1、高二数学选修2-3复习莆田四中 陈冠峰第一章计数原理第二章统计与概率计数原理 加法原理 乘法原理联系区别一完成一件事情共有n类办法,关键词是“分类”完成一件事情,共分n个步骤,关键词是“分步”区别二每类办法都能独立完成这件事情。每一步得到的只是中间结果,任何一步都不能能独立完成这件事情,缺少任何一步也不能完成这件事情,只有每个步骤完成了,才能完成这件事情。分类计数原理和分步计数原理,回答的都是关于完成一件事情的不同方法的种数的问题。区别三各类办法是互斥的、并列的、独立的各步之间是相关联的1.分类计数与分步计数原理的区别和联系:2.排列:说明:1、元素不能重复。n个中不能重复,m个中也不能重复。
2、2、“按一定顺序”就是与位置有关,这是判断一个问题是否是排列问题的关键。3、mn时的排列叫选排列,mn时的排列叫全排列。4、为了使写出的所有排列情况既不重复也不遗漏,最好采用“树形图”、列表等。计数原理(1)排列数公式一:(1)(2)(1)(,*,)mnAn nnnmm nNmn当mn时,(1)(2)3 2 1nnAn nnn个不同元素的全排列公式:!nnAn(2)排列数公式二:!()!mnnAnm说明:1、排列数公式的第一个常用来计算,第二个常用来证明。为了使当mn时上面的公式也成立,规定:0!1计数原理(3)基本的解题方法:()有特殊元素或特殊位置的排列问题,通常是先排特殊元素或特殊位置,
3、称为优先处理特殊元素(位置)法(优待法);特殊元素,特殊位置优先安排策略()某些元素要求必须相邻时,可以先将这些元素看作一个元素,与其他元素排列后,再考虑相邻元素的内部排列,这种方法称为“捆绑法”;相邻问题捆绑处理的策略()某些元素不相邻排列时,可以先排其他元素,再将这些不相邻元素插入空挡,这种方法称为“插空法”;不相邻问题插空处理的策略计数原理一般地,从n个不同元素中取出m(mn)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合排列定义:一般地,从n个不同元素中取出m(mn)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个排列.共同点:都要“从n个不同
4、元素中任取m个元素”不同点:排列与元素的顺序有关,而组合则与元素的顺序无关.3.组合计数原理(1)组合数:(2)组合数公式:(1)(2)(1)!mmnnmmAn nnnmCAm!()!mnnCm nm01.规定:nCmn mnnCC注:1性质1作用:化简运算,性质2作用:恒等变形2性质2公式特征:下标相同而上标差1的两个组合数之和,等于下标比原下标多1而上标与原组合数上标较大的相同的一个组合数11mmmnnnCCC性质2性质1(3)组合数性质:计数原理(4)排列组合综合应用不同元素至少问题:(1)排除法(2)先分类后分步分堆问题:均分无序、均分有序、不均分、部分均分。先分堆后排列相同元素至少问
5、题:隔板法涂色问题:相邻最多的区域入手,分类讨论!手套问题:先取双、后取只多面手问题:Venn图,依据多面手部分分类讨论!定序问题:除法。计数原理(1)二项式定理及结构特征nnnrrnrnnnnnnnnbCbaCbaCbaCaCba222110)((2)二项式系数与项系数不同rrnrnbaC 作用:求任一项;求某一项系数(3)通项公式Tr+1=nnnrrnnnnnxCxCxCxCCx2210)1((4)定理特例4.二项式定理有理项、常数项等计数原理各二项式系数的和:nnnnnnCCCC2210 奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和:531420nnnnnnCCCCCC(5)二项式系数性
6、质注意点(2)求二项展开式系数和,常常得用赋值法,设二项式中的字母为1或-1,或0,得到一个或几个等式,再根据结果求值(1)注意二项式定理的正用,逆用及活用对称性:与首末两端等距离的两项的二项式系数相等。系数最大的项?计数原理例:在(3x-2y)20的展开式中,求系数最大的项;解:设系数绝对值最大的项是第r+1项.则2011912020201211202032323232rrrrrrrrrrrrCCCC 即即 3(r+1)2(20-r)得得 2(21-r)3r所以当所以当r=8时,系数绝对值最大的项为时,系数绝对值最大的项为227855r812812892032TCx y计数原理(5)二项式系
7、数其他应用求和问题整除问题三项式展开问题:转化思想将三项式展开转化为二项式展开。计数原理统计与概率123,ixxxxx1x2xipp1p2pi为随机变量x的概率分布列,简称x的分布列.则称表设离散型随机变量可能取的值为3.定义:概率分布(分布列)注:离散型随机变量的分布列具有下述两个性质(1)0,1 2 3ipi ,123(2)1ppp统计与概率4.常见分布统计与概率统计与概率在一次试验中某事件发生的概率是p,那么在n次独立重复试验中这个事件恰发生x次01knp于是得到随机变量的概率分布如下:00nnC p q111nnC p q kkn knC p q 0nnnC p q随机变量服从二项分布
