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1、第十章 計數(shù)原理、概率、隨機(jī)變量及其分布1. 計數(shù)原理(1) 理解分類加法計數(shù)原理和分步乘法計數(shù)原理,能正確區(qū)分“類”和“步”,并能利用兩個原理解決一些簡 單的實(shí)際問題.(2) 理解排列的概念及排列數(shù)公式,并能利用公式解決一些簡單的實(shí)際問題.(3) 理解組合的概念及組合數(shù)公式,并能利用公式解決一些簡單的實(shí)際問題.(4) 會用二項(xiàng)式定理解決與二項(xiàng)展開式有關(guān)的簡單問題.2. 概率(1) 事件與概率 了解隨機(jī)事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性,了解概率的意義以及頻率與概率的區(qū)別. 了解兩個互斥事件的概率加法公式.(2) 古典概型 理解古典概型及其概率計算公式. 會計算一些隨機(jī)事件所含的基本事件數(shù)及事件
2、發(fā)生的概率.(3) 隨機(jī)數(shù)與幾何概型 了解隨機(jī)數(shù)的意義,能運(yùn)用模擬方法估計概率. 了解幾何概型的意義.3. 概率與統(tǒng)計(1) 理解取有限個值的離散型隨機(jī)變量及其分布列的概念,認(rèn)識分布列刻畫隨機(jī)現(xiàn)象的重要性,會求某些取有 限個值的離散型隨機(jī)變量的分布列.(2) 了解超幾何分布,并能進(jìn)行簡單應(yīng)用.(3) 了解條件概率的概念,了解兩個事件相互獨(dú)立的概念;理解n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)?zāi)P图岸?xiàng)分布,并能解決一些簡單問題.理解取有限個值的離散型隨機(jī)變量的均值、方差的概念,會求簡單離散型隨機(jī)變量的均值、方差,并能利 用離散型隨機(jī)變量的均值、方差概念解決一些簡單問題.借助直觀直方圖認(rèn)識正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)及曲線所表示
3、的意義.10. 1兩個計數(shù)原理、排列與組合奔實(shí)基礎(chǔ)1. 分類加法計數(shù)原理完成一件事,有n類不同方案,在第1類方案中有mi種不同的方法,在第2類方案中有m2種不同的方法”在第n類方案中有mn種不同的方法.那么完成這件事共有N =種不同的方法.2. 分步乘法計數(shù)原理完成一件事,需要分成n個步驟,做第1步有m1種不同的方法,做第2步有m2種不同的方法”做第 n步有 mn種不同的方法.那么完成這件事共有N =種不同的方法.3. 兩個計數(shù)原理的區(qū)別分類加法計數(shù)原理和分步乘法計數(shù)原理解決的都是有關(guān)做一件事的不同方法的種數(shù)問題,區(qū)別在于:分類加法計數(shù)原理針對的是“分類”問題,其中各種方法 ,用其中都可以做完
4、這件事;分步乘法計數(shù)原理針對的是“分步”問題,各個步驟中的方法 ,只有才算做完這件事.4. 兩個計數(shù)原理解決計數(shù)問題時的方法最重要的是在開始計算之前要進(jìn)行仔細(xì)分析一一是需要分類還是需要分步.(1) 分類要做到“.分類后再分別對每一類進(jìn)行計數(shù),最后用分類加法計數(shù)原理求和,得到總數(shù).分步要做到“,”即完成了所有步驟,恰好完成任務(wù),當(dāng)然步與步之間要 ,分步后再計算每一步的方法數(shù),最后根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,把完成每一步的方法數(shù)相乘,得到總數(shù).5. 排列排列的定義:從 n個不同元素中取出 m(mw n)個元素,按照 排成一列,叫做從 n個不同元素中取出m個元素的一個排列.(2) 排列數(shù)的定義:從 n個不
