2020高考数学,考前冲刺第三部分专题十二,排列、组合、二项式定理(通用)

2020考前冲刺数学第三部分【高考预测】 1.正确运用两个基本原理 2.排列组合 3.二项式定理 4.在等可能性事件的概率中考查排列、组合 5.利用二项式定理解决三项以上的展开式问题 6.利用二项式定理证明不等式 【易错点点睛】 易错点1 正确运用两个基本原理 1.(2020精选模拟)已知集合AB{1,2,3,4,5,6,7},映射fA→B满足f1f2f3f4,则这样的映射f的个数为 ( ) A.C47A33 B.C47 C.77 D.C7473 【错误解答】 ∵f1f2f3f4,且f1f2f3f4的值为{1,2,3,4,5,6,7}中的某4个,∴这样的映射有C47个,∴选B 【错解分析】C47中的任何一种方法都没有完成组成映射这件事情,因为只找到1、2、3、4的象,而5、6、7的象还没有确定。

误是没有选出水平最高的两人,错误地认为这种淘汰赛最后的两人就是水平最高的两人,实际上第二名有可能在第一轮或第二轮就被第一名淘汰了。

【正确解答】 先将8人分成4对进行比赛,胜者进入第二轮,需要4场比赛,将进入第二轮的四人分成2对进行比赛,胜者进入第三桦,需要2场比赛,进入第三轮的2人进行比赛,胜者为第一名,需一场比赛;
将第一轮、第二轮、第三轮被第一名淘汰的选手共3人决出第一名,需2场比赛。∴至少需要42129场比赛。

3.(2020精选模拟)设坐标平面内有一个质点从原点出发,沿x轴跳动,每次向正方向或负方向跳1个单位,经过5次跳动质点落在点(3,0)(允许重复过此点)处,则质点不同的运动方法共有_________种(用数字作答)。

【错误解答】 因为每一步都有两种可能,所以共有2532种方法,又由于这32种方法中质点落在(3,0)与不在(3,0)的可能相同,∴质点不同的运动方法共有16种,填16。

【错解分析】质点落在(3,0)与不在(3,0)的可能相同是错误的,错误的原因是分析问题的能力较差,没有转化的思想,也没有分类讨论的思想。

【正确解答】 解法一如图12-1,A(1,0)、B(2,0)、C(3,0)、D(4,0)、E(-1,0),依题意跳动4次后,只有在B点或D点可跳到C点,画出树图,可得结果为5。

解法二设向右跳一次记为1,向左跳一次记为-1,需要其和为3,那么应为4个1,1个-1,∴质点不同的运动方法共有C155种。

4.(2020精选模拟)从1、3、5、7中任取2个数字,从0、2、4、6、8中任取2个数字,组成没有重复数字的四位数,其中能被5整除的四位数共有__________个(用数字作答)。

【错误解答】 从难从1、3、5、7中任取两个数字有C24种方法,从0、2、4、6、8中任取两个数字有C25种方法,能被5带队的数有两类(1)0在末位,有A33种排法;
(2)5在末位,有C12A224种排法,依据分步和分类计数原理,共有(C24C25)(A334)160。∴填160。

【错解分析】将问题分成两步,这是不错的,但第2步认为5和0一定被选出来了这是错误的,没有分类讨论的思想是错误的根源。

【正确解答】 将问题分成三类(1)含数字5,不含数字0,则选元素的过程有C13C24种方法,将5排在末位,则组数的过程有A33种方法,依据分步计数原理得这一类共有C13C24A33108个;
(2)含数字0,不含数字5,则选元素的过程有C23C14种方法,将0排在末位,则组数过程有A33种方法,这一类共有C23C14A3372个;
(3)含数字0,也含数字5,则选元素的过程有C13C14,若0在末位,则组数过程有A33种方法,若0不在末位,则组数过程有C12A22种∴种这类共有C13C14(A33C12A22)120个。根据分类计数原理,其中能被5整除的四位数共有10872120300个。

【特别提醒】 两个基本原理是学习排列、组合的重要基础,解决两个原理的应用问题首先要明确所完成的事情是什么,然后再分析每一种做法,事情是否完成,从而区分分类计数原理和分步计数原理,运用分类计数原理时,要恰当分类,做到不重复,又不遗漏;
运用分步计数原理时,关键是分好步,需要分析要分几步才能完成。一个比较复杂的问题一般遵循先分类后分步的解题步骤,平时应注意养成一题从多角度来解的习惯。

【变式训练】 1 设集合P{x,1},Q{y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,9},且PQ。把满足上述条件的一对有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点个数是( ) A.9个 B.14个 C.15个 D.21个 答案 B 解析∵PQ,∴x2或xy,当x2时,y有3,4,,9等7个值,此时点的个数是7个;
当xy时,xy有3,4,9等7个值,此时点的个数是7个,∴这样的点的个数是14个,∴选B 2 用五个数字0、1、1、2、2组成的五位数总共有 ( ) A.12个 B.24个 C.30个 D.48个 ,∴不同的报考方法数为90540. 易错点 2 排列组合 1.(2020精选模拟)用0,1,2,3,4这五个数字组成无重复数字的五位数,其中恰有一个偶数数字夹在两个奇数数字之间的五位数的个数是______________. 【错误解答】 将两个奇数数字排好有A22种方法,有三个空档,由于0不能在首位,∴偶数数字的排法有2A22种,∴不同的五位数有2A22A228个∴填8。

