7、二項式定理的應用:二項式定理的主要應用有近似計算、證明整除性問題或求余數(shù)、應用其首尾幾項進行放縮證明不等式。
如(1)(0.998)5精確到0.001近似值為____0.990 ____;
(2)被4除所得的余數(shù)為__
___;
(3)今天是星期一,10045天后是星期___ 二 __;
(4)求證:能被64整除;
(5)求證:
第二十四講隨機就是及其分布
7、二項式定理的應用:二項式定理的主要應用有近似計算、證明整除性問題或求余數(shù)、應用其首尾幾項進行放縮證明不等式。
如(1)(0.998)5精確到0.001近似值為____0.990 ____;
(2)被4除所得的余數(shù)為__
___;
(3)今天是星期一,10045天后是星期___ 二 __;
(4)求證:能被64整除;
(5)求證:6、(1)二項式定理:(a+b)
=C
a
+ C
a
b+…+ C
a
b
+…+C
b
n∈N,它共有n+1項,其中C
(r=0,1,2…n)叫做二項式系數(shù),C
a
b
叫做二項式的通項,用T
表示,即通項為展開式的第r+1項,T
=C
a
b
,
特別提醒:(1)項的系數(shù)與二項式系數(shù)是不同的兩個概念,但當二項式的兩個項的系數(shù)都為1時,系數(shù)就是二項式系數(shù)。如在的展開式中,第r+1項的二項式系數(shù)為
,第r+1項的系數(shù)為
;而
的展開式中的系數(shù)就是二項式系數(shù);
(2)當n的數(shù)值不大時往往借助楊輝三角直接寫出各項的二項式系數(shù);
(3)審題時要注意區(qū)分所求的是項還是第幾項?求的是系數(shù)還是二項式系數(shù)?
如:(1)的展開式中常數(shù)項是_
___;
(2)的展開式中的
的系數(shù)為______ ;
(3)數(shù)的末尾連續(xù)出現(xiàn)零的個數(shù)是_ 3個
___;
(4)展開后所得的
的多項式中,系數(shù)為有理數(shù)的項共有_ 7 ___項;
(5)若的值能被5整除,則
的可
取值的個數(shù)有__ 5
__個;
(6)若二項式
按
降冪展開后,其第二項不大于第三項,則
的取值范圍是 ;
(7)函數(shù)的最大值是_______
.
(2)、在二項式定理中,對a,b取不同的值可推出許多常用的式子:
(1)(1+x)=1+C
x+C
x
+…+C
x
+…+x
(a=1,b=x)
(2) C+ C
+…+ C
+…+C
=2
(a=b=1)
(3) C+ C
+
+…= C
+
+…=2
(a=1 b=-1)
應用“賦值法”可求得二項展開式中各項系數(shù)和為
、“奇數(shù) (偶次)項”系數(shù)和為
,以及“偶數(shù) (奇次)項”系數(shù)和為
。
如(1)如果,則
;
(2)化簡得
(3)已知,則
等于__ ;
(4),則
+
=_
____;
(5)設,則
_____。
(3)、楊輝三角: 1
3
1 (a+b)
1 2 1
(a+b)
1 3 3 1
(a+b)
1 4 6 4 1
(a+b)
1 5 10 10 5 1 (a+b)
1 6 15 20 15 6 1 (a+b)
表中除1以外的其余各數(shù)都等于它肩上的兩個數(shù)之和。
當n的數(shù)值不大時往往借助楊輝三角直接寫出各項的二項式系數(shù)。
(4)、二項式系數(shù)的性質(zhì):
1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等,即
2)增減性與最大值:當r≤時,二項式系數(shù)C
的值逐漸增大,當r≥
時,C
的值逐漸減小,且在中間取得最大值。當n為偶數(shù)時,中間一項的二項式系數(shù)
取得最大值。
當n為奇數(shù)時,中間兩項的二項式系數(shù)相等并同時取最大值
如(1)在二項式的展開式中,系數(shù)最小的項的系數(shù)為_____