5、同元素中取出 m(m n)個元素的 的個數(shù)叫做從n個不同元素中取出m個元素的排列數(shù),用符號 表示.(3) 排列數(shù)公式: Am=.這里n, m N*,并且.(4) 全排列:n個不同元素全部取出的一個 ,叫做n個元素的一個全排列.An= nx (n 1)x (n-2)x , x 3x 2X 1 =,因此,排列數(shù)公式寫成階乘的形式為Am=,這里規(guī)定0!=6. 組合(1) 組合的定義:從 n個不同元素中取出m(m n)個元素,叫做從n個不同元素中取出 m個元素的一個組合.組合數(shù)的定義:從n個不同元素中取出m(m n)個元素的 的個數(shù),叫做從 n個不同元素中取出m個元素的組合數(shù),用符號 表示.Am*(3
6、) 組合數(shù)公式:Cm= Am =這里 n N , m N,并且 mWn.Am(4) 組合數(shù)的兩個性質(zhì): Cm= C常 1 =+.自查自糾1. m1 + m2 +, + mn2. mM m?x , x mn3相互獨(dú)立任何一種方法互相依存各個步驟都完成4. (1)不重不漏(2)步驟完整相互獨(dú)立5. (1) 一定的順序(2)所有不同排列Am(3)n(n 1)(n-2), (n m+ 1) mW nn!排列n!(n m)!16. 合成一組所有不同組合Cmn (n1)(n 2)m!(n m+ 1)n!m!( n m)! cnm cm cm1十黒全活牛刀小試O (2016鄭州模擬)某項(xiàng)測試要過兩關(guān),第一關(guān)
7、有3種測試方案,第二關(guān)有5種測試方案,某人參加該項(xiàng)測試, 不同的測試方法種數(shù)為()A. 8B. 15C. 125 D. 243解:由分步計數(shù)原理知所求為3X 5= 15.故選B.電某校學(xué)生會由高一年級3人,高二年級3人,高三年級4人組成,現(xiàn)要選擇不同年級的兩名成員參加市里組織的活動,則共有選法()A . 27 種 B . 33 種 C . 36 種 D . 81 種解:由兩個計數(shù)原理知,所求為 3X 3+ 3X 4 + 3X 4= 33(種).故選B.(2016四川)用數(shù)字1 , 2, 3, 4, 5組成沒有重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),其中奇數(shù)的個數(shù)為()A . 24B . 48C . 60 D . 7
8、2解:由題可知,五位數(shù)要為奇數(shù),則個位數(shù)只能是1 , 3, 5;分為兩步:先從1, 3, 5三個數(shù)中選一個作為個位數(shù)有c3種方法,再將剩下的四個數(shù)字排列有A;種方法,則滿足條件的五位數(shù)有C;a4 = 72個.故選D.(2017河南五校質(zhì)量監(jiān)測改編)6名同學(xué)排成一排照相,甲不站兩端,則不同的站法有 種.解:所求為a4a5= 480種.故填480.現(xiàn)有4種不同顏色要對如圖所示的四個部分進(jìn)行著色,要求有公共邊界的兩塊不能用同一種顏色,則不同 的著色方法共有種.解:按At B tD順序分四步涂色,共有絕類旁週4 X 3X 2 X 2 = 48(種).故填 48.類型一 分類與分步的區(qū)別與聯(lián)系5本不同的
9、數(shù)學(xué)書,4本不同的物理書,3本不同的化學(xué)書.現(xiàn)在CE 甲同學(xué)有若干本課外參考書,其中有 乙同學(xué)向甲同學(xué)借書,試問:(1)若借一本書,則有多少種不同的借法?(2)若每科各借一本,則有多少種不同的借法?若借兩本不同學(xué)科的書,則有多少種不同的借法?解:(1)因?yàn)樾柰瓿傻氖虑槭?“借一本書”,所以借給他數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)書中的任何一本,都可以完成這件 事情.故用分類計數(shù)原理,共有 5+ 4 + 3= 12(種)不同的借法.(2) 需完成的事情是“每科各借一本書”,意味著要借給乙三本書,只有從數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)三科中各借一本, 才能完成這件事情.故用分步計數(shù)原理,共有 5X 4X 3= 60(種)不同的借法
