*Nếu giữa k phần tử được lấy ra từ A có vấn đề thứ tự thì phải chú ý : +Nếu vai trò các phần tử được lấy ra từ A như nhaunghĩa là các phần tử của A có cơ hội đồng đều trong sự lựa chọnth[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ:ĐẠI SỐ TỔ HỢP
I.CÁC SỐ TỔ HỢP - CHỈNH HỢP – HOÁN VỊ.
Bài 01:Cho tập A có 20 phần tử
a)Có bao nhiêu tập hợp con của A
b)Có bao nhiêu tập hợp con khác của A mà các phần tử là số chẵn?
Bài 02:Tìm các số âm trong dãy số x1,x2,…,xn,… với xn = ; 1,2,3,
4
143
2
4
P P
A
n n
n
Bài 03:Giải phương trình với ẩn số x (hoặc n):
a)P x.A x2 726(A x2 2.P x) ; b) 2 x1 48 ; c)
x
x C
1 4
24
x x
A
TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
1)CÁC ĐỊNH NGHĨA, KÝ HIỆU VÀ CÔNG THỨC:
a)Định nghĩa1:Cho tập hợp A có n phần tử (nN;n1),mỗi bộ gồm n phần tử của tập A sắp thứ tự (mỗi phần tử có mặt đúng một lần)gọi là một hoán vị của n phần tử đó
*Kí hiệu :Số hoán vị của n phần tử được kí hiệu là :Pn
*Công thức: P n 1.2.3 (n1).nn!
*Chú ý: 1! = 1 ; Qui ước 0!=1 ; (n-1)!.n = n!
b)Định nghĩa 2: Cho tập hợp A có n phần tử (nN;n1),mỗi bộ gồm k(kN)phần tử của tập A sắp thứ tự (mỗi phần tử có mặt đúng một lần);(1k n)gọi là một chỉnh hợp chập k của n phần tử của tập hợp A
*Kí hiệu: chỉnh hợp chập k của n phần tử kí hiệu là: k
n A
)!
(
! )
1 ) (
2 )(
1 (
k n
n k
n n
n n
A n k
*Chú ý: Nếu trong định nghĩa 2) ta lấy k = n thì trở lại định nghĩa 1) Vậy n n
c)Định nghĩa 3: Cho tập hợp A có n phần tử,mỗi tập hợp con của A có k phần tử (0k n) gọi là một tổ hợp chập k của n phần tử đã cho
*Kí hiệu:Số các tổ hợp chập k của n phần tử kí hiệu là k
n C
)!
(
!
k n k
n
C n k
n k
n k n k
1 11
2)NHỊ THỨC NIUTƠN VÀ CÁC CÔNG THỨC QUAN TRỌNG:
n k
k n k n n
n n n n
k
k k n k n n
b C b
a C b
a C a C b a C b
)
0
*Các công thức :a) Số hạng thứ k+1 của khai triển nhị thức là: n k k
n k n
T 1
n k
n n
n
C0 1 2 2 c) 0 1 2 3 (1) (1) n 0
n n k
n k n
n n
C
Trang 2d) x x x ; e) ; f)
C C
1 1
3
4 1
P A
P x x
x x
C2 1 132 2( 1)
Bài 04:Giải phương trình với ẩn số x (hoặc n):
1 3
1 4
1 2
12 x
x x
x
C
14 2
14
14x x 2 x
C C
n n n
n
e)C x1 6C x2 6C x3 9x2 14x ; f) 2 ( Khối D – 2002)
1 1
3 55
12 x x
2
1
Bài 05:Giải hệ phtrình : a) ; b) ; c)
80 2
5
90 5
2
y x y x
y x y x C A
C A
2 5
6
1 1
1
y x y
C
4 : 7 :
7 : 1 :
3 5 2 5
2 5 3 5
y x y x
y x y x C C
A A
Bài 06:Giải bất phương trình (ẩn x hoặc n là số nguyên dương):
C
C51 5
x A
1 3 1
3
14 n n
C P
d) 12 11 110 ; e) ; f)
n n n
96
143
3
5 4
n
n n
P
P
4
5 2
2 3
1 4
C
Bài 07:Chứng minh rằng :
