
?第十一章計(jì)數(shù)原理、概率、隨機(jī)變量及其分布列
第一節(jié) 排列、組合
本節(jié)主要包括2個(gè)知識(shí)點(diǎn): 1.兩個(gè)計(jì)數(shù)原理; 2.排列、組合問題.
突破點(diǎn)(一) 兩個(gè)計(jì)數(shù)原理
1.分類加法計(jì)數(shù)原理
完成一件事有兩類不同方案,在第1類方案中有m種不同的方法,在第2類方案中有n種不同的方法,那么完成這件事共有N=m+n種不同的方法.
2.分步乘法計(jì)數(shù)原理
完成一件事需要兩個(gè)步驟,做第1步有m種不同的方法,做第2步有n種不同的方法,那么完成這件事共有N=m×n種不同的方法.
3.兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的比較
名稱
分類加法計(jì)數(shù)原理
分步乘法計(jì)數(shù)原理
相同點(diǎn)
都是解決完成一件事的不同方法的種數(shù)問題
不同點(diǎn)
運(yùn)用加法運(yùn)算
運(yùn)用乘法運(yùn)算
分類完成一件事,并且每類辦法中的每種方法都能獨(dú)立完成這件事情,要注意“類”與“類”之間的獨(dú)立性和并列性.分類計(jì)數(shù)原理可利用“并聯(lián)”電路來理解
分步完成一件事,并且只有各個(gè)步驟都完成才算完成這件事情,要注意“步”與“步”之間的連續(xù)性.分步計(jì)數(shù)原理可利用“串聯(lián)”電路來理解
1.判斷題
(1)在分類加法計(jì)數(shù)原理中,某兩類不同方案中的方法可以相同.( )
(2)在分步乘法計(jì)數(shù)原理中,只有各步驟都完成后,這件事情才算完成.( )
(3)在分步乘法計(jì)數(shù)原理中,每個(gè)步驟中完成這個(gè)步驟的方法是各不相同的.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√
2.填空題
(1)從0,1,2,3,4,5這六個(gè)數(shù)字中,任取兩個(gè)不同數(shù)字相加,其和為偶數(shù)的不同取法的種數(shù)是________.
解析:從0,1,2,3,4,5六個(gè)數(shù)字中,任取兩數(shù)和為偶數(shù)可分為兩類,①取出的兩數(shù)都是偶數(shù),共有3種方法;②取出的兩數(shù)都是奇數(shù),共有3種方法,故由分類加法計(jì)數(shù)原理得共有N=3+3=6(種).
答案:6
(2)從集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取兩個(gè)互不相等的數(shù)a,b組成復(fù)數(shù)a+bi,其中虛數(shù)有________個(gè).
解析:∵a+bi為虛數(shù),∴b≠0,即b有6種取法,a有6種取法,
由分步乘法計(jì)數(shù)原理知可以組成6×6=36個(gè)虛數(shù).
答案:36
(3)書架的第1層放有4本不同的語文書,第2層放有5本不同的數(shù)學(xué)書,第3層放有6本不同的體育書.從第1,2,3層分別各取1本書,則不同的取法種數(shù)為________.
解析:由分步乘法計(jì)數(shù)原理,從1,2,3層分別各取1本書不同的取法種數(shù)為4×5×6=120.
答案:120
分類加法計(jì)數(shù)原理
能用分類加法計(jì)數(shù)原理解決的問題具有以下特點(diǎn):
(1)完成一件事有若干種方法,這些方法可以分成n類.
(2)用每一類中的每一種方法都可以完成這件事.
(3)把各類的方法數(shù)相加,就可以得到完成這件事的所有方法數(shù).
[例1] (1)三個(gè)人踢毽子,互相傳遞,每人每次只能踢一下,由甲開始踢,經(jīng)過4次傳遞后,毽子又被踢回給甲,則不同的傳遞方式共有( )
A.4種 B.6種
C.10種 D.16種
(2)滿足a,b∈{-1,0,1,2},且關(guān)于x的方程ax2+2x+b=0有實(shí)數(shù)解的有序數(shù)對(duì)(a,b)的個(gè)數(shù)為( )
A.14 B.13
C.12 D.10
[解析] (1)分兩類:甲第一次踢給乙時(shí),滿足條件的有3種方法(如圖),
同理,甲先踢給丙時(shí),滿足條件有3種方法.
由分類加法計(jì)數(shù)原理,共有3+3= 6種傳遞方式.
(2)①當(dāng)a=0時(shí),有x=-,b=-1,0,1,2,有4種可能;
②當(dāng)a≠0時(shí),則Δ=4-4ab≥0,ab≤1,
(ⅰ)當(dāng)a=-1時(shí),b=-1,0,1,2,有4種可能;
(ⅱ)當(dāng)a=1時(shí),b=-1,0,1,有3種可能;
(ⅲ)當(dāng)a=2時(shí),b=-1,0,有2種可能.
∴有序數(shù)對(duì)(a,b)的個(gè)數(shù)為4+4+3+2=13.
[答案] (1)B (2)B
[易錯(cuò)提醒]
(1)根據(jù)問題的特點(diǎn)確定一個(gè)合適的分類標(biāo)準(zhǔn),分類標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一,不能遺漏.
(2)分類時(shí),注意完成這件事的任何一種方法必須屬于某一類,不能重復(fù).
分步乘法計(jì)數(shù)原理
能用分步乘法計(jì)數(shù)原理解決的問題具有以下特點(diǎn):
(1)完成一件事需要經(jīng)過n個(gè)步驟,缺一不可.
(2)完成每一步有若干種方法.
(3)把各個(gè)步驟的方法數(shù)相乘,就可以得到完成這件事的所有方法數(shù).
[例2] (1)從-2,0,1,8這四個(gè)數(shù)中選三個(gè)數(shù)作為函數(shù)f(x)=ax2+bx+c的系數(shù),則可組成________個(gè)不同的二次函數(shù),其中偶函數(shù)有________個(gè)(用數(shù)字作答).
(2)如圖,某電子器件由3個(gè)電阻串聯(lián)而成,形成回路,其中有6個(gè)焊接點(diǎn)A,B,C,D,E,F(xiàn),如果焊接點(diǎn)脫落,整個(gè)電路就會(huì)不通.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路不通,那么焊接點(diǎn)脫落的可能情況共有________種.
[解析] (1)一個(gè)二次函數(shù)對(duì)應(yīng)著a,b,c(a≠0)的一組取值,a的取法有3種,b的取法有3種,c的取法有2種,由分步乘法計(jì)數(shù)原理知共有3×3×2=18個(gè)二次函數(shù).若二次函數(shù)為偶函數(shù),則b=0,同理可知共有3×2=6個(gè)偶函數(shù).
(2)因?yàn)槊總€(gè)焊接點(diǎn)都有脫落與未脫落兩種情況,而只要有一個(gè)焊接點(diǎn)脫落,則電路就不通,故共有26-1=63種可能情況.
[答案] (1)18 6 (2)63
[易錯(cuò)提醒]
(1)利用分步乘法計(jì)數(shù)原理解決問題時(shí)要注意按事件發(fā)生的過程來合理分步,即分步是有先后順序的,并且分步必須滿足:完成一件事的各個(gè)步驟是相互依存的,只有各個(gè)步驟都完成了,才算完成這件事.
(2)謹(jǐn)記分步必須滿足的兩個(gè)條件:一是各步驟互相獨(dú)立,互不干擾;二是步與步確保連續(xù),逐步完成.
兩個(gè)計(jì)數(shù)原理的綜合問題
在解決實(shí)際問題的過程中,并不一定是單一的分類或分步,而可能是同時(shí)應(yīng)用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理,即分類時(shí),每類的方法可能要運(yùn)用分步完成,而分步時(shí),每步的方法數(shù)可能會(huì)采取分類的思想求解.分類的關(guān)鍵在于做到“不重不漏”,分步的關(guān)鍵在于正確設(shè)計(jì)分步的程序,即合理分類,準(zhǔn)確分步.
[例3] (1)用數(shù)字0,1,2,3,4,5組成沒有重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),其中比40 000大的偶數(shù)共有( )
A.144個(gè) B.120個(gè)
C.96個(gè) D.72個(gè)
(2)如圖矩形的對(duì)角線把矩形分成A,B,C,D四部分,現(xiàn)用5種不同顏色給四部分涂色,每部分涂1種顏色,要求共邊的兩部分顏色互異,則共有________種不同的涂色方法.
[解析] (1)由題意可知,符合條件的五位數(shù)的萬位數(shù)字是4或5.當(dāng)萬位數(shù)字為4時(shí),個(gè)位數(shù)字從0,2中任選一個(gè),共有2×4×3×2=48個(gè)偶數(shù);當(dāng)萬位數(shù)字為5時(shí),個(gè)位數(shù)字從0,2,4中任選一個(gè),共有3×4×3×2=72個(gè)偶數(shù).故符合條件的偶數(shù)共有48+72=120(個(gè)).
