高中数学竞赛专题讲座竞赛讲座 19排列组合二项式定理
高中数学竞赛讲座排列组合二项

课题:正弦公式课型:新知课目标:1.知识目标:(1)会证明两角和与差的正弦公式,并能记住正弦公式。
(2)能够运用两角和与差的正弦公式。
2.隐性目标:(1)通过正弦公式的推导,进一步训练学生变形技巧;(2)培养学生认识事物之间的普遍联系的哲学观点;重点:两角和与差的正弦公式及应用难点:两角和与差的正弦公式推导用应用教学过程:一、先行组织者:1.回忆两角和与差的余弦公式,并求下列各式的值。
(1)cos (3π+4π) (2)cos (4π-6π) 2.已知cos72°=0.3090,则sin18°= ___________________ 。
cos24°=0.9135,则 sin66°= _____________。
sin3=0.1411,则cos (2π-3)=_____________。
二、新知:1.尝试练习:试求sin (3π+4π)的值2.两角和的正弦公式的推导:两角差的正弦公式推导:三、例题与练习:练习1.求下列三角函数的值。
(1)sin75° (2)sin(-15°) (3)sin825°例1.已知sin )23,(,43cos ),,2(,32ππ∈β-=βππ∈α=α,求sin(α-β),co s (α+β) 值:练习2.课本P 38 3(1)、(3) 、4(1)(2)的前两个、5(1)(2)(3)例2.求满足 sinA -cosA=21cos10°-23sin10°的最小正角A 。
四、自选练习: 已知53)sin(,1312)cos(,434-=β+α=β-απ<α<β<π,求sin2α的值。
小结与作业:学习后记:高一数学课课练班级___________学号_________姓名____________ 一题一得1.若A ,B 是△ABC 的内角,且cosA=53,cosB=135,则sin(A+B)的值是( ) A .6556B .-6556C .6516D .-65162.Sin95°cos35°+sin35°sin365°=_________________。
排列、组合、二项式定理精选教学PPT课件

数有多少?
5×5=25
练习2
1.某段铁路上有12个车站,共需准备多少种普通客票?
P122
2.某段铁路上有12个车站,问有多少种不同的票价?
C122
3.用3,5,7,9四个数字,一共可组成多少个没有重 复数字的正整数
P41 P42 P43 P44
练习3
1.在(1+x)10的展开式中,二项式系数最大为 C150 ;
名称
排列
组合
一个~ ~~数
从n个不同元素中取出m个元 素,按一定的顺序排成一列
所有排列的个数
从n个不同元素中取出m个元 素,把它并成一组
所有组合的个数
符号
种数 公式 关系
性质
Pnm
C
m n
Pnm
Pnm
n(n 1) (n m
n! (n m)! Pnn n!
1)
0!
1
排列、组合、二项式定理
知识结构网络图:
排列与组合
二项式定理
高中数学 排列、组合、二项式定理 组合数(初始课件)

描述
课件名称
组合数
课程内容
组合数 概念及其特点 激趣导入:通过具体例子引出组合数概念。 知识新授:通过实例总结组合数 课堂练习:通过一小题巩固组合数 课堂小结:总结
教学设计
组合数
主讲教师:栾小敏
1.从 a , b , c三个不同的元素中取出两个元素的所有组 合分别是: ab , ac , bc (3个) 2.已知4个元素a , b , c , d ,写出每次取出两个元素的 所有组合.
m 第2步,求每一个组合中m 个元素的全排列数An .
m A nn 1n 2n m 1 m n 因此:Cn m Am m! * m 、 n N 这里 ,且 m n ,这个公式叫做组合
m m m A C A 根据分步计数原理,得到: n n m
数公式.
概念讲解
从 n 个不同元中取出m个元素的排列数
A C A
n n
m
m
m m
组合数公式:
A n(n 1)(n 2) (n m 1) C A m!
m n m n m m
n! 0 C 我们规定:Cn 1. m !(n m)!
