计数原理与概率各考点

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计数原理必备知识点总结

计数原理必备知识点总结

计数原理必备知识点总结一、计数原理的基本概念1.1 事件和样本空间在概率论中,事件是指可能发生的结果,样本空间是指所有可能的结果的集合。

在计数原理中,我们通常需要计算在一定条件下事件发生的次数,因此需要对事件和样本空间进行分析和计算。

1.2 事件的互斥和独立在计数原理中,我们需要考虑事件之间的互斥和独立关系。

互斥事件是指两个事件不能同时发生,而独立事件是指两个事件之间没有相互影响。

1.3 条件概率和联合概率在计数原理中,我们需要考虑事件的条件概率和联合概率。

条件概率是指在给定某一事件发生的条件下,另一事件发生的概率;联合概率是指两个事件同时发生的概率。

1.4 达成事件的概率在计数原理中,我们需要计算事件发生的概率。

达成事件的概率是指在一定条件下事件发生的可能性,通常通过计数原理来进行计算。

二、排列组合2.1 排列在计数原理中,排列是指从给定的元素中选取一定数量的元素进行排列,排列中元素的顺序是重要的。

在计算排列时,通常使用阶乘的方法进行计算。

2.2 组合在计数原理中,组合是指从给定的元素中选取一定数量的元素进行组合,组合中元素的顺序是不重要的。

在计算组合时,通常使用二项式系数的方法进行计算。

2.3 组合公式在计数原理中,我们可以使用组合公式来计算组合的数量。

组合公式是指C(n,k)=n!/(k!(n-k)!),其中n表示元素的总数,k表示选取的元素的数量。

2.4 排列组合的应用在计数原理中,排列组合的方法具有广泛的应用。

在实际问题中,我们常常需要考虑元素的排列和组合,例如在排列组合中考虑位置的排列和顺序的组合等。

三、二项式系数3.1 二项式定理在计数原理中,二项式定理是指一个式子的平方等于两个式子相乘的和。

例如,(a+b)^2=a^2+2ab+b^2,这就是一个二项式定理的例子。

3.2 二项式系数的计算在计数原理中,我们可以使用二项式系数来计算二项式的展开式。

二项式系数是通过排列组合的方法进行计算的,通常使用组合公式来计算。

计数原理与概率统计(精华)

计数原理与概率统计(精华)
[解析]用茎叶图表示的结果如下:
甲组
乙组
7 6 58
853 7 23
865 8 998
210 9 233
第5页
3、众数、中位数、平均数 众数:频率分布最大值对应的样本数据. 在[例 4]中,成绩为 85 时所对应的人数是 4 ,为最多,则 85 就是本例的众数. 在[例 5]中,成绩为73,88,89,92,93 所对应的人数是 2 ,为最多,所以73,88,89,92,93 这 5 个数都是本例的众数. 中位数:样本数据累积到频率等于 0.5 时所对应的样本数据. 在[例 4]中,先将数据按顺序排列,总人数为 30 ,平分后是 15 ,那么在人数等于 15.5 时,对应的数据是:第 15 个和第 16 个数据的平均值,即: 85 85 85 2 故:本例的中位数是 85 . 在[例 5]中,共有 20 个样本,按顺序排列后为: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 成绩 65 67 68 72 73 73 75 78 85 86 序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 成绩 88 88 89 89 90 91 92 92 93 93 在 20 个样本中,其中间的数为第 10 个和第 11 个数据的平均值 即: 86 88 87 ,故:本例的中位数是 87 . 2 平均数:样本数据的算术平均值就是样本的平均数. 在[例 4]中,成绩的总和除以总人数 30 的结果,就是本例的平均数. 成绩总和为 2418 ,则 2418 80.6 ,故本例的平均数是 80.6 . 30 在[例 4]中,成绩的总和除以总人数 20 的结果,就是本例的平均数. 成绩总和为 1647 ,则 1647 82.35 ,故本例的平均数是 82.35 . 20
3 30