8、,记作 ,其中n,p为参数,并记P(=k)=(1)(;,)kkn knC ppb k n p (,)Bn p 其中q=1-p,k=0,1,2,3n(3)二项分布统计与概率5.数学期望的定义:一般地,随机变量 的概率分布列为 则称1122iinnEx px px px p 为 的数学期望或均值,简称为期望.它反映了离散型随机变量取值的平均水平.P1x2xnx1p2pnp ixip结论1:则则 ;,ab若若EaEb结论2:若:若B(n,p),则,则E=np.根据定义可推出下面两个结论:统计与概率6.离散型随机变量取值的方差和标准差:22211()()()iinnDxEpxEpxEp 则称为随机变量
9、x的方差.21()niiixEp 一般地,若离散型随机变量x的概率分布列为:P1xix2x1p2pipnxnp 称D 为随机变量x的标准差.统计与概率7.正态分布22()21()2xf xe(,)x (1)正态曲线表达式:函数式中的实数、(0)是参数,分别表示总体的平均数与标准差,称f(x)的图象称为正态曲线.XY统计与概率21,0((,(,+)(1)当 =时,函数值为最大.(3)的图象关于 对称.(2)的值域为 (4)当 时 为增函数.当 时 为减函数.)(xf)(xfxxx)(xf)(xf222)(21)(xexf),(x=x(2)正态曲线性质:XY统计与概率222)(21)(xexf),
10、(x(2)正态曲线性质:XY(6)当一定时,曲线的形状由确定.越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散;越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中.(5)当 x时,曲线下降.并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近.统计与概率(3)标准正态分布(4)转化为标准正态分布()0.6826,(22)0.9544,(33)0.9974.PXPXPX特别地有统计与概率8.独立性检验2 22 2n n(a ad d-b bc c)K K=(a a+b b)(c c+d d)(a a+c c)(b b+d d)作为检验在多大程度上可以认为“两个变量有关系”的标准。统计与概率y1y2总
11、计x1aba+bx2cdc+d总计a+cb+da+b+c+d9.回归直线方程(1)基本步骤1.画出散点图;2.求出回归方程;3.利用相关系数或数据进行分析.1.相关系数的变化范围为-1,1.2.相关系数可较好地反映变量的相关性及正相关或负相关,3.当|r|接近于1时说明两变量的相关性较强,当|r|接近于0时说明两变量的相关性较弱。(2)相关系数统计与概率 1.四种命题及其关系 原命题 若 p 则 q 逆命题 若 q 则 p 否命题若 p 则 q 逆否命题若 q 则 p互逆互逆互否互否互为逆否常用逻辑用语例例 若若m0m0或或n0n0,则,则m+n0.m+n0.写出其逆命题、否命题、逆否命写出其
12、逆命题、否命题、逆否命题,并分别指出其真假题,并分别指出其真假.(真)(真)(真)(真)(假)(假)小结:在判断四种命题的真假时,只需判断两种命题的真假小结:在判断四种命题的真假时,只需判断两种命题的真假.因为逆命题与否命题真假等价,逆否命题与原命题真假等价因为逆命题与否命题真假等价,逆否命题与原命题真假等价.解:逆命题:若m+n0,则m0或n0.否命题:若m0且n0,则m+n0.逆否命题:若m+n0,则m0且n0.常用逻辑用语 2.充分必要条件pq则p是q的充分条件q是p的必要条件命题p与q的条件关系通常有四种p q p是q的充要条件;p q p是q的充分不必要条件;p q p是q的必要不充
13、分条件;p q P是q的既不充分也不必要条件;确定条件是什么,结论是什么确定条件是结论的什么条件可按以下三个步骤进行:尝试从条件推导结论,从结论推导条件常用逻辑用语(1)p是q的充分不必要条件,从集合的角度理解充要条件(3)若p是q的充要条件,Q QP P1)(2)若p是q的必要不充分条件,P PQ Q2)(4)若p是q的既不充分也不必要条件设p、q对应的集合分别为P、Q.P =QP =Q3 )P PQ Q4)常用逻辑用语常用逻辑用语例:已知p:|x+1|2,q:x25x6,则p是q的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既非充分又非必要条件3.含有逻辑联结词的命题的真假关系:(真-,假-)常用逻辑用语注:命题的否定即p,它是对命题p的全盘否定,与p的否命题有本质的区别,二者不能混为一谈.常用逻辑用语4.含有全称(特称)量词的命题的否定结论:全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题THANK YOUFOR YOUR ATTENTION