a) 3 3 2 32 22 1(22 1)
2 4
4 2 2 2 2 0
n n
n
C
b) 2 2 trong đó n ; n > 1
2 4
2 2
n n
2 3
2 1
n n
n k
n k n k
C 2 1 2 2 k n
4
3 2 3
n n
n n
C
n k
n k n k
n k
C 3 1 3 2 3 3 k n
n k
n k n k
n k
n k
C 4 16 2 4 3 4 4 kn
Bài 08:Chứng minh các đẳng thức sau:
n n n
n
10
1 21 2 22 3 23 2 1 22 1 2
2
1
3 2
1
2 2
1 1
2
1
2
2 1 2 2 4
2 3
2 2
2 1
n n
n n
n n
n
C n
C n
C n
10 1
1 10 2
n m n m
n m
n m n m
C
2
2
n n
C
2 ) 1 (
)
1 (
2 3 1
n n
C
2 2
2 0
2n C n .C n n
n n
Bài 09:a)Tính In=1
0
) 1 ( x n dx
1
1 2 1
1
4
1 3
1 2
0
n
C n C
C C
C
n n n n
n n
Bài 10:a)Tính I =1
0
3 2
) 1
Trang 3CHUYÊN ĐỀ:ĐẠI SỐ TỔ HỢP
) 1 ( 3
1 2 3
3
1
12
1 9
1 6
1 3
n
C n C
C C
C
n n n n
n n
n
Bài 11:Bằng cách so sánh hệ số của xm trong hai vế của : m m m
x x
x) (1 ) (1 )2 1
Hãy chứng minh : m
m m
m m
C0 2 1 2 2 2 Bài 12:Dùng đẳng thức m n m n để chứng minh rằng :
x x
) (1 ) (1 ) 1
(
n m k m n m
k n m k
C 0 1 1 0
Bài 13:a)Tính I =1
0
19
) 1 ( x dx x
19 18
19 2
19 1
19 0
19
21
1 20
1
4
1 3
1 2
1
C C
C C
Bài 14:a)Với mỗi số tự nhiên n hãy tính tổng :s = n n
n n
n n
n C
C C
1
1
2 4
1 2 3
1 2 2
0
b) Tính tổng S = n trong đó n ; n > 2
n n n
n n
C1 2 2 3 3 4 4 (1) N
c) Tính tổng S = 1 12 23 1 1
3
n
n n p
n
p n
n n
n
n n
C
C n C
C p C
C C
C C
n n
n n
n
n C
C C
C
1
1 2
4
1 2 3
1 2 2
1
0
Bài 15: ( Khối D-2005)Tính giá trị của biểu thức M = ,biết rằng n thoả mãn đẳng
)!
1 (
3 3
4 1
n
A
thức :C n212C n22 2C n23 C n24 149 (với n là số nguyên dương,A n k là số chỉnh hợp
chập k của n phần tử, klà số tổ hợp chập k của n phần tử)
n C
II NHỊ THỨC NIUTƠN – XÁC ĐỊNH :HỆ SỐ ; SỐ HẠNG
Bài 01:Trong khai triển của thành đa thức (ak R),hãy tìm
10
3
2 3
1
10 9 9 1
0 a x a x a x
hệ số ak lớn nhất (0 k 10)
Bài 02:Tính hệ số của x25y10 trong khia triển 3 15
xy
x Bài 03:Tính các hệ số của x2 ; x3 trong khai triển của biểu thức : (x+1)5 + (x-2)7
Bài 04:a)Tìm x để trong khai triển của 6,có số hạng thứ tư bằng 200
12 1 lg
1
x x
b)Tìm x để trong khai triển của ,có số hạng thứ ba bằng 36.103
9 lg
7 2
1
x x x
c)Với giá trị nào của x thì trong khai triển của lg x5,có số hạng thứ ba bằng 106
x
x
Trang 4Bài 05:a)Trong khai triển của ,tìm số hạng mà a và b có số mũ như nhau
21
3
a
b b
a
b)Trong khai triển của nhị thức nsố hạng thứ ba có hệ số bằng 28
x
1 Tìm số hạng đứng giữa của khai triển đó ?
c)Tìm hệ số của x8 trong khai triển (1+x2-x3)9
Bài 06:a)Trong khai triển của nhị thức ,số hạng thứ ba có hệ số bằng 21 Tìm
n
a
a b a b
a
2 2
số hạng thứ tư của khai triển ?