高考一轮复习第9章计数原理概率随机变量及其分布第4讲随机事件的概率

高考一轮复习第9章计数原理概率随机变量及其分布第4讲随机事件的概率

第四讲 随机事件的概率知识梳理·双基自测 知识梳理知识点一 随机事件和确定事件(1)在条件S 下,__必然要发生__的事件,叫做相对于条件S 的必然事件,简称必然事件. (2)在条件S 下,__不可能发生__的事件,叫做相对于条件S 的不可能事件,简称不可能事件. (3)必然事件和不可能事件统称为相对于条件S 的确定事件,简称确定事件.(4)在条件S 下,__可能发生也可能不发生__的事件,叫做相对于条件S 的随机事件,简称随机事件. 知识点二 概率与频率(1)概率与频率的概念:在相同的条件S 下重复n 次试验,观察某一事件A 是否出现,称n 次试验中事件A 出现的次数n A 为事件A 出现的__频数__,称事件A 出现的比例f n (A)=n An为事件A 出现的__频率__.(2)概率与频率的关系:对于给定的随机事件A ,由于事件A 发生的频率f n (A)随着试验次数的增加稳定于概率P(A),因此可以用__频率f n (A)__来估计概率P(A).知识点三 互斥事件与对立事件 事件的关系与运算 定义符号表示 包含 关系 若事件A__发生__,则事件B__一定发生__,这时称事件B 包含事件A(或称事件A 包含于事件B) __B ⊇A__ __(或A ⊆B)__ 相等 关系 若B ⊇A ,且__A ⊇B__,则称事件A 与事件B 相等 __A =B__ 并事件 (和事件) 若某事件发生__当且仅当事件A 发生或事件B 发生__,则称此事件为事件A 与事件B 的并事件(或和事件) __A ∪B__ __(或A +B)__ 交事件 (积事件) 若某事件发生__当且仅当事件A 发生且事件B 发生__,则称此事件为事件A 与事件B 的交事件(或积事件) __A∩B __ __(或AB)__ 互斥 事件 若A∩B 为__不可能__事件,则称事件A 与事件B 互斥 __A∩B=∅__ 对立 事件 若A∩B 为__不可能__事件,A ∪B 为__必然事件__,则称事件A 与事件B 互为对立事件__A∩B=∅,__ __且A ∪B =Ω__重要结论概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:__0≤P(A)≤1__. (2)必然事件的概率:P(A)=__1__. (3)不可能事件的概率:P(A)=__0__.(4)概率的加法公式:若事件A 与事件B 互斥,则P(A ∪B)=__P(A)+P(B)__.(5)对立事件的概率:若事件A 与事件B 互为对立事件,则A ∪B 为必然事件.P(A ∪B)=__1__,P(A)=__1-P(B)__.双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)事件发生的频率与概率是相同的.( × ) (2)在大量重复试验中,概率是频率的稳定值.( √ ) (3)两个事件的和事件是指两个事件都得发生.( × )(4)掷一枚硬币两次,出现“两个正面”“一正一反”“两个反面”,这三个结果是等可能的.( × )(5)对立事件肯定是互斥事件、互斥事件不一定是对立事件.( √ ) 题组二 走进教材2.(P 121T4)一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的对立事件是( D ) A .至多有一次中靶 B .两次都中靶 C .只有一次中靶D .两次都不中靶[解析] “至少有一次中靶”的对立事件是“两次都不中靶”.故选D . 3.(P 133T4)同时掷两个骰子,向上点数不相同的概率为__56__.[解析] 掷两个骰子一次,向上的点数共6×6=36(种)可能的结果,其中点数相同的结果共有6种,所以点数不相同的概率P =1-636=56.题组三 走向高考4.(2018·课标全国卷Ⅲ)若某群体中的成员只用现金支付的概率为0.45,既用现金支付也用非现金支付的概率为0.15,则不用现金支付的概率为( B )A .0.3B .0.4C .0.6D .0.7[解析] 设事件A 为“不用现金支付”,事件B 为“既用现金支付也用非现金支付”,事件C 为“只用现金支付”,则P(A)=1-P(B)-P(C)=1-0.15-0.45=0.4故选B .5.(2020·新课标Ⅰ)设O 为正方形ABCD 的中心,在O ,A ,B ,C ,D 中任取3点,则取到的3点共线的概率为( A )A .15B .25C .12D .45[解析] O ,A ,B ,C ,D 中任取3点,共有 C 35=10种,即OAB ,OAC ,OAD ,OBC ,OBD ,OCD ,ABC ,ABD ,ACD ,BCD 十种, 其中共线为A ,O ,C 和B ,O ,D 两种, 故取到的3点共线的概率为P =210=15,故选A .考点突破·互动探究考点一 随机事件的关系——自主练透例1 (1)(2020·辽宁六校协作体期中)从装有2个红球和2个白球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是( C )A .“至少有1个白球”和“都是红球”B .“至少有2个白球”和“至多有1个红球”C .“恰有1个白球”和“恰有2个白球”D .“至多有1个白球”和“都是红球”(2)(2021·中山模拟)从1,2,3,4,5这5个数中任取两个数,其中: ①恰有一个是偶数和恰有一个是奇数; ②至少有一个是奇数和两个都是奇数; ③至少有一个是奇数和两个都是偶数; ④至少有一个是奇数和至少有一个是偶数. 上述事件中,是对立事件的是( C ) A .① B .②④ C .③D .①③(3)设条件甲:“事件A 与事件B 是对立事件”,结论乙:“概率满足P(A)+P(B)=1”,则甲是乙的( A )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] (1)对于选项A ,“至少有1个白球”和“都是红球”是对立事件,不符合题意;对于选项B ,“至少有2个白球”表示取出2个球都是白色的,而“至多有1个红球”表示取出的球1个红球1个白球,或者2个都是白球,二者不是互斥事件,不符合题意;对于选项C ,“恰有1个白球”表示取出2个球1个红球1个白球,与“恰有2个白球”是互斥而不对立的两个事件,符合题意;对于选项D ,“至多有1个白球”表示取出的2个球1个红球1个白球,或者2个都是红球,与“都是红球”不是互斥事件,不符合题意.故选C .(2)从1,2,3,4,5这5个数中任取两个数有3种情况:一奇一偶,2个奇数,2个偶数.其中“至少有一个是奇数”包含一奇一偶或2个奇数这两种情况,它与两个都是偶数是对立事件.又①中的事件可以同时发生,不是对立事件,故选C .(3)若事件A 与事件B 是对立事件,则A ∪B 为必然事件,再由概率的加法公式得P(A)+P(B)=1;投掷一枚硬币3次,满足P(A)+P(B)=1,但A ,B 不一定是对立事件,如:事件A :“至少出现一次正面”,事件B :“出现3次正面”,则P(A)=78,P(B)=18,满足P(A)+P(B)=1,但A ,B 不是对立事件,故甲是乙的充分不必要条件.名师点拨(1)准确把握互斥事件与对立事件的概念:①互斥事件是不可能同时发生的事件,但也可以同时不发生;②对立事件是特殊的互斥事件,特殊在对立的两个事件不可能都不发生,既有且仅有一个发生.(2)判别互斥事件、对立事件一般用定义判断,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个事件,若有且仅有一个发生,则这两个事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.〔变式训练1〕(2021·宁夏检测)抽查10件产品,设事件A 为“至少有2件次品”,则事件A 的对立事件为( B ) A .至多有2件次品 B .至多有1件次品 C .至多有2件正品D .至少有2件正品[解析] ∵“至少有n 个”的反面是“至多有n -1个”,又∵事件A“至少有2件次品”,∴事件A 的对立事件为“至多有1件次品”.考点二 随机事件的概率——多维探究 角度1 频率与概率例2 (2018·北京高考)电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表: 电影类型 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类 第六类 电影部数 140 50 300 200 800 510 好评率0.40.20.150.250.20.1(1)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率; (2)随机选取1部电影,估计这部电影没有获得好评的概率;(3)电影公司为增加投资回报,拟改变投资策略,这将导致不同类型电影的好评率发生变化.假设表格中只有两类电影的好评率数据发生变化.那么哪类电影的好评率增加0.1,哪类电影的好评率减少0.1,使得获得好评的电影总部数与样本中的电影总部数的比值达到最大?(只需写出结论)[解析] (1)由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2 000, 第四类电影中获得好评的电影部数是200×0.25=50. 故所求概率为502 000=0.025.(2)由题意知,样本中获得好评的电影部数是140×0.4+50×0.2+300×0.15+200×0.25+800×0.2+510×0.1 =56+10+45+50+160+51 =372.故所求概率估计为1-3722 000=0.814.(3)增加第五类电影的好评率,减少第二类电影的好评率. 角度2 统计与概率例3 (2021·云南名校适应性月考)下边茎叶图表示的是甲、乙两人在5次综合测评中的成绩,其中有一个数字被污损,则甲的平均成绩超过乙的平均成绩的概率是( A )甲 乙 9 8 8 3 3 7 2 1 09● 9A .45B .25C .910D .710[解析] 记其中被污损的数字为x ,由题知甲的5次综合测评的平均成绩是15×(80×2+90×3+8+9+2+1+0)=90,乙的5次综合测评的平均成绩是15×(80×3+90×2+3+3+7+x +9)=442+x 5, 令90>442+x 5,解得x <8,即x 的取值可以是0~7,因此甲的平均成绩超过乙的平均成绩的概率是810=45.故选A .名师点拨概率和频率的关系概率可看成频率在理论上的稳定值,它从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小,它是频率的科学抽象,当试验次数越来越多时频率向概率靠近,只要次数足够多,所得频率就近似地当作随机事件的概率.〔变式训练2〕(1)(2021·黑龙江大庆质检)某公司欲派甲、乙、丙3人到A ,B 两个城市出差,每人只去1个城市,且每个城市必须有人去,则A 城市恰好只有甲去的概率为( B )A .15B .16C .13D .14(2)(2021·吉林模拟)某超市随机选取1 000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁四种商品的情况,整理成如下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.②估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率;③如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大?[解析] (1)总的派法有:(甲、乙A),(丙B);(甲、乙B),(丙A);(甲、丙A),(乙B);(甲、丙B),(乙A);(乙、丙A),(甲B);(乙、丙B),(甲A),共6种(或C 23A 22=6(种)),A 城市恰好只有甲去有一种,故所求概率P =16.(2)①从统计表可以看出,在这1 000位顾客中有200位顾客同时购买了乙和丙,所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为2001 000=0.2.②从统计表可以看出,在这1 000位顾客中有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品,所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为100+2001 000=0.3.③与①同理.可得:顾客同时购买甲和乙的概率可以估计为2001 000=0.2,顾客同时购买甲和丙的概率可以估计为100+200+3001 000=0.6,顾客同时购买甲和丁的概率可以估计为1001 000=0.1.所以,如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买丙的可能性最大. 考点三 互斥事件、对立事件的概率——师生共研例4 (1)某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A 、B 、C .求:①P(A),P(B),P(C); ②1张奖券的中奖概率;③1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.(2)(2021·河南新乡模拟)从5个同类产品(其中3个正品,2个次品)中,任意抽取2个,下列事件发生概率为910的是( C )A .2个都是正品B .恰有1个是正品C .至少有1个正品D .至多有1个正品[解析] (1)①P(A)=11 000,P(B)=101 000=1100,P(C)=501 000=120.②因为事件A ,B ,C 两两互斥,所以P(A ∪B ∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=11 000+1100+120=611 000.故1张奖券的中奖概率为611 000.③P(A ∪B )=1-P(A +B)=1-⎝⎛⎭⎪⎫11 000+1100=9891 000.故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为9891 000.(2)从5个产品中任取2个的取法有C 25=10种,其中2个都是正品的取法有C 23=3种,故2个都是正品的概率P 1=310;其对立事件是“至多有1个正品”,概率为P 2=1-P 1=1-310=710.恰有1个正品的取法有C 13·C 12=6种,故恰有1个正品的概率P 3=610=35.至少有1个正品的概率P 4=P 1+P 3=310+610=910.名师点拨求复杂的互斥事件的概率的两种方法(1)直接求解法,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥的事件的概率的和,运用互斥事件的概率求和公式计算.(2)间接求法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式P(A)=1-P(A),即运用逆向思维(正难则反).特别是“至多”“至少”型题目,用间接求法就显得较简便.〔变式训练3〕(1)(2020·西安二模)2021年某省新高考将实行“3+1+2”模式,即语文、数学、外语必选,物理、历史二选一,政治、地理、化学、生物四选二,共有12种选课模式.某同学已选了物理,记事件A:“他选择政治和地理”,事件B:“他选择化学和地理”,则事件A与事件B( A )A.是互斥事件,不是对立事件B.是对立事件,不是互斥事件C.既是互斥事件,也是对立事件D.既不是互斥事件也不是对立事件(2)根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3.则该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的一种的概率为__0.8__;该地1位车主甲、乙两种保险都不购买的概率为__0.2__.[解析](1)2021年某省新高考将实行“3 +1+2”模式,即语文、数学、外语必选,物理、历史二选一,政治、地理、化学、生物四选二,共有12种选课模式.某同学已选了物理,记事件A:“他选择政治和地理”,事件B:“他选择化学和地理”,则事件A与事件B不能同时发生,但能同时不发生,故事件A和B是互斥事件,但不是对立事件,故A正确.故选A.(2)记A表示事件:该车主购买甲种保险;B表示事件:该车主购买乙种保险但不购买甲种保险;C表示事件:该车主至少购买甲、乙两种保险中的一种;D表示事件:该车主甲、乙两种保险都不购买.①由题意得P(A)=0.5,P(B)=0.3,又C=A∪B,所以P(C)=P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.5+0.3=0.8.②因为D与C是对立事件,所以P(D)=1-P(C)=1-0.8=0.2.名师讲坛·素养提升用正难则反的思想求对立事件的概率例5 (1)(2020·浙江湖州期末,改编)现有5个不同编号的小球,其中黑色球2个,白色球2个,红色球1个,若将其随机排成一列,则相同颜色的球都不相邻的概率是__45__.(2)(2021·洛阳模拟)经统计,在某储蓄所一个营业窗口等候的人数及相应的概率如下:排队人数0 1 2 3 4 5人及5人以上概率0.1 0.16 0.3 0.3 0.1 0.04求:(1)至多2人排队等候的概率是多少?(2)至少3人排队等候的概率是多少?[解析](1)“相同颜色的球不都相邻”的对立事件为“相同颜色的球都相邻”,记为事件A.因5个不同编号的小球排列有A55=120种排法,“相同颜色的球都相邻”的排法有A22A22A33=24种排法,∴所求概率P=|-P(A)|=1-24120=45.(2)记“无人排队等候”为事件A,“1人排队等候”为事件B,“2人排队等候”为事件C,“3人排队等候”为事件D,“4人排队等候”为事件E,“5人及5人以上排队等候”为事件F,则事件A,B,C,D,E,F互斥.①记“至多2人排队等候”为事件G,则G=A∪B∪C,所以P(G)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56.②解法一:记“至少3人排队等候”为事件H,则H=D∪E∪F,所以P(H)=P(D∪E∪F)=P(D)+P(E)+P(F)=0.3+0.1+0.04=0.44.解法二:记“至少3人排队等候”为事件H,则其对立事件为事件G,所以P(H)=1-P(G)=0.44.名师点拨“正难则反”的思想是一种常见的数学思想,如反证法、补集的思想都是“正难则反”思想的体现.在解决问题时,如果从问题的正面入手比较复杂或不易解决,那么尝试采用“正难则反”思想往往会起到事半功倍的效果,大大降低题目的难度.在求对立事件的概率时,经常应用“正难则反”的思想,即若事件A与事件B互为对立事件,在求P(A)或P(B)时,利用公式P(A)=1-P(B)先求容易的一个,再求另一个.〔变式训练4〕某超市为了了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.一次购物量1至4件5至8件9至12件13至16件17件及以上顾客数(人) x 30 25 y 10结算时间(分钟/人)1 1.52 2.5 3(1)确定x,y的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率.(将频率视为概率)[解析](1)由已知得25+y+10=55,x+30=45,所以x=15,y= 20.该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为1×15+1.5×30+2×25+2.5×20+3×10100=1.9(分钟).(2)记A为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A1,A2分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为2.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为3分钟”,将频率视为概率得P(A1)=20100=1 5,P(A2)=10100=110.P(A)=1-P(A1)-P(A2)=1-15-110=710.故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为710.。

高考数学二轮复习计数原理与概率

高考数学二轮复习计数原理与概率

6
x
3 2
k
,k≤6,k∈N,
由 6-32k=0,解得k=4,
则 T5=(-1)4×32×C46=135,
√A.144种
C.672种
B.336种 D.1 008种
选取的 3 个名称中含有祝融的共有 C29种不同的情况. 分析选取的 3 个名称的不同情况有 A33种, 其中祝融是第 3 个被分析的情况有 A22种, 故祝融不是第 3 个被分析的情况有 C29(A33-A22)=144(种).
(2)(2022·广东联考)现要安排甲、乙、丙、丁四名志愿者去国家高山滑雪
√D.P(A|C)=P(B|C)
由题知,从 10 个数中随机地抽取 3 个数,共有 C310=120(种)可能情况, 对于A选项,“恰好抽的是2,4,6”和“恰好抽取的是6,7,8”为互斥事 件,则P(AB)=0,而P(A)P(B)≠0,故A选项错误; 对于 B 选项,P(C)=CC31290=13260=130,故 B 选项错误; 对于 C 选项,P(AB)=0,P(C)=130,故 C 选项错误; 对于 D 选项,由于 P(AC)=P(BC)=C129=316,故由条件概率公式得 P(A|C) =P(B|C),故 D 选项正确.
跟踪演练2 (1)(2022·淄博模拟)若(1-x)8=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+
a8(1+x)8,则a6等于
A.-448
B.-112
√C.112
D.448
(1-x)8=(x-1)8=[(1+x)-2]8 =a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a8(1+x)8, a6=C28×(-2)2=112.
③P(B)=12;④B 与 A1 相互独立.
A1,A2,A3中任何两个事件都不可能同时发生,因此它们两两互斥,

