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专题 19 计数原理与二项式定理
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点1 两个计数原理
1、分类加法计数原理:完成一件事有两类不同方案.在第 1类方案中有m种不同的方法,
在第2类方案中有n种不同的方法,完成这件事共有N=m+n种不同的方法。
2、分步乘法计数原理:完成一件事需要两个步骤.做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方
法,完成这件事共有N=m·n种不同的方法。
3、两个计数原理的综合应用
如果完成一件事的各种方法是相互独立的,那么计算完成这件事的方法数时,使用分类计数原理.如
果完成一件事的各个步骤是相互联系的,即各个步骤都必须完成,这件事才告完成,那么计算完成这件事
的方法数时,使用分步计数原理.
知识点2 排列与组合
1、排列与排列数
(1)定义:从 个不同元素中取出 个元素排成一列,叫做从 个不同元素中取出 个元素的一
个排列.从 个不同元素中取出 个元素的所有排列的个数,叫做从 个不同元素中取出 个元素
的排列数,用符号 表示.(2)排列数的公式: .
特例:当 时, ;规定: .
(3)排列数的性质:① ;② ;③ .
2、组合与组合数
(1)定义:从 个不同元素中取出 个元素并成一组,叫做从 个不同元素中取出 个元素的一
个组合.从 个不同元素中取出 个元素的所有组合的个数,叫做从 个不同元素中取出 个元素
的组合数,用符号 表示.
(2)组合数公式及其推导
求从 个不同元素中取出 个元素的排列数 ,可以按以下两步来考虑:
第一步,先求出从这 个不同元素中取出 个元素的组合数 ;
第二步,求每一个组合中 个元素的全排列数 ;
根据分步计数原理,得到 ;
因此 .
这里 , ,且 ,这个公式叫做组合数公式.因为 ,所以组合数公式还可表
示为: .特例: .
注意:组合数公式的推导方法是一种重要的解题方法!在以后学习排列组合的混合问题时,一般都是
按先取后排(先组合后排列)的顺序解决问题.公式 常用于具体数字计算,
常用于含字母算式的化简或证明.
(3)组合数的主要性质:① ;② .
3、排列和组合的区别
(1)组合:取出的元素地位平等,没有不同去向和分工.
(2)排列:取出的元素地位不同,去向、分工或职位不同.
【注意】排列、组合都是研究事物在某种给定的模式下所有可能的配置数目问题,它们之间的主要区别在
于是否要考虑选出元素的先后顺序,不需要考虑顺序的是组合问题,需要考虑顺序的是排列问题.排列是
在组合的基础上对入选的元素进行排队,因此,分析解决排列组合综合问题的基本思维是“先组合,后排
列”.知识点3 二项式定理
1、二项式定理
(1)二项式定理: ,
(2)通项公式: ,表示展开式的第 项:,
(3)二项式系数:系数 (r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,
(4)两个常用的二项展开式:
①
(ab)n C
n
0anC
n
1an1b(1)rC
n
ranrbr(1)nC
n
nbn (nN*
)
②
(1x)n 1C
n
1xC
n
2x2C
n
rxrxn
2、二项式展开式中的最值问题
(1)二项式系数的性质:
①每一行两端都是 ,即 ;其余每个数都等于它“肩上”两个数的和,即 .
②对称性每一行中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即 .
(2)二项式系数的最大项
二项式系数先增后减中间项最大
①如果二项式的幂指数 是偶数,则中间一项 的二项式系数 最大;
②如果二项式的幂指数 是奇数,则中间两项 , 的二项式系数 , 相等且最大.
(3)系数的最大项
求 展开式中最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为 ,
设第 项系数最大,应有 ,从而解出 来.
3、二项展开式中的系数和问题
(1)二项式系数和令 ,则二项式系数的和为 ,
变形式 .
(2)奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和在二项式定理中,令 ,
则 ,
从而得到: .
(3)若 ,则
①常数项:令 ,得 .