【错解分析】对相邻问题的一般解法不熟悉,错解中的8个符合题意,但是遗漏了很多情况。

【正确解答】 分两种情况(1)若0夹在两个奇数之间,将这三个数字看成一个整体与剩下的两个偶数一起排列有A33种,考虑到1与3可以互换位置所以这种情况有A33A22 12个;
(2)若2、4中一个夹在两个奇数数字之间,同上的想法,共有C12C12A22A2216个,∴满足条件的五个数的个数是121628个。

2.(2020精选模拟)将标号为1、2, 10的10个数放入标号为1,2,10的10个盒子内,每一个盒内放一个球茎,恰在此时好有3个球的标号与其所在盒子的标号不一致的放入方法种数为 ( ) A.120 B.240 C.360 D.720 【错误解答】 第一步考虑哪三个球的标号与其所在盒子的标号不一致,有C310120种;
第二步选出来的3个球与其盒子的标号不一致,用间接解法,总数A33,不符合题意的有三个盒子与其球的标号一致,有1种可能,两个盒子与其球的标号一致,有1种可能,一个盒子与其球的标号一致,有3种可能,∴这一步的方法数为A33-1-1-31,根据分步计数原理,放入方法种数为1201120。选A。

【错解分析】第二步中有错误,实际上两个盒子的标号与球的标号一致,就一定是三个能用陋板法。如若将A中4个元素记为a、b、c、d 、B中的3个元素记为A、B、C,某一个映射中a,d都与A对应,用隔板法是做不到的。后一种解法的错误是重复,如a,d都与A对应,b,c分别与B、C对应这个映射算了两次。

【正确解答】 依题意,A中肯定有某两元素与B中的一个元素对应,先在4个元素中选2个,当作一整体与其他两元素一起看作3个元素与B中的元素对应,∴满足条件的映射有C24A3436个。

4..(2020精选模拟)4名男同学排好有A44种方法,再在5个空档处将4名女生插进去,有A45种方法。∴不同的排法数为A44A452880 【错解分析】这2880种排法中有的排法男生是相邻的。如女、男、女、男、男、女、男、女是2880中的一种,但其中有两男生相邻。

【正确解答】 先将4名男同学排好有A44种方法,再将女生插进去,有2A44种方法,所以不同的排法种数为A442A441152种。

【变式训练】 1 集合AB{1,2,3,4,5},从A到B的映射,满足(1)f1≤f2≤f3≤f4≤f5;2f的象只有2个。则这样的映射有_______个. z分到的1的个数分别减去1个,这样xyz10,且x、y、z∈N.∴方程的解有66组.∴填66. 3 已知m、n∈{0,1,2,3,4,5,6},则方程C6mx2Cn6y21表示不同的椭圆的个数是__________. 答案12 解析∵x2y21表示椭圆,∵m≠n,且mn≠6.∴将0,1,2,3,4,5,6分成0,6,1,5,2, 4,3,四组.m,n的取值相当于从4个不同的元素中选2个.∴不同的椭圆的个数是12.∴填12. 易错点 3 二项式定理 1.(2020精选模拟)在x-a10的展开式中,x7的系数是15,则实数a_____________。

【错误解答】 ∵x-a10的展开式中x7的系数为C710(-a)7,依题意,∴有C710(-a)715,即a7-,∴a 【错解分析】二项式展开式的通项理解记忆有错误,x-a10的展开式中x7的系数应为C310(-a)3. 【正确解答】 (x-a)10的展开式中x7的系数为C310(-a)3,依题意有C310(-a)315,即a3-,∴a-. ∴本题答案为a- 2.(2020精选模拟)在(1-x)51-x61-x71-x8的展开式中,含x3的项的系数是 ( ) A.74 B.121 C.-74 D.-121 【错误解答】 ∵(1-x)5、1-x6、1-x7、1-x8的展开式中,含x3的项的系数分别为C35、C36、C37、C38, ∴(1-x)51-x61-x71-x8的展开式中含x3的项的系数为C35C36C37C38121。∴选B。

【错解分析】在求某特定项的系数时,没有注意符号,实际上(1-x)5、1-x6、1-x7、1-x8的展开式子中含x3的项的系数分别为-C35、-C36、-C37、-C38,∴(1-x)51-x61-x71-x8的展开式中含x3的项的系数为-(C35C36C37C38)-121。

∴选D。

[正解二] ∴(1-x)51-x61-x71-x8∴展开式中含x3的项的系数为(1-x)5,1-x9的展开式中含x4的项的系数,为C45-C49-121。∴选D。

3.(2x-)9的展开式中,常数项为____________(用数字作答) 【错误解答】 (2x-)9的展开式的通项为 ∵,解得r6。

∴常数项为第7项,常数项为C69C3984。∴填84。

【错解分析】在写二项式的展开式的通项时,疏忽了系数和符号。实际上,(2x-)9的展开式中,通项应为 【正确解答】 (2x-)9的展开式的通项为 ∴常数为第7项,为23(-1)6C698C39672。∴填672。

4.(2020精选模拟)设n∈N*,则C1nC2n6C3n62Cnn6n-1____________. 【错误解答】 C1nC2n6C3n62Cnn6n-1为(16)n的展开式,缺少C0n这一项,∴原式为7n-1. ∴填7n-1. 【错解分析】(16)n的展开式应为C0nC1n6C2n62Cnn6n,原式中6的次数与之不相应。

【正确解答】 C1nC2n6C3n62Cnn6n-1 () 【特别提醒】 二项式定理的核心是通项公式,求二项展开式中的特定项或特定项的系数通常中从通项公式入手的,所以对通项的理解、记忆和应用是重点,二项式定