10、.(3) 需完成的事情是“從三種學(xué)科的書中借兩本不同學(xué)科的書 ”,要分三種情況:借一本數(shù)學(xué)書和一本物理書,只有兩本書都借,事情才能完成,由分步計數(shù)原理知,有5X 4= 20(種)借法;借一本數(shù)學(xué)書和一本化學(xué)書,同理,由分步計數(shù)原理知,有 5 X 3= 15(種)借法;借一本物理書和一本化學(xué)書,同理,由分步計數(shù)原理知,有4X 3= 12(種)借法.而上述的每一種借法都可以獨(dú)立完成這件事情,由分類計數(shù)原理知,共有20+ 15+ 12 = 47(種)不同的借法.【點(diǎn)撥】仔細(xì)區(qū)分是“分類”還是“分步”是運(yùn)用兩個原理的關(guān)鍵.兩個原理的區(qū)別在于一個與分類有關(guān),一個與分步有關(guān).如果完成一件事有 n類辦法,這
11、n類辦法彼此之間是相互獨(dú)立的,無論哪一類辦法中的哪一種方法都能單獨(dú)完成這件事,求完成這件事的方法種數(shù),就用分類加法計數(shù)原理;如果完成一件事需要分成n個步驟,缺一不可,即需要依次完成n個步驟,才能完成這件事,而完成每一個步驟各有若干種不同的方法,求完成這件事的方法種數(shù),就用分步乘法計數(shù)原理.Q32D電視臺在“歡樂在今宵”節(jié)目中拿出兩個信箱,其中放著競猜中成績優(yōu)秀的50位觀眾的來信,甲箱中有30封,乙箱中有20封.現(xiàn)由主持人抽獎確定幸運(yùn)觀眾, 若先確定一名幸運(yùn)之星, 再從兩箱剩下來信中各 確定一名幸運(yùn)觀眾,有多少種不同結(jié)果?解:幸運(yùn)之星在甲箱中抽取, 選定幸運(yùn)之星,再在兩箱內(nèi)各抽一名幸運(yùn)觀眾,根據(jù)
12、分步計數(shù)原理有 30X 29X 20=17 400種結(jié)果.幸運(yùn)之星在乙箱中抽取,有20X 19 X 30= 11 400種結(jié)果.根據(jù)分類計數(shù)原理共有不同結(jié)果17 400 + 11 400= 28 800(種).類型二排列數(shù)與組合數(shù)公式GE) (1)解方程 3A8= 4A,1;解方程 c; 3= c;+1+Cx+1+ G+2.解: (1)利用 3A8 = 3 ( 8 8 !x)!,4A= 4 ( 9-9+ 1)得到3X 8!(8 x)!4X 9!(10 x)!利用(10 x)! = (10 x)(9 x)(8 x)!,將上式化簡后得到 (10 x)(9 x)= 4X 3.再化簡得到x2 19x+
13、 78= 0.解方程得X1=6,X2= 13.由于A8和A91有意義,所以x滿足xw8和x1 9.于是將x?=13舍去,原方程的解是 x = 6.(2) 由組合數(shù)的性質(zhì)可得C + 1 + Cx+ 1+ C?+ 2= C2+1 + Q + 1 + C?+ 2= cj+ 2+ C?+ 2, 又 Cx+ 3= C2+ 3,且 &+ 3= &+ 2+ Q + 2 ,即 Cx+ 2+ Cx+ 2 = Cx+2 + Cx+ 2.所以 Cx+ 2 = Cx+ 2,x= 3.所以5 = x+ 2, x= 3.經(jīng)檢驗(yàn)知x= 3符合題意且使得各式有意義,故原方程的解為【點(diǎn)撥】(1)應(yīng)用排列、組合數(shù)公式解此類方程時
14、,應(yīng)注意驗(yàn)證所得結(jié)果能使各式有意義.(2)應(yīng)用組合數(shù)性質(zhì)cm+i=cm1+cnm時,應(yīng)注意其結(jié)構(gòu)特征:右邊下標(biāo)相同,上標(biāo)相差1;左邊(相對于右邊)下標(biāo)加i,上標(biāo)取大.使 用該公式,像拉手風(fēng)琴,既可從左拉到右,越拉越長,又可以從右推到左,越推越短.(1) 解方程:3A3= 2A?+i + 6A2;1 i 7(2)已知 cmcm= 10cm,貝c8=解:(1)由 3A3= 2A2+1+ 6A2得3x(x - 1)(x-2) = 2(x+ 1)x+ 6x(x-1),由x工0整理得3x2- 17x+ 10= 0.2解得x= 5或3(舍去).即原方程的解為x = 5.由已知得m的取值范圍為m|0 m 5