②各项系数和:令 ,得 .重难点01 分组分配问题的解题思路
分组、分配问题是排列组合的综合问题,解题思想是先分组后分配
(1)分组问题属于“组合”问题,常见的分组方法有三种:
①完全均匀分组,每组元素的个数都相等;
②部分均匀分组,应注意不要重复;
③完全非均匀分组,这种分组不考虑重复现象.
(2)分配问题属于“排列”问题,常见的分配方法有三种:
①相同元素的分配问题,常用“挡板法”;
②不同元素的分配问题,利用分步乘法计数原理,先分组,后分配;
③有限制条件的分配问题,采用分类求解.
【典例1】(24-25高三上·江苏南通·开学考试)今年暑期档,全国各大院线推出多部精彩影片,其中比较
热门的有《异形:夺命舰》,《名侦探柯南》,《抓娃娃》,《逆行人生》,《姥姥的外孙》这5部,小
明和小华两位同学准备从这5部影片中各选2部观看,若两人所选的影片至多有一部相同,且小明一定选
看《名侦探柯南》,则两位同学不同的观影方案种数为( )
A.12 B.24 C.28 D.36
【答案】D
【解析】若两人所选影片均不同,此时小明先从除《名侦探柯南》中选择一部,
小华从剩余的3部中选择两部,此时共有 种方案,
若两人所选影片中,《名侦探柯南》相同,则两人从剩余4部中各选1部,有 种方案,
若两人所选影片中,不是《名侦探柯南》相同,相同的影片为4部中1部,有 种选择,
再给小华从剩余3部中选择一部,有 种选择,故共有 种方案,
综上,共有 种方案.故选:D
【典例2】(24-25高三上·安徽·开学考试)我国河流旅游资源非常丰富,夏季到景点漂流是很多家庭的最
佳避暑选择某家庭共6个人,包括4个大人,2个小孩,计划去贵州漂流.景点现有3只不同的船只可供他
们选择使用,每船最多可乘3人,为了安全起见,小孩必须要大人陪同,则不同的乘船方式共有 种.
【答案】348
【解析】①若6人乘坐3只船:
先将4个大人分成 三组有 种方法,然后将三组排到3只船有 种方法,
再将两个小孩排到3只船有 种方法,所以共有 种方法.
②若6人乘坐2只船:共有 种方法综上共有: 种方法.
故答案为:348
【典例3】(24-25高三上·重庆·开学考试)第41届全国青少年信息学奥林匹克竞赛 于2024
年7月 日在重庆市育才中学成功举办.在本次竞赛组织过程中,有甲、乙等5名育才新教师参加了
接待、咨询、向导三个志愿者服务项目,每名新教师只参加一个服务项目,每个服务项目至少有一名新教
师参加.若5名新教师中的甲、乙两人不参加同一个服务项目,则不同的安排方案有( )种
A.108 B.114 C.150 D.240
【答案】B
【解析】5名新教师按 分组有 种方法,按 分组有 种分法,
因此5名新教师的安排方案有 种,
当甲乙在同一组时,甲乙可视为1个人,即相当于4名教师的安排方案,有 种,
所以所求不同的安排方案有 (种).故选:B
【典例4】(24-25高三上·江西·月考)现有6个人计划在暑期前往江西省的南昌、九江、赣州、萍乡四个
城市旅游,每人都要从这四个城市中选择一个城市,且每个城市都有人选择,则至少有2人选择南昌的选
法种数为( )
A.420 B.660 C.720 D.1200
【答案】B
【解析】当有2人选择去南昌时,剩余4人的分配方式为 ,选法种数为: ,
当有3人选择去南昌时,剩余3人的分配方式为 ,选法种数为: ,
∴至少有2人选择南昌的选法种数为 .故选:B.
重难点02 涂色问题的解法
(1)根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理区域涂色问题的基本方法;
(2)根据共用了多少种颜色,分别计算出各种情形的种数,再利用分类计数原理求出不同的涂色方法种
数;
(3)根据某两个不相邻区域是否同色进行分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,再利用分类计数原理求出不同涂色方法种数.
