选择性必修 第三册第六章 计数原理本章综合与测试复习课件ppt

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1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理是本章内容的学习基础，在进行计数过程中，常因分类不明导致增(漏)解，因此在解题中既要保证类与类的互斥性，又要关注总数的完备性.2.掌握两个计数原理，提升逻辑推理和数学运算素养.
例1　(1)现有16张不同的卡片，其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张，从中任取3张，要求这3张卡片不能是同一颜色，且绿色卡片至多1张，则不同的取法种数为A.484 D.232
(2)车间有11名工人，其中5名男工是钳工，4名女工是车工，另外两名老师傅既能当车工又能当钳工，现在要在这11名工人里选派4名钳工，4名车工修理一台机床，则有多少种选派方法？
解　方法一　设A，B代表2位老师傅.
所以共有75＋100＋10＝185(种)选派方法.
所以共有35＋120＋30＝185(种)选派方法.
应用两个计数原理计数的四个步骤(1)明确完成的这件事是什么.(2)思考如何完成这件事.(3)判断它属于分类还是分步，是先分类后分步，还是先分步后分类.(4)选择计数原理进行计算.
跟踪训练1　(1)从1,2,3,4,5,6这6个数字中，任取3个数字组成无重复数字的三位数，其中，若有1和3时，3必须排在1的前面；若只有1和3中的一个时，它应排在其他数字的前面，这样不同的三位数共有____个.(用数字作答)
解析　1与3是特殊元素，以此为分类标准进行分类.
(2)由甲、乙、丙、丁4名学生参加数学、写作、英语三科竞赛，每科至少1人(且每人仅报一科)，若学生甲、乙不能同时参加同一竞赛，则不同的参赛方案共有_____种.
所以不同的参赛方案共有36－6＝30(种).
二、排列与组合的综合应用
1.排列、组合是两类特殊的计数求解方式，在计数原理求解中起着举足轻重的作用，解决排列与组合的综合问题要树立先选后排，特殊元素(特殊位置)优先的原则.2.明确排列和组合的运算，重点提升数学建模及数学运算的素养.
例2　在高三(1)班元旦晚会上，有6个演唱节目，4个舞蹈节目.(1)当4个舞蹈节目要排在一起时，有多少种不同的节目安排顺序？
根据分步乘法计数原理，一共有5 040×24＝120 960(种)安排顺序.
(2)当要求每2个舞蹈节目之间至少安排1个演唱节目时，有多少种不同的节目安排顺序？
×□×□×□×□×□×□×第二步再将4个舞蹈节目排在一头一尾或两个节目中间(即图中“×”的位置)，
根据分步乘法计数原理，一共有720×840＝604 800(种)安排顺序.
(3)若已定好节目单，后来情况有变，需加上诗朗诵和快板2个节目，但不能改变原来节目的相对顺序，有多少种不同的节目演出顺序？
但原来的节目已定好顺序，需要消除，
解决排列、组合综合问题要注意以下几点(1)首先要分清该问题是排列问题还是组合问题.(2)对于含有多个限制条件的复杂问题，应认真分析每个限制条件，再考虑是分类还是分步，分类时要不重不漏，分步时要步步相接.(3)对于含有“至多”、“至少”的问题，常采用间接法，此时要考虑全面，排除干净.
跟踪训练2　6个女生(其中有1个领唱)和2个男生分成两排表演.(1)若每排4人，共有多少种不同的排法？
解　要完成这件事分三步.
(2)领唱站在前排，男生站在后排，每排4人，有多少种不同的排法？
三、二项式定理及其应用
1.二项式定理有比较广泛的应用，可用于代数式的化简、变形、证明整除、近似计算、证明不等式等，其原理可以用于三项式相应展开式项的系数求解.2.二项式原理所体现的是一种数学运算素养.
命题角度1　二项展开式的“赋值问题”例3　(1)若(2x＋ )4＝a0＋a1x＋a2x2＋a3x3＋a4x4，则(a0＋a2＋a4)2－(a1＋a3)2的值为A.－1 B.0C.1 D.2
＝(a0＋a1＋a2＋a3＋a4)·(a0－a1＋a2－a3＋a4).所以(a0＋a2＋a4)2－(a1＋a3)2＝(－4＋3)4＝1.
