都是1,除1以外的每一个数都等于它肩上两个数的和 2.二项式系数的性质:
()n a b +展开式的二项式系数是0n C ,1n C ,2n C ,…,n n C .r
n
C 可以看成以r 为自变量的函数()f r 定义域是{0,1,2,
,}n ,例当6n =时,其图象是7个孤立的
点(如图)
(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等
(∵m n m
n n C C -=).
直线2
n
r =
是图象的对称轴. (2)增减性与最大值.∵1(1)(2)(1)1!k
k n n n n n n k n k C C k k
----+-+==⋅
, ∴k n C 相对于1
k n C -的增减情况由1n k k -+决定,1112
n k n k k -++>⇔<
, 当12
n k +<时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,
且在中间取得最大值;
当n 是偶数时,中间一项2n n C 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项12n n
C -,12n n
C
+取得最大值.
(3)各二项式系数和:
∵1
(1)1n r r n n n x C x C x x +=++
++
+,
令1x =,则012
2n r n
n n n n n C C C C C =+++
++
+
三、讲解范例:
例1.在()n
a b +的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和
证明:在展开式01()()
n n n
r n r r n n
n n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈中,令1,1a b ==-,则0123
(11)(1)n n n
n n n n n C C C C C -=-+-++-,
即02
13
0()()n n n n C C C C =++-++

∴02
13
n n n n C C C C ++
=++

即在()n
a b +的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.
说明:由性质(3)及例1知02
1312n n n n n C C C C -++=++
=.
例2.已知72
70127(12)x a a x a x a x -=+++
+,求:
(1)127a a a +++; (2)1357a a a a +++; (3)
017||||||a a a +++.
解:(1)当1x =时,7
7
(12)(12)1x -=-=-,展开式右边为
0127a a a a +++
+
∴0127a a a a +++
+1=-,
当0x =时,01a =,∴127112a a a +++=--=-,
(2)令1x =, 0127a a a a +++
+1=- ①
令1x =-,7
012345673a a a a a a a a -+-+-+-= ②
①-② 得:7
13572()13a a a a +++=--,∴ 1357a a a a +++=7
132
+-.
(3)由展开式知:1357,,,a a a a 均为负,0248,,,a a a a 均为正,
∴由(2)中①+② 得:7
02462()13a a a a +++=-+,
∴ 7
0246132
a a a a -++++=,
∴017||||||a a a ++
+=01234567a a a a a a a a -+-+-+-
702461357()()3a a a a a a a a =+++-+++=
例3.求(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)10展开式中x 3
的系数
解:)
x 1(1]
)x 1(1)[x 1(x 1)x 1()x 1(1010
2
+-+-+=+++++)(
=x
x x )1()1(11+-+,
∴原式中3x 实为这分子中的4x ,则所求系数为7
C
例4.在(x 2+3x+2)5
的展开式中,求x 的系数
解:∵5
552)2x ()1x ()2x 3x (++=++
∴在(x+1)5
展开式中,常数项为1,含x 的项为x 5C 1
5=,
在(2+x)5
展开式中,常数项为25
=32,含x 的项为x 80x 2C 4
15=
∴展开式中含x 的项为 x 240)32(x 5)x 80(1=+⋅, ∴此展开式中x 的系数为240例5.已知n
2
)x
2x (-
的展开式中,第五项与第三项的二项式系数之比为14;3,求展开式的常数项
解:依题意2
n 4n 2n 4n C 14C 33:14C :C =⇒= ∴3n(n-1)(n-2)(n-3)/4!=4n(n-1)/2!⇒n=10
设第r+1项为常数项,又 2
r 510r 10r r 2r
10r 10
1r x C )2()x
2()x (C T --+-=-=

2r 02
r
510=⇒=-, .180)2(C T 22
1012=-=∴+此所求常数项为180
四、课堂练习:
(1)()20
25x y -的展开式中二项式系数的和为 ,各项系数的和为 ,二项式系数最大的项为第 项;
(2)1
)n x
的展开式中只有第六项的二项式系数最大,则第四项为 . (3)0
n C +12n C +2
4n C ++2n n n C 729=,则123
n n n n n C C C C ++++=( )
A .63
B.64
C.31
D.32
(4)已知:50
25001250(2)
a a x a x a x =++++,
求:2202501349()()a a a a a a ++
+-+++的值
答案:(1)20
2,20
3,11; (2)
展开式中只有第六项的二项式系数最大,
∴ 10n =, 37
3
4101()T C x
== (3)A .
五、小结 :1.性质1是组合数公式r n r
n n C C -=的再现,性质2是从函数的角度
研究的二项式系数的单调性,性质3是利用赋值法得出的二项展开式中所有二项式系数的和;
2.因为二项式定理中的字母可取任意数或式,所以在解题时根据题意,给字母赋值,是求解二项展开式各项系数和的一种重要方法 六、课后作业:
七、板书设计(略)
八、课后记:
求6
0.998的近似值,使误差小于0.001.
解:66011
666660.998(10.002)(0.002)(0.002)C C C =-=+-+
+-,
展开式中第三项为22
60.0020.00006C =,小于0.001,以后各项的绝对值更小,可忽略不计,∴66011
660.998(10.002)(0.002)0.998C C =-≈+-=,
一般地当a 较小时(1)1n
a na +≈+。

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