m n
例题分析
例1计算:⑴
C
4 7
⑵
C
7 10
• 【(1)35,(2)120】
例2.甲、乙、丙、丁4支足球队举行单循环赛,
(1)列出所有各场比赛的双方;
(2)列出所有冠亚军的可能情况. 解:(1) 甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁 (2)甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁
乙甲、丙甲、丁甲、丙乙、丁乙、丁丙
小结
组合的概念 排列 联系 组合是选择的 结果,排列是 选择后再排序 的结果 组合 组合数的概念
高中数学竞赛专题练习——排列组合

高中数学竞赛专题讲座之 排列组合 二项式定理和概率一. 排列组合二项式定理 1 (2005年浙江)设()n n n x a x a a x x 221021+++=++ ,求n a a a 242+++ 的值( ) (A )n 3 (B )23-n (C )213-n (D )213+n 【解】: 令0=x 得 10=a ;(1) 令1-=x 得 123210=++-+-n a a a a a ;(2)令1=x 得 n n a a a a a 323210=+++++ ; (3)(2)+(3)得 13)(22420+=++++n n a a a a ,故 2132420+=++++n n a a a a , 再由(1)得 213242-=+++n n a a a 。
∴选 【 C 】 2、(2004 全国)设三位数n abc =,若以a ,b ,c 为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n 有 ( )A. 45个B. 81个C. 165个D. 216个解:a ,b ,c 要能构成三角形的边长,显然均不为0。
即,,{1,2,...,9}a b c ∈(1)若构成等边三角形,设这样的三位数的个数为1n ,由于三位数中三个数码都相同,所以,1199n C ==。
(2)若构成等腰(非等边)三角形,设这样的三位数的个数为2n ,由于三位数中只有2个不同数码。
设为a 、b ,注意到三角形腰与底可以置换,所以可取的数码组(a ,b )共有292C 。
共20种情况。
同时,每个数码组(a ,b )中的二个数码填上三个数位,有23C 种情况。
故2222399(220)6(10)156n C C C =-=-=。
综上,12165n n n =+=。
3.(2005四川)设}10,,2,1{ =A ,若“方程02=--c bx x 满足A c b ∈,,且方程至少有一根A a ∈”,就称该方程为“漂亮方程”。
高中数学竞赛专题讲座竞赛讲座19排列组合、二项式定理

比赛讲座 19- 摆列、组合、二项式定理基础知识1.摆列组合题的求解策略( 1)清除:对有限条件的问题,先从整体考虑,再把不切合条件的所有状况清除,这是解决摆列组合题的常用策略.( 2)分类与分步有些问题的办理可分红若干类,用加法原理,要注意每两类的交集为空集,所有各种的并集是全集;有些问题的办理分红几个步骤,把各个步骤的方法数相乘,即得总的方法数,这是乘法原理.( 3)对称思想:两类情况出现的时机均等,可用总数取半得每种情况的方法数.( 4)插空:某些元素不可以相邻或某些元素在特别地点时可采纳插空法.即先安排好没有限制条件的元素,而后将有限制条件的元素按要求插入到排好的元素之间.( 5)捆绑:把相邻的若干特别元素“捆绑”为一个“大元素” ,而后与其余“一般元素”全摆列,而后再“松绑” ,将这些特别元素在这些地点上全摆列.( 6)隔板模型:关于将不行辨的球装入可辨的盒子中,求装的方法数,常用隔板模型.如将 12 个完整同样的球排成一列,在它们之间形成的 11 个空隙中任意插入 3 块隔板,把球分红4 堆,分别装入4 个不一样的盒子中的方法数应为C 113 ,这也就是方程a b c d12 的正整数解的个数.2.圆摆列(1)由 A{ a 1 , a 2 , a 3 , , a n } 的 n 个元素中,每次拿出r 个元素排在一个圆环上,叫做一个圆摆列(或叫环状摆列).( 2)圆摆列有三个特色: ( i )无头无尾;( ii )依据同一方向变换后还是同一摆列;( iii )两个圆摆列只有在元素不一样或许元素固然同样,但元素之间的次序不一样,才是不一样的圆摆列.( 3)定理:在 A { a 1 , a 2 , a 3 , , a n } 的 n 个元素中,每次拿出 r 个不一样的元素进行r圆摆列,圆摆列数为P n.r3.可重摆列同意元素重复出现的摆列,叫做有重复的摆列.