15、, m Z,m!( 5 m)!5!m!( 6 m)!6!7 X (7 m)! m!10X 7!整理可得 m2-23m+ 42= 0,解得 m= 21(舍去)或m = 2故= C8= 28.故填28.類型三排列的基本問題5名男生、2名女生站成一排照相:(1)兩名女生要在兩端,有多少種不同的站法?(2)兩名女生都不站在兩端,有多少種不同的站法?(3)兩名女生要相鄰,有多少種不同的站法?(4)兩名女生不相鄰,有多少種不同的站法?(5)女生甲要在女生乙的右方,有多少種不同的站法?(6)女生甲不在左端,女生乙不在右端,有多少種不同的站法?解:(1)兩端的兩個位置,女生任意排,中間的五個位置男生任意排:a
16、2a5 = 240(種);(2)中間的五個位置任選兩個排女生,其余五個位置任意排男生:a5a5= 2 400(種);(3)把兩名女生當(dāng)作一個元素,于是對六個元素任意排,然后解決兩個女生的任意排列:a6a2= 1 440(種);(4)把男生任意全排列,然后在六個空中(包括兩端)有順序地插入兩名女生:a5a6 = 3 600(種);七個位置中任選五個排男生問題就已解決,因?yàn)榱粝聝蓚€位置女生排法是既定的:A5= 2 520(種);(6)采用排除法,在七個人的全排列中,去掉女生甲在左端的A6個,再去掉女生乙在右端的A6個,但女生甲在左端同時女生乙在右端的 A5種排除了兩次,要找回來一次.有A7-2A6
17、+ a5= 3 720(種).【點(diǎn)撥】(1)有約束條件的排列問題一般有以下幾種基本類型與方法:特殊元素優(yōu)先考慮;對于相鄰問題采用“捆綁法”,整體參與排序后,再考慮整體內(nèi)容排序;對于不相鄰問題,采用“插空”法,先排其他元素,再將不相鄰元素插入空檔;對于定序問題,可先不考慮順序限制,排列后再除以定序元素的全排列數(shù).(2)解題的基本思路通常有正向思考和逆向思考兩種.正向思考時,通過分步、分類設(shè)法將問題分解;逆向思考時,從問題的反面入手,然后“去偽存真”.3名女生和5名男生排成一排.(1)如果女生全排在一起,有多少種不同排法?如果女生都不相鄰,有多少種排法?(3)如果女生不站兩端,有多少種排法?其中甲
18、必須排在乙前面(可不鄰),有多少種排法?(5)其中甲不站左端,乙不站右端,有多少種排法?解:(1)(捆綁法)由于女生排在一起,可把她們看成一個整體,這樣同五個男生合在一起有6個元素,排成一排有a6種排法,而其中每一種排法中,三個女生又有A3種排法,因此共有 A6 a3 = 4 320(種)不同排法.(2)(插空法)先排5個男生,有A5種排法,這5個男生之間和兩端有 6個位置,從中選取 3個位置排女生,有 A6種排法,因此共有 A5 A3= 14 400(種)不同排法.(3)法一(位置分析法)因?yàn)閮啥瞬慌排?,只能?5個男生中選2人排列,有 A5種排法,剩余的位置沒有特 殊要求,有 A6種排法
19、,因此共有 A2 Af= 14 400(種)不同排法.法二(元素分析法)從中間6個位置選3個安排女生,有 A3種排法,其余位置無限制,有A5種排法,因此共有 A a5= 14 400(種)不同排法.1 1(4)8名學(xué)生的所有排列共 Al種,其中甲在乙前面與乙在甲前面各占其中的-,所以符合要求的排法種數(shù)為 2人8 =20 160(種).(5)甲、乙為特殊元素,左、右兩邊為特殊位置.法一(特殊元素法)甲在最右邊時,其他的可全排,有a7種;甲不在最右邊時,可從余下6個位置中任選一個, 有a6種.而乙可排在除去最右邊位置后剩余的6個中的任意一個上, 有A:種,其余人全排列,共有a6 a6 A6種由分類
