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1、專題七 概率與統(tǒng)計第1講 計數(shù)原理、二項式定理
真題試做
1.(2012·浙江高考,理6)若從1,2,3,…,9這9個整數(shù)中同時取4個不同的數(shù),其和為偶數(shù),則不同的取法共有( ).
A.60種 B.63種 C.65種 D.66種
2.(2012·重慶高考,理4)8的展開式中常數(shù)項為( ).
A. B. C. D.105
3.(2012·安徽高考,理7)(x2+2)5的展開式的常數(shù)項是( ).
A.-3 B.-2 C.2 D.3
4.(2012·浙江高考,理14)若將函數(shù)f(x)
2、=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=__________.
5.(2012·廣東高考,理10)6的展開式中x3的系數(shù)為__________.(用數(shù)字作答)
考向分析
高考中對本節(jié)注重基礎知識和基本解題方法、規(guī)律的考查,伴隨運算能力的考查,基本都為中等難度試題.預測下一步對排列組合會更加注重分類、分步計算原理的考查,注重與概率的聯(lián)系,更要加強對本節(jié)知識的理解深度;二項式定理的應用可能會對x的n次多項式(1+ax)n的考查升溫,尤其是利用(1+ax)n的展開式考查賦值思想.
熱點例析
熱點一
3、 分類加法和分步乘法計數(shù)原理
【例1】方程ay=b2x2+c中的a,b,c{-3,-2,0,1,2,3},且a,b,c互不相同.在所有這些方程所表示的曲線中,不同的拋物線共有( ).
A.60條 B.62條 C.71條 D.80條
規(guī)律方法“分類”與“分步”的區(qū)別:關鍵是看事件的完成情況,如果每種方法都能將事件完成是分類;如果必須要連續(xù)若干步才能將事件完成是分步,分類要用分類加法計數(shù)原理將種數(shù)相加;分步要用分步乘法計數(shù)原理將種數(shù)相乘.
變式訓練1(2012·安徽高考,理10)6位同學在畢業(yè)聚會活動中進行紀念品的交換,任意兩位同學之間最多交換一次,進行交換的兩位
4、同學互贈一份紀念品.已知6位同學之間共進行了13次交換,則收到4份紀念品的同學人數(shù)為( ).
A.1或3 B.1或4 C.2或3 D.2或4
熱點二 求展開式中的指定項
【例2】在6的二項展開式中,常數(shù)項等于__________.
規(guī)律方法運用二項式定理一定要牢記通項Tr+1=Can-rbr,其中nN*,rN,r≤n.注意與(b+a)n的展開式雖然相同,但其展開式中的某一項是不相同的,所以一定要注意順序問題.
變式訓練2若n的展開式中第3項與第7項的二項式系數(shù)相等,則該展開式中的系數(shù)為__________.
熱點三 求展開式中的各項系數(shù)的和
若(2x
5、+)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,則(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值為( ).
A.1 B.-1 C.0 D.2
規(guī)律方法求展開式中系數(shù)和問題,往往根據(jù)展開式的特點賦值.
變式訓練3若(2x-1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,則a0+a1+a2+a3+a4+a5=__________.
思想滲透
分類討論思想在排列組合中的應用
由實際意義引起的分類討論在排列組合問題中比較常見,這是因為分類、分步是解決排列組合問題的兩個指導思想.一般采取先分類再分步的策略,分類時要先確定分類標準,是根據(jù)特殊元素來分
6、類還是根據(jù)特殊位置來分類,然后再解決每一類中的分步問題,最后匯總.在分類時注意標準的選取,做到不重不漏.
將數(shù)字1,2,3,4填入標號為1,2,3,4的四個方格里,每格填一個數(shù)字,則每個方格的標號與所填的數(shù)字均不同的填法有________種.
解析:分三類:第一格填2,則第二格有A種填法,第三、四格自動對號入座,不能自由排列;
第一格填3,則第三格有A種填法,第二、四格自動對號入座,不能自由排列;
第一格填4,則第四格有A種填法,第二、三格自動對號入座,不能自由排列;
共計有3A=9種填法.
答案:9
1.(2012·天津高考,理5)在5的二項展開式中,x的系數(shù)為( )
7、.
A.10 B.-10 C.40 D.-40
2.(1+x)7的展開式中x2的系數(shù)是( ).
A.42 B.35 C.28 D.21
3.(2012·陜西高考,理8)兩人進行乒乓球比賽,先贏3局者獲勝,決出勝負為止,則所有可能出現(xiàn)的情形(各人輸贏局次的不同視為不同情形)共有( ).
A.10種 B.15種 C.20種 D.30種
4.(2012·山東高考,理11)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張卡片不能是同一種顏色,且紅色卡片至多1張.不同取
8、法的種數(shù)為( ).
A.232 B.252 C.472 D.484
5.(2012·遼寧高考,理5)一排9個座位坐了3個三口之家,若每家人坐在一起,則不同的坐法種數(shù)為( ).
A.3×3! B.3×(3!)3 C.(3!)4 D.9!
6.設aZ,且0≤a<13,若512 012+a能被13整除,則a=( ).
A.0 B.1 C.11 D.12
7.將字母a,a,b,b,c,c排成三行兩列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,則不同的排列方法共有( ).
