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易错点 14 计数原理
易错点1.基本计数原理错误
(1)分类加法计数原理中,完成一件事的方法属于其中一类,并且只属于其中一
类.
(2)分步乘法计数原理中,各个步骤中的方法相互依存,步与步之间“相互独立,
分步完成”.
易错点2.排列与组合分辨不清
1.排列与组合的概念
名称 定义
并按照一定的顺序排成一列,称为从n
排列
从n个不同对象中取出 个不同对象中取出m个对象的一个排列
m(m≤n)个对象 并成一组,称为从n个不同对象中取出
组合
m个对象的一个组合
2.排列数与组合数
(1)从n个不同对象中取出 m(m≤n)个对象的所有排列的个数,称为从 n个不同
对象中取出m个对象的排列数,用符号A表示.
(2)从n个不同对象中取出 m(m≤n)个对象的所有组合的个数,称为从 n个不同
对象中取出m个对象的组合数,用符号C表示.
3.排列数、组合数的公式及性质
(1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=.
公式 (2)C==
=(n,m∈N*,且m≤n).特别地C=1
(1)0!=1;A= n ! .
性质
(2)C=C;C+C=C
易错点3.二项式定理相关公式和性质错误
1.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n= C a n + C a n - 1 b + … + C a n - k b k + … + C b n (n∈N*);
(2)通项公式:T = C a n - k b k,它表示第 k + 1 项;
k+1(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C,C,…,C.
2.二项式系数的性质
性质 性质描述
对称性 与首末等距离的两个二项式系数相等,即 C = C
二项式系 当k<(n∈N*)时,是递增的
增减性
数C 当k>(n∈N*)时,是递减的
二项式 当n为偶数时,中间的一项 取得最大值
系数最大值
当n为奇数时,中间的两项 与 相等且取得最大值
3.各二项式系数和
(1)(a+b)n展开式的各二项式系数和:C+C+C+…+C= 2 n .
(2)奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即C+C+C+…=
C+C+C+…= 2 n - 1 .
1.北京某大学为第十八届四中全会招募了 名志愿者(编号分别是 , ,…, 号),
现从中任意选取 人按编号大小分成两组分配到江西厅、广电厅工作,其中三个编号较小
的人在一组,三个编号较大的在另一组,那么确保 号、 号与 号同时入选并被分配到
同一厅的选取种数是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】要“确保6号、15号与24号入选并分配到同一厅”,则另外三人的编号或都小于
6或都大于24,
根据分类加法计数原理可得选出的情况有 种,
然后将选出的两组进行全排列对应江西厅、广电厅,故确保 号、 号与 号同时入选并
被分配到同一厅的选取种数是 .
故选:C.
2.已知 的展开式的各项系数之和为81,则 ( )A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【详解】由题意,令 得: ,解得: .
故选:B
3.电视台在电视剧开播前连续播放6个不同的广告,其中4个商业广告2个公益广告,现
要求2个公益广告不能连续播放,则不同的播放方式共有( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】先排4个商业广告,则 ,即存在5个空,再排2个公益广告,则 ,故总排法:
,
故选:A.
4. 的展开式中, 的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】 的展开式的通项是 ,( )
由题意, ,
因此, 的系数是 .
故选:B.
5.佳木斯市第一中学校为了做好疫情防控工作,组织了6名教师组成志愿服务小组,分配
到东门、西门、中门3个楼门进行志愿服务.由于中门学生出入量较大,要求中门志愿者人
数不少于另两个门志愿者人数,若每个楼门至少分配1个志愿服务小组,每个志愿服务小
组只能在1个楼门进行服务,则不同的分配方法种数为( )
A.240 B.180 C.690 D.150
【答案】A
【详解】第一种情况,当中门的志愿者有3人时,其他两个门有1个门1人,1个门2人,
有 种,
第二种情况,当中门有2人时,其他两个门也分别是2人, 种,
第三种情况,当中门有4人时,其他两个们分别1人,有 种,
所以不同的分配方法种数是 .
故选:A1.有甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,
则不同排列方式共有( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
【答案】B
【详解】因为丙丁要在一起,先把丙丁捆绑,看做一个元素,连同乙,戊看成三个元素排
列,有 种排列方式;为使甲不在两端,必须且只需甲在此三个元素的中间两个位置任选一
个位置插入,有2种插空方式;注意到丙丁两人的顺序可交换,有2种排列方式,故安排
这5名同学共有: 种不同的排列方式,
故选:B
2.若 ,则 ( )
A.40 B.41 C. D.