20、加法計數(shù)原理,共有a7+ A1 A1 a6= 30 960(種).法二(特殊位置法)先排最左邊,除去甲外,有A7種,余下7個位置全排,有 A7種,但應(yīng)剔除乙在最右邊時的排法a6 A種,因此共有 A a7-aJ A = 30 960(種).法三(間接法)8個人全排,共A8種,其中,不合條件的有甲在最左邊時,有A7種,乙在最右邊時,有 A種,其中都包含了甲在最左邊,同時乙在最右邊的情形,有A6種.因此共有 a8- 2A7 + a6= 30 960(種).類型四組合的基本問題CE 課外活動小組共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各指定一名隊(duì)長現(xiàn)從中選5人主持某種活動,依下列條件各有多少種選
21、法?(1)只有1名女生;兩隊(duì)長當(dāng)選;至少有1名隊(duì)長當(dāng)選;(4)至多有2名女生當(dāng)選;既要有隊(duì)長,又要有女生當(dāng)選.解:(1)1名女生,4名男生,故共有 C- c8= 350(種).將兩隊(duì)長作為一類,其他11個作為一類,故共有 C2 C?i= 165(種).至少有1名隊(duì)長當(dāng)選含有兩類:只有1名隊(duì)長和2名隊(duì)長.故共有:C2 C:i+ C; C?- = 825(種).或采用間接法:C-3 C5i = 825(種).至多有2名女生含有三類:有2名女生、只有1名女生、沒有女生,故選法為:C2 Q8 + C5 ;+ c5= 966(種). 分兩類:第一類女隊(duì)長當(dāng)選:有C-2種選法;第二類女隊(duì)長不當(dāng)選:有c4
22、c7+ c2 c2+ c4 c;+ c4種選法.故選法共有:c?2+c4 c3 + c2 c2+ c4 c;+c4= 790(種).【點(diǎn)撥】分類時不重不漏; 注意間接法的使用,在涉及“至多”“至少”等問題時,多考慮用間接法 (排除法);應(yīng)防止出現(xiàn)如下常見錯誤:如對(3),先選1名隊(duì)長,再從剩下的人中選4人得C1 C:2工825,請同學(xué)們自己找錯因.334)從7名男同學(xué)和5名女同學(xué)中選出5人,分別求符合下列條件的選法總數(shù)為多少?(1)A,B必須當(dāng)選;A,B都不當(dāng)選;(3)A,B不全當(dāng)選;至少有2名女同學(xué)當(dāng)選;(5)選出3名男同學(xué)和2名女同學(xué),分別擔(dān)任體育委員、文娛委員等五種不同的工作,但體育委員
23、必須由男同 學(xué)擔(dān)任,文娛委員必須由女同學(xué)擔(dān)任.解:只要從其余的10人中再選3人即可,有C:o= 120(種).(2)5個人全部從另外10人中選,總的選法有252(種).直接法,分兩類:A, B 一人當(dāng)選,有c2c:o= 420(種).A, B都不當(dāng)選,有C:o= 252(種).所以總的選法有 420 + 252 = 672(種).間接法:從12人中選5人的選法總數(shù)中減去從不含A, B的10人中選3人(即 A, B都當(dāng)選)的選法總數(shù),得到總的選法有C$ C3= 672(種).直接法,分四步:選 2名女生,有C5C7= 10x 35 = 350(種);選3名女生,有C3C?= 210(種);選4名
24、女生,有c5c7= 35(種);選5名女生,有C5= 1(種).所以總的選法有 350 + 210 + 35 + 1 = 596(種).間接法:從12人中選5人的選法總數(shù)中減去不選女生與只選一名女生的選法數(shù)之和, 即滿足條件的選法有 C:2 (C5+ C:c7) = 596(種).分三步:選1男1女分別擔(dān)任體育委員、文娛委員的方法有c7c5= 35(種);再選出2男1女,補(bǔ)足5人的方法有c2c4= 60(種);最后為第二步選出的 3人分派工作,有 A3= 6(種)方法.所以總的選法有 35X 60X 6= 12 600(種).類型五分堆與分配問題GE1按下列要求分配6本不同的書,各有多少種不同