【典例1】(23-24高三下·辽宁·模拟预测)为迎接元宵节,某广场将一个圆形区域分成 五个部
分(如图所示),现用4种颜色的鲜花进行装扮(4种颜色均用到),每部分用一种颜色,相邻部分用不
同颜色,则该区域鲜花的摆放方案共有( )
A.48种 B.36种 C.24种 D.12种.
【答案】A
【解析】满足条件的摆放方案可分为两类,
第一类 区域同色,且和其它区域不同色的摆放方案,
满足条件的方案可分四步完成,
第一步,先摆区域 有 种方法,
第二步,摆放区域 有3种方法,
第三步,摆放区域 有2种方法,
第四步,考虑到区域 不同色,且4种颜色都要用到,摆放区域 有1种方法,
由分步乘法计数原理可得第一类中共有 种方案,
第二类, 区域同色两类,且和其它区域不同色的摆放方案,
满足条件的方案可分四步完成,
第一步,先摆区域 有 种方法,
第二步,摆放区域 有3种方法,
第三步,摆放区域 有2种方法,
第四步,考虑到区域 不同色,且4种颜色都要用到,摆放区域 有1种方法,
由分步乘法计数原理可得第一类中共有 种方案,
根据分步加法计数原理可得该区域鲜花的摆放方案共有 种,故选:A.
【典例2】(23-24高三上·天津·月考)①一组数据 的第三四分位数为8;
②若随机变量 ,且 ,则 ;
③具有线性相关关系的变量 ,其线性回归方程为 ,若样本的中心 ,则 ;
④如图,现要用5种不同的颜色对某市的4个区县地图进行着色,要求有公共边的两个地区不能用同一种
颜色,共有180种不同的着色方法.以上说法正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】对于①:将数据从小到大排列为 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ,
所以 ,则第三四分位数为 ,故①错误;
对于②:因为 ,且 ,
所以 ,所以 ,故②正确;
对于③:因为线性回归方程为 ,且样本的中心 ,
所以 ,解得 ,故③正确;
对于④:首先涂I有 种,第二步涂II有 种,第三步涂III有 种,第四步涂IV有 种,
按照分步乘法计数原理可得一共有 种涂色方法,故④正确;故选:C
重难点03 求解形如(a+b)n(c+d)m的展开式问题的思路
(1)若n,m中一个比较小,可考虑把它展开得到多个,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展
开分别求解.
(2)观察(a+b)(c+d)是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.
(3)分别得到(a+b)n,(c+d)m的通项公式,综合考虑.
【典例1】(23-24高三下·江西·模拟预测) 的展开式中 的系数为 .
【答案】-105
【解析】因为 ,
而二项式 的展开式的通项 , .
所以 的展开式中 的项为 ,
其系数为-105,
故答案为:-105.【典例2】(23-24高三下·陕西西安·模拟预测) 的展开式的常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 的展开式的通项公式为 ,
所以 的展开式的项为
或 ,
令 时, ,
令 时, ,
所以 的展开式的常数项为 ,故选:A.
【典例3】(23-24高三下·广东广州·模拟预测)若 的展开式中, 项的
系数为−8,则 的最大值为 .
【答案】 /0.125
【解析】 ,
又 ,
故 ,
可由 分别提供 得到,
或者提供 得到,或者提供 得到,
故 项的系数为为 ,
故 ,即 ,
要使 最大,则 需为正数,
因此 ,故 ,当且仅当 时取等号,故答案为:
重难点04 二项展开式系数最大项的求法
如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为
A,A,…,A ,且第k项系数最大,应用 从而解出k来,即得.