_
;
(2)在的展開式中,第十項是二項式系數(shù)最大的項,則
=___ 18
_。
(5)、求二項式展開式中的系數(shù)絕對值最大的項常先判斷系數(shù)的絕對值的單調(diào)性。求二項式展開式中的系數(shù)最大的項在上面的基礎上再分析符號。
設第項的系數(shù)
最大,由不等式組
確定
;蛴
來確定。
如求的展開式中,系數(shù)的絕對值最大的項和系數(shù)最大的項。
7、二項式定理的應用:二項式定理的主要應用有近似計算、證明整除性問題或求余數(shù)、應用其首尾幾項進行放縮證明不等式。
如(1)(0.998)5精確到0.001近似值為____0.990 ____;
(2)被4除所得的余數(shù)為__
___;
(3)今天是星期一,10045天后是星期___ 二 __;
(4)求證:能被64整除;
(5)求證:6、(1)二項式定理:(a+b)
=C
a
+ C
a
b+…+ C
a
b
+…+C
b
n∈N,它共有n+1項,其中C
(r=0,1,2…n)叫做二項式系數(shù),C
a
b
叫做二項式的通項,用T
表示,即通項為展開式的第r+1項,T
=C
a
b
,
特別提醒:(1)項的系數(shù)與二項式系數(shù)是不同的兩個概念,但當二項式的兩個項的系數(shù)都為1時,系數(shù)就是二項式系數(shù)。如在的展開式中,第r+1項的二項式系數(shù)為
,第r+1項的系數(shù)為
;而
的展開式中的系數(shù)就是二項式系數(shù);
(2)當n的數(shù)值不大時往往借助楊輝三角直接寫出各項的二項式系數(shù);
(3)審題時要注意區(qū)分所求的是項還是第幾項?求的是系數(shù)還是二項式系數(shù)?
如:(1)的展開式中常數(shù)項是_
___;
(2)的展開式中的
的系數(shù)為______ ;
(3)數(shù)的末尾連續(xù)出現(xiàn)零的個數(shù)是_ 3個
___;
(4)展開后所得的
的多項式中,系數(shù)為有理數(shù)的項共有_ 7 ___項;
(5)若的值能被5整除,則
的可
取值的個數(shù)有__ 5
__個;
(6)若二項式
按
降冪展開后,其第二項不大于第三項,則
的取值范圍是 ;
(7)函數(shù)的最大值是_______
.
(2)、在二項式定理中,對a,b取不同的值可推出許多常用的式子:
(1)(1+x)=1+C
x+C
x
+…+C
x
+…+x
(a=1,b=x)
(2) C+ C
+…+ C
+…+C
=2
(a=b=1)
(3) C+ C
+
+…= C
+
+…=2
(a=1 b=-1)
應用“賦值法”可求得二項展開式中各項系數(shù)和為
、“奇數(shù) (偶次)項”系數(shù)和為
,以及“偶數(shù) (奇次)項”系數(shù)和為
。
如(1)如果,則
;
(2)化簡得
(3)已知,則
等于__ ;
(4),則
+
=_
____;
(5)設,則
_____。
(3)、楊輝三角: 1
2
1 (a+b)
1 2 1
(a+b)
1 3 3 1
(a+b)
1 4 6 4 1
(a+b)
1 5 10 10 5 1
(a+b)
1 6 15 20 15 6 1 (a+b)
表中除1以外的其余各數(shù)都等于它肩上的兩個數(shù)之和。
當n的數(shù)值不大時往往借助楊輝三角直接寫出各項的二項式系數(shù)。
(4)、二項式系數(shù)的性質(zhì):
1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等,即
2)增減性與最大值:當r≤時,二項式系數(shù)C
的值逐漸增大,當r≥
時,C
的值逐漸減小,且在中間取得最大值。當n為偶數(shù)時,中間一項的二項式系數(shù)
取得最大值。
當n為奇數(shù)時,中間兩項的二項式系數(shù)相等并同時取最大值
如(1)在二項式的展開式中,系數(shù)最小的項的系數(shù)為_____