(2)區(qū)域A有5種涂色方法;區(qū)域B有4種涂色方法;區(qū)域C的涂色方法可分2類:若C與A涂同色,區(qū)域D有4種涂色方法;若C與A涂不同色,此時(shí)區(qū)域C有3種涂色方法,區(qū)域D也有3種涂色方法,所以共有5×4×4+5×4×3×3=260種涂色方法.
[答案] (1)B (2)260
[方法技巧]
使用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理進(jìn)行計(jì)數(shù)的基本思想
對(duì)需用兩個(gè)計(jì)數(shù)原理解決的綜合問題要“先分類,再分步”,即先分為若干個(gè)“既不重復(fù)也不遺漏”的類,再對(duì)每類中的計(jì)數(shù)問題分成若干個(gè)“完整的步驟”,求出每個(gè)步驟的方法數(shù),按照分步乘法計(jì)數(shù)原理計(jì)算各類中的方法數(shù),最后再按照分類加法計(jì)數(shù)原理得出總數(shù).
1.某班新年聯(lián)歡會(huì)原定的6個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了3個(gè)新節(jié)目,如果將這3個(gè)新節(jié)目插入節(jié)目單中,那么不同的插法種數(shù)為( )
A.504 B.210
C.336 D.120
解析:選A 分三步,先插一個(gè)新節(jié)目,有7種方法,再插第二個(gè)新節(jié)目,有8種方法,最后插第三個(gè)節(jié)目,有9種方法.故共有7×8×9=504種不同的插法.
2.某電話局的電話號(hào)碼為139××××××××,若前六位固定,最后五位數(shù)字是由6或8組成的,則這樣的電話號(hào)碼的個(gè)數(shù)為( )
A.20 B.25
C.32 D.60
解析:選C 依據(jù)題意知,后五位數(shù)字由6或8組成,可分5步完成,每一步有2種方法,根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,符合題意的電話號(hào)碼的個(gè)數(shù)為25=32.
3.從集合{1,2,3,…,10}中任意選出三個(gè)不同的數(shù),使這三個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,這樣的等比數(shù)列的個(gè)數(shù)為( )
A.3 B.4
C.6 D.8
解析:選D 先考慮遞增數(shù)列,以1為首項(xiàng)的等比數(shù)列為1,2,4;1,3,9.
以2為首項(xiàng)的等比數(shù)列為2,4,8.
以4為首項(xiàng)的等比數(shù)列為4,6,9.
同理可得到4個(gè)遞減數(shù)列,
∴所求的數(shù)列的個(gè)數(shù)為2(2+1+1)=8.
4.在三位正整數(shù)中,若十位數(shù)字小于個(gè)位和百位數(shù)字,則稱該數(shù)為“駝峰數(shù)”.比如“102”,“546”為“駝峰數(shù)”,由數(shù)字1,2,3,4可構(gòu)成無重復(fù)數(shù)字的“駝峰數(shù)”有________個(gè).
解析:十位數(shù)的數(shù)為1時(shí),有213,214,312,314,412,413,共6個(gè),十位上的數(shù)為2時(shí),有324,423,共2個(gè),所以共有6+2=8(個(gè)).
答案:8
5.如圖,用4種不同的顏色對(duì)圖中5個(gè)區(qū)域涂色(4種顏色全部使用),要求每個(gè)區(qū)域涂一種顏色,相鄰的區(qū)域不能涂相同的顏色,則不同的涂色方法有________種.
解析:按區(qū)域1與3是否同色分類.
①區(qū)域1與3同色:先涂區(qū)域1與3,有4種方法,
再涂區(qū)域2,4,5(還有3種顏色),有3×2×1=6種方法.
所以區(qū)域1與3涂同色時(shí),共有4×6=24種方法.
②區(qū)域1與3不同色:先涂區(qū)域1與3,有4×3=12種方法,
第二步,涂區(qū)域2有2種涂色方法,
第三步,涂區(qū)域4只有一種方法,
第四步,涂區(qū)域5有3種方法.
所以這時(shí)共有12×2×1×3=72種方法.
故由分類加法計(jì)數(shù)原理,不同的涂色方法的種數(shù)為24+72=96.
答案:96
突破點(diǎn)(二) 排列、組合問題
1.排列與排列數(shù)
排列
從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)排列
排列數(shù)
從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有不同排列的個(gè)數(shù)叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù),記作A
2.組合與組合數(shù)
組合
從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素合成一組,叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的一個(gè)組合
組合數(shù)
從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有不同組合的個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù),記作C
3.排列數(shù)、組合數(shù)的公式及性質(zhì)
排列數(shù)
組合數(shù)
公式
A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=
C===
性質(zhì)
A=n??;0?。?
C=1;C=C_;C+C=C
備注
n,m∈N*且m≤n
4.排列與組合的區(qū)別
排列
組合
排列與順序有關(guān)
組合與順序無關(guān)
兩個(gè)排列相同,當(dāng)且僅當(dāng)這兩個(gè)排列的元素及其排列順序完全相同
兩個(gè)組合相同,當(dāng)且僅當(dāng)這兩個(gè)組合的元素完全相同
1.判斷題
(1)所有元素完全相同的兩個(gè)排列為相同排列.( )
(2)兩個(gè)組合相同的充要條件是其中的元素完全相同.( )
(3)若組合式C=C,則x=m成立.( )
(4)(n+1)?。璶?。絥·n!.( )
(5)A=nA.( )
(6)kC=nC.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√
2.填空題
(1)A、B、C、D、E五人并排站成一排,不同的排法共有________種.
答案:120
(2)某高三畢業(yè)班有40人,同學(xué)之間兩兩彼此給對(duì)方僅寫一條畢業(yè)留言,那么全班共寫了畢業(yè)留言________條.
解析:由題意,得畢業(yè)留言共A=1 560(條).
答案:1 560
(3)甲、乙兩人從4門課程中各選修2門,則甲、乙兩人所選的課程中恰有1門相同的選法有________種.
解析:依題意得知,滿足題意的選法共有C·C·C=24(種).
答案:24
(4)方程3A=2A+6A的解為________.
解析:由排列數(shù)公式可知3x(x-1)(x-2)=2(x+1)x+6x(x-1),
∵x≥3且x∈N*,∴3(x-1)(x-2)=2(x+1)+6(x-1),解得x=5或x=(舍去),∴x=5.
答案:5
(5)已知-=,則m=________.
解析:由已知得m的取值范圍為,原等式可化為-=,整理可得m2-23m+42=0,解得m=21(舍去)或m=2.
答案:2
排列問題
[例1] (1)六個(gè)人從左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,則不同的排法共有( )
A.192種 B.216種
C.240種 D.288種
(2)把5件不同產(chǎn)品擺成一排,若產(chǎn)品A與產(chǎn)品B相鄰,且產(chǎn)品A與產(chǎn)品C不相鄰,則不同的擺法有________種.
[解析] (1)第一類:甲在最左端,有A=120種排法;
第二類:乙在最左端,有4A=96種排法,
所以共有120+96=216種排法.
(2)記其余兩種產(chǎn)品為D,E,由于A,B相鄰,則視為一個(gè)元素,先與D,E排列,有AA種方法.再將C插入,僅有3個(gè)空位可選,共有AAC=2×6×3=36種不同的擺法.
[答案] (1)B (2)36
[方法技巧] 求解排列問題的六種主要方法
直接法
把符合條件的排列數(shù)直接列式計(jì)算
優(yōu)先法
優(yōu)先安排特殊元素或特殊位置
捆綁法
把相鄰元素看作一個(gè)整體與其他元素一起排列,同時(shí)注意捆綁元素的內(nèi)部排列
插空法
對(duì)不相鄰問題,先考慮不受限制的元素的排列,再將不相鄰的元素插在前面元素排列的空當(dāng)中
定序問題除法處理
對(duì)于定序問題,可先不考慮順序限制,排列后,再除以定序元素的全排列
間接法
正難則反、等價(jià)轉(zhuǎn)化的方法
組合問題
組合問題的常見題型及解題思路
常見題型
一般有選派問題、抽樣問題、圖形問題、集合問題、分組問題等
解題思路
(1)分清問題是否為組合問題;
(2)對(duì)較復(fù)雜的組合問題,要搞清是“分類”還是“分步”,一般是先整體分類,然后局部分步,將復(fù)雜問題通過兩個(gè)計(jì)數(shù)原理化歸為簡(jiǎn)單問題
[例2] (1)某學(xué)校為了迎接市春季運(yùn)動(dòng)會(huì),從5名男生和4名女生組成的田徑運(yùn)動(dòng)隊(duì)中選出4人參加比賽,要求男、女生都有,則男生甲與女生乙至少有1人入選的方法種數(shù)為( )
A.85 B.86
C.91 D.90
(2)設(shè)集合A={(x1,x2,x3,x4,x5)|xi∈{-1,0,1},i=1,2,3,4,5},那么集合A中滿足條件“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”的元素個(gè)數(shù)為( )
A.130 B.120
C.90 D.60
(3)從6男2女共8名學(xué)生中選出隊(duì)長(zhǎng)1人,副隊(duì)長(zhǎng)1人,普通隊(duì)員2人組成4人服務(wù)隊(duì),要求服務(wù)隊(duì)中至少有1名女生,共有________種不同的選法.(用數(shù)字作答).