1 2 n+1
【典例1】(23-24高三上·四川雅安·零模) 的展开式中,系数最小的项是( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
【答案】C
【解析】依题意, 的展开通项公式为 ,其系数为 ,
当 为奇数时, 才能取得最小值,
又由二项式系数的性质可知, 是 的最大项,
所以当 时, 取得最小值,即第6项的系数最小.故选:C.
【典例2】(23-24高三上·全江苏·期末)已知 的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的
取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 的展开式的通项为 ,
由题可知 ,解得 .故选:A
一、求解排列应用问题的六种常用方法
1、直接法:把符合条件的排列数直接列式计算;
2、优先法:优先安排特殊元素或特殊位置;
3、捆绑法:相隔问题把相邻元素看作一个整体与其他元素一起排列,同时注意捆绑元素的内部排列;
4、插空法:不相邻问题,先考虑不受限制的元素的排列,再将不相邻的元素插在前面元素排列的空当中;5、定序问题除法处理:对于定序问题,可先不考虑顺序限制,排列后再除以定序元素的全排列
6、间接法:正难则反、等价转化的方法
【典例1】(24-25高三上·福建泉州·月考)七位渔民各驾驶一辆渔船依次进湖捕鱼,甲、乙渔船要排在一起
出行,丙必须在最中间出行,则不同的排法有( )
A.96种 B.120种 C.192种 D.240种
【答案】C
【解析】由题意可知,丙排在第4位,则甲乙两人可能在第1、2或2、3或5、6或6、7位,
故不同的排法有 种.故选:C.
【典例2】(24-25高三上·广东·月考)甲、乙等6人围成一圈,且甲、乙两人相邻,则不同的排法共有(
)
A.6种 B.12种 C.24种 D.48种
【答案】D
【解析】因为由于环状排列没有首尾之分,
将n个不同元素围成的环状排列剪开看成n个元素排成一排,即共有 种排法,
由于n个不同元素共有n种不同的剪法,则环状排列共有 种排法.
甲、乙两人相邻而坐,可将此2人当作1人看,即5人围一圆桌,有 种坐法,
又因为甲、乙2人可换位,有2!种坐法,故所求坐法为 种.故选:D
【典例3】(24-25高三上·广东肇庆·月考)五个好朋友一起自驾外出游玩,他们都选择了同一款旅行包
(外观无明显区别),下车时,他们从后备箱中各随机地取一个旅行包,则甲、乙、丙三人都拿错旅行包
的概率为 .
【答案】
【解析】第一种情况,甲拿了乙或者丙的旅行包,有 种情况;
第二种情况,甲没有拿乙和丙的旅行包,有 种情况.
故所求的概率为 .
故答案为: .【典例4】(24-25高三上·江苏无锡·月考)随着杭州亚运会的举办,吉祥物“琮琮”、莲莲”、宸宸”火
遍全国.现有甲、乙、丙3位运动员要与“琮琮”、莲莲”、宸宸”站成一排拍照留念,则这3个吉祥物互
不相邻的排队方法数为 .(用数字作答)
【答案】144
【解析】由题意,甲、乙、丙3位运动员站成一排,有 种不同的排法,
在三位运动员形成的4个空隙中选3个,插入3个吉祥物,共有 种排法.
故答案为:144.
二、组合问题的常见类型与处理方法
(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;
“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中选取.
(2)“至少”或“至多”含有几个元素的题型:若直接法分类复杂时,逆向思维,间接求解.
【典例1】(23-24高三下·广西柳州·模拟预测)有4名医学毕业生到甲、乙、丙三所学校去应聘校医工作,
若每人至多被一所学校录用,每所学校至少录用其中1人,则所有不同的录用情况种数为( ) .
A.40种 B.60种 C.80种 D.120种
【答案】B
【解析】根据题意,分2种情况讨论:
①四人中有3人被录取,有 种不同的录用情况;
②四人都被录取,需要先将4人分为3组,再将分好的3组安排给3所学校,
有 种不同的录用情况;
所以共有 种不同的录用情况.故选:B.