【答案】B
【详解】令 ,则 ,
令 ,则 ,
故 ,
故选:B.
3.现从4名男生和3名女生中,任选3名男生和2名女生,分别担任5门不同学科的课代
表,则不同安排方法的种数是( )
A.12 B.120 C.1440 D.17280
【答案】C
【详解】首先从4名男生和3名女生中,任选3名男生和2名女生,共有 种情况,
再分别担任5门不同学科的课代表,共有 种情况.
所以共有 种不同安排方法.
故选:C
4. 的二项展开式中,所有项的二项式系数之和是( )
A.0 B. C. D.32
【答案】D
【详解】 的二项展开式中所有项的二项式系数之和为故选:D
5.某值日小组共有5名同窗,假设任意安排3名同窗负责教室内的地面卫生,其余2名同
窗负责教室外的走廊卫生,那么不同的安排方式种数是( )
A.10 B.20 C.60 D.100
【答案】A
【详解】从5人当选取3人负责教室内的地面卫生,共有 种安排方式.(选取3人
后剩下2名同窗干的活就定了)
故选:A
一、单选题
1.下列不属于 的展开式的项的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由二项式定理可知, ,故 不是展开式的项.
故选:B
2. 的展开式中, 项的系数是( )
A.30 B.30 C.60 D.60
【答案】C
【详解】由题意 ,当 时, 项的系数是
故选:C
3.2022年北京冬季奥运会期间,从3名男志愿者和2名女志愿者中选4名去支援“冰壶”
“花样滑冰”“短道速滑”三项比赛志愿者工作,其中冰壶项目需要一男一女两名,花样
滑冰和短道速滑各需要一名,男女不限.则不同的支援方法的种数是( )
A.36 B.24 C.18 D.42
【答案】A
【详解】第一步从3名男志愿者和2名女志愿者各选一名志愿者去支援冰壶项目,选法共
有 种;
第二步从剩余的3人中选一人去支援花样滑冰,选法共有 种;
第三步从剩余的2人中选一人去支援短道速滑,选法共有 种;
依据分步乘法计数原理可知,不同的支援方法的种数是 ,故选: .
4.已知 的二项展开式中,第三项与第 项的二项式系数和为84,则第四项的系
数为( )
A.280 B.448 C.692 D.960
【答案】B
【详解】由题, ,
因为第三项与第 项的二项式系数和为84,所以 ,即 ,
所以 ,解得 ,
所以第四项的系数为 ,
故选:B
5.甲、乙、丙、丁、戊五名志愿者去 三个不同的小区参加新冠疫情防控志愿服务,
每个小区至少去1人,每人只去1个小区,且甲、乙去同一个小区,则不同的安排方法有
( )
A.28 种 B.32 种 C.36 种 D.42 种
【答案】C
【详解】将甲、乙看成一个元素A,然后将A、丙、丁、戊四个元素分为3组,共有
种,再将3组分到3个不同小区有 种,所以满足条件的安排方法共有
种.
故选:C
6.现从男、女共8名学生中选出2名男生和1名女生分别参加学校“资源”“生态”和
“环保”三个夏令营活动,已知共有90种不同的方案,那么男、女学生的人数分别是(
)
A.2,6 B.3,5 C.5,3 D.6,2
【答案】B
【详解】设男生有 人,则女生有 人,且 .
由题意可得 ,即 ,得 ,故 ,
即男、女学生的人数分别是3,5.
故选:B.
7.为贯彻落实《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》精神,加
强义务教育教师队伍管理,推动义务教育优质均衡发展,安徽省全面实施中小学教师“县
管校聘”管理改革,支持建设城乡学校共同体.2022年暑期某市教体局计划安排市区学校的6名骨干教师去4所乡镇学校工作一年,每所学校至少安排1人,则不同安排方案的总数为
( )
A.2640 B.1440 C.2160 D.1560
【答案】D
【详解】6人分组有2种情况:2211,3111,
所以不同安排方案的总数为 .
故选:D.