b)Tìm số hạng thứ 13 của khai triển nếu hệ số của số hạng thứ ba của khai
m
x
x
3
1 9 triển bằng 105
Bài 07:a)Trong khai triển 2 ,hệ số của các số hạng thứ tư và thứ mười ba bằng nhau
m
x
a
Tìm số hạng không chứa x
b)Tìm số hạng không chứa x khi khai triển
10 4
1
x x
Bài 08:Khai triển (3x+2y-3)10 ta được một đa thức của hai biến x,y.Hãy tính tổng các hệ số của khai triển này
Bài 09:Tìm hệ số của số hạng thứ sáu của khai triển biểu thức M = (a+b)n nếu biết hệ số của số hạng thứ ba trong khai triển bằng 45
Bài 10:a)Tìm số hạng không chứa căn thức của khai triển nhị thức 5
3 3
2 b)Trong khai triển nhị thức thì ba hệ số đầu tiên tạo nên một cấp số cộng
n
x
4
2 1
Tìm các số hạng dạng hữu tỷ của khai triển ?
Bài 11:Khai triển đa thức :P(x)=(x+1)10+ (x+1)11+ (x+1)12 + (x+1)13+ (x+1)14 ra dạng :
P(x)= a0+a1x+a2x2+…+a14x14.Hãy xác định hệ số a10
Bài 12:(Khối A-2003)Tìm hệ số của số hạng chứa x8 trong khai triển nhị thức NiuTơn của : biết rằng (n là số nguyên dương , x > 0)
n x
3
1
) 3 ( 7
3 1
C n n n n
Bài 13:(Khối D-2003).Với n là số nguyên dương,gọi a3n-3 là hệ số của x3n-3 trong khai triển thành đa thức của (x2 + 1)n.(x+2)n.Tìm n để a3n-3 =26n
Bài 14:(Khối A-2002)Cho khai triển nhị thức :
n x n n
n x x
n n x
n x
n
n x n
n x x
C C
C
3 1
3 2
1 1 3
1 2
1 1 2
1 0 3
2
1
2 2
2
2 2
2 2
2
rằng trong khai triển đó 3 1 và số hạng thứ tư bằng 20n Hãy tìm n và x
5 n
Bài 15: (Khối D-2004)Tìm số hạng không chứa x trong khai triển nhị thức Niutơn của :
Trang 5CHUYÊN ĐỀ:ĐẠI SỐ TỔ HỢP
,với x>0
7
4
x x
Bài 16: (Khối A-2005)Tìm số nguyên dương n sao cho:
12 1 2.2 22 13.22 23 14.23 24 1 (2 1).22 22 11 2005
n n
n n
C
III ĐẾM – CHỌN :SỐ SỰ VIỆC,SỐ HIỆN TƯỢNG,SỐ ĐỒ VẬT.
PHƯƠNG PHÁP GIẢI: Thường lập luận để có thể coi mỗi sự việc mà ta phải đếm hoặc
chọn là việc lấy ra k phần tử từ một tập hợp A có n phần tử (k≤ n)
*Nếu k phần tử được lấy ra từ tập A không có vấn đềø thứ tự thì dùng số tổ hợp chập k của n phần tư của tập A
*Nếu giữa k phần tử được lấy ra từ A có vấn đề thứ tự thì phải chú ý :
+Nếu vai trò các phần tử được lấy ra từ A như nhau(nghĩa là các phần tử của A có cơ hội đồng đều trong sự lựa chọn)thì dùng số chỉnh hợp khi k< n và dùng hoán vị khi k = n + Nếu vai trò các phần tử được lấy ra từ A khác nhau thì lý luận bằng qui tắc đếm
Bài 01:Cho các chữ số 0,1,2,3,4,5,6,7.Có thể lập được bao nhiêu số gồm 10 chữ số được chọn từ 8 chữ số trên,trong đó có chữ số 6 có mặt đúng 3 lần ,các chữ số còn lại có mặt đúng một lần
Bài 02:Từ tập thể gồm 14 người,có 6nam và 8 nữ trong đó có An và Bình,người ta muốn chọn một tổ công tác gồm 6 người.Tìm số cách chọn trong mỗi trường hợp sau:
a)Trong tổ phải có cả nam lẫn nữ
b)Trong tổ có1 tổ trưởng,5 tổ viên,hơn nữa An và Bình đồng thời không có mặt trong tổ Bài 03:Cho các chữ số 0,1,2,3,4,5,6.Có thể lập được bao nhiêu số tự nhiên mà mỗi số có 5 chữ số khác nhau và trong đố nhâùt thiết phải có chữ số 5
Bài 04:Từ các chữ số 1,2,3,4,5,6 thiết lập tất cả các số có 6 chữ số khác nhau.Hỏi trong các số đã thiết lập được,có bao nhiêu số mà hai chữ số 1 và 6ø không đứng cạnh nhau
Bài 05:Trong một trận chung kết giải cờ vua đồng đội toàn trường có hai đội A và B tham dự, mỗi đội có 5 kỳ thủ.Ban giám khảo chọn từ mỗi đội 3 kỳ thủ để xếp thành 3 cặp thi đấu cùng lúc trong một lịch thi đấu (mỗi cặp gồm một kỳ thủ đội A gặp một kỳ thủ đội B trong một ván đấu).Hỏi có thể xếp được bao nhiêu lịch thi đấu khác nhau ?