25、的分配方式?(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;(3)平均分成三份,每份 2本;(4)平均分配給甲、乙、丙三人,每人2本;分成三份,1份4本,另外兩份每份1本;甲、乙、丙三人中,一人得4本,另外兩人每人得 1本;甲得1本,乙得1本,丙得4本.解:(1)無序不均勻分組問題.先選1本,有c6種選法;再從余下的 5本中選2本,有c5種選法;最后余下 3本全選,有c3種選法.故共有c:c5c3= 60(種).有序不均勻分組問題.由于甲、乙、丙是不同的三人,在題基礎(chǔ)上,還應(yīng)考慮再分配,共有c1c2c3a3= 360(種).(3) 無序
26、均勻分組問題.先分三步,則應(yīng)是 c6c4c2種方法,但是這里出現(xiàn)了重復(fù)不妨記六本書為A, B, c, D, E, F,若第一步取了 AB,第二步取了 CD,第三步取了 EF,記該種分法為(AB, CD , EF),貝U C6&C2種分法中還有(AB , EF,CD), (CD , AB, EF), (CD, EF, AB), (EF , CD , AB), (EF , AB , CD),共有 a3種情況,而這 A3種情況僅 是AB , CD , EF的順序不同,因此只能作為一種分法,故分配方式有15(種).(4) 有序均勻分組問題.在(3)的基礎(chǔ)上再分配給 3個人,2 2 2共有分配方式C6a
27、 A3= c6c2c2= 90(種).c4cc無序部分均勻分組問題共有-M= 15(種).(6) 有序部分均勻分組問題.在(5)的基礎(chǔ)上再分配給 3個人,2 1 1共有分配方式C6A a3= 90(種).(7) 直接分配問題.甲選1本,有C:種方法;乙從余下的5本中選1本,有C1種方法,余下4本留給丙,有C;種方法,故共有分配方式c1c5c4= 30(種).分堆到位相當(dāng)于分堆后各堆再全排列,平均分堆不到指定位置,其分法數(shù)為:平均分堆到指定位置堆數(shù)的階乘.對于分堆與分配問題應(yīng)注意:處理分配問【點(diǎn)撥】平均分配給不同人的分法等于平均分堆的分法乘以堆數(shù)的全排列.題要注意先分堆再分配;被分配的元素是不同
28、的(像“名額”等則是相同元素,不適用),位置也應(yīng)是不同的(如不同的“盒子”);分堆時要注意是否均勻,如6分成(2, 2, 2)為均勻分組,分成(1 , 2, 3)為非均勻分組,分成(4, 1 , 1)為部分均勻分組.砂3(1)6個免費(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 2 2解:先把6個畢業(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A3= 6種方法,故6 A3個畢業(yè)生平均分到 3所學(xué)校,共有 a3= 90種分派方法.故填90.A3(2) (2015廣州調(diào)研)有4名優(yōu)秀學(xué)生 A, B, C, D全部被保送到甲、乙、丙3所學(xué)校,每所學(xué)校至少去
29、一名,則不同的保送方案共有 種.c4c1c13解:先把4名學(xué)生分為2、1、1的3組,有C 礦 =6種分法,再將3組分到3個學(xué)校,有A3= 6種情況,則共有6X 6 = 36種不同的保送方案.故填36.(2015江西模擬改編)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: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 C6種取法;第2步,在余下的5名教師中任取2名作為一組,有 C5種取法;第3步,余下的3名教師作為一組,有 &種取法.6名教師分組共有 Cc5c3= 60種取法.再把這3組教師分配到3所中學(xué),有A3= 6種分法,因此共有6