高中数学知识点总结(第十一章 计数原理与概率、随机变量及其分布 分类加法计数原理与分步乘法计数原理)

高中数学知识点总结(第十一章 计数原理与概率、随机变量及其分布 分类加法计数原理与分步乘法计数原理)

第十一章计数原理与概率、随机变量及其分布第一节分类加法计数原理与分步乘法计数原理两个计数原理(1)每类方法都能独立完成这件事,它是独立的、一次的,且每次得到的是最后结果,只需一种方法就可完成这件事.(2)各类方法之间是互斥的、并列的、独立的.(1)每一步得到的只是中间结果,任何一步都不能独立完成这件事,只有各个步骤都完成了才能完成这件事.(2)各步之间是相互依存的,并且既不能重复也不能遗漏.二、常用结论1.完成一件事可以有n类不同方案,各类方案相互独立,在第1类方案中有m1种不同的方法,在第2类方案中有m2种不同的方法……在第n类方案中有m n种不同的方法.那么,完成这件事共有N=m1+m2+…+m n种不同的方法.2.完成一件事需要经过n个步骤,缺一不可,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法……做第n步有m n种不同的方法.那么,完成这件事共有N=m1×m2×…×m n种不同的方法.考点一分类加法计数原理1.在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数的个数为________.解析:按十位数字分类,十位可为1,2,3,4,5,6,7,8,共分成8类,在每一类中满足条件的两位数分别有8个,7个,6个,5个,4个,3个,2个,1个,则共有8+7+6+5+4+3+2+1=36个两位数.答案:362.如图,从A 到O 有________种不同的走法(不重复过一点).解析:分3类:第一类,直接由A 到O ,有1种走法;第二类,中间过一个点,有A →B →O 和A →C →O 2种不同的走法;第三类,中间过两个点,有A →B →C →O 和A →C →B →O 2种不同的走法.由分类加法计数原理可得共有1+2+2=5种不同的走法.答案:53.若椭圆x 2m +y 2n=1的焦点在y 轴上,且m ∈{1,2,3,4,5},n ∈{1,2,3,4,5,6,7},则这样的椭圆的个数为________.解析:当m =1时,n =2,3,4,5,6,7,共6个;当m =2时,n =3,4,5,6,7,共5个;当m =3时,n =4,5,6,7,共4个;当m =4时,n =5,6,7,共3个;当m =5时,n =6,7,共2个.故共有6+5+4+3+2=20个满足条件的椭圆.答案:204.如果一个三位正整数如“a 1a 2a 3”满足a 1<a 2且a 2>a 3,则称这样的三位数为凸数(如120,343,275等),那么所有凸数的个数为________.解析:若a 2=2,则百位数字只能选1,个位数字可选1或0,“凸数”为120与121,共2个.若a 2=3,则百位数字有两种选择,个位数字有三种选择,则“凸数”有2×3=6(个).若a 2=4,满足条件的“凸数”有3×4=12(个),…,若a 2=9,满足条件的“凸数”有8×9=72(个).所以所有凸数有2+6+12+20+30+42+56+72=240(个).答案:240考点二 分步乘法计数原理[典例精析](1)已知集合M ={-3,-2,-1,0,1,2},P (a ,b )(a ,b ∈M )表示平面上的点,则P 可表示坐标平面上第二象限的点的个数为( )A.6B.12C.24D.36(2)有6名同学报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加一项,则共有________种不同的报名方法.[解析] (1)确定第二象限的点,可分两步完成:第一步确定a,由于a<0,所以有3种方法;第二步确定b,由于b>0,所以有2种方法.由分步乘法计数原理,得到第二象限的点的个数是3×2=6.(2)每项限报一个,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一个项目有6种选法,第二个项目有5种选法,第三个项目有4种选法,根据分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有6×5×4=120(种).[答案](1)A(2)120[解题技法]利用分步乘法计数原理解决问题的策略(1)利用分步乘法计数原理解决问题时要注意按事件发生的过程来合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.(2)分步必须满足的两个条件:一是各步骤相互独立,互不干扰;二是步与步之间确保连续,逐步完成.[题组训练]1.如图,某电子器件由3个电阻串联而成,形成回路,其中有6个焊接点A,B,C,D,E,F,如果焊接点脱落,整个电路就会不通.现发现电路不通,那么焊接点脱落的可能情况共有________种.解析:因为每个焊接点都有脱落与未脱落两种情况,而只要有一个焊接点脱落,则电路就不通,故共有26-1=63种可能情况.答案:632.从-1,0,1,2这四个数中选三个不同的数作为函数f(x)=ax2+bx+c的系数,则可组成________个不同的二次函数,其中偶函数有________个(用数字作答).解析:一个二次函数对应着a,b,c(a≠0)的一组取值,a的取法有3种,b的取法有3种,c的取法有2种,由分步乘法计数原理知共有3×3×2=18(个)二次函数.若二次函数为偶函数,则b=0,同上可知共有3×2=6(个)偶函数.答案:186考点三两个计数原理的综合应用[典例精析](1)如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为()A.24B.48C.72D.96(2)如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是()A.48B.18C.24D.36(3)如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是()A.60B.48C.36D.24[解析](1)分两种情况:①A,C不同色,先涂A有4种,C有3种,E有2种,B,D各有1种,有4×3×2=24种涂法.②A,C同色,先涂A有4种,E有3种,C有1种,B,D各有2种,有4×3×2×2=48种涂法.故共有24+48=72种涂色方法.(2)第1类,对于每一条棱,都可以与两个侧面构成“正交线面对”,这样的“正交线面对”有2×12=24(个);第2类,对于每一条面对角线,都可以与一个对角面构成“正交线面对”,这样的“正交线面对”有12个.所以正方体中“正交线面对”共有24+12=36(个).(3)长方体的6个表面构成的“平行线面组”的个数为6×6=36,另含4个顶点的6个面(非表面)构成的“平行线面组”的个数为6×2=12,故符合条件的“平行线面组”的个数是36+12=48.[答案](1)C(2)D(3)B[解题技法]1.利用两个计数原理解决应用问题的一般思路(1)弄清完成一件事是做什么.(2)确定是先分类后分步,还是先分步后分类.(3)弄清分步、分类的标准是什么.(4)利用两个计数原理求解.2.涂色、种植问题的解题关注点和关键(1)关注点:首先分清元素的数目,其次分清在不相邻的区域内是否可以使用同类元素.(2)关键:是对每个区域逐一进行,选择下手点,分步处理.[题组训练]1.如图所示,用4种不同的颜色涂入图中的矩形A,B,C,D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂法有________种.解析:按要求涂色至少需要3种颜色,故分两类:一是4种颜色都用,这时A有4种涂法,B有3种涂法,C有2种涂法,D有1种涂法,共有4×3×2×1=24(种)涂法;二是用3种颜色,这时A,B,C的涂法有4×3×2=24(种),D只要不与C同色即可,故D有2种涂法,所以不同的涂法共有24+24×2=72(种).答案:722.如图所示,在连接正八边形的三个顶点而成的三角形中,与正八边形有公共边的三角形有________个(用数字作答).解析:把与正八边形有公共边的三角形分为两类:第一类,有一条公共边的三角形共有8×4=32(个).第二类,有两条公共边的三角形共有8个.由分类加法计数原理知,共有32+8=40(个).答案:40[课时跟踪检测]A级1.集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P⊆Q.把满足上述条件的一对有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点的个数是()A.9B.14C.15D.21解析:选B当x=2时,x≠y,点的个数为1×7=7.当x≠2时,∵P⊆Q,∴x=y.∴x可从3,4,5,6,7,8,9中取,有7种方法.因此满足条件的点共有7+7=14(个).2.某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个新节目插入节目单中,那么不同的插法种数为()A.504B.210C.336D.120解析:选A分三步,先插第一个新节目,有7种方法,再插第二个新节目,有8种方法,最后插第三个节目,有9种方法.故共有7×8×9=504种不同的插法.3.已知两条异面直线a,b上分别有5个点和8个点,则这13个点可以确定不同的平面个数为()A.40B.16C.13D.10解析:选C分两类情况讨论:第1类,直线a 分别与直线b 上的8个点可以确定8个不同的平面;第2类,直线b 分别与直线a 上的5个点可以确定5个不同的平面.根据分类加法计数原理知,共可以确定8+5=13个不同的平面.4.从集合{1,2,3,4,…,10}中,选出5个数组成子集,使得这5个数中任意两个数的和都不等于11,则这样的子集有( )A.32个B.34个C.36个D.38个解析:选A 将和等于11的放在一组:1和10,2和9,3和8,4和7,5和6.从每一小组中取一个,有C 12=2(种).共有2×2×2×2×2=32(个)子集.5.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( )A.3B.4C.6D.8解析:选D 当公比为2时,等比数列可为1,2,4或2,4,8;当公比为3时,等比数列可为1,3,9;当公比为32时,等比数列可为4,6,9.同理,公比为12,13,23时,也有4个.故共有8个等比数列.6.将1,2,3,…,9这9个数字填在如图所示的空格中,要求每一行从左到右、每一列从上到下分别依次增大,当3,4固定在图中的位置时,填写空格的方法为( )A.6种B.12种C.18种D.24种解析:选A 根据数字的大小关系可知,1,2,9的位置是固定的,如图所示,则剩余5,6,7,8这4个数字,而8只能放在A 或B 处,若8放在B 处,则可以从5,6,7这3个数字中选一个放在C 处,剩余两个位置固定,此时共有3种方法,同理,若8放在A 处,也有3种方法,所以共有6种方法.7.(2019·郴州模拟)用六种不同的颜色给如图所示的六个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同的涂色方法共有( )A.4 320种B.2 880种C.1 440种D.720种解析:选A 分步进行:1区域有6种不同的涂色方法,2区域有5种不同的涂色方法,3区域有4种不同的涂色方法,4区域有3种不同的涂色方法,6区域有4种不同的涂色方法,5区域有3种不同的涂色方法.根据分步乘法计数原理可知,共有6×5×4×3×3×4=4 320(种)不同的涂色方法.3 4 12 D 34 A C B 98.(2019·惠州调研)我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有()A.18个B.15个C.12个D.9个解析:选B由题意知,这个四位数的百位数,十位数,个位数之和为4.由4,0,0组成3个数,分别为400,040,004;由3,1,0组成6个数,分别为310,301,130,103,013,031;由2,2,0组成3个数,分别为220,202,022;由2,1,1组成3个数,分别为211,121,112,共有3+6+3+3=15(个).9.在某一运动会百米决赛上,8名男运动员参加100米决赛.其中甲、乙、丙三人必须在1,2,3,4,5,6,7,8八条跑道的奇数号跑道上,则安排这8名运动员比赛的方式共有________种.解析:分两步安排这8名运动员.第一步:安排甲、乙、丙三人,共有1,3,5,7四条跑道可安排.故安排方式有4×3×2=24(种).第二步:安排另外5人,可在2,4,6,8及余下的一条奇数号跑道上安排,所以安排方式有5×4×3×2×1=120(种).故安排这8人的方式共有24×120=2 880(种).答案:2 88010.有A,B,C型高级电脑各一台,甲、乙、丙、丁4个操作人员的技术等级不同,甲、乙会操作三种型号的电脑,丙不会操作C型电脑,而丁只会操作A型电脑.从这4个操作人员中选3人分别去操作这三种型号的电脑,则不同的选派方法有________种(用数字作答).解析:由于丙、丁两位操作人员的技术问题,要完成“从4个操作人员中选3人去操作这三种型号的电脑”这件事,则甲、乙两人至少要选派一人,可分四类:第1类,选甲、乙、丙3人,由于丙不会操作C型电脑,分2步安排这3人操作的电脑的型号,有2×2=4种方法;第2类,选甲、乙、丁3人,由于丁只会操作A型电脑,这时安排3人分别去操作这三种型号的电脑,有2种方法;第3类,选甲、丙、丁3人,这时安排3人分别去操作这三种型号的电脑,只有1种方法;第4类,选乙、丙、丁3人,同样也只有1种方法.根据分类加法计数原理,共有4+2+1+1=8种选派方法.答案:8B级1.把3封信投到4个信箱,所有可能的投法共有()A.24种B.4种C.43种D.34种解析:选C第1封信投到信箱中有4种投法;第2封信投到信箱中也有4种投法;第3封信投到信箱中也有4种投法.只要把这3封信投完,就做完了这件事情,由分步乘法计数原理可得共有43种投法.2.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有()A.144个B.120个C.96个D.72个解析:选B由题意可知,符合条件的五位数的万位数字是4或5.当万位数字为4时,个位数字从0,2中任选一个,共有2×4×3×2=48个偶数;当万位数字为5时,个位数字从0,2,4中任选一个,共有3×4×3×2=72个偶数.故符合条件的偶数共有48+72=120(个).3.如图是一个由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的大正方形,现在用四种颜色给这四个直角三角形区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方法有()A.24种B.72种C.84种D.120种解析:选C如图,设四个直角三角形顺次为A,B,C,D,按A―→B―→C―→D顺序涂色,下面分两种情况:(1)A,C不同色(注意:B,D可同色、也可不同色,D只要不与A,C同色,所以D可以从剩余的2种颜色中任意取一色):有4×3×2×2=48种不同的涂法.(2)A,C同色(注意:B,D可同色、也可不同色,D只要不与A,C同色,所以D可以从剩余的3种颜色中任意取一色):有4×3×1×3=36种不同的涂法.故共有48+36=84种不同的涂色方法.4.(2018·湖南十二校联考)若m,n均为非负整数,在做m+n的加法时各位均不进位(例如:134+3 802=3 936),则称(m,n)为“简单的”有序对,而m+n称为有序对(m,n)的值,那么值为1 942的“简单的”有序对的个数是________.解析:第1步,1=1+0,1=0+1,共2种组合方式;第2步,9=0+9,9=1+8,9=2+7,9=3+6,…,9=9+0,共10种组合方式;第3步,4=0+4,4=1+3,4=2+2,4=3+1,4=4+0,共5种组合方式;第4步,2=0+2,2=1+1,2=2+0,共3种组合方式.根据分步乘法计数原理,值为1 942的“简单的”有序对的个数是2×10×5×3=300.答案:300-3,-2,-1,0,1,2,若a,b,c∈M,则:5.已知集合M={}(1)y=ax2+bx+c可以表示多少个不同的二次函数;(2)y=ax2+bx+c可以表示多少个图象开口向上的二次函数.解:(1)a的取值有5种情况,b的取值有6种情况,c的取值有6种情况,因此y=ax2+bx+c可以表示5×6×6=180个不同的二次函数.(2)y=ax2+bx+c的图象开口向上时,a的取值有2种情况,b,c的取值均有6种情况,因此y=ax2+bx+c可以表示2×6×6=72个图象开口向上的二次函数.。