[解析] (1)法一(直接法):由題意,可分三類考慮:第1類,男生甲入選,女生乙不入選的方法種數(shù)為:CC+CC+C=31;
第2類,男生甲不入選,女生乙入選的方法種數(shù)為:CC+CC+C=34;
第3類,男生甲入選,女生乙入選的方法種數(shù)為:C+CC+C=21.
所以男生甲與女生乙至少有1人入選的方法種數(shù)為31+34+21=86.
法二(間接法):從5名男生和4名女生中任意選出4人,男、女生都有的選法有C-C-C=120種;男、女生都有,且男生甲與女生乙都沒有入選的方法有C-C=34種.所以男生甲與女生乙至少有1人入選的方法種數(shù)為120-34=86.
(2)易知|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|=1或2或3,下面分三種情況討論.其一:|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|=1,此時(shí),從x1,x2,x3,x4,x5中任取一個(gè)讓其等于1或-1,其余等于0,于是有CC=10種情況;其二:|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|=2,此時(shí),從x1,x2,x3,x4,x5中任取兩個(gè)讓其都等于1或都等于-1或一個(gè)等于1、另一個(gè)等于-1,其余等于0,于是有2C+CC=40種情況;其三:|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|=3,此時(shí),從x1,x2,x3,x4,x5中任取三個(gè)讓其都等于1或都等于-1或兩個(gè)等于1、另一個(gè)等于-1或兩個(gè)等于-1、另一個(gè)等于1,其余等于0,于是有2C+CC+CC=80種情況.
所以滿足條件的元素個(gè)數(shù)為10+40+80=130.
(3)從8人中選出4人,且至少有1名女學(xué)生的選法種數(shù)為C-C=55.
從4人中選出隊(duì)長(zhǎng)1人,副隊(duì)長(zhǎng)1人,普通隊(duì)員2人的選法為A=12種.
故總共有55×12=660種選法.
[答案] (1)B (2)A (3)660
[方法技巧]
有限制條件的組合問題的解法
組合問題的限制條件主要體現(xiàn)在取出元素中“含”或“不含”某些元素,或者“至少”或“最多”含有幾個(gè)元素:
(1)“含有”或“不含有”某些元素的組合題型.“含”,則先將這些元素取出,再由另外元素補(bǔ)足;“不含”,則先將這些元素剔除,再?gòu)氖O碌脑刂腥ミx取.
(2)“至少”或“最多”含有幾個(gè)元素的題型.考慮逆向思維,用間接法處理.
分組分配問題
分組分配問題是排列、組合問題的綜合運(yùn)用,解決這類問題的一個(gè)基本指導(dǎo)思想就是先分組后分配.關(guān)于分組問題,有整體均分、部分均分和不等分三種,無論分成幾組,都應(yīng)注意只要有一些組中元素的個(gè)數(shù)相等,就存在均分現(xiàn)象.
[例3] (1)教育部為了發(fā)展貧困地區(qū)教育,在全國(guó)重點(diǎn)師范大學(xué)免費(fèi)培養(yǎng)教育專業(yè)師范生,畢業(yè)后要分到相應(yīng)的地區(qū)任教.現(xiàn)有6個(gè)免費(fèi)培養(yǎng)的教育專業(yè)師范畢業(yè)生要平均分到3所學(xué)校去任教,有________種不同的分派方法.
(2)某科室派出4名調(diào)研員到3個(gè)學(xué)校,調(diào)研該校高三復(fù)習(xí)備考近況,要求每個(gè)學(xué)校至少一名,則不同的分配方案種數(shù)為________.
(3)若將6名教師分到3所中學(xué)任教,一所1名,一所2名,一所3名,則有________種不同的分法.
[解析] (1)先把6個(gè)畢業(yè)生平均分成3組,有種方法,再將3組畢業(yè)生分到3所學(xué)校,有A=6種方法,故將6個(gè)畢業(yè)生平均分到3所學(xué)校,共有·A=90種不同的分派方法.
(2)分兩步完成:第一步,將4名調(diào)研員按2,1,1分成三組,其分法有種;第二步,將分好的三組分配到3個(gè)學(xué)校,其分法有A種,所以滿足條件的分配方案有·A=36種.
(3)將6名教師分組,分三步完成:
第1步,在6名教師中任取1名作為一組,有C種分法;
第2步,在余下的5名教師中任取2名作為一組,有C種分法;
第3步,余下的3名教師作為一組,有C種分法.
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,共有CCC=60種分法.
再將這3組教師分配到3所中學(xué),有A=6種分法,
故共有60×6=360種不同的分法.
[答案] (1)90 (2)36 (3)360
[方法技巧] 分組分配問題的三種類型及求解策略
類型
求解策略
整體均分
解題時(shí)要注意分組后,不管它們的順序如何,都是一種情況,所以分組后一定要除以A(n為均分的組數(shù)),避免重復(fù)計(jì)數(shù)
部分均分
解題時(shí)注意重復(fù)的次數(shù)是均勻分組的階乘數(shù),即若有m組元素個(gè)數(shù)相等,則分組時(shí)應(yīng)除以m!,一個(gè)分組過程中有幾個(gè)這樣的均勻分組就要除以幾個(gè)這樣的全排列數(shù)
不等分組
只需先分組,后排列,注意分組時(shí)任何組中元素的個(gè)數(shù)都不相等,所以不需要除以全排列數(shù)
1.某工程隊(duì)有6項(xiàng)工程需要單獨(dú)完成,其中工程乙必須在工程甲完成后才能進(jìn)行,工程丙必須在工程乙完成后才能進(jìn)行,工程丁必須在工程丙完成后立即進(jìn)行.則安排這6項(xiàng)工程的不同方法種數(shù)為( )
A.10 B.20
C.30 D.40
解析:選B 因?yàn)楣こ瘫瓿珊罅⒓催M(jìn)行工程丁,若不考慮與其他工程的順序,則安排這6項(xiàng)工程的不同方法數(shù)為A,對(duì)于甲、乙、丙、丁所處位置的任意排列有且只有一種情況符合要求,因此,符合條件的安排方法種數(shù)為=5×4=20.
2.世界華商大會(huì)的某分會(huì)場(chǎng)有A,B,C三個(gè)展臺(tái),將甲、乙、丙、丁共4名“雙語”志愿者分配到這三個(gè)展臺(tái),每個(gè)展臺(tái)至少1人,其中甲、乙兩人被分配到同一展臺(tái)的不同分法的種數(shù)為( )
A.12 B.10
C.8 D.6
解析:選D ∵甲、乙兩人被分配到同一展臺(tái),∴可以把甲與乙捆在一起,看成一個(gè)人,然后將3個(gè)人分到3個(gè)展臺(tái)上進(jìn)行全排列,即有A種,∴甲、乙兩人被分配到同一展臺(tái)的不同分法的種數(shù)為A=6.
3.某局安排3名副局長(zhǎng)帶5名職工去3地調(diào)研,每地至少去1名副局長(zhǎng)和1名職工,則不同的安排方法總數(shù)為( )
A.1 800 B.900
C.300 D.1 440
解析:選B 分三步:第一步,將5名職工分成3組,每組至少1人,則有種不同的分組方法;第二步,將這3組職工分到3地有A種不同的方法;第三步,將3名副局長(zhǎng)分到3地有A種不同的方法.根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,不同的安排方案共有·AA=900(種),故選B.
4.用數(shù)字1,2,3,4,5,6,7,8,9組成沒有重復(fù)數(shù)字,且至多有一個(gè)數(shù)字是偶數(shù)的四位數(shù),這樣的四位數(shù)一共有________個(gè).(用數(shù)字作答)
解析:(1)有一個(gè)數(shù)字是偶數(shù)的四位數(shù)有CCA=960個(gè).
(2)沒有偶數(shù)的四位數(shù)有A=120個(gè).故這樣的四位數(shù)一共有960+120=1 080個(gè).
答案:1 080
5.現(xiàn)有16張不同的卡片,其中紅色、黃色、藍(lán)色、綠色卡片各4張,從中任取3張,要求這3張卡片不能是同一種顏色,且紅色卡片至多1張,不同取法的種數(shù)為________.
解析:第一類,含有1張紅色卡片,不同的取法有CC=264種.第二類,不含有紅色卡片,不同的取法有C-3C=220-12=208種.由分類加法計(jì)數(shù)原理,不同的取法種數(shù)為264+208=472.
答案:472
[全國(guó)卷5年真題集中演練——明規(guī)律]
1.安排3名志愿者完成4項(xiàng)工作,每人至少完成1項(xiàng),每項(xiàng)工作由1人完成,則不同的安排方式共有( )
A.12種 B.18種
C.24種 D.36種
解析:選D 第一步:將4項(xiàng)工作分成3組,共有C種分法.
第二步:將3組工作分配給3名志愿者,共有A種分配方法,故共有C·A=36種安排方法.
