专题八 二项式定理与数学归纳法(理)[江苏卷 5 年考情分析]本部分内容在高考中基本年年都考,并以压轴题形式考查
2014 年考复合函数求导和数学归纳法;2015 年主要考查计数原理,又涉及到数学归纳法;2016 年考查组合数及其性质等基础知识,考查考生的运算求解能力和推理论证能力;2017 年考查概率分布与期望及组合数的性质,既考查运算能力,又考查思维能力
2018 年考查计数原理,考查考生的运算求解能力和推理论证能力.近几年高考对组合数的性质要求较高,常与数列、集合、不等式、数学归纳法等知识交汇考查. 第一讲 计数原理与二项式定理题型(一)计数原理的应用 主要考查两个计数原理在集合或数列中的应用
[典例感悟][例 1] (2018·江苏高考)设 n∈N*,对 1,2,…,n 的一个排列 i1i2…in,如果当 sit,则称(is,it)是排列 i1i2…in的一个逆序,排列 i1i2…in的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对 1,2,3 的一个排列 231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列 231的逆序数为 2
记 fn(k)为 1,2,…,n 的所有排列中逆序数为 k 的全部排列的个数.(1)求 f3(2),f4(2)的值;(2)求 fn(2)(n≥5)的表达式(用 n 表示).[解] (1)记 τ(abc)为排列 abc 的逆序数,对 1,2,3 的所有排列,有τ(123)=0,τ(132)=1,τ(213)=1,τ(231)=2,τ(312)=2,τ(321)=3,所以 f3(0)=1,f3(1)=f3(2)=2
对 1,2,3,4 的排列,利用已有的 1,2,3 的排列,将数字 4 添加进去,4 在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此 f4(2)=f3(2)+f3(1)+f3(0)=5
(2)对一般的 n(n≥4)的情形,逆序数为 0 的排列只