60 高中数学知识点总结(第十一章 计数原理与概率、随机变量及其分布 第二节 排列与组合)

60 高中数学知识点总结(第十一章 计数原理与概率、随机变量及其分布 第二节 排列与组合)

第二节排列与组合1.排列、组合的定义A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=n!n-m!C m n=A m nA m m=n n-1n-2…n-m+1m!(1)C m n=C n-mn:从n个不同元素中取出m个元素的方法数等于取出剩余n-m个元素的方法数.(2)C m n+C m-1n=C m n+1:从n+1个不同元素中取出m个元素可分以下两种情况:①不含特殊元素A有C m n种方法;②含特殊元素A有C m-1n种方法.考点一排列问题[典例精析]有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.(1)选5人排成一排;(2)排成前后两排,前排3人,后排4人;(3)全体排成一排,甲不站排头也不站排尾;(4)全体排成一排,女生必须站在一起;(5)全体排成一排,男生互不相邻.[解](1)从7人中选5人排列,有A57=7×6×5×4×3=2 520(种).(2)分两步完成,先选3人站前排,有A37种方法,余下4人站后排,有A44种方法,共有A37A44=5 040(种).(3)法一:(特殊元素优先法)先排甲,有5种方法,其余6人有A66种排列方法,共有5×A66=3 600(种).法二:(特殊位置优先法)首尾位置可安排另6人中的两人,有A26种排法,其他有A55种排法,共有A26A55=3 600(种).(4)(捆绑法)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,有A44种方法,再将女生全排列,有A44种方法,共有A44·A44=576(种).(5)(插空法)先排女生,有A44种方法,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,有A35种方法,共有A44·A35=1 440(种).[解题技法]求解排列应用问题的6种主要方法[题组训练]1.(2019·太原联考)高三要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求2个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是()A.1 800B.3 600C.4 320D.5 040解析:选B先排除舞蹈节目以外的5个节目,共A55种,再把2个舞蹈节目插在6个空位中,有A26种,所以共有A55A26=3 600(种).2.(2019·石家庄模拟)用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字且大于3 000的四位数,这样的四位数有()A.250个B.249个C.48个D.24个解析:选C①当千位上的数字为4时,满足条件的四位数有A34=24(个);②当千位上的数字为3时,满足条件的四位数有A34=24(个).由分类加法计数原理得满足条件的四位数共有24+24=48(个),故选C.3.将7个人(其中包括甲、乙、丙、丁4人)排成一排,若甲不能在排头,乙不能在排尾,丙、丁两人必须相邻,则不同的排法共有()A.1 108种B.1 008种C.960种D.504种解析:选B将丙、丁两人进行捆绑,看成一人.将6人全排列有A22A66种排法;将甲排在排头,有A22A55种排法;乙排在排尾,有A22A55种排法;甲排在排头,乙排在排尾,有A22A44种排法.则甲不能在排头,乙不能在排尾,丙、丁两人必须相邻的不同排法共有A22A66-A22A55-A22A55+A22A44=1 008(种).考点二组合问题[典例精析]某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.(1)其中某一种假货必须在内,不同取法有多少种?(2)其中某一种假货不能在内,不同取法有多少种?(3)恰有2种假货在内,不同取法有多少种?(4)至少有2种假货在内,不同取法有多少种?(5)至多有2种假货在内,不同取法有多少种?[解](1)从余下的34种商品中,选取2种有C234=561(种)取法,所以某一种假货必须在内的不同取法有561种.(2)从34种可选商品中,选取3种,有C334种或者C335-C234=C334=5 984(种)取法.所以某一种假货不能在内的不同取法有5 984种.(3)从20种真货中选取1种,从15种假货中选取2种有C120C215=2 100(种)取法.所以恰有2种假货在内的不同的取法有2 100种.(4)选取2种假货有C120C215种,选取3种假货有C315种,共有选取方式C120C215+C315=2 100+455=2 555(种).所以至少有2种假货在内的不同的取法有2 555种.(5)法一:(间接法)选取3种商品的总数为C335,因此共有选取方式C335-C315=6 545-455=6 090(种).所以至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.法二:(直接法)共有选取方式C320+C220C115+C120C215=6 090(种).所以至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.[解题技法]组合问题的2类题型及求解方法(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外的元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.(2)“至少”或“至多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“至多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.[题组训练]1.(2018·南宁二中、柳州高中第二次联考)从{1,2,3,…,10}中选取三个不同的数,使得其中至少有两个相邻,则不同的选法种数是()A.72B.70C.66D.64解析:选D从{1,2,3,…,10}中选取三个不同的数,恰好有两个数相邻,共有C12·C17+C17·C16=56种选法,三个数相邻共有C18=8种选法,故至少有两个数相邻共有56+8=64种选法.2.(2019·辽宁五校协作体联考)在《爸爸去哪儿》第二季第四期中,村长给6位“萌娃”布置一项搜寻空投食物的任务.已知:①食物投掷地点有远、近两处;②由于Grace年纪尚小,所以要么不参与该项任务,但此时另需一位小孩在大本营陪同,要么参与搜寻近处投掷点的食物;③所有参与搜寻任务的小孩须被均分成两组,一组去远处,一组去近处.那么不同的搜寻方案有()A.10种B.40种C.70种D.80种解析:选B若Grace不参与任务,则需要从剩下的5位小孩中任意挑出1位陪同,有C15种挑法,再从剩下的4位小孩中挑出2位搜寻远处,有C24种挑法,最后剩下的2位小孩搜寻近处,因此一共有C15C24=30种搜寻方案;若Grace参与任务,则其只能去近处,需要从剩下的5位小孩中挑出2位搜寻近处,有C25种挑法,剩下3位小孩去搜寻远处,因此共有C25=10种搜寻方案.综上,一共有30+10=40种搜寻方案.3.(2018·全国卷Ⅰ)从2位女生,4位男生中选3人参加科技比赛,且至少有1位女生入选,则不同的选法共有________种.(用数字填写答案)解析:从2位女生,4位男生中选3人,共有C36种情况,没有女生参加的情况有C34种,故共有C 36-C 34=20-4=16(种).答案:16考点三 分组、分配问题考法(一) 整体均分问题[例1] 国家教育部为了发展贫困地区教育,在全国重点师范大学免费培养教育专业师范生,毕业后要分到相应的地区任教.现有6个免费培养的教育专业师范毕业生要平均分到3所学校去任教,有________种不同的分派方法.[解析] 先把6个毕业生平均分成3组,有C 26C 24C 22A 33=15(种)方法.再将3组毕业生分到3所学校,有A 33=6(种)方法,故6个毕业生平均分到3所学校,共有C 26C 24C 22A 33·A 33=90(种)分派方法. [答案] 90考法(二) 部分均分问题[例2] 有4名优秀学生A ,B ,C ,D 全部被保送到甲、乙、丙3所学校,每所学校至少去一名,则不同的保送方案共有________种.[解析] 先把4名学生分为2,1,1共3组,有C 24C 12C 11A 22=6(种)分法,再将3组对应3个学校,有A 33=6(种)情况,则共有6×6=36(种)不同的保送方案.[答案] 36考法(三) 不等分问题[例3] 若将6名教师分到3所中学任教,一所1名,一所2名,一所3名,则有________种不同的分法.[解析] 将6名教师分组,分三步完成:第1步,在6名教师中任取1名作为一组,有C 16种取法;第2步,在余下的5名教师中任取2名作为一组,有C 25种取法;第3步,余下的3名教师作为一组,有C 33种取法.根据分步乘法计数原理,共有C 16C 25C 33=60种取法.再将这3组教师分配到3所中学,有A 33=6种分法,故共有60×6=360种不同的分法.[答案] 360[题组训练]1.安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )A.12种B.18种C.24种D.36种解析:选D 因为安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,所以必有1人完成2项工作.先把4项工作分成3组,即2,1,1,有C 24C 12C 11A 22=6种,再分配给3个人,有A 33=6种,所以不同的安排方式共有6×6=36(种).2.冬季供暖就要开始,现分配出5名水暖工去3个不同的居民小区检查暖气管道,每名水暖工只去一个小区,且每个小区都要有人去检查,那么分配的方案共有______种.解析:5名水暖工去3个不同的居民小区,每名水暖工只去一个小区,且每个小区都要有人去检查,5名水暖工分组方案为3,1,1和1,2,2,则分配的方案共有⎝⎛⎭⎫C 35C 122+C 15C 242·A 33=150(种).答案:150 考点四 排列、组合的综合问题[典例精析](1)从0,1,2,3,4,5这六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的个数为( )A.300B.216C.180D.162(2)用数字0,1,2,3,4,5,6组成没有重复数字的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为偶数的四位数共有________个.(用数字作答)[解析] (1)分两类:第一类,不取0,即从1,2,3,4,5中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数,根据分步乘法计数原理可知,共有C 23·C 22·A 44=72(个)符合要求的四位数;第二类,取0,此时2和4只能取一个,再取两个奇数,组成没有重复数字的四位数,根据分步乘法计数原理可知,共有C 12·C 23·(A 44-A 33)=108(个)符合要求的四位数.根据分类加法计数原理可知,满足题意的四位数共有72+108=180(个).(2)当个位、十位和百位上的数字为三个偶数时,若选出的三个偶数含有0,则千位上把剩余数字中任意一个放上即可,方法数是C 23A 33C 14=72;若选出的三个偶数不含0,则千位上只能从剩余的非0数字中选一个放上,方法数是A 33C 13=18,故这种情况下符合要求的四位数共有72+18=90(个).当个位、十位和百位上的数字为一个偶数、两个奇数时,若选出的偶数是0,则再选出两个奇数,千位上只要在剩余数字中选一个放上即可,方法数为C23A33C14=72;若选出的偶数不是0,则再选出两个奇数后,千位上只能从剩余的非0数字中选一个放上,方法数是C13 C23A33C13=162,故这种情况下符合要求的四位数共有72+162=234(个).