2.如圖,小明從街道的E處出發(fā),先到F處與小紅會(huì)合,再一起到位于G處的老年公寓參加志愿者活動(dòng),則小明到老年公寓可以選擇的最短路徑條數(shù)為( )
A.24 B.18
C.12 D.9
解析:選B 分兩步:第一步,從E→F,有6條可以選擇的最短路徑;第二步,從F→G,有3條可以選擇的最短路徑.由分步乘法計(jì)數(shù)原理可知有6×3=18條可以選擇的最短路徑.故選B.
3.定義“規(guī)范01數(shù)列”{an}如下:{an}共有2m項(xiàng),其中m項(xiàng)為0,m項(xiàng)為1,且對(duì)任意k≤2m,a1,a2,…,ak中0的個(gè)數(shù)不少于1的個(gè)數(shù),若m=4,則不同的“規(guī)范01數(shù)列”共有( )
A.18個(gè) B.16個(gè)
C.14個(gè) D.12個(gè)
解析:選C 當(dāng)m=4時(shí),數(shù)列{an}共有8項(xiàng),其中4項(xiàng)為0,4項(xiàng)為1,要滿足對(duì)任意k≤8,a1,a2,…,ak中0的個(gè)數(shù)不少于1的個(gè)數(shù),則必有a1=0,a8=1,a2可為0,也可為1.(1)當(dāng)a2=0時(shí),分以下3種情況:①若a3=0,則a4,a5,a6,a7中任意一個(gè)為0均可,則有C=4種情況;②若a3=1,a4=0,則a5,a6,a7中任意一個(gè)為0均可,有C=3種情況;③若a3=1,a4=1,則a5必為0,a6,a7中任意一個(gè)為0均可,有C=2種情況;(2)當(dāng)a2=1時(shí),必有a3=0,分以下2種情況:①若a4=0,則a5,a6,a7中任一個(gè)為0均可,有C=3種情況;②若a4=1,則a5必為0,a6,a7中任一個(gè)為0均可,有C=2種情況.綜上所述,不同的“規(guī)范01數(shù)列”共有4+3+2+3+2=14(個(gè)),故選C.
4.有6名男醫(yī)生、5名女醫(yī)生,從中選出2名男醫(yī)生、1名女醫(yī)生組成一個(gè)醫(yī)療小組.則不同的選法共有( )
A.60種 B.70種
C.75種 D.150種
解析:選C 從6名男醫(yī)生中選出2名有C種選法,從5名女醫(yī)生中選出1名有C種選法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理得不同的選法共有C·C=75(種).故選C.
[課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)]
[小題對(duì)點(diǎn)練——點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)]
對(duì)點(diǎn)練(一) 兩個(gè)計(jì)數(shù)原理
1.集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P?Q.把滿足上述條件的一個(gè)有序整數(shù)對(duì)(x,y)作為一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),則這樣的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是( )
A.9 B.14
C.15 D.21
解析:選B 當(dāng)x=2時(shí),x≠y,點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1×7=7個(gè).當(dāng)x≠2時(shí),由P?Q,∴x=y(tǒng),∴x可從3,4,5,6,7,8,9中取,有7種方法,因此滿足條件的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是7+7=14.
2.設(shè)集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},定義A*B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},則A*B中元素的個(gè)數(shù)是( )
A.7 B.10
C.25 D.52
解析:選B 因?yàn)榧螦={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3},所以x有2種取法,y有5種取法,所以根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理得有2×5=10(個(gè)).
3.某同學(xué)有同樣的畫冊(cè)2本,同樣的集郵冊(cè)3本,從中取出4本贈(zèng)送給4位朋友,每位朋友一本,則不同的贈(zèng)送方法共有( )
A.4種 B.10種
C.18種 D.20種
解析:選B 贈(zèng)送1本畫冊(cè),3本集郵冊(cè).需從4人中選取1人贈(zèng)送畫冊(cè),其余贈(zèng)送集郵冊(cè),有4種方法.贈(zèng)送2本畫冊(cè),2本集郵冊(cè),只需從4人中選出2人贈(zèng)送畫冊(cè),其余2人贈(zèng)送集郵冊(cè),有6種方法.由分類加法計(jì)數(shù)原理,不同的贈(zèng)送方法有4+6=10(種).
4.用0,1,…,9十個(gè)數(shù)字,可以組成有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù)為( )
A.243 B.252
C.261 D.279
解析:選B 0,1,2,…,9共能組成9×10×10=900個(gè)三位數(shù),其中無重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)有9×9×8=648個(gè),∴有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù)為900-648=252.
5.有4件不同顏色的襯衣,3件不同花樣的裙子,另有2套不同樣式的連衣裙.需選擇一套服裝參加“五一”節(jié)歌舞演出,則不同的選擇方式種數(shù)為( )
A.24 B.14
C.10 D.9
解析:選B 第一類:一件襯衣,一件裙子搭配一套服裝有4×3=12種方式;第二類:選2套連衣裙中的一套服裝有2種選法,由分類加法計(jì)數(shù)原理,共有12+2=14種選擇方式.
6.如圖所示,將一個(gè)四棱錐的每一個(gè)頂點(diǎn)染上一種顏色,并使同一條棱上的兩端異色,如果只有5種顏色可供使用,則不同的染色方法總數(shù)為________.
解析:先染頂點(diǎn)S,有5種染法,再染頂點(diǎn)A有4種染法,染頂點(diǎn)B有3種染法,頂點(diǎn)C的染法有兩類:若C與A同色,則頂點(diǎn)D有3種染法;若C與A不同色,則C有2種染法,D有2種染法,所以共有5×4×3×3+5×4×3×2×2=420種染色方法.
答案:420
對(duì)點(diǎn)練(二) 排列、組合問題
1.有六人排成一排,其中甲只能在排頭或排尾,乙、丙兩人必須相鄰,則滿足要求的排法有( )
A.34種 B.48種
C.96種 D.144種
解析:選C 特殊元素優(yōu)先安排,先讓甲從頭、尾中選取一個(gè)位置,有C種選法,乙、丙相鄰,捆綁在一起看作一個(gè)元素,與其余三個(gè)元素全排列,最后乙、丙可以換位,故共有C·A·A=96種排法,故選C.
2.將5名學(xué)生分配到甲、乙兩個(gè)宿舍,每個(gè)宿舍至少安排2名學(xué)生,那么互不相同的安排方法的種數(shù)為( )
A.10 B.20
C.30 D.40
解析: 選B 將5名學(xué)生分配到甲、乙兩個(gè)宿舍,每個(gè)宿舍至少安排2名學(xué)生,那么必然是一個(gè)宿舍2名,而另一個(gè)宿舍3名,共有CCA=20(種).
3.“住房”“醫(yī)療”“教育”“養(yǎng)老”“就業(yè)”成為現(xiàn)今社會(huì)關(guān)注的五個(gè)焦點(diǎn).小趙想利用國(guó)慶節(jié)假期調(diào)查一下社會(huì)對(duì)這些熱點(diǎn)的關(guān)注度.若小趙準(zhǔn)備按照順序分別調(diào)查其中的4個(gè)熱點(diǎn),則“住房”作為其中的一個(gè)調(diào)查熱點(diǎn),但不作為第一個(gè)調(diào)查熱點(diǎn)的種數(shù)為( )
A.13 B.24
C.18 D.72
解析:選D 可分三步:第一步,先從“醫(yī)療”“教育”“養(yǎng)老”“就業(yè)”這4個(gè)熱點(diǎn)中選出3個(gè),有C種不同的選法;第二步, 在調(diào)查時(shí),“住房”安排的順序有A種可能情況;第三步,其余3個(gè)熱點(diǎn)調(diào)查的順序有A種排法.根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理可得,不同調(diào)查順序的種數(shù)為CAA=72.
4.將甲、乙等5名交警分配到三個(gè)不同路口疏導(dǎo)交通,每個(gè)路口至少一人,且甲、乙在同一路口的分配方案共有( )
A.18種 B.24種
C.36種 D.72種
解析:選C 1個(gè)路口3人,其余路口各1人的分配方法有CA種.1個(gè)路口1人,2個(gè)路口各2人的分配方法有CA種,由分類加法計(jì)數(shù)原理知,甲、乙在同一路口的分配方案為CA+CA=36(種).
5.某醫(yī)院擬派2名內(nèi)科醫(yī)生、3名外科醫(yī)生和3名護(hù)士共8人組成兩個(gè)醫(yī)療分隊(duì),平均分到甲、乙兩個(gè)村進(jìn)行義務(wù)巡診,其中每個(gè)分隊(duì)都必須有內(nèi)科醫(yī)生、外科醫(yī)生和護(hù)士,則不同的分配方案有( )
A.72種 B.36種
C.24種 D.18種
解析:選B A(CC+CC)=36(種).
6.7位身高均不等的同學(xué)排成一排照相,要求中間最高,依次往兩端身高逐漸降低,共有________種排法.
解析:先排最中間位置有1種排法,再排左邊3個(gè)位置,由于順序一定,共有C種排法,再排剩下右邊三個(gè)位置,共1種排法,所以排法種數(shù)為C=20.