8.某小区共有3个核酸检测点同时进行检测,有6名志愿者被分配到这3个检测点参加服
务,6人中有4名“熟手”和2名“生手”,1名“生手”至少需要1名“熟手”进行检测
工作的传授,每个检测点至少需要1名“熟手”,且2名“生手”不能分配到同一个检测
点,则不同的分配方案种数是( )
A.72 B.108 C.216 D.432
【答案】C
【详解】根据题意,可先把4名“熟手”分为人数为 的三组,再分配到3个检测点,
共有 种分法,然后把2名“生手”分配到3个检测点中的2个,有 种分法,
所以共有 种不同的分配方案.
故选:C.
二、多选题
9. 的展开式中,下列结论正确的是( )
A.展开式共6项
B.常数项为160
C.所有项的系数之和为729
D.所有项的二项式系数之和为64
【答案】BCD
【详解】 展开式的总项数是7,A不正确;
展开式的通项公式为 ,
令 得 ,常数项为 ,B正确;取 得 展开式的所有项的系数之和为 ,C正确;
由二项式系数的性质得 展开式的所有项的二项式系数之和为 ,D正确.
故选:BCD.
10.信息技术编程中会用到“括号序列”,一个括号序列是由若干个左括号和若干个右括
号组成.合法括号序列可以按如下方式定义:①序列中第一个位置为左括号;②序列中左
括号与右括号个数相同;③从序列第一个位置开始任意截取一个连续片段,该片段中左括
号的个数不少于右括号的个数.例如()(())和()()都是合法括号序列,而
())(,)()和())(()都不是合法括号序列.一个合法括号序列中包含的左括
号和右括号的个数之和称为该序列的长度.若A和B都是括号序列,则AB表示将B拼接
在A后得到的括号序列.根据以上信息,下列说法中正确的是( )
A.如果A,B是合法括号序列,则 也是合法括号序列
B.如果 是合法括号序列,则A,B一定都是合法括号序列
C.如果 是合法括号序列,则A也是合法括号序列
D.长度为8的合法括号序列共有14种
【答案】AD
【详解】出题意知如果A,B是合法括号序列,则 也是合法括号序列,A正确;
对于B,AB为(())()为合法括号序列,但取A为((,B为))()显然都不是合法
括号序列,故B错误;
对于C, 如果 是合法括号序列,比如()()为合法括号序列,
但A为)(,不是合法括号序列,故C错误;
对于D选项,由题意知第一个位置为左括号,最后一个位置为右括号,
分类考虑:(1)当前4个位置都为左括号时,则后4个位置都为右括号,故满足条件序列
有1个;
(2)当前4个位置有3个左括号时,则第2,3,4个位置任取两个位置是左括号,第5,
6,7个位置任取一个位置是右括号,故满足条件序列共有 个;
(3)当前4个位置有2个左括号时,
则第2或第3个位置为左括号,第5个位置一定为左括号,第6,7个位置有一个为左括号,
满足条件序列共有 个,综上,共有 个,D正确,
故选:AD.
三、解答题
11.A,B,C,D,E五人站成一排.(1)A,B两人相邻的不同排法有多少种?
(2)A,B,C两两不相邻的排法有多少种?
(3)A,B都与C相邻的不同排法种数有多少种?
(4)A,B,C顺序一定的排法有多少种?
【答案】(1)
第一步:将 , 全排列有: 种不同的排法;
第二步:将 , 看成一个整体再与 , , 全排列有: 种;
由分步计数原理得,共有 种不同的排法.
(2)
第一步:将 , 全排列有: 种不同的排法;
第二步:将 , , 全排列进 , 形成的三个空中有: 种;
由分步计数原理得,共有 种不同的排法.
(3)
第一步:将 , 排列在 的两旁有: 种不同的排法;
第二步:将 , , 看成一个整体再与 , 全排列有: 种;
由分步计数原理得,共有 种不同的排法.
(4)
因为 , , 顺序一定,则只需将 , 位置找到并排好即可,则有: 种
不同的排法.
12.已知 的展开式中所有项的系数和是243.
(1)求n的值,并求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求 值.
【答案】(1)
由题意,令 有 ,解得 ,故展开式中二项式系数中最大的为
,为第3项 与第4项 ,即展开式中二
项式系数最大的项为 与
(2)
由(1) ,即求 ,
,故令 有
,故