在 m 个不一样的元素中,每次拿出 n 个元素,元素能够重复出现,依据必定的次序那么第一、第二、 、第 n 位是的选用元素的方法都是 m 种,因此从 m 个不一样的元素中,每次拿出n 个元素的可重复的摆列数为m n .4.不尽相异元素的全摆列假如n 个元素中,有p1个元素同样,又有p2个元素同样,,又有p s个元素同样( p1p2p s n ),这n 个元素所有取的摆列叫做不尽相异的n 个元素的全排n!列,它的摆列数是p1 ! p2 !p s!5.可重组合( 1)从n个元素,每次拿出p 个元素,同意所取的元素重复出现1,2,, p 次的组合叫从 n 个元素拿出p 个有重复的组合.( 2)定理:从n个元素每次拿出p 个元素有重复的组合数为: H n p C n r( p 1) .6.二项式定理n( 1)二项式定理(a b)n C n k a n k b k( n N *).k0(2)二项睁开式共有n 1项.( 3)T r 1 C n r a n r b r( 0r n )叫做二项睁开式的通项,这是睁开式的第r 1项.( 4)二项睁开式中首末两头等距离的两项的二项式系数相等.n ( 5)假如二项式的幂指数n 是偶数,则中间一项的二项式系数C n2最大;假如n是n 1n1奇数,则中间两项的二项式系数C n2与 C n2最大.( 6)二项式睁开式中奇数项的二项式系数之和等于偶数项系数之和,即C n0 C n2 C n4 C n1C n3 C n57.数学比赛中波及二项式定理的题型及解决问题的方法二项式定理,因为结构复杂,多年来在高考取未能充足展现应有的知识地位,而数学比赛的命题者却对其情有独钟.(1)利用二项式定理判断整除问题:常常需要结构对偶式;(2)办理整除性问题:结构对偶式或利用与递推式的联合;(3)求证不等式:经过二项式睁开,取睁开式中的若干项进行放缩;(4)综合其余知识解决某些综合问题:有些较复杂的问题看似与二项式定理没关,其实经过察看、剖析题目的特色,联想结构适合的二项式模型,即可使问题快速解决.例题剖析例 1.数 1447,1005,1231 有某些共同点,即每个数都是首位为 1 的四位数,且每个四位数中恰有两个数字同样,这样的四位数共有多少个?例 2.有多少个能被 3 整除而又含有数字 6 的五位数?例 3.有 2n 个人参加收发电报培训,每两人结为一对互发互收,有多少种不一样的结对方式?例 4.将 n 1 个不一样的小球放入 n 个不一样的盒子中,要使每个盒子都不空,共有多少种放法?例 5.在正方体的 8 个极点, 12 条棱的中点, 6 个面的中心及正方体的中心共点中,共线的三点组的个数是多少个?例 6.用 8 个数字 1,1, 7,7,8,8, 9,9 能够构成不一样的四位数有多少个?27 个例 7.用A,B,C, D,E五种颜色给正方体的各个面涂色,并使相邻面一定涂不一样的颜色,共有多少种不一样的涂色方式?例 8.某种产品有 4 只次品和 6 只正品(每只产品可划分),每次取一只测试,直到4 只次品所有测出为止.求最后一只次品在第五次测试时被发现的不一样情况有多少种? 例 9.在平面上给出5 个点,连接这些点的直线互不平行,互不重合,也互不垂直,过每点向其余四点的连线作垂线,求这此垂线的交点最多能有多少个?例 10。
高三数学高考二轮复习专题课件19:排列、组合和二项式定理

题型三 二项式定理
【例3】(1)(2009·江西)若C 1 nxC n 2x2 C n nxn
能被7整除,则x,n的值可能为
(C )
A.x=4,n=3
B.x=4,n=4
C.x=5,n=4
D.x=6,n=5
解析 由 C 1 n x C 2 n x 2 C n n x n ( 1 x ) n 1 ,分别
男生甲也只有一种排法.
此时共有 6A22 12种排法.
故不同排法为24+12+12=48种.
答案 B
5分
1.两个计数原理的应用:(1)应用分类计数原理要求每 一种方法都能把事件独立完成,即每法皆可完,方法 可分类;应用分步计数原理要求每步均是完成事件必 须经过的若干彼此独立的步骤,即每法必分步,每步 皆未完;(2)在应用分类计数原理和分步计数原理解 决问题时,一般先分类再分步,每一步中可能要用到 分类计数原理;(3)对于复杂问题,往往同时运用两 个原理,恰当地画出示意图或用列出表格的方法来 帮助分析,是使问题形象化、具体化、直观化的有 效手段.
法处理;⑥分排问题直排处理;⑦“小集团”排列问 题先整体后局部;⑧合理分类与准确分步;⑨正难则 反,等价转化.⑩构造模型,解决问题. 3.二项式定理及应用:(1)对于二项式定理中,二项展 开式的特征要分清,清楚各项的变化规律;(2)通项
序不变,则不同调整方法的种数是
(C )
A.C
2 8
A
2 3
B.C
2 8
A
6 6
C.