答案:20
7.把座位編號(hào)為1,2,3,4,5的五張電影票全部分給甲、乙、丙、丁四個(gè)人,每人至少一張,至多兩張,且分得的兩張票必須是連號(hào),那么不同的分法種數(shù)為________(用數(shù)字作答).
解析:先將票分為符合條件的4份,由題意,4人分5張票,且每人至少一張,至多兩張,則三人每人一張,一人2張,且分得的票必須是連號(hào),相當(dāng)于將1,2,3,4,5這五個(gè)數(shù)用3個(gè)板子隔開,分為四部分且不存在三連號(hào).在4個(gè)空位插3個(gè)板子,共有C=4種情況,再對(duì)應(yīng)到4個(gè)人,有A=24種情況,則共有4×24=96種情況.
答案:96
8.若把英語單調(diào)“good”的字母順序?qū)戝e(cuò)了,則可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤種數(shù)共有________種.
解析:把g,o,o,d 4個(gè)字母排一行,可分兩步進(jìn)行,第一步:排g和d,共有A種排法;第二步:排兩個(gè)o,共1種排法,所以總的排法種數(shù)為A=12種.其中正確的有一種,所以錯(cuò)誤的共A-1=12-1=11(種).
答案:11
[大題綜合練——遷移貫通]
1.從4名男同學(xué)中選出2人,6名女同學(xué)中選出3人,并將選出的5人排成一排.
(1)共有多少種不同的排法?
(2)若選出的2名男同學(xué)不相鄰,共有多少種不同的排法?(用數(shù)字表示)
解:(1)從4名男生中選出2人,有C種選法,
從6名女生中選出3人,有C種選法,
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理知選出5人,再把這5個(gè)人進(jìn)行排列共有CCA=14 400(種).
(2)在選出的5個(gè)人中,若2名男生不相鄰,則第一步先排3名女生,第二步再讓男生插空,根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理知共有CCAA=8 640(種).
2.有5個(gè)男生和3個(gè)女生,從中選出5人擔(dān)任5門不同學(xué)科的科代表,求分別符合下列條件的選法數(shù):
(1)有女生但人數(shù)必須少于男生;
(2)某女生一定擔(dān)任語文科代表;
(3)某男生必須包括在內(nèi),但不擔(dān)任數(shù)學(xué)科代表;
(4)某女生一定要擔(dān)任語文科代表,某男生必須擔(dān)任科代表,但不擔(dān)任數(shù)學(xué)科代表.
解:(1)先選后排,可以是2女3男,也可以是1女4男,先選有CC+CC種情況,后排有A種情況,則符合條件的選法數(shù)為(CC+CC)·A=5 400.
(2)除去該女生后,先選后排,則符合條件的選法數(shù)為C·A=840.
(3)先選后排,但先安排該男生,則符合條件的選法數(shù)為C·C·A=3 360.
(4)先從除去該男生該女生的6人中選3人有C種情況,再安排該男生有C種情況,選出的3人全排有A種情況,則符合條件的選法數(shù)為C·C·A=360.
3.有編號(hào)分別為1,2,3,4的四個(gè)盒子和四個(gè)小球,把小球全部放入盒子.
(1)共有多少種放法?
(2)恰有一個(gè)空盒,有多少種放法?
(3)恰有2個(gè)盒子內(nèi)不放球,有多少種放法?
解:(1)∵1號(hào)球可放入任意一個(gè)盒子內(nèi),有4種放法.同理,2,3,4號(hào)小球也各有4種放法,∴共有44=256種放法.
(2)恰有一個(gè)空盒,則這4個(gè)盒子中只有3個(gè)盒子內(nèi)有小球,且小球數(shù)只能是1,1,2.
先從4個(gè)小球中任選2個(gè)放在一起,有C種方法,然后與其余2個(gè)小球看成三組,分別放入4個(gè)盒子中的3個(gè)盒子中,有A種放法.
∴由分步乘法計(jì)數(shù)原理知共有CA=144種不同的放法.
(3)恰有2個(gè)盒子內(nèi)不放球,也就是把4個(gè)小球只放入2個(gè)盒子內(nèi),有兩類放法:
①一個(gè)盒子內(nèi)放1個(gè)球,另一個(gè)盒子內(nèi)放3個(gè)球.
先把小球分為兩組,一組1個(gè),另一組3個(gè),有C種分法,
再放到2個(gè)盒子內(nèi),有A種放法,共有CA種放法;
②把4個(gè)小球平均分成2組,每組2個(gè),有種分法,放入2個(gè)盒子內(nèi),有A種放法,共有CA種放法.
∴由分類加法計(jì)數(shù)原理知共有CA+CA=84種不同的放法.
第二節(jié) 二項(xiàng)式定理
本節(jié)主要包括2個(gè)知識(shí)點(diǎn):
1.二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式及應(yīng)用; 2.二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
突破點(diǎn)(一) 二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式及應(yīng)用
1.二項(xiàng)式定理
二項(xiàng)
展開式
公式(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*)叫做二項(xiàng)式定理
二項(xiàng)式
的通項(xiàng)
Tk+1=Can-kbk為展開式的第k+1項(xiàng)
2.二項(xiàng)式系數(shù)與項(xiàng)的系數(shù)
二項(xiàng)式
系數(shù)
二項(xiàng)展開式中各項(xiàng)的系數(shù)C(r∈{0,1,…,n})叫做第r+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)
項(xiàng)的
系數(shù)
項(xiàng)的系數(shù)是該項(xiàng)中非字母因數(shù)部分,包括符號(hào)等,與二項(xiàng)式系數(shù)是兩個(gè)不同的概念.如(a+bx)n的展開式中,第r+1項(xiàng)的系數(shù)是Can-rbr
1.判斷題
(1)Can-rbr是(a+b)n的展開式中的第r項(xiàng).( )
(2)在(a+b)n的展開式中,每一項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)與a,b無關(guān).( )
(3)(a+b)n展開式中某項(xiàng)的系數(shù)與該項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相同.( )
(4)(a+b)n某項(xiàng)的系數(shù)是該項(xiàng)中非字母因數(shù)部分,包括符號(hào)等,與該項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)不同.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.填空題
(1)已知a>0,6展開式的常數(shù)項(xiàng)為15,則a=________.
解析:Tr+1=C(-1)ra6-rx-3+,由-3+=0,得r=2,
∴常數(shù)項(xiàng)為T3=Ca4=15,且a>0,可得a=1.
答案:1
(2)(1-2x)7展開式中x3的系數(shù)為________.
解析:Tr+1=C17-r(-2x)r=C(-2)rxr,令r=3,
得x3的系數(shù)為C(-2)3=35×(-8)=-280.
答案:-280
(3)8的展開式中的有理項(xiàng)共有________項(xiàng).
解析:∵Tr+1=C()8-rr=rCx,∴r為4的倍數(shù),故r=0,4,8,共3項(xiàng).
答案:3
(4)若(1+3x)n(其中n∈N且n≥6)的展開式中x5與x6的系數(shù)相等,則n=________.
解析:(1+3x)n的展開式中含x5的項(xiàng)為C(3x)5=C35x5,展開式中含x6的項(xiàng)為C36x6.
由兩項(xiàng)的系數(shù)相等得C·35=C·36,解得n=7.
答案:7
形如(a+b)n的展開式問題
[例1] (1)5的展開式中的常數(shù)項(xiàng)為( )
A.80 B.-80
C.40 D.-40
(2)在6的展開式中,若x4的系數(shù)為-3,則a=________.
(3)二項(xiàng)式n的展開式中含有非零常數(shù)項(xiàng),則正整數(shù)n的最小值為________.
[解析] (1)∵Tr+1=C(x2)5-rr=(-2)rC·x10-5r,由10-5r=0,得r=2,
∴T3=(-2)2C=40.
(2)6的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=Cx6-rr=Crx6-2r,
令6-2r=4,則r=1,所以x4的系數(shù)為C1=-3,解得a=1.
(3)二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)是Tr+1=Cx3n-3rx-2r=Cx3n-5r,令3n-5r=0,得n=(r=0,1,2,…,n),故當(dāng)r=3時(shí),n有最小值5.
[答案] (1)C (2)1 (3)5
[方法技巧]
二項(xiàng)展開式問題的常見類型及解法
(1)求展開式中的特定項(xiàng)或其系數(shù).可依據(jù)條件寫出第k+1項(xiàng),再由特定項(xiàng)的特點(diǎn)求出k值即可.
(2)已知展開式的某項(xiàng)或其系數(shù)求參數(shù).可由某項(xiàng)得出參數(shù)項(xiàng),再由通項(xiàng)公式寫出第k+1項(xiàng),由特定項(xiàng)得出k值,最后求出其參數(shù).
形如(a+b)m(c+d)n的展開式問題
[例2] (1)已知(1+ɑx)(1+x)5的展開式中x2的系數(shù)為5,則ɑ=( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.-1
(2)在(2x+1)(x-1)5的展開式中含x3項(xiàng)的系數(shù)是________.(用數(shù)字作答)
[解析] (1)展開式中含x2的系數(shù)為C+aC=5,解得a=-1.