根据分类加法计数原理,可得符合要求的四位数共有90+234=324(个).[答案](1)C(2)324[解题技法]解决排列、组合综合问题的方法(1)仔细审题,判断是组合问题还是排列问题,要按元素的性质分类,按事件发生的过程进行分步.(2)以元素为主时,先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;以位置为主时,先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置.(3)对于有附加条件的比较复杂的排列、组合问题,要周密分析,设计出合理的方案,一般先把复杂问题分解成若干个简单的基本问题,然后应用分类加法计数原理或分步乘法计数原理来解决,一般遵循先选后排的原则.[题组训练]1.(2019·广州调研)某学校获得5个高校自主招生推荐名额,其中甲大学2个,乙大学2个,丙大学1个,并且甲大学和乙大学都要求必须有男生参加,学校通过选拔定下3男2女共5个推荐对象,则不同的推荐方法共有()A.36种B.24种C.22种D.20种解析:选B根据题意,分两种情况讨论:第一种,3名男生每个大学各推荐1人,2名女生分别推荐给甲大学和乙大学,共有A33A22=12种推荐方法;第二种,将3名男生分成两组分别推荐给甲大学和乙大学,共有C23A22A22=12种推荐方法.故共有24种推荐方法.2.(2019·成都诊断)从甲、乙等8名志愿者中选5人参加周一到周五的社区服务,每天安排一人,每人只参加一天.若要求甲、乙两人至少选一人参加,且当甲、乙两人都参加时,他们参加社区服务的日期不相邻,那么不同的安排种数为________.(用数字作答)解析:根据题意,分2种情况讨论,若甲、乙之中只有一人参加,有C12·C46·A55=3 600(种);若甲、乙两人都参加,有C22·A36·A=241 440(种).则不同的安排种数为3 600+1 440=5 040.答案:5 040[课时跟踪检测]A级1.某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为()A.16B.18C.24D.32解析:选C将4个车位捆绑在一起,看成一个元素,先排3辆不同型号的车,在3个车位上任意排列,有A33=6(种)方法,再将捆绑在一起的4个车位插入4个空当中,有4种方法,故共有4×6=24(种)方法.2.(2019·惠州调研)旅游体验师小明受某网站邀请,决定对甲、乙、丙、丁这四个景区进行体验式旅游,若不能最先去甲景区旅游,不能最后去乙景区和丁景区旅游,则小李可选的旅游路线数为()A.24B.18C.16D.10解析:选D分两种情况,第一种:最后体验甲景区,则有A33种可选的路线;第二种:不在最后体验甲景区,则有C12·A22种可选的路线.所以小李可选的旅游路线数为A33+C12·A22=10.3.(2019·开封模拟)某地实行高考改革,考生除参加语文、数学、英语统一考试外,还需从物理、化学、生物、政治、历史、地理六科中选考三科.学生甲要想报考某高校的法学专业,就必须要从物理、政治、历史三科中至少选考一科,则学生甲的选考方法种数为()A.6B.12C.18D.19解析:选D从六科中选考三科的选法有C36种,其中不选物理、政治、历史中任意一科的选法有1种,因此学生甲的选考方法共有C36-1=19种.4.(2019·沈阳教学质量监测)若4个人按原来站的位置重新站成一排,恰有1个人站在自己原来的位置,则不同的站法共有()A.4种B.8种C.12种D.24种解析:选B将4个人重排,恰有1个人站在自己原来的位置,有C14种站法,剩下3人不站原来位置有2种站法,所以共有C14×2=8种站法.5.(2018·甘肃二诊)某微信群中有甲、乙、丙、丁、戊五个人玩抢红包游戏,现有4个红包,每人最多抢一个,且红包被全部抢完,4个红包中有2个6元,1个8元,1个10元(红包中金额相同视为相同红包),则甲、乙都抢到红包的情况有()A.18种B.24种C.36种D.48种解析:选C若甲、乙抢的是一个6元和一个8元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A22A23=12种;若甲、乙抢的是一个6元和一个10元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A22A23=12种;若甲、乙抢的是一个8和一个10元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A22C23=6种;若甲、乙抢的是两个6元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A23=6种,根据分类加法计数原理可得,共有12+12+6+6=36种情况.6.(2019·南昌调研)某校毕业典礼上有6个节目,考虑整体效果,对节目演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前三位,且节目丙、丁必须排在一起.则该校毕业典礼节目演出顺序的编排方案共有()A.120种B.156种C.188种D.240种解析:选A记演出顺序为1~6号,按甲的编排进行分类,①当甲在1号位置时,丙、丁相邻的情况有4种,则有C14A22A33=48种;②当甲在2号位置时,丙、丁相邻的情况有3种,共有C13A22A33=36种;③当甲在3号位置时,丙、丁相邻的情况有3种,共有C13A22A33=36种.所以编排方案共有48+36+36=120种.7.从5名学生中选出4名分别参加数学、物理、化学、生物四科竞赛,其中甲不能参加生物竞赛,则不同的参赛方案种数为()A.48B.72C.90D.96解析:选D由于甲不参加生物竞赛,则安排甲参加另外3场竞赛或甲不参加任何竞赛.①当甲参加另外3场竞赛时,共有C13A34=72种选择方案;②当甲学生不参加任何竞赛时,共有A44=24种选择方案.综上所述,所有参赛方案有72+24=96(种).8.某班上午有五节课,分别安排语文、数学、英语、物理、化学各一节课.要求语文与化学相邻,数学与物理不相邻,且数学课不排第一节,则不同排课方案的种数是()A.16B.24C.8D.12解析:选A根据题意,分三步进行分析,①要求语文与化学相邻,将语文和化学看成一个整体,考虑其顺序,有A22=2种情况;②将这个整体与英语全排列,有A22=2种情况,排好后,有3个空位;③数学课不排第一节,有2个空位可选,在剩下的2个空位中任选1个,安排物理,有2种情况,则数学、物理的安排方法有2×2=4种,则不同排课方案的种数是2×2×4=16.9.(2019·洛阳第一次统考)某校有4个社团向高一学生招收新成员,现有3名同学,每人只选报1个社团,恰有2个社团没有同学选报的报法有________种.(用数字作答)解析:第一步,选2名同学报名某个社团,有C 23C 14=12种报法;第二步,从剩余的3个社团里选一个社团安排另一名同学,有C 13C 11=3种报法.由分步乘法计数原理得共有12×3=36种报法.答案:3610.(2018·莆田期中)某学校需从3名男生和2名女生中选出4人,分派到甲、乙、丙三地参加义工活动,其中甲地需要选派2人且至少有1名女生,乙地和丙地各需要选派1人,则不同的选派方法有________种.(用数字作答)解析:由题设可分两类:一是甲地只选派1名女生,先考虑甲地有C 12C 13种情形,后考虑乙、丙两地,有A 23种情形,共有C 12C 13A 23=36种情形;二是甲地选派2名女生,则甲地有C 22种情形,乙、丙两地有A 23种情形,共有C 22A 23=6种情形.由分类加法计数原理可知共有36+6=42种情形.答案:4211.(2018·南阳二模)如图所示2×2方格,在每一个方格中填入一个数字,数字可以是1,2,3,4中的任何一个,允许重复.若填入A 方格的数字大于B 方格的数字,则不同的填法共有______种.(用数字作答)解析:根据题意,对于A ,B 两个方格,可在1,2,3,4中任选2个,大的放进A 方格,小的放进B 方格,有C 24=6种情况,对于C ,D 两个方格,每个方格有4种情况,则共有4×4=16种情况,则不同的填法共有16×6=96种.答案:96B 级1.将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( )A.12种B.10种C.9种D.8种 解析:选A 将4名学生均分为2个小组共有C 24C 22A 22=3(种)分法;将2个小组的同学分给2名教师共有A 22=2(种)分法;最后将2个小组的人员分配到甲、乙两地有A 22=2(种)分法.故不同的安排方案共有3×2×2=12(种).2.(2019·马鞍山模拟)某学校有5位教师参加某师范大学组织的暑期骨干教师培训,现有5个培训项目,每位教师可任意选择其中一个项目进行培训,则恰有两个培训项目没有被这5位教师中的任何一位教师选择的情况数为( )A.5 400B.3 000C.150D.1 500解析:选D 分两步: 第一步:从5个培训项目中选取3个,共C 35种情况;第二步:5位教师分成两类:①选择选出的3个培训项目的教师人数分别为1人,1人,3人,共C 35C 12C 11A 22种情况;②选择选出的3个培训项目的教师人数分别为1人,2人,2人,共C 25C 23C 11A 22种情况.故选择情况数为C 35⎝⎛⎭⎫C 35C 12C 11A 22+C 25C 23C 11A 22A 33=1 500(种). 3.将编号为1,2,3,4,5,6的六个小球放入编号为1,2,3,4,5,6的六个盒子中,每个盒子放一个小球,若有且只有三个盒子的编号与放入的小球编号相同,则不同的放法总数是( )A.40B.60C.80D.100解析:选A 根据题意,有且只有三个盒子的编号与放入的小球编号相同,在六个盒子中任选3个,放入与其编号相同的小球,有C 36=20种选法,剩下的三个盒子的编号与放入的小球编号不相同,假设这三个盒子的编号为4,5,6,则4号小球可以放入5,6号盒子,有2种选法,剩下的2个小球放入剩下的两个盒子,有1种情况,则不同的放法总数是20×2×1=40.4.(2019·赣州联考)将标号分别为1,2,3,4,5,6的6个小球放入3个不同的盒子中.若每个盒子放2个,其中标号为1,2的小球放入同一盒子中,则不同的放法共有( )A.12种B.16种C.18种D.36种解析:选C 先将标号为1,2的小球放入盒子,有3种情况;再将剩下的4个球平均放入剩下的2个盒子中,共有C 24·C 222!·A 22=6(种)情况,所以不同的放法共有3×6=18(种). 5.将A ,B ,C ,D ,E 排成一列,要求A ,B ,C 在排列中顺序为“A ,B ,C ”或“C ,B ,A ”(可以不相邻),这样的排列数有__________种.解析:五个元素没有限制全排列数为A 55,由于要求A ,B ,C 的次序一定(按A ,B ,C 或C ,B ,A ),故除以这三个元素的全排列A 33,可得这样的排列数有A 55A 33×2=40(种). 答案:406.如图,∠MON 的边OM 上有四点A 1,A 2,A 3,A 4,ON 上有三点B 1,B 2,B 3,则以O ,A 1,A 2,A 3,A 4,B 1,B 2,B 3为顶点的三角形个数为________.解析:用间接法.先从这8个点中任取3个点,最多构成三角形C 38个,再减去三点共线的情形即可.共有C 38-C 35-C 34=42(个).答案:427.将7个相同的小球放入4个不同的盒子中.(1)不出现空盒时的放入方式共有多少种?(2)可出现空盒时的放入方式共有多少种?解:(1)将7个相同的小球排成一排,在中间形成的6个空当中插入无区别的3个“隔板”将球分成4份,每一种插入隔板的方式对应一种球的放入方式,则共有C36=20种不同的放入方式.(2)每种放入方式相当于将7个相同的小球与3个相同的“隔板”进行一次排列,即从10个位置中选3个位置安排隔板,故共有C310=120种不同的放入方式.。