【典例2】(24-25高三上·四川成都·开学考试)某高中运动会设有8个项目,甲、乙两名学生每人随机选取
3个项目,则至少选中2个相同项目的报名情况有( )
A.420种 B.840种 C.476种 D.896种
【答案】D
【解析】由题意可知,可以分两种情况,
第一种情况所选取3个项目恰有2个相同,
第一步,在8个项目中选取2项,共有 种,
第二步,甲在剩下的6个项目中选取1项,共有 种,
第三步,乙在剩下5个项目中选取1项,共有 种,
由分步乘法计算原理可知,共有 种;第二种情况所选取的3个项目完全相同,则有 种;
由分类加法计数原理可知,总情况一共有 种.故选:D
【典例3】(24-25高三上·浙江·模拟预测)天上有三颗星星,地上有四个孩子.每个孩子向一颗星星许愿,
如果一颗星星只收到一个孩子的愿望,那么该愿望成真,若一颗星星收到至少两个孩子的愿望,那么向这
颗星星许愿的所有孩子的愿望都无法成真,则至少有两个孩子愿望成真的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】四个孩子向三颗星星许愿,一共有 种可能的许愿方式.
由于四个人选三颗星星,那么至少有一颗星星被两个人选,
这两个人愿望无法实现,至多只能实现两个人的愿望,
所以至少有两个孩子愿望成真,只能是有两颗星星各有一个人选,一颗星星有两个人选,
可以先从四个孩子中选出两个孩子,让他们共同选一颗星星,其余两个人再选另外两颗星,
有 种情况,
所以所求概率为 .故选:C.
三、二项展开式中的特定项求解
二项展开式中的特定项,是指展开式中的某一项,如第n项、常数项、有理项等,求解二项展开式中的特
定项的关键点如下:
(1)求通项,利用(a+b)n的展开式的通项公式T =Can-rbr(r=0,1,2,…,n)求通项.
r+1
(2)列方程(组)或不等式(组),利用二项展开式的通项及特定项的特征,列出方程(组)或不等式(组).
(3)求特定项,先由方程(组)或不等式(组)求得相关参数,再根据要求写出特定项.
【典例1】(24-25高三上·江苏·模拟预测)二项式 中展开式中 项的系数为
【答案】
【解析】二项式的展开式的通项公式为 ,
令 ,所以 ,
所以二项式 中展开式中x项的系数为 .
故答案为: .【典例2】(23-24高三下·黑龙江大庆·三模)在 的展开式中,含 项的系数是 .
【答案】24
【解析】在 的展开式中, .
令 得 ,所以含 项的系数是 .
故答案为:24.
四、三项展开式中某些特定项的系数的求法
(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解.
(2)两次利用二项式定理的通项公式求解.
(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要
得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.
【典例1】(23-24高三下·湖南衡阳·一模) 的展开式中 的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 ,
项对应 , ,
项对应 系数为 ,故 展开后 系数为 .故选:D.
【典例2】(23-24高三下·河南·三模) 的展开式中, 的系数为 .(用数字作答)
【答案】6
【解析】 ,
的展开式通项为 , 的展开式通项为 ,
,
令 ,得 ,
所以 的系数为 .
故答案为:6五、二项式系数的和与各项的系数和问题
(1)系数和问题常用“赋值法”求解
赋值法是指对二项式中的未知元素赋值,从而求得二项展开式的各项系数和的方法.求解有关系数和
题的关键点如下:
①赋值,观察已知等式与所求式子的结构特征,确定所赋的值,常赋的值有:-1,0,1等.
②求参数,通过赋值,建立参数的相关方程,解方程,可得参数值.
③求值,根据题意,得出指定项的系数和.
(2)二项式系数和:(a+b)n的展开式中二项式系数的和为C+C+…+C=2n.