(2)由題易得二項(xiàng)式的展開式中含x3項(xiàng)的系數(shù)為C(-1)2+2C(-1)3=-10.
[答案] (1)D (2)-10
[方法技巧]
求解形如(a+b)n(c+d)m的展開式問題的思路
(1)若n,m中一個(gè)比較小,可考慮把它展開得到多個(gè),如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展開分別求解.
(2)觀察(a+b)(c+d)是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2;
(3)分別得到(a+b)n,(c+d)m的通項(xiàng)公式,綜合考慮.
形如(a+b+c)n的展開式問題
[例3] (1)(x2+x+y)5的展開式中x5y2的系數(shù)為( )
A.10 B.20
C.30 D.60
(2)(2018·太原模擬)5的展開式中常數(shù)項(xiàng)是________.
[解析] (1)(x2+x+y)5的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C(x2+x)5-r·yr,
令r=2,則T3=C(x2+x)3y2,又(x2+x)3的展開式的通項(xiàng)為C(x2)3-k·xk=Cx6-k,
令6-k=5,則k=1,所以(x2+x+y)5的展開式中,x5y2的系數(shù)為CC=30,故選C.
(2)由5=5,則其通項(xiàng)公式為(-1)5-rCr(0≤r≤5),其中r的通項(xiàng)公式為2r-tCxr-2t(0≤t≤r).令r-2t=0,得或或
所以5的展開式中的常數(shù)項(xiàng)為(-1)5C+(-1)3C×2C+(-1)1C×22C=-161.
[答案] (1)C (2)-161
[方法技巧] 求形如(a+b+c)n展開式中特定項(xiàng)的步驟
1.6的展開式中,常數(shù)項(xiàng)是( )
A.- B.
C.- D.
解析:選D Tr+1=C(x2)6-rr=rCx12-3r,令12-3r=0得r=4,
所以常數(shù)項(xiàng)為4C=.
2.設(shè)i為虛數(shù)單位,則(x+i)6的展開式中含x4的項(xiàng)為( )
A.-15x4 B.15x4
C.-20ix4 D.20ix4
解析:選A Tr+1=Cx6-rir,由6-r=4得r=2.故T3=Cx4i2=-15x4.故選A.
3.在10的展開式中,含x2項(xiàng)的系數(shù)為( )
A.10 B.30
C.45 D.120
解析:選C 因?yàn)?0=10=(1+x)10+C(1+x)9+…+C10,所以x2項(xiàng)只能在(1+x)10的展開式中,所以含x2的項(xiàng)為Cx2,系數(shù)為C=45.
4.(1+x)8(1+y)4的展開式中x2y2的系數(shù)是( )
A.56 B.84
C.112 D.168
解析:選D (1+x)8的展開式中x2的系數(shù)為C,(1+y)4的展開式中y2的系數(shù)為C,所以x2y2的系數(shù)為CC=168.
5.(x+2)2(1-x)5中x7的系數(shù)與常數(shù)項(xiàng)之差的絕對(duì)值為( )
A.5 B.3
C.2 D.0
解析:選A 常數(shù)項(xiàng)為C×22×C=4,x7的系數(shù)為C×C(-1)5=-1,因此x7的系數(shù)與常數(shù)項(xiàng)之差的絕對(duì)值為5.
6.在4的展開式中,常數(shù)項(xiàng)為________.
解析:易知4的展開式的通項(xiàng)Tr+1=C(-1)4-r·r,又r的展開式的通項(xiàng)Rm+1=C(-x-1)mxr-m=C(-1)mxr-2m,∴Tr+1=C(-1)4-r·C(-1)mxr-2m,令r-2m=0,得r=2m,∵0≤r≤4,∴0≤m≤2,∴當(dāng)m=0,1,2時(shí),r=0,2,4,故常數(shù)項(xiàng)為T1+T3+T5=C(-1)4+C(-1)2·C(-1)1+C(-1)0·C(-1)2=-5.
答案:-5
突破點(diǎn)(二) 二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)
(1)對(duì)稱性:當(dāng)0≤k≤n時(shí),C=.
(2)二項(xiàng)式系數(shù)的最值:二項(xiàng)式系數(shù)先增后減,當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),第+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,最大值為Cn;當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),第項(xiàng)和第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,最大值為.
(3)二項(xiàng)式系數(shù)和:C+C+C+…+C=2n,C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
1.判斷題
(1)在二項(xiàng)展開式中,系數(shù)最大的項(xiàng)為中間一項(xiàng)或中間兩項(xiàng).( )
(2)在(1-x)9的展開式中,系數(shù)最大的項(xiàng)是第5項(xiàng)和第6項(xiàng).( )
(3)若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,則a7+a6+…+a1的值為128.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.填空題
(1)若m的展開式中二項(xiàng)式系數(shù)之和為128,則展開式中的系數(shù)是________.
解析:由題意可知2m=128,∴m=7,
∴展開式的通項(xiàng)Tr+1=C(3x)7-r·r=C37-r(-1)rx7-,
令7-r=-3,解得r=6,∴的系數(shù)為C37-6(-1)6=21.
答案:21
(2)若(2x-1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,則a1+a2+a3+a4+a5=________.
解析:令x=0,得-1=a0;令x=1,得a5+a4+a3+a2+a1+a0=1.
∴a1+a2+a3+a4+a5=2.
答案:2
二項(xiàng)展開式中系數(shù)和的問題
賦值法在求各項(xiàng)系數(shù)和中的應(yīng)用
(1)形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R)的式子求其展開式的各項(xiàng)系數(shù)之和,常用賦值法,只需令x=1即可.
(2)對(duì)形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展開式各項(xiàng)系數(shù)之和,只需令x=y(tǒng)=1即可.
(3)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則f(x)展開式中各項(xiàng)系數(shù)之和為f(1).
①奇數(shù)項(xiàng)系數(shù)之和為a0+a2+a4+…=,
②偶數(shù)項(xiàng)系數(shù)之和為a1+a3+a5+…=.
[例1] (1)已知(1+x)n的展開式中第4項(xiàng)與第8項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,則奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為( )
A.212 B.211
C.210 D.29
(2)若(1-3x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,則a1+a2+a3+a4=________.
[解析] (1)∵(1+x)n的展開式中第4項(xiàng)與第8項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,
∴C=C,解得n=10.從而C+C+C+…+C=210,
∴奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為C+C+…+C=29.
(2)令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4=(1-3)4=16.
又令x=0,得a0=(1-0)4=1.因此a1+a2+a3+a4=15.
[答案] (1)D (2)15
[易錯(cuò)提醒]
(1)利用賦值法求解時(shí),注意各項(xiàng)的系數(shù)是指某一項(xiàng)的字母前面的數(shù)值(包括符號(hào));
(2)在求各項(xiàng)的系數(shù)的絕對(duì)值的和時(shí),首先要判斷各項(xiàng)系數(shù)的符號(hào),然后將絕對(duì)值去掉,再進(jìn)行賦值.
二項(xiàng)式系數(shù)或展開式系數(shù)的最值問題
求解二項(xiàng)式系數(shù)或展開式系數(shù)的最值問題的一般步驟
第一步,要弄清所求問題是“展開式系數(shù)最大”、“二項(xiàng)式系數(shù)最大”兩者中的哪一個(gè).
第二步,若是求二項(xiàng)式系數(shù)的最大值,則依據(jù)(a+b)n中n的奇偶及二次項(xiàng)系數(shù)的性質(zhì)求解.若是求展開式系數(shù)的最大值,有兩個(gè)思路,如下:思路一:由于二項(xiàng)展開式中的系數(shù)是關(guān)于正整數(shù)n的式子,可以看作關(guān)于n的數(shù)列,通過判斷數(shù)列單調(diào)性的方法從而判斷系數(shù)的增減性,并根據(jù)系數(shù)的單調(diào)性求出系數(shù)的最值.
思路二:由于展開式系數(shù)是離散型變量,因此在系數(shù)均為正值的前提下,求最大值只需解不等式組即可求得答案.
[例2] (1)在(1+x)n(x∈N*)的二項(xiàng)展開式中,若只有x5的系數(shù)最大,則n=( )
A.8 B.9
C.10 D.11
(2)在5的展開式中x3的系數(shù)等于-5,則該展開式各項(xiàng)的系數(shù)中最大值為( )
A.5 B.10
C.15 D.20
[解析] (1)二項(xiàng)式中僅x5項(xiàng)系數(shù)最大,其最大值必為Cn,即得=5,解得n=10.
(2)由Tr+1=Cx5-rr=(-a)rCx5-2r,r=0,1,2,…,5,由5-2r=3,解得r=1,所以(-a)C=-5a=-5,解得a=1,所以Tr+1=(-1)rCx5-2r,r=0,1,2,…,5,當(dāng)r=0時(shí),(-1)rC=1;當(dāng)r=2時(shí),(-1)2C=10;當(dāng)r=4時(shí),(-1)4C=5.所以該展開式各項(xiàng)的系數(shù)中最大值為10.故選B.