2025届高一轮复习讲义计数原理、概率、随机变量及其分布之 事件的相互独立性、条件概率与全概率公式

2025届高一轮复习讲义计数原理、概率、随机变量及其分布之 事件的相互独立性、条件概率与全概率公式

A )
D.
1
1

3 11
由题意可得 n ( A )=6×5=30, n ( B )=6×6-5×5=11, n ( AB )=2×5=
10,∴ P ( A | B )=
()
10
()
10
1
= , P ( B | A )=
= = .故选A.
()
11
()
30
3
5. [教材改编]设10件产品中有4件不合格品,从中任意选取2件,则在所选取的产品
事件 B 发生的概率, P ( A | B )表示在事件 B 发生的条件下事件 A 发生的概率.
(2)当 A , B 相互独立时, P ( B | A )= P ( B ).
3. 全概率公式
一般地,设 A 1, A 2,…, An 是一组两两互斥的事件, A 1∪ A 2∪…∪ An =Ω,且

∑ P ( Ai ) P ( B | Ai )
(2)性质:设 P ( A )>0,则
a. P (Ω| A )=1;
b.若 B 和 C 是两个互斥事件,则 P ( B ∪ C | A )=⑦
c.设 B 和 互为对立事件,则 P ( | A )=⑧
注意
P ( B | A )+ P ( C | A )
1- P ( B | A )


.

(1) P ( B | A )与 P ( A | B )是不相同的, P ( B | A )表示在事件 A 发生的条件下
中发现有一件是不合格品时,另一件也是不合格品的概率是
[解析]
1
5
.

记事件 A 为“选取的2件产品中发现有一件是不合格品”,事件 B 为“另一

高中数学选修23计数原理概率知识点总结

高中数学选修23计数原理概率知识点总结

选修2-3定理概念及公式总结第一章基数原理1.分类计数原理:做一件事情,完成它可以有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第n 类办法中有n m 种不同的方法那么完成这件事共有 N=m 1+m 2+……+m n 种不同的方法2.分步计数原理:做一件事情,完成它需要分成n 个步骤,做第一步有m 1种不同的方法,做第二步有m 2种不同的方法,……,做第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事有N=m 1×m 2×……m n 种不同的方法 分类要做到“不重不漏”,分步要做到“步骤完整”3.两个计数原理的区别:如果完成一件事,有n 类办法,不论哪一类办法中的哪一种方法,都能独立完成这件事,用分类计数原理,如果完成一件事需要分成几个步骤,各步骤都不可缺少,需要完成所有步骤才能完成这件事,是分步问题,用分步计数原理.4.排列:从n 个不同的元素中取出m 个(m ≤n)元素并按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.(1)排列数: 从n 个不同的元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列的个数.用符号m n A 表示 (2)排列数公式:)1()2)(1(+-⋅⋅⋅--=m n n n n A mn用于计算, 或m nA )!(!m n n -=()n m N m n ≤∈*,, 用于证明。

nnA =!n =()1231⨯⨯⨯⨯-Λn n =n(n-1)! 规定0!=1 5.组合:一般地,从n 个不同元素中取出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(1)组合数: 从n 个不同元素中取出m ()m n ≤个元素的所有组合的个数,用mn C 表示(2)组合数公式: (1)(2)(1)!m m n nm m A n n n n m C A m ---+==L 用于计算,或)!(!!m n m n C m n -=),,(n m N m n ≤∈*且 用于证明。