30、0X 6= 360種不同的分法. 故填360.類型六數(shù)字排列問題GE1 用 0, 1, 2, 3, 4, 5 這 6 個數(shù)字.(1)能組成多少個無重復(fù)數(shù)字的四位偶數(shù)?(2)能組成多少個奇數(shù)數(shù)字互不相鄰的六位數(shù)(無重復(fù)數(shù)字)?解:(1)符合要求的四位偶數(shù)可分為三類:第一類:0在個位時,有A3個;第二類:2在個位時,千位從 1, 3, 4, 5中選定一個(A:種),十位和百位從余下的數(shù)字中選,有A2種,于是有 a4 A2個;第三類:4在個位時,與第二類同理,也有Ai A2個.由分類加法計數(shù)原理得,共有 a5 + 2a4 a4= 156(個).先排0, 2, 4,再讓1 , 3, 5插空,總的排法共
31、A3 A4= 144(種),其中0在排頭,將1 , 3, 5插在后三個空的排法共 A2A3 = 12(種),此時構(gòu)不成六位數(shù),故總的六位數(shù)的個數(shù)為 A3 A-A2 a3= 144- 12= 132(種).【點(diǎn)撥】本例是有限制條件的排列問題,先滿足特殊元素或特殊位置的要求,再考慮其他元素或位置,同時注意題中隱含條件0不能在首位.G3(2015 山西模擬改編)用五個數(shù)字0, 1 , 2, 3, 4組成沒有重復(fù)數(shù)字的自然數(shù),問:(1)四位數(shù)有幾個?比3 000大的偶數(shù)有幾個?解:(1)首位數(shù)字不能是0,其他三位數(shù)字可以任意,所以四位數(shù)有c4a4= 96個.(2)比3 000大的必是四位數(shù)或五位數(shù).(
32、I )若是四位數(shù),則首位數(shù)字必是3或4. 若4在首位,則個位數(shù)字必是 0或2,有c1a3個數(shù), 若3在首位,則個位數(shù)字必是 0或2或4,有cJa2個數(shù), 所以比3 000大的四位偶數(shù)有 c2a3+ c3a2= 30個.(n )若是五位數(shù),則首位數(shù)字不能是0,個位數(shù)字必是0或2或4, 若0在個位,則有A:個; 若0不在個位,則有 c2c3a3個數(shù),所以比3 000大的五位偶數(shù)有 a4+ c!c3a3= 60個.故比3 000大的偶數(shù)共有30 + 60= 90個.揭示規(guī)律1. 解答計數(shù)應(yīng)用問題的總體思路根據(jù)完成事件所需的過程,對事件進(jìn)行整體分類,確定可分為幾大類,整體分類以后,再確定在每類中完成事
33、件要分幾個步驟,這些問題都弄清楚了, 就可以根據(jù)兩個基本原理解決問題了,此外,還要掌握一些非常規(guī)計數(shù)方法,如:(1) 枚舉法:將各種情況列舉出來,它適用于種數(shù)較少且計數(shù)對象不規(guī)律的情況;(2) 轉(zhuǎn)換法:轉(zhuǎn)換問題的角度或轉(zhuǎn)換成其他已知問題;(3) 間接法:若用直接法比較復(fù)雜,難以計數(shù),則可考慮利用正難則反的策略,先計算其反面情形,再用總數(shù) 減去即得.2. 排列與組合的區(qū)別與聯(lián)系排列、組合之間的主要區(qū)別在于是否要考慮選出元素的先后順序,不需要考慮順序的是組合問題, 需要考慮順序的是排列問題,排列是在組合的基礎(chǔ)上對入選的元素進(jìn)行全排列,因此,分析解決排列問題的基本思路是 “先選,后排”.3. 解排列
34、、組合題的基本方法(1) 限制元素(位置)優(yōu)先法:元素優(yōu)先法:先考慮有限制條件的元素,再考慮其他元素;位置優(yōu)先法:先考 慮有限制條件的位置,再考慮其他位置.(2) 正難則反排異法: 有些問題,正面考慮情況復(fù)雜,可以反面入手把不符合條件的所有情況從總體中去掉.(3) 復(fù)雜問題分類分步法:某些問題總體不好解決時,常常分成若干類,再由分類加法計數(shù)原理解決或分成若干步,再由分步乘法計數(shù)原理解決.在解題過程中,常常既要分類,也要分步,其原則是先分類,再分步.相離問題插空法:某些元素不能相鄰或要在某特殊位置時可采用插空法,即先安排好沒有限制條件的元素,然后再把有限制條件的元素按要求插入排好的元素之間.相鄰