[答案] (1)C (2)B
1.已知(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a9x9+a10x10,則a2+a3+…+a9+a10的值為( )
A.-20 B.0
C.1 D.20
解析:選D 令x=1,得a0+a1+a2+…+a9+a10=1,再令x=0,得a0=1,所以a1+a2+…+a9+a10=0,又易知a1=C×21×(-1)9=-20,所以a2+a3+…+a9+a10=20.
2.(x+2y)7的展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)是________.
解析:(x+2y)7的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=2rCx7-ryr.
由可得≤r≤.∵r=0,1,…,7,∴r=5.∴(x+2y)7的展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)是T6=25Cx2y5=672x2y5.
答案:672x2y5
3.(x-2y)6的展開式中,二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)的系數(shù)為________(用數(shù)字作答).
解析:二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)是T4=Cx3(-2y)3=-160x3y3,故填-160.
答案:-160
4.(a+x)(1+x)4的展開式中x的奇數(shù)次冪項(xiàng)的系數(shù)之和為32,則a=________.
解析:設(shè)(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5.令x=1,
得(a+1)×24=a0+a1+a2+a3+a4+a5.①令x=-1,得0=a0-a1+a2-a3+a4-a5.②
①-②得16(a+1)=2(a1+a3+a5)=2×32,∴a=3.
答案:3
[全國(guó)卷5年真題集中演練——明規(guī)律]
1.(1+x)6展開式中x2的系數(shù)為( )
A.15 B.20
C.30 D.35
解析:選C (1+x)6展開式的通項(xiàng)Tr+1=Cxr,所以(1+x)6的展開式中x2的系數(shù)為1×C+1×C=30.
2.(x+y)(2x-y)5的展開式中x3y3的系數(shù)為( )
A.-80 B.-40
C.40 D.80
解析:選C 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)括號(hào)內(nèi)取x時(shí),第二個(gè)括號(hào)內(nèi)要取含x2y3的項(xiàng),即C(2x)2(-y)3,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)括號(hào)內(nèi)取y時(shí),第二個(gè)括號(hào)內(nèi)要取含x3y2的項(xiàng),即C(2x)3(-y)2,所以x3y3的系數(shù)為C×23-C×22=10×(8-4)=40.
3.設(shè)m為正整數(shù),(x+y)2m展開式的二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為a,(x+y)2m+1展開式的二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為b,若13a=7b,則m=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:選B 根據(jù)二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)知:(x+y)2m的二項(xiàng)式系數(shù)最大有一項(xiàng),C=a,(x+y)2m+1的二項(xiàng)式系數(shù)最大有兩項(xiàng),C=C=b.又13a=7b,所以13C=7C,將各選項(xiàng)中m的取值逐個(gè)代入驗(yàn)證,知m=6滿足等式,所以選B.
4.(2x+)5的展開式中,x3的系數(shù)是________.(用數(shù)字填寫答案)
解析:(2x+)5展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C(2x)5-r()r=25-r·C·x5-.令5-=3,得r=4.
故x3的系數(shù)為25-4·C=2C=10.
答案:10
5.(x+a)10的展開式中,x7的系數(shù)為15,則a=________.(用數(shù)字填寫答案)
解析:二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=Cx10-rar,當(dāng)10-r=7時(shí),r=3,所以T4=Ca3x7,則Ca3=15,故a=.
答案:
[課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)]
[小題對(duì)點(diǎn)練——點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)]
對(duì)點(diǎn)練(一) 二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式及應(yīng)用
1.二項(xiàng)式10的展開式中的常數(shù)項(xiàng)是( )
A.180 B.90
C.45 D.360
解析:選A 10的展開式的通項(xiàng)為Tk+1=C·()10-kk=2kCx5-k,令5-k=0,得k=2,故常數(shù)項(xiàng)為22C=180.
2.已知5的展開式中含x的項(xiàng)的系數(shù)為30,則a=( )
A. B.-
C.6 D.-6
解析:選D Tr+1=C()5-r·r=C(-a)rx,由=,解得r=1.由C(-a)=30,得a=-6.故選D.
3.在x(1+x)6的展開式中,含x3項(xiàng)的系數(shù)為( )
A.30 B.20
C.15 D.10
解析:選C (1+x)6的展開式的第r+1項(xiàng)為Tr+1=Cxr,則x(1+x)6的展開式中含x3的項(xiàng)為Cx3=15x3,所以系數(shù)為15.
4.(x2-x+1)10展開式中x3項(xiàng)的系數(shù)為( )
A.-210 B.210
C.30 D.-30
解析:選A (x2-x+1)10=[x2-(x-1)]10=C(x2)10-C(x2)9(x-1)+…-Cx2(x-1)9+C(x-1)10,所以含x3項(xiàng)的系數(shù)為:-CC+C(-C)=-210,故選A.
5.已知(1+3x)n的展開式中含有x2項(xiàng)的系數(shù)是54,則n=________.
解析:(1+3x)n的展開式的通項(xiàng)Tr+1=C3rxr,∴含有x2項(xiàng)的系數(shù)為C32=54,∴n=4.
答案:4
6.在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展開式中,含x3的項(xiàng)的系數(shù)是________.
解析:展開式中含x3項(xiàng)的系數(shù)為C(-1)3+C(-1)3+C(-1)3+C(-1)3=-121.
答案:-121
7.(x-y)(x+y)8的展開式中x2y7的系數(shù)為________.(用數(shù)字填寫答案)
解析:x2y7=x·(xy7),其系數(shù)為C,x2y7=y(tǒng)·(x2y6),其系數(shù)為-C,
∴x2y7的系數(shù)為C-C=8-28=-20.
答案:-20
對(duì)點(diǎn)練(二) 二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
1.若(1+mx)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,且a1+a2+…+a6=63,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.1或3 B.-3
C.1 D.1或-3
解析:選D 令x=0,得a0=(1+0)6=1.令x=1,得(1+m)6=a0+a1+a2+…+a6.又a1+a2+a3+…+a6=63,∴(1+m)6=64=26,∴m=1或m=-3.
2.若(1+x)(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,則a1+a2+…+a7=( )
A.-2 B.-3
C.125 D.-131
解析:選C 令x=1,則a0+a1+a2+…+a8=-2,令x=0,則a0=1.又a8=C(-2)7=-128,所以a1+a2+…+a7=-2-1-(-128)=125.
3.在二項(xiàng)式(1-2x)n的展開式中,偶數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為128,則展開式的中間項(xiàng)的系數(shù)為( )
A.-960 B.960
C.1 120 D.1 680
解析:選C 根據(jù)題意,奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和也應(yīng)為128,所以在(1-2x)n的展開式中,二項(xiàng)式系數(shù)之和為256,即2n=256,n=8,則(1-2x)8的展開式的中間項(xiàng)為第5項(xiàng),且T5=C(-2)4x4=1 120x4,即展開式的中間項(xiàng)的系數(shù)為1 120,故選C.
4.若n的展開式中第三項(xiàng)與第五項(xiàng)的系數(shù)之比為,則展開式中常數(shù)項(xiàng)是( )
A.-10 B.10
C.-45 D.45
解析:選D 因?yàn)檎归_式的通項(xiàng)公式為Tr+1=C·(x2)n-r·(-1)rx-=C(-1)rx2n-,
所以=,∴n=10,∴Tr+1=C·(-1)r·x20-,令20-=0,∴r=8.
∴常數(shù)項(xiàng)為T9=C(-1)8=45.
5.在二項(xiàng)式n的展開式中,偶數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為256,則展開式中x的系數(shù)為________.
解析:因?yàn)槎?xiàng)式展開式中,偶數(shù)項(xiàng)與奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和相等,所以2n-1=256,
解得n=9.所以二項(xiàng)式9的展開式中,通項(xiàng)為Tr+1=C(9x)9-r·r=C99-r·rx9-r.令9-r=1,解得r=6,所以展開式中x的系數(shù)為C×93×6=84.
答案:84
6.在二項(xiàng)式n的展開式中恰好第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,則展開式中含x2項(xiàng)的系數(shù)是________.
解析:∵在二項(xiàng)式n的展開式中恰好第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,∴n=8.∵8的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=(-1)rCx8-2r,令8-2r=2,則r=3,∴展開式中含x2項(xiàng)的系數(shù)是-C=-56.
答案:-56
7.在(x+y)n的展開式中,若第7項(xiàng)系數(shù)最大,則n的值可能等于____________.
解析:根據(jù)題意,分三種情況:①若僅T7系數(shù)最大,則共有13項(xiàng),n=12;②若T7與T6系數(shù)相等且最大,則共有12項(xiàng),n=11;③若T7與T8系數(shù)相等且最大,則共有14項(xiàng),n=13.所以n的值可能等于11,12,13.
答案:11,12,13
[大題綜合練——遷移貫通]
1.已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,求:
(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)a0+a2+a4+a6;
(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|.
解:令x=1,則a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=-1.①
令x=-1,則a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37.②
(1)∵a0=C=1,∴a1+a2+a3+…+a7=-2.