Bài 06:Một lớp học có 10 học sinh nam và 120 học sinh nữ.Cần chọn ra 5 người trong lớp để đi làm công tác phong trào.Hỏi có bao nhiêu cách chọn nếu trong 5 người đó phải có ít nhất : a)02 học sinh nam và 02 học sinh nữ
b)01 học sinh nam và 01 học sinh nữ
Bài 07:a)Có bao nhiêu số tự nhiên gồm 6 chữ số đôi một khác nhau,trong đó có mặt chữ số 0 nhưng không có mặt chữ số 1
b) Có bao nhiêu số tự nhiên gồm 7 chữ số ,biết rằng chữ số 2 có mặt đúng hai lần,chữ
Trang 6c)Hỏi có tất cả có bao nhiêu số tự nhiên có 6 chữ số đôi một khác nhau mà trong số này luôn có hai chữ số 0 và1 ?
Bài 08:Cho tâp hợp A = 1,2,3,4,5,6
a)Có bao nhiêu số tự nhiên gồm 3 chữ số khác nhau được lấy từ tập A ?
b)Có bao nhiêu số tự nhiên nhỏ hơn 436 và gồm ba chữ số khác nhau được lấy từ A ? Bài 09:Cho 8 chữ số :0,1,2,3,4,5,6,7.Hỏi có thể lập được bao nhiêu số gồm 6 chữ số khác nhau từ các chữ trên trong đó nhất thiết phải có mặt chữ số 4
Bài 10:Trong số 16 học sinh có 3 học sinh giỏi,5 học sinh khá,8 học sinh trung bình.Có bao nhiêu cách chia số học sinh đó thành hai tổ mỗi tổ 8 người,sao cho ở mỗi tổ đều có học sinh giỏi và mổi tổ có ít nhất hai học sinh khá
Bài 11:Với các chữ số 1,2,3,4,5,6,7,8,9 có thể lập được bao nhiêu số chẵn có ba chữ số khác nhau và không lớn hơn 789
Bài 12:Với 10 chữ số từ 0 đến 9,có thể lập được bao nhiêu số tự nhiên chẵn có 4 chữ số mà các chữ số đó đều khác nhau
Bài 13:Có bao nhiêu cách sắp xếp 5 bạn học sinh A,B,C,D,E vào một chiếc ghế dài sao cho: a)Bạn C ngồi chính giữa
b)Hai bạn A và E ngồi ở hai đầu ghế
Bài 14:Trong một phòng có 2 bàn dài,mỗi bàn có 5 ghế Người ta muốn xếp chỗ ngồi cho 10 học sinh gồm 5 nam và 5 nữ.Hỏi có bao nhiêu cách sắp xếp chỗ ngồi nếu:
a)Các học sinh ngồi tuỳ ý
b)Các học sinh nam ngồi một bàn và các học sinh nữ ngồi một bàn
Bài 15:Cho tâp hợp các chữ số0,1,2,3,4,5,6.Hỏi có thể lập được bao nhiêu số có ba chữ số không chia hết cho 3 mà các chữ số trong mỗi số là khác nhau
Bài 16:Xếp 5 người trong đó có 2 nam ,3 nữ vào một chiếc ghế dài có 5 chỗ ngồi.Hỏi có bao nhiêu cách sắp xếp sao cho:
a)3 người nữ ngồi cạnh nhau?
b)Nam, nữ ngồi xen kẽ nhau?