_
;
(2)在的展開式中,第十項是二項式系數(shù)最大的項,則
=___ 18
_。
(5)、求二項式展開式中的系數(shù)絕對值最大的項常先判斷系數(shù)的絕對值的單調(diào)性。求二項式展開式中的系數(shù)最大的項在上面的基礎上再分析符號。
設第項的系數(shù)
最大,由不等式組
確定
;蛴
來確定。
如求的展開式中,系數(shù)的絕對值最大的項和系數(shù)最大的項。
5、排列組合應用題的最基本的解法有:
1)直接法:以元素為考察對象,先滿足特殊元素的要求,再考慮一般元素,稱為元素分析法,或以位置為考察對象,先滿足特殊位置的要求,再考慮一般位置,稱為位置分析法。如:
(1)用0,1,2,3,4,5這六個數(shù)字,可以組成無重復數(shù)字的四位偶數(shù)__156_____個;
(2)某班上午要上語、數(shù)、外和體育4門課,如體育不排在第一、四節(jié);語文不排在第一、二節(jié),則不同排課方案種數(shù)為_6____;
先排第一節(jié),再對第二節(jié)分類討論。
(3)四個不同的小球全部放入編號為1、2、3、4的四個盒中。①恰有兩個空盒的放法有84_____種;②甲球只能放入第2或3號盒,而乙球不能放入第4號盒的不同放法有_96_____種。(1)分三步:第一步先選兩個空盒,第二步把四個球分成兩組,第三步把分成的兩組放入余下的兩個空盒中。。(2)
(4)設有編號為1、2、3、4、5的五個茶杯和編號為1、2、3、4、5的5個杯蓋,將五個杯蓋蓋在五個茶杯上,至少有兩個杯蓋和茶杯的編號相同的蓋法有______ 31 ___
從反面考慮,并用全錯位法。
2)間接法:先不考慮附加條件,計算出總排列數(shù),再減去不符合要求的排列數(shù)。
如(1)正方體的八個頂點中任取三個點為頂點作三角形,能構成多少個直角三角形。
(2) 正方體的八個頂點中任取四個點為四面體的頂點,能構成多少個這樣的四面體?
(3)在平面直角坐標系中,由六個點(0,0),(1,2),(2,4),(6,3),(-1,-2),(-2,-1)可以確定三角形的個數(shù)為_____。15。注意有四點共線與三點共線。
3)先選后排,注意分類討論。選取問題先選后排法。
如某種產(chǎn)品有4只次品和6只正品,每只產(chǎn)品均不相同且可區(qū)分,今每次取出一只測試,直到4只次品全測出為止,則最后一只次品恰好在第五次測試時,被發(fā)現(xiàn)的不同情況種數(shù)是__。
常用技巧有:
1)插空法(不相鄰),捆綁法(相鄰問題),
(1)把4名男生和4名女生排成一排,女生要排在一起,不同的排法種數(shù)為____2880_;
(2)某人射擊8槍,命中4槍,4槍命中中恰好有3槍連在一起的情況的不同種數(shù)為__20_;
先捆綁后插空。
(3)把一同排6張座位編號為1,2,3,4,5,6的電影票全部分給4個人,每人至少分1張,至多分2張,且這兩張票具有連續(xù)的編號,那么不同的分法種數(shù)是___ 144 __
連續(xù)編號有:(12)(23)(34)(45)(56),
(4)3人坐在一排八個座位上,若每人的左右兩邊都有空位,則不同的坐法種數(shù)有_24__種;
(5)某班新年聯(lián)歡晚會原定的5個節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了兩個新節(jié)目。如果將這兩個節(jié)目插入原節(jié)目單中,那么不同的插法種數(shù)為___ 42 __。
2)插板法(可化為正整數(shù)解的問題),相同元素分組可采用隔板法。
如(1)10個相同的球各分給3個人,每人至少一個,有多少種分發(fā)?每人至少兩個呢?
答 36,15
(2)某運輸公司有7個車隊,每個車隊的車都多于4輛且型號相同,要從這7個車隊中抽出10輛車組成一運輸車隊,每個車隊至少抽1輛車,則不同的抽法有多少種?