(2)(①-②)÷2,得a1+a3+a5+a7==-1 094.
(3)(①+②)÷2,得a0+a2+a4+a6==1 093.
(4)∵(1-2x)7展開式中a0,a2,a4,a6大于零,而a1,a3,a5,a7小于零,
∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|=(a0+a2+a4+a6)-(a1+a3+a5+a7)=1 093-(-1 094)=2 187.
2.已知(1+m)n(m是正實(shí)數(shù))的展開式的二項(xiàng)式系數(shù)之和為256,展開式中含x項(xiàng)的系數(shù)為112.
(1)求m,n的值;
(2)求展開式中奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和;
(3)求(1+m)n(1-x)的展開式中含x2項(xiàng)的系數(shù).
解:(1)由題意可得2n=256,解得n=8.Tr+1=Cmrx,含x項(xiàng)的系數(shù)為Cm2=112,
解得m=2或m=-2(舍去).故m,n的值分別為2,8.
(2)展開式中奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為C+C+C+C+C=28-1=128.
(3)(1+2)8(1-x)=(1+2)8-x(1+2)8,
所以含x2的系數(shù)為C24-C22=1 008.
3.已知f(x)=(1+x)m+(1+2x)n(m,n∈N*)的展開式中x的系數(shù)為11.
(1)求x2的系數(shù)取最小值時(shí)n的值;
(2)當(dāng)x2的系數(shù)取得最小值時(shí),求f(x)展開式中x的奇次冪項(xiàng)的系數(shù)之和.
解:(1)由已知得C+2C=11,∴m+2n=11.
x2的系數(shù)為C+22C=+2n(n-1)
=+(11-m)=2+.
∵m∈N*,∴m=5時(shí),x2的系數(shù)取得最小值22,此時(shí)n=3.
(2)由(1)知,當(dāng)x2的系數(shù)取得最小值時(shí),m=5,n=3.
∴f(x)=(1+x)5+(1+2x)3.
設(shè)f(x)的展開式為f(x)=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,
令x=1,a0+a1+a2+a3+a4+a5=25+33=59,
令x=-1,a0-a1+a2-a3+a4-a5=-1,
兩式相減得2(a1+a3+a5)=60,故展開式中x的奇次冪項(xiàng)的系數(shù)之和為30.
第三節(jié) 隨機(jī)事件的概率
本節(jié)主要包括2個(gè)知識(shí)點(diǎn): 1.隨機(jī)事件的頻率與概率;2.互斥事件與對(duì)立事件.
突破點(diǎn)(一) 隨機(jī)事件的頻率與概率
1.事件的分類
2.頻率和概率
(1)在相同的條件S下重復(fù)n次試驗(yàn),觀察某一事件A是否出現(xiàn),稱n次試驗(yàn)中事件A出現(xiàn)的次數(shù)nA為事件A出現(xiàn)的頻數(shù),稱事件A出現(xiàn)的比例fn(A)=為事件A出現(xiàn)的頻率.
(2)對(duì)于給定的隨機(jī)事件A,如果隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加,事件A發(fā)生的頻率fn(A)穩(wěn)定在某個(gè)常數(shù)上,把這個(gè)常數(shù)記作P(A),稱為事件A的概率,簡(jiǎn)稱為A的概率.
1.判斷題
(1)“下周六會(huì)下雨”是隨機(jī)事件.( )
(2)事件發(fā)生的頻率與概率是相同的.( )
(3)隨機(jī)事件和隨機(jī)試驗(yàn)是一回事.( )
(4)在大量重復(fù)試驗(yàn)中,概率是頻率的穩(wěn)定值.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.填空題
(1)擲一枚均勻的硬幣兩次,事件M:一次正面朝上,一次反面朝上;事件N:至少一次正面朝上.則P(M)=________;P(N)=________.
解析:擲一枚硬幣兩次,有四個(gè)基本事件:正反、正正、反正、反反.
故P(M)==,P(N)=.
答案:
(2)在n次重復(fù)進(jìn)行的試驗(yàn)中,事件A發(fā)生的頻率為,當(dāng)n很大時(shí),P(A)與的關(guān)系是________.(填“等于”或“約等于”)
解析:因頻率是概率的近似值,概率是頻率的穩(wěn)定值,所以P(A)≈.
答案:約等于
(3)給出下列三個(gè)說法,其中正確的有________個(gè).
①有一大批產(chǎn)品,已知次品率為10%,從中任取100件,必有10件是次品;
②做7次拋硬幣的試驗(yàn),結(jié)果3次出現(xiàn)正面,因此正面出現(xiàn)的概率是;
③隨機(jī)事件發(fā)生的頻率就是這個(gè)隨機(jī)事件發(fā)生的概率.
解析:①錯(cuò),不一定是10件次品;②錯(cuò),是頻率而非概率;③錯(cuò),頻率不等于概率,這是兩個(gè)不同的概念.
答案:0
(4)某人進(jìn)行打靶練習(xí),共射擊10次,其中有2次中10環(huán),有3次中9環(huán),有4次中8環(huán),有1次未中靶.假設(shè)此人射擊1次,則其中靶的概率約為________;中10環(huán)的概率約為________.
解析:中靶的頻數(shù)為9,試驗(yàn)次數(shù)為10,所以中靶的頻率為=0.9,所以此人射擊1次,中靶的概率約為0.9.同理得中10環(huán)的概率約為0.2.
答案:0.9 0.2
隨機(jī)事件的頻率與概率
事件A發(fā)生的頻率是利用頻數(shù)nA除以試驗(yàn)總次數(shù)n所得到的值,且隨著試驗(yàn)次數(shù)的增多,它在A的概率附近擺動(dòng)幅度越來越小,即概率是頻率的穩(wěn)定值,因此在試驗(yàn)次數(shù)足夠的情況下,給出不同事件發(fā)生的次數(shù),可以利用頻率來估計(jì)相應(yīng)事件發(fā)生的概率.
[典例] 某保險(xiǎn)公司利用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法,對(duì)投保的車輛進(jìn)行抽樣,樣本車輛中每輛車的賠付結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下:
賠償金額(元)
0
1 000
2 000
3 000
4 000
車輛數(shù)(輛)
500
130
100
150
120
(1)若每輛車的投保金額為2 800元,估計(jì)賠付金額大于投保金額的概率.
(2)在樣本車輛中,車主是新司機(jī)的占10%,在賠付金額為4 000元的樣本車輛中,車主是新司機(jī)的占20%,估計(jì)在已投保車輛中,新司機(jī)獲賠金額為4 000元的概率.
[解] (1)設(shè)A表示事件“賠付金額為3 000元”,B表示事件“賠付金額為4 000元”,以頻率估計(jì)概率得P(A)==0.15,P(B)==0.12,
由于投保額為2 800元,賠付金額大于投保金額的情形是賠付3 000元和4 000元,
所以其概率為P(A)+P(B)=0.15+0.12=0.27.
(2)設(shè)C表示事件“投保車輛中新司機(jī)獲賠4 000元”,由已知,樣本車輛中車主是新司機(jī)的有0.1×1 000=100(位),而賠付金額為4 000元的車輛中車主為新司機(jī)的有0.2×120=24(位),
所以樣本車輛中新司機(jī)車主獲賠金額為4 000元的頻率為=0.24,
由頻率估計(jì)概率得P(C)=0.24.
1.某電子商務(wù)公司隨機(jī)抽取1 000名網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物者進(jìn)行調(diào)查.這1 000名購(gòu)物者2017年網(wǎng)上購(gòu)物金額(單位:萬元)均在區(qū)間[0.3,0.9]內(nèi),樣本分組為:[0.3,0.4),[0.4,0.5),[0.5,0.6),[0.6,0.7),[0.7,0.8),[0.8,0.9],購(gòu)物金額的頻率分布直方圖如下:
電子商務(wù)公司決定給購(gòu)物者發(fā)放優(yōu)惠券,其金額(單位:元)與購(gòu)物金額關(guān)系如下:
購(gòu)物金額分組
[0.3,0.5)
[0.5,0.6)
[0.6,0.8)
[0.8,0.9]
發(fā)放金額
50
100
150
200
(1)求這1 000名購(gòu)物者獲得優(yōu)惠券金額的平均數(shù);
(2)以這1 000名購(gòu)物者購(gòu)物金額落在相應(yīng)區(qū)間的頻率作為概率,求一個(gè)購(gòu)物者獲得優(yōu)惠券金額不少于150元的概率.
解:(1)購(gòu)物者的購(gòu)物金額x與獲得優(yōu)惠券金額y的頻率分布如下表:
x
0.3≤x
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這是一份高考數(shù)學(xué)(理數(shù))一輪課后刷題練習(xí):第10章 計(jì)數(shù)原理、概率、隨機(jī)變量及其分布10.7(教師版),共12頁。
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高考數(shù)學(xué)(理數(shù))一輪課后刷題練習(xí):第10章 計(jì)數(shù)原理、概率、隨機(jī)變量及其分布10.6(教師版)
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