35、問題捆綁法:把相鄰的若干個特殊元素“捆綁”為一個大元素,然后再與其余“普通元素”作全排列,最后再“松綁” 一一將“捆綁”元素在這些位置上作全排列.(6) 相同元素隔板法: 將n個相同小球放入 m(m3 且 n N*,整理得 n= 8故選 B.3. 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:從中選出2名男醫(yī)生的選法有 C2= 15種,從中選出1名女醫(yī)生的選法有 C:= 5種,所以不同的選法共有 15X 5= 75 種,故選 C.4. (2017全國卷H )安排3名志愿者完成4
36、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:由題意可得,一人完成兩項(xiàng)工作, 其余兩人每人完成一項(xiàng)工作,據(jù)此可得,只要把工作分成三份:有c2種方法,然后進(jìn)行全排列 a3即可,由乘法原理,不同的安排方式共有c4x A3 = 36種方法.故選D.5 . (2016鄭州二模)某校開設(shè)A類選修課2門;B類選修課3門,一位同學(xué)從中選 3門,若要求兩類課程中至少選一門,則不同的選法共有()A . 3 種 B . 6 種 C . 9 種 D . 18 種解:可分以下兩種情況:A類選修課選1門,B類選修課選2
37、門,有C2C3種不同選法;A類選修課選2門,b類選修課選1門,有c2c3種不同選法.所以根據(jù)分類加法計數(shù)原理知不同的選法共有:c1c2+ c2c3= 6 + 3=9(種).故選C.6 . (2017 西新余第一中學(xué)調(diào)研)西部某縣將7位大學(xué)生志愿者(4男3女)分成兩組,分配到兩所小學(xué)支教,若要求女生不能單獨(dú)成組,且每組最多5人,則不同的分配方案共有()A . 36 種 B . 68 種 C . 104 種 D . 110 種解:分組的方案有3、4和2、5兩類,第一類有(C7 1)a2= 68(種);第二類有(C?氏於鼻36(種),所以共有68 + 36= 104種不同的方案. 故選C.7. (2
38、017天津)用數(shù)字1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9組成沒有重復(fù)數(shù)字,且至多有一個數(shù)字是偶數(shù)的四位數(shù),這樣的四位數(shù)一共有 個.(用數(shù)字作答)解:本題分兩類:一類是一個數(shù)字是偶數(shù),三個數(shù)字是奇數(shù)的四位數(shù)有C:c5a4= 960(個),二類是四個數(shù)字都是奇數(shù)的四位數(shù)有 a4= 120(個),所以共有1 080個.故填1 080.8. (2017浙江)從6男2女共8名學(xué)生中選出隊(duì)長 1人,副隊(duì)長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:第一步,選出4人,由于至少1名女生,故有C; C6 = 55種不同的選法;第二步,從 4人
39、中選出隊(duì)長,副隊(duì)長各1人,有a2= 12種不同的選法.根據(jù)分步乘法計數(shù)原理知共有55 X 12= 660種不同的選法.故填660.9. 已知集合 M = 3, 2, 1, 0, 1, 2 , P(a, b)表示平面上的點(diǎn)(a, b M),問:(1)P可表示平面上多少個不同的點(diǎn)?(2)P可表示平面上多少個第二象限的點(diǎn)?P可表示多少個不在直線 y= x上的點(diǎn)?解:(1)確定平面上的點(diǎn) P(a, b)可分兩步完成:第一步確定a的值,共有6種確定方法;第二步確定b的值,6 X 6= 36 個.也有6種確定方法根據(jù)分步計數(shù)原理,得到所求點(diǎn)的個數(shù)是(2) 確定第二象限的點(diǎn),可分兩步完成:第一步確定a,由于av 0,所以有3種確定方法;
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