答
9個洞,插6塊板,
3)等分法,如:5人站隊,要求甲站在乙的前面,有多少種不同的站法?60
4)平均分配(n個元素平均分成m組)。要注意區(qū)分是平均分組還是非平均分組,平均分成n組問題別忘除以n!。如4名醫(yī)生和6名護士組成一個醫(yī)療小組,若把他們分配到4所學校去為學生體檢,每所學校需要一名醫(yī)生和至少一名護士的不同選派方法有_______種(答:37440);
5)
解排列組合問題的依據(jù)是:
分類相加(每類方法都能獨立地完成這件事,它是相互獨立的,一次的且每次得出的是最后的結果,只需一種方法就能完成這件事),
分步相乘(一步得出的結果都不是最后的結果,任何一步都不能獨立地完成這件事,只有各個步驟都完成了,才能完成這件事,各步是關聯(lián)的),
有序排列,無序組合.
如(1)將5封信投入3個郵筒,不同的投法共有 243 種;
(2)從4臺甲型和5臺乙型電視機中任意取出3臺,其中至少要甲型與乙型電視機各一臺,則不同的取法共有 70 種;
(3)從集合和
中各取一個元素作為點的坐標,則在直角坐標系中能確定不同點的個數(shù)是_ 23
__;
(4)72的正約數(shù)(包括1和72)共有 12 個;
(5)的一邊AB上有4個點,另一邊AC上有5個點,連同
的頂點共10個點,以這些點為頂點,可以構成___ 90 __個三角形;
按含A與不含A分類。
(6)(涂色問題:用分類討論法)用六種不同顏色把右圖中A、B、C、D四塊區(qū)域分開,允許同一顏色涂不同區(qū)域,但相鄰區(qū)域不能是同一種顏色,則共有 480 種不同涂法;
引伸練習:上題中變?yōu)槿鐖DA、B、C、D、E五塊區(qū)域,又有多少種不同的涂法。
分類法:分四類:(1)B、C同色,且A、D同色,(2)B、C同色,且A、D不同色,(3)B、C不同色,且A、D同色,(4)B、C不同色,且A、D不同色,共1560。
(7)同室4人各寫1張賀年卡,然后每人從中拿1張別人送出的賀年卡,則4張賀年卡不同的分配方式有 .9 種;
(8)是集合
到集合
的映射,且
,則不同的映射共有 7
個;列表分類。
(9)滿足的集合A、B、C共有 組。
6、(1)二項式定理:(a+b)
=C
a
+ C
a
b+…+ C
a
b
+…+C
b
n∈N,它共有n+1項,其中C
(r=0,1,2…n)叫做二項式系數(shù),C
a
b
叫做二項式的通項,用T
表示,即通項為展開式的第r+1項,T
=C
a
b
,
特別提醒:(1)項的系數(shù)與二項式系數(shù)是不同的兩個概念,但當二項式的兩個項的系數(shù)都為1時,系數(shù)就是二項式系數(shù)。如在的展開式中,第r+1項的二項式系數(shù)為
,第r+1項的系數(shù)為
;而
的展開式中的系數(shù)就是二項式系數(shù);
(2)當n的數(shù)值不大時往往借助楊輝三角直接寫出各項的二項式系數(shù);
(3)審題時要注意區(qū)分所求的是項還是第幾項?求的是系數(shù)還是二項式系數(shù)?
如:(1)的展開式中常數(shù)項是_
___;
(2)的展開式中的
的系數(shù)為______ ;
(3)數(shù)的末尾連續(xù)出現(xiàn)零的個數(shù)是_ 3個
___;
(4)展開后所得的
的多項式中,系數(shù)為有理數(shù)的項共有_ 7 ___項;
(5)若的值能被5整除,則
的可
取值的個數(shù)有__ 5
__個;
(6)若二項式
按
降冪展開后,其第二項不大于第三項,則
的取值范圍是 ;
(7)函數(shù)的最大值是_______
.
