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高数学——计数原理
第3讲 计数原理与计数问题
自主学习 回归教材
1. (选修2-3P5例3改编)有不同的语文书9本,不同的数学书7本,不同的英语书5本,从中选出不属于同一学科的书2本,则不同的选法有( )
A. 21种 B. 315种 C. 143种 D. 153种
2. (选修2-3P27A组7改编)8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为( )
A. B. C. D.
3. (必修3P45练习3改编)从长度分别为2,3,4,5的四条线段中任意取出三条,则以这三条线段为边可以构成三角形的概率是 .
4. (选修2-3P37习题5(1)改编)二项式的展开式中含项的系数是 .
要点导学 各个击破
分类加法和分步乘法计数原理的应用
例1 (2014·福建卷)用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球.由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取,“a”表示取出一个红球,而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.依此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是( )
A. (1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5 B. (1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5
C. (1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5) D. (1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)
变式 在航天员进行的一项太空实验中,要先后实验6个程序,其中程序A只能出现在第一步或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,则实验顺序的编排方法种数为 .(用数字作答)?
排列组合的应用
例2 有3名男生,4名女生,在下列不同的要求下,求不同的排列方法总数.
(1) 全体排成一行,其中甲只能在中间或者两边位置;
(2) 全体排成一行,其中甲不在最左边,乙不在最右边;
(3) 全体排成一行,其中男生必须排在一起;
(4) 全体排成一行,男、女各不相邻;
(5) 全体排成一行,男生不能排在一起;
(6) 全体排成一行,其中甲、乙、丙三人从左至右的顺序不变;
(7) 排成前后二排,前排3人,后排4人;
(8) 全体排成一行,甲、乙两人中间必须有3人.
变式 (2014·重庆卷)某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )
A. 72 B. 120 C. 144 D. 168
古典概型与几何概型
例3 (2013·潮州期末)设事件A表示“关于x的方程x2+2ax+b2=0有实数根”.
(1) 若a,b∈{1,2,3},求事件A发生的概率P(A);
(2) 若a,b∈[1,3],求事件A发生的概率P(A).
变式 (1) (2014·广东卷)从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,则这七个数的中位数是6的概率为 .
(2) (2014·湖北卷)由不等式组确定的平面区域记为Ω1,不等式组 确定的平面区域记为Ω2,在Ω1中随机取一点,则该点恰好在Ω2内的概率为( )
A. B. C. D.
二项式定理及其应用
例4 (2014·湖南卷)二项式 的展开式中x2y3的系数是( )
A. -20 B. -5 C. 5 D. 20
变式 (2014·山东卷)若二项式 的展开式中x3项的系数为20,则a2+b2的最小值为 .
课堂评价
1. (2014·汕头一模)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有( )
A. 4种 B. 10种 C. 18种 D. 20种
2. (2014·全国卷)四位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为( )
A. B. C. D.
3. (2014·湛江二模)在长为6 cm的线段AB上任取一点C,现作一矩形,邻边长分别等于线段AC,CB的长,则该矩形面积小于8 cm2的概率为 .
4. (2014·东莞二模)二项式的展开式中常数项为 .
5. (2014·茂名二模)从1,2,3,…,9,10这10个整数中任意取3个不同的数作为二次函数f(x)=ax2+bx+c的系数,则满足∈N的方法有 种.
完善提高 融会贯通
典例
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