C
2 8
A
2 6
D.C
2 8
A
2 5
解析
在后排选出2个人有
高中数学 排列、组合、二项式定理 组合 (初始课件)

组合的定义
• 一般地,从n个不同元素中,任取m(m《n) 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.
你能说说排列与组合之间的联系与 区别吗?
• 相同点:两者都是从n个不同元素中取出m 个元素
• 不同点:排列与元素的顺序有关,组合与 元素的顺序无关
判断下列问题是组合问题还是排列问题? (1)设集合A={a,b,c,d,e},则集合A的含有3个元素的子集有 多少个? 组合问题 (2)某铁路线上有5个车站,则这条铁路线上共需准备多少种 车票? 排列问题 有多少种不同的火车票价? 组合问题 组合是选择的结果,排列 (3)10名同学分成人数相同的数学和英语两个学习小组 ,共有 是选择再排序的结果. 多少种分法? 组合问题 (4)10人聚会,见面后每两人之间要握手相互问候,共需握手 多少次? 组合问题
内容
描述
课件名称
组合
课程内容
组合的定义及其特点
教学设计
激趣导入:通过具体例子组合的定义。 知识新授:通过实例归纳总结组合特征,得出组合的 定义。 课堂练习:通过一小题巩固 课堂小结:总结
Байду номын сангаас
组合
主讲教师:栾小敏
探究
• 问题1:从甲、乙、丙3名同学中选出2名参 加一项活动,其中1名同学参加上午的活动, 另1名同学参加下午的活动,有多少种不同 的选法? • 问题2:从甲、乙、丙3名同学中选出2名去 参加一项活动,有多少种不同的选法?
思考
• 这两个问题有什么联系与区别? • 都是两名同学去参加活动 • 不同的是问题1有顺序,问题2没有顺序
• 问题1:从3名同学中选出2名:甲乙,甲丙, 乙丙
• 而且还要将他们按照“上午在前,下午在 后”的顺序排列。
全国高中数学竞赛讲义二项式定理与多项式

§17二项式定理与多项式1.二项工定理2.二项展开式的通项)0(1n r b a C T r r n r n r ≤≤=-+它是展开式的第r+1项. 3.二项式系数 4.二项式系数的性质 〔1〕).0(n k C C k n n k n ≤≤=-〔2〕).10(111-≤≤+=---n k C C C k n k n k n〔3〕假设n 是偶数,有n n n n n nnnC C C C C >>><<<-1210 ,即中间一项的二项式系数2n nC 最大.假设n 是奇数,有nnn n n nn nnnC C CCC C >>>=<<<-+-1212110 ,即中项二项的二项式系数212+n nnn CC 和相等且最大.〔4〕.2210n n n n nn C C C C =++++ 〔5〕.21531420-=+++=+++n n n nn n n C C C C C C 〔6〕.1111----==k n k n k n k n C knC nC kC 或〔7〕).(n k m C C C C C C m m k n m k n m k m n m n m k k n ≤≤=⋅=⋅+---- 〔8〕.1121++++++=+++++n k n n k n n n n n n n C C C C C以上组合恒等式〔是指组合数m n C 满足的恒等式〕是证明一些较复杂的组合恒等式的基本工具.〔7〕与〔8〕的证明将在后面给出. 5.证明组合恒等式的方法常用的有〔1〕公式法,利用上述根本组合恒等式进展证明.〔2〕利用二项式定理,通过赋值法或构造法用二项式定理于解题中. 〔3〕利用数学归纳法.〔4〕构造组合问题模型,将证明方法划归为组合应用问题的解决方法. 例题讲解1.求7)11(xx ++的展开式中的常数项. 2.求62)321(x x -+的展开式里x 5的系数.3.数列)0(,,,0210≠a a a a 满足 ),,3,2,1(211 ==++-i a a a i i i 求证:对于任何自然数n ,nn n n n n n n n n n n n n xC a x x C a x x C a x x C a x C a x p +-++-+-+-=-----)1()1()1()1()(111222211100 是x 的一次多项式或零次多项式. 4.a ,b 均为正整数,且,sin )(),20(2sin ,2222θπθθn b a A ba ab b a n n ⋅+=<<+=>其中求证:对一切*N ∈n ,A n 均为整数.5.y x ,为整数,P 为素数,求证:)(m od )(P y x y x P P P +≡+ 6.假设)10*,,()25(12<<∈+=++ααN m r m r ,求证:.1)(=+ααm7.数列}{n a 中,)2(3,311≥==-n a a a n n ,求2001a 的末位数字是多少? 8.求N=1988-1的所有形如b a d b a ,(,32⋅=为自然数〕的因子d 之与. 9.