(2)、在二項式定理中,對a,b取不同的值可推出許多常用的式子:
(1)(1+x)=1+C
x+C
x
+…+C
x
+…+x
(a=1,b=x)
(2) C+ C
+…+ C
+…+C
=2
(a=b=1)
(3) C+ C
+
+…= C
+
+…=2
(a=1 b=-1)
應用“賦值法”可求得二項展開式中各項系數(shù)和為
、“奇數(shù) (偶次)項”系數(shù)和為
,以及“偶數(shù) (奇次)項”系數(shù)和為
。
如(1)如果,則
;
(2)化簡得
(3)已知,則
等于__ ;
(4),則
+
=_
____;
(5)設,則
_____。
(3)、楊輝三角: 1
1
1 (a+b)
1 2 1
(a+b)
1 3 3 1
(a+b)
1 4 6 4 1
(a+b)
1 5 10 10 5 1
(a+b)
1 6 15 20 15 6 1 (a+b)
表中除1以外的其余各數(shù)都等于它肩上的兩個數(shù)之和。
當n的數(shù)值不大時往往借助楊輝三角直接寫出各項的二項式系數(shù)。
(4)、二項式系數(shù)的性質(zhì):
1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等,即
2)增減性與最大值:當r≤時,二項式系數(shù)C
的值逐漸增大,當r≥
時,C
的值逐漸減小,且在中間取得最大值。當n為偶數(shù)時,中間一項的二項式系數(shù)
取得最大值。
當n為奇數(shù)時,中間兩項的二項式系數(shù)相等并同時取最大值
如(1)在二項式的展開式中,系數(shù)最小的項的系數(shù)為_____
_
;
(2)在的展開式中,第十項是二項式系數(shù)最大的項,則
=___ 18
_。
(5)、求二項式展開式中的系數(shù)絕對值最大的項常先判斷系數(shù)的絕對值的單調(diào)性。求二項式展開式中的系數(shù)最大的項在上面的基礎上再分析符號。
設第項的系數(shù)
最大,由不等式組
確定
;蛴
來確定。
如求的展開式中,系數(shù)的絕對值最大的項和系數(shù)最大的項。
4、組合的概念:從n個不同元素中取出m個元素并成一組,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)的概念:從n個不同元素中取出m個元素的所有組合的個數(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C表示。
組合數(shù)公式:C=
,
組合數(shù)性質(zhì):(1)C=
,(2)
(倒序法,或利用
)
如:
3、排列的概念:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列。
全排列:把n個不同元素全部取出的一個排列,叫做這n個元素的一個全排列。
排列數(shù)的概念:從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素的所有排列的個數(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A表示。A
=n(n-1)(n-2)(n-3)…(n-m+1)=
,規(guī)定:0。1,排列數(shù)恒等式(1)
;(2)
;(3)
(4)
階乘:自然數(shù)1到n的連乘積,用n!=1×2×3×…×n表示 .
(1)1!+2!+3!+…+n!()的個位數(shù)字為 3
;
(2)滿足的
= 8
2、全錯位法,n個編有號碼1,2,3,…n的元素,放入編有號碼1,2,3,…n的n個位置,并使元素編號與位置編號不同,則共有多少種放法?n=1時,有0種,n=2時有1種,n=3時,有2種,n=4時,有9種,n=5時,有44種,…一般,,
1、分類計數(shù)原理(也稱加法原理):完成一件事,有n類方法,在第一類方法中有m種不同的方法,在第二類方法中有m
種不同的方法,…,在第n類方法中有m
種不同的方法,那么完成這件事共有N=m
+m
+…+m
不同的方法。
注:每類方法都能獨立地完成這件事,它是相互獨立的,且每次得出的是最后的結果,只需一種方法就能完成這件事。
分步計數(shù)原理(乘法原理):完成一件事,需要n個步驟,做第一步有m種不同的方法,做第二步有m
種不同的方法,…做第n步有m
種不同的方法,那么完成這件事共有N=m
m
…m
不同的方法。注:一步得出的結果都不是最后的結果,任何一步都不能獨立地完成這件事,只有各個步驟都完成了,才能完成這件事。各步是關聯(lián)的。
某些復雜的計數(shù)問題有時既要用分類計數(shù)原理,又要用分步計數(shù)原理,分類中有分步,分步中有分類。
7、幾個結論:
(3)
(4)
(5)
(6)
第二十三講計數(shù)原理、排列組合與二項式定理
2、兩個復數(shù)相等的充要條件:
6、復數(shù)的運算:(1)、復數(shù)的加減法則:
(2)、復數(shù)的乘法與除法:乘法注意應用分配律,除法是先寫出分式的形式,再分子、分母同時乘以分母的共軛復數(shù)。
特別注意:
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