A.12種 B
9、.18種 C.24種 D.36種
8.一袋中有除顏色外其他均相同的6個球,其中3個黑球,紅、白、藍球各1個,現(xiàn)從中取出4個球排成一列,共有多少種不同的排法?
參考答案
命題調研·明晰考向
真題試做
1.D 解析:和為偶數(shù)共有3種情況,取4個數(shù)均為偶數(shù)的取法有C44=1(種),取2奇數(shù)2偶數(shù)的取法有C42·C52=60(種),取4個數(shù)均為奇數(shù)的取法有C54=5(種),故不同的取法共有1+60+5=66(種).
2.B 解析:二項式8的通項為Tr+1=C8r()8-r(2)-r=2-rC8rx,令=0得r=4,所以二項展開式的常數(shù)項為T5=2-4C=,故選B.
3.D
10、解析:5的通項為Tr+1=C5r5-r(-1)r=(-1)rC5r.要使(x2+2)5的展開式為常數(shù),須令10-2r=2或0,此時r=4或5.故(x2+2)5的展開式的常數(shù)項是(-1)4×C54+2×(-1)5×C55=3.
4.10 解析:由x5=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5可得,
可解得
5.20 解析:Tr+1=C6r(x2)r·6-r=C6rx3r-6,∴要求展開式中x3的系數(shù),即3r-6=3,∴r=3,即T4=C63·x3=20x3,
∴x3的系數(shù)為20.
精要例析·聚焦熱點
熱點例析
【例1】 B 解析:因為a,b不能為0,先確定a
11、,b的值有A52種,則c有C41種,即所形成的拋物線有A52C41=80條.當b=±2時,b2的值相同,重復的拋物線有C31C31=9條;當b=±3時,b2的值相同,重復的拋物線有C31C31=9條,所以不同的拋物線共有A52C41-2 C31C31=62條.
【變式訓練1】 D 解析:6人之間互相交換,總共有C62=15種,而實際只交換了13次,故有2次未交換.不妨設為甲與乙、丙與丁之間未交換或甲與乙、甲與丙之間未交換,當甲與乙、丙與丁之間未交換時,甲、乙、丙、丁4人都收到4份禮物;當甲與乙、甲與丙之間未交換時,只有乙、丙兩人收到4份禮物,故選D.
【例2】 -160 解析:6的二項展開
12、式中的常數(shù)項為C63·(x)3·3=-160.
【變式訓練2】 56 解析:∵Cn2=Cn6,∴n=8.
Tr+1=C8rx8-rr=C8rx8-2r,
當8-2r=-2時,r=5.
∴系數(shù)為C85=56.
【例3】 A 解析:(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2=(a0+a1+a2+a3+a4)(a0-a1+a2-a3+a4)=(2+)4·(2-)4=1.
【變式訓練3】 1
創(chuàng)新模擬·預測演練
1.D 解析:Tr+1=C5r(2x2)5-rr=(-1)r25-r C5rx10-3r,
∴當10-3r=1時,r=3.
∴(-1)325-3C53=-40.
2.D 解
13、析:含x2的項是展開式中的第三項T3=C72x2=21x2,所以x2的系數(shù)是21.
3.C 解析:甲獲勝有三種情況,第一種共打三局,甲全勝,此時,有一種情形;第二種共打四局,甲第四局獲勝且前三局中只有兩局獲勝,此時,共有C32=3種情形;第三種共打五局,甲第五局獲勝且前四局只有兩局獲勝,此時,共有C42=6種情形,所以甲贏共有10種情況,同理乙贏也有10種情形,故選C.
4.C 解析:完成這件事可分為兩類,第一類3張卡片顏色各不相同共有C43C41C41C41=256種;第二類3張卡片有兩張同色且不是紅色卡片共有C31C42C31C41=216種,由分類加法計數(shù)原理得共有472種,故選C.
14、
5.C 解析:完成這件事可以分為兩步,第一步排列三個家庭的相對位置,有A33種排法;第二步排列每個家庭中的三個成員,共有A33A33A33種排法.由乘法原理可得不同的坐法種數(shù)有A33A33A33 A33,故選C.
6.D 解析:∵52能被13整除,
∴512 012可化為(52-1)2 012,其二項式系數(shù)為Tr+1=C2 012r522 012-r·(-1)r.
故(52-1)2 012被13除余數(shù)為C2 0122 012·(-1)2 012=1,則當a=12時,512 012+12被13整除.
7.A 解析:當?shù)谝恍袨閍 b時,有和兩種情況,
∴當?shù)谝恍袨閍,b時,共有4種情況.
同理當?shù)谝恍袨閍,c時,共有4種情況;
當?shù)谝恍袨閎,c時,共有4種情況;
∴不同的排列方法共有12種.
8.解:分三類:若取1個黑球,和另三個球排4個位置,有A44=24種不同的排法;
若取2個黑球,從另三個球中選2個排4個位置,2個黑球是相同的,自動進入,不需要排列,即有C32A42=36種不同的排法;
若取3個黑球,從另三個球中選1個排4個位置,3個黑球是相同的,自動進入,不需要排列,即有C31A41=12種不同的排法;
所以有24+36+12=72種不同的排法.