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计数原理与概率[考情分析] 1.主要考查两个计数原理、排列、组合的简单应用,时常与概率相结合,以选择题、填空题为主.2.二项式定理主要考查通项公式、二项式系数等知识,近几年也与函数、不等式、数列交汇考查.3.概率重点考查古典概型、条件概率的基本应用.考点一排列与组合问题核心提炼解决排列、组合问题的一般过程(1)认真审题,弄清楚要做什么事情;(2)要做的事情是需要分步还是分类,还是分步分类同时进行,确定分多少步及多少类;(3)确定每一步或每一类是排列(有序)问题还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少元素.例1(1)甲、乙、丙、丁四名交通志愿者申请在国庆期间到A,B,C三个路口协助交警值勤,他们申请值勤路口的意向如下表:交通路口 A B C志愿者甲、乙、丙、丁甲、乙、丙丙、丁这4名志愿者的申请被批准,且值勤安排也符合他们的意向,若要求A,B,C三个路口都要有志愿者值勤,则不同的安排方法有()A.14种B.11种C.8种D.5种答案 B解析由题意得,以C路口为分类标准:C路口值勤分得人数情况有2种,两个人或一个人,若C路口值勤分得人数为2,丙、丁在C路口,那么甲、乙只能在A,B路口值勤,此时有两种安排方法.若C路口值勤分得人数为1,丙或丁在C路口,具体情况如下.丙在C路口:A(丁)B(甲乙)C(丙);A(甲丁)B(乙)C(丙);A(乙丁)B(甲)C(丙).丁在C路口:A(甲乙)B(丙)C(丁);A(丙)B(甲乙)C(丁);A(甲丙)B(乙)C(丁);A(乙)B(甲丙)C(丁);A(乙丙)B(甲)C(丁);A(甲)B(乙丙)C(丁).所以一共有2+3+6=11(种)安排方法.(2)(2022·衡阳模拟)2022年2月4日,中国北京第24届奥林匹克冬季运动会开幕式以二十四节气的方式开始倒计时,创意新颖,惊艳了全球观众,某中学为了弘扬我国二十四节气文化,特制作出“立春”、“惊蛰”、“清明”、“立夏”、“芒种”、“小暑”六张知识展板分别放置在六个并排的文化橱窗里,要求“立春”和“惊蛰”两块展板相邻,且“清明”与“惊蛰”两块展板不相邻,则不同的放置方式有多少种?()A.192 B.240 C.120 D.288答案 A解析由题意得,只考虑“立春”和“惊蛰”时,利用捆绑法得到A22A55=240(种),当“立春”和“惊蛰”相邻,且“清明”与“惊蛰”也相邻时,有2种排法,即“惊蛰”在中间,“立春”“清明”分布两侧,此时再用捆绑法,将三者捆在一起,即2A44=48(种),所以最终满足题意的排法为240-48=192(种).规律方法排列、组合问题的求解方法与技巧(1)合理分类与准确分步;(2)排列、组合混合问题要先选后排;(3)特殊元素优先安排;(4)相邻问题捆绑处理;(5)不相邻问题插空处理;(6)定序问题除法处理;(7)“小集团”排列问题先整体后局部;(8)正难则反,等价转化.跟踪演练1(1)2021年1月18号,国家航天局探月与航天工程中心表示,中国首辆火星车全球征名活动已经完成了初次评审.评审委员会遴选出弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行、星火共10个名称,将其作为中国首辆火星车的命名范围.某同学为了研究这些初选名称的涵义,计划从中选3个名称依次进行分析,其中有1个是祝融,其余2个从剩下的9个名称中随机选取,则祝融不是第3个被分析的情况有()A.144种B.336种C .672种D .1 008种答案 A解析 选取的3个名称中含有祝融的共有C 29种不同的情况.分析选取的3个名称的不同情况有A 33种,其中祝融是第3个被分析的情况有A 22种,故祝融不是第3个被分析的情况有C 29(A 33-A 22)=144(种).(2)(2022·广东联考)现要安排甲、乙、丙、丁四名志愿者去国家高山滑雪馆、国家速滑馆、首钢滑雪大跳台三个场馆参加活动,要求每个场馆都有人去,且这四人都在这三个场馆,则甲和乙都没被安排去首钢滑雪大跳台的种数为( ) A .12 B .14 C .16 D .18 答案 B解析 因为甲和乙都没去首钢滑雪大跳台,则安排方法分两类:若有两个人去首钢滑雪大跳台,则肯定是丙、丁,即甲、乙分别去国家高山滑雪馆与国家速滑馆, 有A 22=2(种);若有一个人去首钢滑雪大跳台,从丙、丁中选,有C 12=2(种),然后剩下的一个人和甲、乙被安排去国家高山滑雪馆与国家速滑馆,有C 23A 22=6(种),则共有2×6=12(种).综上,甲和乙都没被安排去首钢滑雪大跳台的种数为12+2=14.考点二 二项式定理核心提炼1.求二项展开式中特定项或项的系数问题的思路 (1)利用通项公式将T k +1项写出并化简.(2)令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出k . (3)代回通项公式即得所求.2.对于两个因式的积的特定项问题,一般对某个因式用通项公式,再结合因式相乘,分类讨论求解.例2 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)⎝⎛⎭⎫1-yx (x +y )8的展开式中x 2y 6的系数为________(用数字作答). 答案 -28解析 (x +y )8展开式的通项T k +1=C k 8x 8-k y k ,k =0,1,…,7,8.令k =6,得T 6+1=C 68x 2y 6;令k =5,得T 5+1=C 58x 3y 5,所以⎝⎛⎭⎫1-y x (x +y )8的展开式中x 2y 6的系数为C 68-C 58=-28. (2)已知⎝⎛⎭⎫x +ax 4n 的展开式中第四项的系数为120,所有奇数项的二项式系数之和为512,则实数a 的值为________,展开式中的常数项为________. 答案 1 45解析 因为⎝⎛⎭⎫x +ax 4n 的展开式的所有项的二项式系数之和为2n ,且奇数项和偶数项的二项式系数之和相等,所以2n -1=512,解得n =10, 所以展开式中第四项T 4=C 310x 7⎝⎛⎭⎫a x 43, 所以C 310a 3=120,解得a =1,所以⎝⎛⎭⎫x +1x 410的展开式的通项为 T k +1=C k 10x 10-k ⎝⎛⎭⎫1x 4k =C k 10x 10-5k , 令10-5k =0,解得k =2, 所以展开式中的常数项为C 210=45.易错提醒 二项式(a +b )n 的通项公式T k +1=C k n an -k b k (k =0,1,2,…,n ),它表示的是二项式的展开式的第k +1项,而不是第k 项;其中C k n 是二项式展开式的第k +1项的二项式系数,而二项式的展开式的第k +1项的系数是字母幂前的常数,要区分二项式系数与系数. 跟踪演练2 (1)(2022·淄博模拟)若(1-x )8=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 8(1+x )8,则a 6等于( ) A .-448 B .-112 C .112 D .448答案 C解析 (1-x )8=(x -1)8=[(1+x )-2]8 =a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 8(1+x )8,a 6=C 28×(-2)2=112.(2)(多选)已知(1-2x )2 023=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 023x 2 023,则( ) A .展开式中各项系数和为1B .展开式中所有项的二项式系数和为22 023C .a 1+a 2+a 3+…+a 2 023=-2D .a 0+a 12+a 222+…+a 2 02322 023=0答案 BCD解析 令x =1得a 0+a 1+…+a 2 023=-1, ∴A 错误;二项式系数和为C 02 023+C 12 023+…+C 2 0232 023=22 023, B 正确;令x =0得a 0=1,∴a 1+a 2+…+a 2 023=-2,∴C 正确;令x =12有a 0+a 12+a 222+…+a 2 02322 023=0,∴D 正确.考点三 概率核心提炼1.古典概型的概率公式 P (A )=事件A 包含的样本点数试验的样本点总数.2.条件概率公式设A ,B 为两个随机事件,且P (A )>0, 则P (B |A )=P (AB )P (A ).3.全概率公式设A 1,A 2,…,A n 是一组两两互斥的事件,A 1∪A 2∪…∪A n =Ω,且P (A i )>0,i =1,2,…,n ,则对任意的事件B ⊆Ω,有P (B )=∑i =1nP (A i )P (B |A i ).例3 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为( ) A.16 B.13 C.12 D.23 答案 D解析 从7个整数中随机取2个不同的数,共有C 27=21(种)取法,取得的2个数互质的情况有{2,3},{2,5},{2,7},{3,4},{3,5},{3,7},{3,8},{4,5},{4,7},{5,6},{5,7},{5,8},{6,7},{7,8},共14种,根据古典概型的概率公式,得这2个数互质的概率为1421=23.(2)(多选)(2022·临沂模拟)甲和乙两个箱子中各有质地均匀的9个球,其中甲箱中有4个红球,2个白球,3个黑球,乙箱中有4个红球,3个白球,2个黑球,先从甲箱中随机取出一球放入乙箱中,分别以A 1,A 2,A 3表示从甲箱中取出的球是红球、白球、黑球的事件,再从乙箱中随机取出一球,以B 表示取出的球是红球的事件,则( ) A .A 1,A 2,A 3两两互斥 B .P (B |A 2)=25C .P (B )=12D .B 与A 1相互独立 答案 AB解析 A 1,A 2,A 3中任何两个事件都不可能同时发生,因此它们两两互斥,A 正确; P (B |A 2)=P (BA 2)P (A 2)=29×41029=25,B 正确;P (A 1)=49,P (B )=P (A 1)·P (B |A 1)+P (A 2)·P (B |A 2)+P (A 3)·P (B |A 3) =49×510+29×410+39×410=49,C 错误; 又P (A 1B )=49×510=29,P (A 1)P (B )=49×49=1681,∴P (A 1B )≠P (A 1)·P (B )∴A 1与B 不相互独立,D 错误.(3)(2022·益阳调研)甲、乙、丙、丁4名棋手进行象棋比赛,赛程如框图所示,其中编号为i 的方框表示第i 场比赛,方框中是进行该场比赛的两名棋手,第i 场比赛的胜者称为“胜者i ”,负者称为“负者i ”,第6场为决赛,获胜的人是冠军.已知甲每场比赛获胜的概率均为23,而乙、丙、丁之间相互比赛,每人胜负的可能性相同.则甲获得冠军的概率为( )A.827B.1627C.3281D.4081 答案 D解析 甲获得冠军,则甲参加的比赛结果有三种情况:1胜3胜6胜;1胜3负5胜6胜;1负4胜5胜6胜.所以甲获得冠军的概率为⎝⎛⎭⎫233+2×⎝⎛⎭⎫233×13=4081. 规律方法 求概率的方法与技巧 (1)古典概型用古典概型概率公式求解. (2)条件概率用条件概率公式及全概率公式求解.(3)根据事件间关系,利用概率的加法、乘法公式及对应事件的概率公式求解.跟踪演练3 (1)某市在文明城市建设中,鼓励市民“读书好,好读书,读好书”.在各阅览室设立茶座,让人们在休闲中阅读有用有益图书.某阅览室为了提高阅读率,对于周末前来阅读的前三名阅读者各赠送一本图书,阅读者从四种不同的书籍中随意挑选一本,则他们有且仅有2名阅读者挑选同一种书的概率为( ) A.13 B.49 C.34 D.916 答案 D解析 三人挑选四种书,每人有4种选法, 共有43=64种方法,恰有2人选同一种书的方法有C 23C 14C 13种,即36种方法,故恰有2人选同一种书的概率P =3664=916.(2)(多选)一次“智力测试”活动,在备选的10道题中,甲能答对其中的6题,乙能答对其中的8题,测试时从备选的10道题中随机抽出3题由甲、乙分别作答,至少答对2题者被评为“智答能手”.设甲被评为“智答能手”为事件A ,乙被评为“智答能手”为事件B ,若P (B |A )=P (B ),则下列结论正确的是( ) A .P (A |B )=P (A ) B .P (B |A )=115C .甲、乙至多有一人评为“智答能手”的概率为1645D .甲、乙至少有一人评为“智答能手”的概率为4445答案 ABD解析 由题意,可得P (A )=C 26C 14+C 36C 310=60+20120=23, P (B )=C 28C 12+C 38C 310=56+56120=1415,由P (B |A )=P (AB )P (A )=P (B ),所以P (AB )=P (A )P (B ),事件A ,B 相互独立,所以P (A |B )=P (AB )P (B )=P (A )P (B )P (B )=P (A ),故A 正确;P (B |A )=P (B )=1415,由条件概率的性质得P (B |A )=1-P (B |A )=1-1415=115,故B 正确;因为事件A ,B 相互独立,所以A 与B ,A 与B ,A 与B 也都相互独立.