Bài 17:Cho 5 chữ số 1,2,3,4,5.Tìm tổng của tất cả các số gồm 5 chữ số tạo bỡi các hoán vị của năm chữ số trên
Bài 18:Hỏi với 10 chữ số từ 0 đến 9 có thể lập được bao nhiêu số gồm 5 chữ số khác nhau Bài 19:Một nhóm học sinh gồm 10 nam và 5 nữ.Hỏi có bao nhiêu cách chọn trong mỗi trường hợp sau:
a)Ba học sinh trong nhóm
b)Ba học sinh trong nhóm trong đó có 2 nam và 1 nữ
Bài 20: a)Tìm số các máy điện thoại có 6 chữ số (có thể có)
b) Tìm số các máy điện thoại có 6 chữ số khác nhau
c) Tìm số các máy điện thoại có 6 chữ số với chữ số đầu tiên là 8
Bài 21:Xét tập hợp X = 1,2,3,4,5,6,7.Tìm các số tự nhiên gồm 5 chữ số lấy từ X sao cho:
a)Có chữ số đầu tiên là 3
b)Không tận cùng bằng chữ số 4
Trang 7CHUYÊN ĐỀ:ĐẠI SỐ TỔ HỢP
c)Cứ hai chữ số kề nhau thì khác nhau
d)Không được bắt đầu bằng 123
e)Các chữ số phân biệt
Bài 22:Tìm số các hoán vị của 7hsinh,biết rằng có3 hsinh được chỉ định phải đứng cạnh nhau Bài 23:Từ một lớp học có 40 học sinh ,cử ra một ban đại diện lớp gồm 5 học sinh.Trong đó: Một lớp trưởng,một lớp phó và ba uỷ viên.Hỏi có bao nhiêu cách lập ban đại diện
Bài 24:Trên giá sách có 30 tập sách.Có thể sắp xếp theo bao nhiêu cách khác nhau để có: a)Tập 1 và tập 2 đứng cạnh nhau
b)Tập 5 và tập 6 không đứng cạnh nhau
Bài 25:Tìm số đường chéo của một đa giác lồi n cạnh
Bài 26:Trong mặt phẳng có 10 điểm sao cho không có 3 điểm nào trong chúng là thẳng hàng Hỏi số tam giác có được chọn từ 10 điểm nêu trên ?
Bài 27:Một lớp học có 40 học sinh gồm 25 nam và 15 nữ.Có bao nhiêu cách chọn 4 học sinh sao cho :
a)Số học sinh nam hay nữ là tuỳ ý
b)Phải có 2 nam và 2 nữ
c)Phải có ít nhất 1 nữ
Bài 28:Từ tâp hợp X = 0,1,2,3,4,5có thể tạo bao nhiêu số tự nhiên gồm 8 chữ số sao cho chữ số
2 có mặt 3 lần,còn 5 chữ số còn lại có mặt đúng một lần
Bài 29:Trong mặt phẳng cho 10 đường thẳng và 10 đường tròn (phân biệt).Hãy tìm số giao điểm tối đa có thể có của chúng
Bài 30:Cho tập hợp A =0,1,2,3,4,hỏi có thể lập được bao nhiêu số tự nhiên có ba chữ số khác nhau và chia hết cho 3 ?
Bài 31(Khối B-2002)Cho đa giác đều A1A2…A2n (n≥ 2,nnguyên dương)nội tiếp trong đường tròn (O).Biết rằng số tam giác có các đỉnh là 3 trong 2n điểm A1,A2 ,…,A2n nhiều gấp 20 lần số hình chữ nhật có các đỉnh là 4 trong 2n điểm A1,A2 ,…,A2n ,tìm n ?
Bài 32:(Khối B-2004)Trong một môn học,thầy giáo có 30 câu hỏi khác nhau gồm 5 câu hỏi khó,10 câu hỏi trung bình,15 câu hỏi dễ.Từ 30 câu hỏi đó có thể lập được bao nhiêu đề kiểm tra,mỗi đề gồm 5 câu hỏi khác nhau,sao cho trong mỗi đề nhất thiết phải có đủ ba loại câu hỏi (khó,trung bình,dễ)và số câu hỏi dễ không ít hơn 2 ?
Bài 33: :(Khối B-2005)Một đội thanh niên tình nguyện có 15 người,gồm 12 nam và 3 nữ.Hỏi có bao nhiêu cách phân công đội thanh niên tình nguyện đó về giúp đỡ ba tỉnh miền núi,sao cho mỗi tỉnh có 4 nam và 1 nữ ?
Bài 34:Hỏi có tất cả có bao nhiêu số tự nhiên có 5 chữ số khác nhau mà tất cả các chữ số đều là số chẵn ?