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排列組合與二項式定理的知識在每年的高考中都有考查,通常以客觀題的形式出現(xiàn),常與兩個計數(shù)原理、概率統(tǒng)計、多項式展開等交匯命題,是各地區(qū)高考命題的熱點. 排列組合知識只針對理科同學.
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分類加法與分步乘法計數(shù)原理,是解決排列組合、二項式定理問題的核心思想. 解決一個具體問題,可以有若干種方法,也可以拆分成若干個步驟,圍繞解決問題的方案進行“計數(shù)”,是此類問題的解題方向. 一般地,“有序”要“排列”,“無序”用“組合”,復雜問題“先選后排‘套模型’”;二項式定理問題“局部用‘通項’,整體可‘賦值’”,也可回歸計數(shù)原理本質(zhì).
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■ 現(xiàn)有16張不同的卡片,其中紅色、黃色、藍色、綠色卡片各4張. 從中任取3張,要求這3張卡片不能同色,且紅色卡片至多1張,不同取法的種數(shù)為( )
A. 232 B. 252
C. 472 D. 484
破解思路 “無序”用“組合”,按紅色卡片的張數(shù)分類討論,逐一計數(shù).
經(jīng)典答案 若沒有紅色卡片,則需從黃、藍、綠三色卡片中選3張,若都不同色則有C■■×C■■×C■■=64種,若2色相同,則有C■■C■■C■■C■■=144種;若紅色卡片有1張,則剩余2張若不同色,有C■■×C■■×C■■×C■■=192種,若同色則有C■■C■■C■■=72種,所以共有64+144+192+72=472種. 故選C.
■ 圖1中有一個信號源和五個接收器. 接收器與信號源在同一個串聯(lián)線路中時,就能接收到信號,否則就不能接收到信號. 若將圖中左端的六個接線點隨機地平均分成三組,將右端的六個接線點也隨機地平均分成三組,再把所有六組中每組的兩個接線點用導線連接,則這五個接收器能同時接收到信號的概率是( )
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圖1
A. ■ B. ■ C. ■ D. ■
破解思路 本題主要考查組合、概率知識,破解的關(guān)鍵是審清題意——“五個接收器能同時接收到信號”,即需五個接收器與信號源串聯(lián)在同一個線路中,解題中要用到平均分組的計數(shù)求法.
經(jīng)典答案 由題意,左端的六個接線點隨機地平均分成三組有■=15種分法,同理右端的六個接線點也隨機地平均分成三組有■=15種分法;要五個接收器能同時接收到信號,則需五個接收器與信號源串聯(lián)在同一個線路中,即五個接收器的一個全排列,再將排列后的第一個元素與信號源左端連接,最后一個元素與信號源右端連接,所以符合條件的連接方式共有A■■=120種. 所求的概率是P=■=■,故選D.
■ 若將函數(shù)f(x)=x5表示為f(x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5為實數(shù),則a3=_______.
破解思路 從恒等式對應項系數(shù)相等出發(fā),建立等式即可;也可對恒等式兩邊求導“降冪”,賦值解決.
經(jīng)典答案 由等式兩邊對應項系數(shù)相等,可得a5=1,C■■a5+a4=0,C■■a5+C■■a4+a3=0?圯a3=10.
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1. 三位老師和三位學生站成一排,要求任何兩位學生都不相鄰,則不同的排法總數(shù)為( )
A. 720 B. 144
C. 36 D. 12
2. 用0,1,2,3,4,5組成沒有重復數(shù)字的六位數(shù)中,相鄰兩位數(shù)字的奇偶性都不同的有( )
A. 24個 B. 36個
C. 60個 D. 72個
3. 若已知二項式2x-■■的展開式中的常數(shù)項為15,則實數(shù)a的值為_______.