【典例1】(23-24高三下·福建福州·模拟预测)(多选)已知 ,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】对于A,令 ,即可得 ,可得A正确;
对于B,因为展开式中 代表一次项系数,
所以 的展开式中含有一次项 ,可得 ,即B错误;
对于C,令 ,即可得 ,
可得 ,所以C错误;
对于D,令 ,即可得 ,
得 ,得 ,即D正确.故选:AD
【典例2】(24-25高三上·四川成都·开学考试)若 ,则
.
【答案】【解析】令 ,得 ,
令 ,得 ,
则 ,
且 ,
故 .
故答案为: .
六、二项式系数最大与最小
二项式系数先增后减中间项最大
(1)如果二项式的幂指数 是偶数,则中间一项 的二项式系数 最大;
(2)如果二项式的幂指数 是奇数,则中间两项 , 的二项式系数 , 相等且最大.
【典例1】(23-24高三下·湖北·模拟预测)若 的二项展开式中,当且仅当第5项是二项式系数
最大的项,则其展开式中 的系数为( )
A.8 B.28 C.70 D.252
【答案】D
【解析】因为二项展开式中当且仅当第5项是二项式系数最大的项,
即二项式系数 中第5个即 最大,
所以由二项式系数的性质可知,展开式中共 项, ,
又 ,则 二项展开式的通项公式
, .
令 ,所以 的系数为 .故选:D.【典例2】(23-24高三下·浙江温州·三模)已知 , 和 的展开式中二项式系数的最
大值分别为 和 ,则( )
A. B.
C. D. 的大小关系与 有关
【答案】A
【解析】根据二项式系数的性质,最大的二项式系数出现在正中间的1项或正中间的2项.
即 , ,
所以 ,从而 .故选:A.
七、有关整除或求余的问题
利用二项式定理解决整除问题时要进行合理的变形,使被除数展开后的每一项都有除数的因式,要注意变
形的技巧.
【典例1】(24-25高三上·河南焦作·开学考试) 被10除的余数为 .
【答案】1
【解析】由题
,
因为 可以被10整除,
所以 被10除的余数为1.
故答案为:1.
【典例2】(23-24高三下·甘肃张掖·三模)已知今天是星期四,则 天后是( )
A.星期一 B.星期二 C.星期三 D.星期五
【答案】B
【解析】 ,
故
.
前面7项均能被7整除,则 被7整除余5,
故 天后是星期二.故选:B.易错点1 利用分步乘法原理计数,分步标准错误
点拨:仔细区分是“分类”还是“分步”是运用两个原理的关键.两个原理的区别在于一个与分类有关,一
个与分步有关.如果完成一件事有n类办法,这n类办法彼此之间是相互独立的,无论哪一类办法中的哪一
种方法都能单独完成这件事,求完成这件事的方法种数,就用分类加法计数原理;如果完成一件事需要分
成n个步骤,缺一不可,即需要依次完成n个步骤,才能完成这件事,而完成每一个步骤各有若干种不同
的方法,求完成这件事的方法种数,就用分步乘法计数原理.
【典例1】(24-25高三上·江苏南京·期中)甲、乙、丙、丁去听同时举行的3个讲座,每人可自由选择听
其中一个讲座,则恰好只有甲、乙两人听同一个讲座的种数为( )
A.6 B.12 C.18 D.24
【答案】A
【解析】甲乙两人听同一个讲座,方法数有 种,
丙丁两人听不同的讲座,方法数有 种,
所以恰好只有甲、乙两人听同一个讲座的种数为 种.故选:A
【典例2】(23-24高三下·浙江杭州·模拟预测)袋子中有数字“7”的卡片3张和数字“2”,“3”,“5”的
卡片各1张,从中任意取出4张卡片,最多能组成 个不同的四位数(用数字回答).
【答案】
【解析】如果取一张数字7的卡片,则数字2、3、5的卡片都要取出,则组成 个不同的四位数;
如果取两张数字7的卡片,则数字2、3、5的卡片要取出两张,则组成 个不同的四位数;
如果取三张数字7的卡片,则数字2、3、5的卡片要取出一张,则组成 个不同的四位数;
所以最多能组成 个不同的四位数.