甲、乙都被评为“智答能手”的概率P (AB )=P (A )P (B )=23×1415=2845,所以甲、乙至多有一人被评为“智答能手”的概率为1-P (AB )=1-2845=1745,故C 错误;甲、乙都没有被评为“智答能手”的概率P (A B )=P (A )·P (B )=⎝⎛⎭⎫1-23×⎝⎛⎭⎫1-1415=13×115=145, 所以甲、乙至少有一人被评为“智答能手”的概率为1-P (A B )=1-145=4445,故D 正确.专题强化练一、单项选择题1.(2022·福州质检)⎝⎛⎭⎫3x -1x 6展开式中的常数项为( ) A .-540 B .-15 C .15 D .135答案 D解析 二项式⎝⎛⎭⎫3x -1x 6展开式的通项公式为 T k +1=C k 6(3x )6-k ·⎝⎛⎭⎫-1x k=(-1)k·36-k C k 6·362k x-,k ≤6,k ∈N ,由6-32k =0,解得k =4,则T 5=(-1)4×32×C 46=135, 所以⎝⎛⎭⎫3x -1x 6展开式中的常数项为135. 2.(2022·荆州联考)某人民医院召开抗疫总结表彰大会,有7名先进个人受到表彰,其中有一对夫妻.现要选3人上台报告事迹,要求夫妻两人中至少有1人报告,若夫妻同时被选,则两人的报告顺序需要相邻,这样不同的报告方案共有( ) A .80种 B .120种 C .130种 D .140种答案 D解析 若夫妻中只选一人,则有C 12C 25A 33=120(种)不同的方案;若夫妻二人全选,且两人报告顺序相邻,则有C 15A 22A 22=20种不同的方案,故总计有140种不同的方案.3.(2022·惠州模拟)(a -x )(2+x )6的展开式中x 5的系数是12,则实数a 的值为( ) A .4 B .5 C .6 D .7 答案 C解析 利用二项式定理展开得(a -x )(2+x )6=(a -x )(C 0626+C 1625x +C 2624x 2+C 3623x 3+C 4622x 4+C 562x 5+C 66x 6), 则x 5的系数为a C 562-C 4622=12,∴a =6.4.从4双不同尺码的鞋子中随机抽取3只,则这3只鞋子中任意两只都不成双的概率为( ) A.114 B.37 C.47 D.34 答案 C解析 从4双不同尺码的鞋子中随机抽取3只的方法为C 38,这3只鞋子中任意两只都不成双,选取的方法为C 34×23, 所以所求概率为P =C 34×23C 38=47. 5.长时间玩手机可能影响视力,据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有20%的学生每天玩手机超过1 h ,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过1 h 的学生中任意调查一名学生,则他近视的概率为( ) A.25 B.38 C.58 D.34答案 B解析 令A 1=“玩手机时间超过1 h 的学生”, A 2=“玩手机时间不超过1 h 的学生”, B =“任意调查一人,此人近视”, 则Ω=A 1∪A 2,且A 1,A 2互斥, P (A 1)=0.2,P (A 2)=0.8,P (B |A 1)=0.5, P (B )=0.4, 依题意,P (B )=P (A 1)P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2) =0.2×0.5+0.8×P (B |A 2)=0.4, 解得P (B |A 2)=38,所以所求的概率为38.6.为响应国家鼓励青年创业的号召,小王开了两家店铺,每个店铺招收了两名员工,若某节假日每位员工休假的概率均为13,且是否休假互不影响,若一家店铺的员工全部休假,而另一家店铺无人休假,则从无人休假的店铺调剂1人到员工全部休假的店铺,使得该店铺能够正常营业,否则该店就停业.则两家店铺该节假日都能正常营业的概率为( ) A.19 B.49 C.59 D.89答案 D解析 设两家店铺不能都正常营业为事件A , 由题意可知有4人休假的概率为⎝⎛⎭⎫134=181, 有3人休假的概率为C 34⎝⎛⎭⎫133⎝⎛⎭⎫231=881,所以两家店铺不能都正常营业的概率为P (A )=181+881=19,所以两家店铺该节假日都能正常营业的概率为1-P (A )=89.7.(2022·锦州模拟)定义:两个正整数a ,b ,若它们除以正整数m 所得的余数相等,则称a ,b 对于模m 同余,记作a =b (mod m ),比如:26=16(mod 10).已知n =C 010+C 110·8+C 210·82+…+C 1010·810,满足n =p (mod 7),则p 可以是( ) A .23 B .31 C .32 D .19答案 A解析 因为n =C 010+C 110·8+C 210·82+…+C 1010·810=(1+8)10=(7+2)10, 也即n =C 010·710+C 110·79·2+…+C 910·7·29+C 1010·210, 故n 除以7的余数即为C 1010·210=1 024除以7的余数,1 024除以7的余数为2,结合选项知23除以7的余数也为2,满足题意,其它选项都不满足题意.8.“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在中国南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中,法国数学家帕斯卡在1654年才发现这一规律.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.则下列关于“杨辉三角”的结论正确的是( )A .C 23+C 24+C 25+…+C 210=165B .在第2 022行中第1 011个数最大C .第6行的第7个数、第7行的第7个数及第8行的第7个数之和等于第9行的第8个数D .第34行中第15个数与第16个数之比为2∶3答案 C解析 由C m -1n +C m n =C m n +1可得 C 23+C 24+C 25+…+C 210=C 23+C 33+C 24+C 25+…+C 210-1=C 34+C 24+C 25+…+C 210-1 =C 311-1=11×10×93×2×1-1=164,故A 错误; 第2 022行中第1 011个数为C 1 0102 022<C 1 0112 022,故B 错误;C 66+C 67+C 68=C 77+C 67+C 68=C 78+C 68=C 79, 故C 正确;第34行中第15个数与第16个数之比为C 1434∶C 1534=34×33×…×2114×13×…×1:34×33×…×2015×14×13×…×1=15∶20=3∶4,故D 错误.二、多项选择题9.(2022·山东省实验中学诊断)已知(a +b )n 的展开式中第五项的二项式系数最大,则n 的值可以为( )A .7B .8C .9D .10答案 ABC解析 若展开式中只有第五项的二项式系数最大,则n 2+1=5,解得n =8;若展开式中第四项和第五项的二项式系数最大,则n +32=5,解得n =7;若展开式中第五项和第六项的二项式系数最大,则n +12=5,解得n =9. 10.(2022·湖南师大附中模拟)抛掷一红一绿两枚质地均匀的骰子,用x 表示红色骰子的点数,y 表示绿色骰子的点数,设事件A =“x +y =7”,事件B =“xy 为奇数”,事件C =“x >3”,则下列结论正确的是( )A .A 与B 互斥B .A 与B 对立C .P (B |C )=13D .A 与C 相互独立答案 AD解析 事件A 包含的基本事件为(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1),共6种,所以P (A )=66×6=16, 事件B 包含的基本事件为(1,1),(1,3),(1,5),(3,1),(3,3),(3,5),(5,1),(5,3),(5,5),共9种,则P (B )=96×6=14, 所以A 与B 互斥但不对立,故A 正确,B 错误;事件C 包含的基本事件数为3×6=18,则P (C )=186×6=12, P (BC )=36×6=112, 所以P (B |C )=P (BC )P (C )=16,故C 错误; 因为P (AC )=36×6=112, P (A )·P (C )=16×12=112, 则P (AC )=P (A )·P (C ),所以A 与C 相互独立,故D 正确.11.(2022·襄阳模拟)A ,B ,C ,D ,E 五个人并排站在一起,则下列说法正确的有( )A .若A ,B 两人站在一起,则共有24种排法B .若A ,B 不相邻,则共有72种排法C .若A 在B 左边,则共有60种排法D .若A 不站在最左边,B 不站在最右边,则共有78种排法答案 BCD解析 对于A ,先将A ,B 排列,再看成一个元素,和剩余的3人,一共4个元素进行全排列,由分步乘法计数原理可知,共有A 22A 44=48(种),所以A 不正确;对于B ,先将A ,B 之外的3人全排列,产生4个空,再将A ,B 两元素插空,所以共有A 33A 24=72(种),所以B 正确;对于C,5人全排列,而其中A 在B 的左边和A 在B 的右边是等可能的,所以A 在B 的左边的排法有12A 55=60(种),所以C 正确; 对于D ,对A 分两种情况:一是若A 站在最右边,则剩下的4人全排列有A 44种,另一个是A 不站在最左边也不站在最右边,则A 从中间的3个位置中任选1个,然后B 从除最右边的3个位置中任选1个,最后剩下3人全排列即可,由分类加法计数原理可知,共有A 44+A 13A 13A 33=78(种),所以D 正确.12.甲、乙两个均匀且完全一样的四面体,每个面都是正三角形,甲四个面上分别标有数字1,2,3,4,乙四个面上分别标有数字5,6,7,8,同时抛掷这两个四面体一次,记事件A 为“两个四面体朝下一面的数字之和为奇数”,事件B 为“甲四面体朝下一面的数字为奇数”,事件C 为“乙四面体朝下一面的数字为偶数”,则下列结论正确的是( )A .P (A )=P (B )=P (C )B .P (BC )=P (AC )=P (AB )C .P (ABC )=18D .P (B |A )=12答案 ABD解析 由已知得P (A )=24×24+24×24=12, P (B )=P (C )=24=12, 所以P (A )=P (B )=P (C ),则A 中结论正确;P (AB )=24×24=14, P (AC )=14,P (BC )=14, 所以P (BC )=P (AC )=P (AB ),则B 中结论正确;事件A ,B ,C 不相互独立,故P (ABC )=18错误,即C 中结论错误; P (B |A )=P (AB )P (A )=1412=12,则D 中结论正确. 三、填空题13.(2022·益阳调研)为迎接新年到来,某中学“唱响时代强音,放飞青春梦想”元旦文艺晚会如期举行.校文娱委员会要在已经排好的8个学生节目中增加2个教师节目,若保持原来的8个节目的出场顺序不变,则不同排法的种数为________.答案 90解析 总共10个节目排顺序,先把老师的节目排好,剩下的8个学生的节目按原来的顺序即可,故共有A 210=90种不同的排法.14.(2022·全国甲卷)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为________.答案 635解析 从正方体的8个顶点中任选4个,取法有C 48=70(种).其中4个点共面有以下两种情况:(1)所取的4个点为正方体同一个面上的4个顶点,如图1,有6种取法;(2)所取的4个点为正方体同一个对角面上的4个顶点,如图2,也有6种取法. 故4个点在同一个平面共有6+6=12(种)情况.所以所取的4个点在同一个平面的概率P =1270=635. 15.(2022·滨州模拟)(x +y -z )6的展开式中xy 2z 3的系数是________.答案 -60解析 依题意xy 2z 3的系数为C 16C 35(-1)3=-60.16.(2022·广州模拟)如图,在数轴上,一个质点在外力的作用下,从原点O 出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动6次,则事件“质点位于-2的位置”的概率为__________.答案 1564解析 由图可知,若想通过6次移动最终停在-2的位置上,则必然需要向右移动2次且向左移动4次,记向右移动一次为R ,向左移动一次为L ,则该题可转化为RRLLLL 六个字母排序的问题,故落在-2上的排法种数为A 66A 22A 44=15,所以移动结果的总数为26=64,所有落在-2上的概率为P =1564.。

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