设8219)22015()22015(+++=x ,求数x 的个位数字.10.),2,1(8,1,01110 =-===-+n a a a a a n n n 试问:在数列}{n a 中是否有无穷多个能被15整除的项?证明你的结论. 例题答案:1.解:由二项式定理得其中第)70(1≤≤+r r 项为r r r xx C T )1(71+=+ ②在r xx )1(+的展开式中,设第k+1项为常数项,记为,1+k T 那么)0(,)1(2,1r k x C xx C T k r k r k k r k r k ≤≤==--+ ③由③得r -2k=0,即r=2k ,r 为偶数,再根据①、②知所求常数项为评述:求某一项时用二项展开式的通项. 2. 解:因为6662)1()31()321(x x x x -+=-+].1][)3()3()3(31[6665564463362261666633622616x C x C x C x C x C x C x C x C x C x C +-+-+-⋅++⋅+⋅+⋅+= 所以62)321(x x -+的展开式里x 5的系数为26363362624616563)(33)(1C C C C C C C ⋅+-+⋅+- 评述:此题也可将62)321(x x --化为62)]32(1[x x -+用例1的作法可求得. 3. 分析:由}{211n i i i a a a a 知=++-是等差数列,那么),,2,1(01 =+=+=-i id a d a a i i 从而可将)(x p 表示成d a 和0的表达式,再化简即可.解:因为),3,2,1(211 ==++-i a a a i i i 所以数列}{n a 为等差数列,设其公差为d有),3,2,1(0 =+=i id a a i 从而nn n n n n n n n xC nd a x x C d a x x C d a x C a x P )()1()2()1()()1()(022*******+++-++-++-=-- ],)1(2)1(1[])1()1([222111100n n n n n n n n n n n n n n x nC x x C x x C d x C x x C x C a ++-+-⋅+++-+-=---由二项定理,知又因为,)]!1()1[()!1()!1()!(!!11--=-----⋅=-⋅=k n kn nC k n k n n k n k n k kC 从而nn n n n n n x nC x x C x x C ++-+--- 22211)1(2)1(.])1[(1nx x x nx n =+-=- 所以.)(0ndx a x P +=当x x P d 为时)(,0≠的一次多项式,当为时)(,0x P d =零次多项式. 4. 分析:由θn sin 联想到复数棣莫佛定理,复数需要θcos ,然后分析A n 与复数的关系.证明:因为.sin 1cos ,,20,2sin 2222222ba b a b a b a ab +-=-=><<+=θθπθθ所以且显然n i n )sin (cos sin θθθ+为的虚部,由于n i )sin (cos θθ+ 所以.)()sin (cos )(222n n bi a n i n b a +=++θθ从而n n n bi a n b a A 222)(sin )(++=为θ的虚部.因为a 、b 为整数,根据二项式定理,n bi a 2)(+的虚部当然也为整数,所以对一切*N ∈n ,A n 为整数.评述:把A n 为与复数n i )sin (cos θθ+联系在一起是此题的关键. 5. 证明:P P p P P P P P P Py xy C y x C y x C x y x +++++=+----1122211)(由于)1,,2,1(!)1()1(-=+--=P r r r p p p C rP为整数,可从分子中约去r !,又因为P 为素数,且p r <,所以分子中的P 不会红去,因此有).1,,2,1(|-=P r C P rP 所以评述:将P y x )(+展开就与P P y x +有联系,只要证明其余的数能被P 整除是此题的关键. 6. 分析:由1)()25(12=++=++αααm m r 和 猜测12)25(+-=r α,因此需要求出α,即只需要证明1212)25()25(++--+r r 为正整数即可.证明:首先证明,对固定为r ,满足条件的α,m 是惟一的.否那么,设1112)25(α+=++m r那么)1,0()0,1(,,021212121⋃-∈-∈-≠-=-ααααZ m m m m 而α是惟一的. 下面求α及m . 因为12212212211212012121222)5(2)5()5()25()25(+-++++++++⋅+⋅+=--+r r r r r r r r r C C C 又因为)1,0()25(),1,0(2512∈-∈-+r 从而所以)2252525(21212121231312112+--+-+++⋅⋅++⋅⋅+⋅⋅=r r r r r r r r r C C C m 故.)25()(12+-=+r m αα .1)45()25(1212=-=+++r r评述:猜测121212)25()25(,)25(+++-+-=r r r 与α进展运算是关键. 