故答案为: .
易错点2 数字排列中“0”的位置不明
点拨:对于数字排列问题,0是特殊的数字,在解题过程中往往会忽视0不在首位的特殊要求。
【典例1】(23-24高三下·四川雅安·三模)从 五个数字组成的没有重复数字的四位数中任取一个
数,则该数为偶数的概率为( )
A. B. C. D.【答案】C
【解析】若选择的4个数中有0,则没有重复数字的四位数有 个;
若选择的4个数中无0,则没有重复数字的四位数有 个;
所以没有重复数字的四位数共有 个.
若个位数为0,则没有重复数字的偶数有 个;
若个位数不为0,则没有重复数字的偶数有 个;
所以没有重复数字的四位数共有 个.
综上所述:该数为偶数的概率为 .故选:C.
【典例2】(23-24高三下·安徽·月考)从 中任意选1个数字,从 中任意选2个数字,得到没
有重复数字的三位数.在所组成的三位数中任选一个,则该数是偶数的概率为 .
【答案】
【解析】根据题意可知:若从 中任意选1个不为0的数字有 种选法,
从 中任意选2个数字有 种选法,
由选出的3个数字组成三位数有 !种组法,共 种方法,
其中偶数有 个;
若从 中选0,再从 中任意选2个数字有 种选法,
由选出的3个数字组成三位数有 种组法,共 种方法,
其中偶数有 个;
所以该数为偶数的概率为 .
故答案为:
易错点3 忽略二项式中的负号
点拨:在二项式定理(a-b)n的问题要注意b的系数为-1,展开求解释不要忽略。
【典例1】(23-24高三下·湖北武汉·模拟预测) 展开式中含 项的系数为( )
A.420 B. C.560 D.【答案】D
【解析】由题意知, 的二项展开式的通项公式为 ,
令 ,得 ,故含 项的系数为 .故选:D.
【典例2】(23-24高三下·四川德阳·模拟预测) 的展开式中,常数项为( )
A.60 B. C.120 D.
【答案】A
【解析】 的展开式的通项为
令 ,解得 ,
所以 的展开式中的常数项为 .故选:A
易错点4 混淆二项式系数与系数
点拨: 要注意二项展开式中二项式系数与某一项系数的区别. (a+b)n的展开式中第r+1项的系数是 ,
其值只与 有关,与 无个,系数是该项中的常数,在(a+b)n的展开式中,系数最大的项是中间项;
但当a,b的系数不是1时,系数最大的项的位置就不一定在中间,需要利用通项公式,根据系数的增减性
具体讨论而定.
【典例1】(23-24高三上·重庆渝中·月考)(多选)在二项式 的展开式中,下列说法正确的是
( )
A.第6项的二项式系数最大 B.第6项的系数最大
C.所有项的二项式系数之和为 D.所有项的系数之和为1
【答案】ACD
【解析】通项公式为 , ,
其二项式系数为 ,二项式 的展开式共 项,中间项的二项式系数最大,
故第6项的二项式系数 是最大的,故A正确;二项式系数和为 ,所以C正确;
令 得所有项的系数和为1,故D正确;
因为展开式中第六项的系数为负数,所以第六项的系数不可能为最大,故B选项错误,故选:
ACD.
【典例2】(23-24高三下·江西九江·三模)(多选)已知二项式 ,则( )
A.展开式中 的系数为45
B.展开式中二项式系数最大的项是第5项
C.展开式中各项系数之和为1
D.展开式中系数最大的项是第5项或第7项
【答案】AD
【解析】 ,当 时, ,系数为 ,故A正确;
由组合数性质可知,中间项系数 最大,
展开式中二项式系数最大的项是第6项,故B错误;
令 ,得展开式中各项系数之和为 ,故C错误;
当 为奇数时,系数为负数,当 为偶数时,系数为正数,
当 或 时,系数最大, 正确.故选:AD.