(2)若(3x2－2x＋1)5＝a10x10＋a9x9＋a8x8＋…＋a1x＋a0(x∈C)，求①(a0＋a2＋a4＋a6＋a8＋a10)2－(a1＋a3＋a5＋a7＋a9)2；
解　令x＝1，得a0＋a1＋…＋a10＝25；令x＝－1，得(a0＋a2＋a4＋a6＋a8＋a10)－(a1＋a3＋a5＋a7＋a9)＝65.两式相乘，得(a0＋a2＋a4＋a6＋a8＋a10)2－(a1＋a3＋a5＋a7＋a9)2＝25×65＝125.
②－a2＋a4－a6＋a8－a10.
解　令x＝i，得－a10＋a9·i＋a8－a7·i－a6＋a5·i＋a4－a3·i－a2＋a1·i＋a0＝(－2－2i)5＝－25(1＋i)5＝－25[(1＋i)2]2(1＋i)＝128＋128i.整理得，(－a10＋a8－a6＋a4－a2＋a0)＋(a9－a7＋a5－a3＋a1)·i＝128＋128i，故－a10＋a8－a6＋a4－a2＋a0＝128.因为a0＝1，所以－a10＋a8－a6＋a4－a2＝127.
“赋值法”在二项展开式中的应用(1)观察：先观察二项展开式左右两边式子的结构特征.(2)赋值：结合待求和上述特征，对变量x赋值，常见的赋值有x＝－1，x＝0，x＝1等等，具体视情况而定.(3)解方程：赋值后结合待求建立方程(组)，求解便可.
跟踪训练3　若(x2＋1)(x－3)9＝a0＋a1(x－2)＋a2(x－2)2＋a3(x－2)3＋…＋a11(x－2)11，则a1＋a2＋a3＋…＋a11的值为____.
解析　令x＝2，得a0＝(22＋1)(2－3)9＝－5，令x＝3，则a0＋a1＋a2＋a3＋…＋a11＝(32＋1)(3－3)9＝0，所以a1＋a2＋a3＋…＋a11＝－a0＝5.
命题角度2　二项展开式的特定项问题例4　已知在 的展开式中，第5项的系数与第3项的系数之比是56∶3.(1)求展开式中的所有有理项；
解得n＝10(负值舍去)，
于是有理项为T1＝x5和T7＝13 440.
(2)求展开式中系数的绝对值最大的项；
又因为k∈{1,2,3，…，9}，所以k＝7，
解　设第k＋1项系数的绝对值最大，
当k＝7时，T8＝－15 360 ，
又因为当k＝0时，T1＝x5，
当k＝10时，T11＝(－2)10 ＝1 024 ，
所以系数的绝对值最大的项为T8＝－15 360 .
二项式特定项的求解策略(1)确定二项式中的有关元素：一般是根据已知条件，列出等式，从而可解得所要求的二项式中的有关元素.(2)确定二项展开式中的常数项：先写出其通项公式，令未知数的指数为零，从而确定项数，然后代入通项公式，即可确定常数项.
(3)求二项展开式中条件项的系数：先写出其通项公式，再由条件确定项数，然后代入通项公式求出此项的系数.(4)确定二项展开式中的系数最大或最小项：利用二项式系数的性质.
跟踪训练4　已知( )n的展开式中所有项的二项式系数之和为1 024.(1)求展开式的所有有理项(指数为整数)；
解　由题意得，2n＝1 024，∴n＝10，∴展开式的通项为
(2)求(1－x)3＋(1－x)4＋…＋(1－x)n的展开式中x2项的系数.
1.(2019·全国Ⅲ)(1＋2x2)(1＋x)4的展开式中x3的系数为A.12 B.16 C.20 D.24
解析　展开式中含x3的项可以由“1与x3”和“2x2与x”的乘积组成，
令10－3k＝4，解得k＝2.
3.(2020·新高考全国Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者，每名同学只去1个场馆，甲场馆安排1名，乙场馆安排2名，丙场馆安排3名，则不同的安排方法共有A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
4.(2020·全国Ⅰ) (x＋y)5的展开式中x3y3的系数为A.5 B.10 C.15 D.20
∴x3y3的系数为10＋5＝15.
5.(2020·全国Ⅱ)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动，每名同学只去1个小区，每个小区至少安排1名同学，则不同的安排方法共有____种.
由分步乘法计数原理可得不同的安排方法共有6×6＝36(种).