7. 分析:利用n 取1,2,3,…猜测n n a a 及的末位数字. 解:当n=1时,a 1=3,3642733321+⨯====a a27)81(3)81(3)3(3336363643642732⨯=⋅=⋅====+⨯a a ,因此32,a a 的末位数字都是7,猜测,.*,34N ∈+=m m a n 现假设n=k 时,.*,34N ∈+=m m a k 当n=k+1时, 34341)14(33+++-===m m a k ka,3)1(414+-=-=T T 从而*)(34N ∈+=m m a n于是.27)81(33341⨯===++m m a n na 故2001a 的末位数字是7.评述:猜测34+=m a n 是关键.8. 分析:寻求N 中含2与3的最高幂次数,为此将19变为20-1与18+1,然后用二项式定理展开.解:因为N=1988-1=(20-1)88-1=(1-4×5)88-1 )552(22552565-=⨯+⨯-=M M 其中M 是整数.上式说明,N 的素因数中2的最高次幂是5. 又因为N=(1+2×9)88-1=32×2×88+34·P=32×〔2×88+9P 〕其中P 为整数. 上式说明,N 的素因数中3的最高次幂是2.综上所述,可知Q N ⋅⋅=2532,其中Q 是正整数,不含因数2与3. 因此,N中所有形如b a 32⋅的因数的与为(2+22+23+24+25)(3+32)=744.9. 分析:直接求x 的个位数字很困难,需将与x 相关数联系,转化成研究其相关数. 解:令])22015()22015[(,)22015()22015(82198219+++=+-+-=y x y 则])22015()22015[(8219-+-+,由二项式定理知,对任意正整数n.)2201515(2)22015()22015(22+⋅⋅+=-++-n n n n n C 为整数,且个位数字为零.因此,x +y 是个位数字为零的整数.再对y 估值, 因为2.0255220155220150=<+=-<, 且1988)22015()22015(-<-, 所以.4.02.02)22015(201919<⨯<-<<y 故x 的个位数字为9.评述:转化的思想很重要,当研究的问题遇到困难时,将其转化为可研究的问题.10. 分析:先求出n a ,再将n a 表示成与15有关的表达式,便知是否有无穷多项能被15整除.证明:在数列}{n a 中有无穷多个能被15整除的项,下面证明之. 数列}{n a 的特征方程为,0182=+-x x 它的两个根为154,15421-=+=x x ,所以n n n B A a )154()154(-++= 〔n=0,1,2,…〕由,1521,15211,010-====B A a a 得 那么],)154()154[(1521n n n a --+=取),2,1,0(2 ==k k n ,由二项式定理得由上式知当15|k ,即30|n 时,15|a n ,因此数列}{n a 中有无穷多个能被15整除的项.评述:在二项式定理中,n n b a b a )()(-+与经常在一起结合使用.。
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竞赛讲座19
-排列、组合、二项式定理
基础知识
1.排列组合题的求解策略
(1)排除:对有限条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况排除,这是解决排列组合题的常用策略.
(2)分类与分步
有些问题的处理可分成若干类,用加法原理,要注意每两类的交集为空集,所有各类的并集是全集;有些问题的处理分成几个步骤,把各个步骤的方法数相乘,即得总的方法数,这是乘法原理.(3)对称思想:两类情形出现的机会均等,可用总数取半得每种情形的方法数.
(4)插空:某些元素不能相邻或某些元素在特殊位置时可采用插空法.即先安排好没有限制条件的元素,然后将有限制条件的元素按要求插入到排好的元素之间.
(5)捆绑:把相邻的若干特殊元素“捆绑”为一个“大元素”,然后与其它“普通元素”全排列,然后再“松绑”,将这些特殊元素在这些位置上全排列.
(6)隔板模型:对于将不可辨的球装入可辨的盒子中,求装的方法数,常用隔板模型.如将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成的11个缝隙中任意插入3块隔3C,这也就是方程个不同的盒子中的方法数应为板,把球分成4堆,分别装入411a?b?c?d?12的正整数解的个数.2.圆排列
A?{a,a,a, ,a}nr个元素排在一个圆环上,的个元素中,每次取出)由(1n231叫做一个圆排列(或
叫环状排列).
(2)圆排列有三个特点:(i)无头无尾;(ii)按照同一方向转换后仍是同一排列;(iii)两个圆排列只有在元素不同或者元素虽然相同,但元素之间的顺序不同,才是不同的圆排列.
A?{a,a,a, ,a}nr个不同的元素进行的(3)定理:在个元素中,每次取出n312r P n圆排列,圆排列
数为.r3.可重排列
允许元素重复出现的排列,叫做有重复的排列.
mn个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序那在个不同的元素中,每次取出nmm个不同的元素中,么第一、第二、…、第位是的选取元素的方法都是种,所以从n mn.个元素的可重复的排列数为每次取出
4.不尽相异元素的全排列
pppn个元素相同如果个元素相同,又有个元素中,有个元素相同,…,又有s21p?p? ?p?nnn
个元素的全排个元素全部取的排列叫做不尽相异的(),这s12n!列,它的排列数是
p!?p!? ?p!s12.可重组合5p np,,2 ,1次的组合个元素,每次取出允许所取
的元素重复出现个元素,(1)从p n个有重复的组合.个元素取出叫从pr C?H n p)定理:从个元素每次取出.个元素有重复的组合数为:(2)n?(pn?16.二项式定理
n?kn?knk*bC(a?b)?aN?n)(1)二项式定理(.n0k?n?1项.(2)二项开展式共有rn?rr T?Cab0?r?nr?1)
叫做二项开展式的通项,这是开展式的第)((3n1r?项.
(4)二项开展式中首末两端等距离的两项的二项式系数相等.
n nn C2是(5)如果二项式的幂指数最大;如果是偶数,则中间一项的二项式系数nn?1n?1
CC22最大.奇数,则中间两项的二项式系数与nn(6)二项式开展式中奇数项的二项式系数之和等于偶数项系数之和,即
024135CCCCCC??? ??? ?nnnnnn7.数学竞赛中涉及二项式定理的题型及解决问题的方法
二项式定理,由于结构复杂,多年来在高考中未能充分展示应有的知识地位,而数学竞赛的命题者却对其情有独钟.
(1)利用二项式定理判断整除问题:往往需要构造对偶式;
(2)处理整除性问题:构造对偶式或利用与递推式的结合;
(3)求证不等式:通过二项式展开,取展开式中的若干项进行放缩;
(4)综合其他知识解决某些综合问题:有些较复杂的问题看似与二项式定理无关,其实通过观察、分析题目的特征,联想构造合适的二项式模型,便可使问题迅速解决.
例题分析
例1.数1447,1005,1231有某些共同点,即每个数都是首位为1的四位数,且每个四位数中恰有两个数字相同,这样的四位数共有多少个?
整除而又含有数字36的五位数?例2.有多少个能被n2个人参加收发电报培训,每两人结为一对互发互收,有多少种不同的结.有例3 对方式?n1n?个不同的盒子中,要使每个盒子都不空,共有多.将个不同的小球放入例4 少种放法?个6个面的中心及正方体的中心共275.在正方体的8个顶点,12条棱的中点,例点中,共线的三点组的个数是多少个?,9,9可以组成不同的四位数有多少个?1,1,7,7,8,8例6.用8个数字E,D,A,B,C并使相邻面必须涂不同的颜五种颜色给正方体的各个面涂色,7.用例色,共有多少种不同的涂色方式?,每次取一只测试,直到6只正品(每只产品可区分)例8.某种产品有4只次品和4只次品全部测出为止.求最后一只次品在第五次测试时被发现的不同情形有多少种?个点,连结这些点的直线互不平行,互不重合,也互不垂直,.在平面上给出5例9 过每点向其余四点的连线作垂线,求这此垂线的交点最多能有多少个?位政治家举行圆桌会议,两位互为政敌的政治家不愿相邻,其入坐方法有。
.8例10 多少种?条东西走向的街道.如果有人从城南北角条南北走向的街道,5例11.某城市有6BA(图点最短的走法有多少种?点)走到东南角中9位的奖,共有多少种可能的码?2个3球摇出一个.用4个1球,3个2球,例12n?r nr.例13.将)个相同的小球,放入个不同的盒子()有多少种不同的放法?(1 )如果不允许空盒应有多少种不同的放法?(2(只个男孩围成一圈,任意两个女孩之间至少站着两个男孩..8个女孩和25例14 要把圆旋转一下就重合的排列认为是相同的)1099851369419224)CC?33C? ?3(1?3C?3C?0?919n的求15.设,例nnnnnn2值.*)7(3?Nn?时,16.当的整数部分是奇数还是偶数?证明你的结
论.例)3,1,2,a,aa, a2a(ia,a,0a? ???.已知数列()满足:例17i31i2i0?11?0n,求证:对于任意正整数1?nnnnn?1n?101xaCx)?x??aC(1?1C1Cxp()?a(?x)?ax(?x) 是一次nn1n?n1n0n多项式或零次多项式.*12r?1??,0Nr,m?a(5?2am??)a(m?a)?1.,求证:.若18例)(.
8219)220)220?(15?x?(15?x的个数数字..设的整数部分,求例19100b?2)(1?2?aNb?a,ab(的个位数字.例20)求.已知1?nn2)(1?32N?n整除(.试证大于.)例21的最小整数能被nnn)?1?(2n(2n?1)?(2n)n,不等式.例22.求证:对任意的正整数11?R?,ba1??Nn?.求证对于每个23.设,都有,且例ba1?2nnnnn2(a?b)??a2?b?
训练题)种3次,其中愉有2次连续命中的情形共有(1.8次射击,命中60
)(D30(B)(C)48(A)15
名选手各比赛32.在某次乒乓球单打比赛中,原计划每两名选手恰比赛一场,但有名选手之间比赛3了2场之后就退出了,这样,全部比赛只进行了50场。
那么,在上述)的场数是(
3
(D)2 (B)1 (C)(A)0
2000210002xa ?aa?ax?x?)x1??x(的展开式为,则3.若2000201a?? a?a?a?a的值为1998630920013339996663333((B))(A)(CD))级,不同的走法有(4.某人从楼下到楼上要走11级楼梯,每步可走1级或2 种81
)(D64)A()144(B121(C)名进行男女混合双打,不同的5名男乒乓球队员,名女乒乓球队员中选出45.从7 )种分组方法有(
22222222CC4CCCCPP2 D)(C()(A()B)55777575)有0枚、3张、9张,可组成的不同币值(非26.有5分、1角、5角的人民币各)种(
89
)D)88(C B(A)79()80(的偶数,不同个数中取出这103个数,使其和为不小于10.从70,1,2,3,4,5,6,7,8,9 的取法有________种6N?1?N)?(76NN=写成8.把的形式,为自然数,则.
个不同的元素,31,0,1,2,3}中的?3,?2,?c=0中的a,b,c是取自集合{9.已知直线ax+by+ .并且该直线的倾斜角为锐角,那么,这样的直线的条数是______处,它每次可随意地跳到相邻AABCDEF 为正六边形,一只青蛙开始在顶点10.设点,则跳完D5次之内不能到达5次之内跳到D点,则停止跳动;若两顶点之一.若在种.5次也停止跳动,那么这只青蛙从开始到停止,可能出现的不同跳法共中的最,d,b,c?a;(3)a是a?;(2)a?b,bc,c?d,db11.如果:(1)a,,c,d 都属于{1,2,3,4}_________.小值,那么,可以组成的不同的四位数的个数是abcd.在一个正六边形的六个区域种植观赏植物,要求同一块中种同一种植物,相邻12 种载种方案.的两块种不同的植物。
现有4种不同的植物可供选择,则有
种坐法..10人围圆桌而,如果甲、乙二人中间相隔4人,有1362000101991除以.的余数是14.
1?2n(52?7)FI记它的小数部分.求证:的展开中,用15记它的整数部分,.设(I?F)F是一定值.a,a,a,aa?a?29, ,1,1,23中,,四个数,使得从16.按从小到大的顺序选取431212a?a?3a?a?4.问
符合上要求的不同取法有多少种?,2334CBBA两人以必须相邻的不两人不得相邻,而17.8人围张一张圆桌,其中、、同围坐方式有多少种?
18.4对夫妇去看电影,8人坐成一排.若每位女性的邻座只能丈夫或另外的女性,共有多少种坐法?
n?1n122n?C? ?C??C2..求证:19 nnnn?1nnn)ba?a(2?b)(?bn2n??a?0b?aN?.求证:,.设20,,.。