高二数学分类计数原理和分步计数原理2
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专题26 分类加法计数原理与分步乘法计数原理一、单选题1.(2020·湖北省高二期中)将3名防控新冠疫情志愿者全部分配给2个不同的社区服务,不同的分配方案有()A.12种B.9种C.8种D.6种2.(2020·山东省高二期中)现有高一学生5名,高二学生4名,高三学生3名.从中任选1人参加市团委组织的演讲比赛,有多少种不同的选法()A.60 B.45 C.30 D.123.(2020·广东省湛江二十一中高二开学考试)有不同的语文书9本,不同的数学书7本,不同的英语书5本,从中选出不属于同一学科的书2本,则不同的选法有()A.21种B.315种C.153种D.143种4.(2020·浙江省宁波诺丁汉附中高二期中)教学大楼共有五层,每层均有两个楼梯,由一层到五层的走法有()A.10种B.52种C.25种D.42种5.(2020·天津大钟庄高中高二月考)四大名著是中国文学史上的经典作品,是世界宝贵的文化遗产.在某学校举行的“文学名著阅读月”活动中,甲、乙、丙、丁、戊五名同学相约去学校图书室借阅四大名著《红楼梦》、《三国演义》、《水浒传》、《西游记》(每种名著至少有5本),若每人只借阅一本名著,则不同的借阅方案种数为()A.54B.45C.·45C D.45A6.(2020·宁夏回族自治区宁夏育才中学高二开学考试(理))如图,某城市中,M、N两地有整齐的道路网,若规定只能向东或向北两个方向沿途中路线前进,则从M到N不同的走法共有()A.10 B.13 C.15 D.257.(2020·吉林省长春市实验中学高二期中(理))某市汽车牌照号码可以上网自编,但规定从左到右第二个号码只能从字母B、C、D中选择,其他四个号码可以从0~9这十个数字中选择(数字可以重复),某车主第一个号码(从左到右)只想在数字3、5、6、8、9中选择,其他号码只想在1、3、6、9中选择,则他的车牌号码可选的所有可能情况有()A.180种B.360种C.720种D.960种8.(2020·江苏省高二期中)由0,1,2,3,5组成的无重复数字的五位偶数共有()A.36个B.42个C.48个D.120个9.(2020·北京十二中高二月考(理))将数字1,1,2,2,3,3排成三行两列,要求每行的数字互不相同,每列的数字也互不相同,则不同的排列方法共有()A.12种B.18种C.24种D.36种10.(2020·江西省高三三模(理))在明代珠算发明之前,我们的先祖从春秋开始多是用算筹为工具来记数、列式和计算.算筹实际上是一根根相同长度的小木棍,算筹有纵式和横式两种,如图是利用算筹表示1~9的数字,表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,例如,137可以用7根小木棍表示“”,则用6根小木棍(要求用完6根)能表示不含“0”且没有重复数字的三位数的个数是()A.12B.18C.24D.2711.(2020·北京市鲁迅中学高二月考)算筹是在珠算发明以前我国独创并且有效的计算工具,为我国古代数学的发展做出了很大贡献.在算筹计数法中,以“纵式”和“横式”两种方式来表示数字,如图:表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空,如图:如果把5根算筹以适当的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示的三位数的个数为()A.46B.44C.42D .4012.(2018·浙江省高三三模)三位数中,如果百位数字、十位数字、个位数字刚好能构成等差数列,则称为“等差三位数”,例如:147,642,777,420等等.等差三位数的总个数为( )A .32B .36C .40D .45二、填空题13.(2020·四川省泸县第二中学高二期中(理))已知某种新产品的编号由1个英文字母和1个数字组成,且英文字母在前,数字在后.已知英文字母是A ,B ,C ,D ,E 这5个字母中的1个,数字是1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字中的一个,则共有__________个不同的编号(用数字作答).14.(2020·汪清县汪清第六中学高二期中(理))现有4种不同颜色要对如图所示的四个部分进行着色,要求有公共边界的两块不能用同一种颜色,则不同的着色方法种数为__________.15.(2018·浙江省高三月考)用黑白两种颜色随机地染如图所示表格中6个格子,每格子染一种颜色,并且从左往右数,不管数到哪个格子,总有黑色格子不少于白色格子的染色方法种数为________.16.(2020·山东省高二期中)用0,1,2,3,4,5六个数字,可以组成没有重复数字的三位数的个数是________;可以组成有重复数字的三位数的个数为________.三、解答题17.小明同学要从教学楼的一层到四层,已知从第一层到第二层有4个扶梯可走,从第二层到第三层有3个扶梯可走,从第三层到第四层有2个扶梯可走,那么小明同学从第一层到第四层有多少种不同的走法? 18.(2020·唐山市第十一中学高二期中)某班有男生28名、女生20名,从该班选出学生代表参加校学代会. (1)若学校分配给该班1名代表,则有多少种不同的选法?(2)若学校分配给该班2名代表,且男、女生代表各1名,则有多少种不同的选法?19.(2020·宜昌市人文艺术高中(宜昌市第二中学)高二月考)已知集合{}3,2,1,0,1,2M =---,若a ,b ,c ∈M ,则:(1)2y ax bx c =++可以表示多少个不同的二次函数?(2)2y ax bx c =++可以表示多少个图象开口向上的二次函数?20.(2019·甘南藏族自治州合作第一中学高二期中(理))一个口袋里有5封信,另一个口袋里有4封信,各封信内容均不相同.(1)从两个口袋中任取一封信,有多少种不同的取法?(2)从两个口袋里各取一封信,有多少种不同的取法?(3)把这两个口袋里的9封信,分别投入4个邮筒,有多少种不同的投法?21.(2020·南京市中华中学高二月考)现有3名医生,5名护士、2名麻醉师.(1)从中选派1名去参加外出学习,有多少种不同的选法?(2)从这些人中选出1名医生、1名护士和1名麻醉师组成1个医疗小组,有多少种不同的选法?22.(2020·武汉市钢城第四中学高二期中)某校学生会由高一年级5人,高二年级6人,高三年级4人组成.(1)选其中1人为学生会主席,有多少种不同的选法?(2)若每年级选1人为校学生会常委,有多少种不同的选法?(3)若要选出不同年级的两人参加市里组织的活动,有多少种不同的选法?。
培优特训:分类加法原理与分步乘法原理知识锦囊1.分类加法计数原理做一件事,完成它有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法……在第n类办法中有m n种不同的方法.那么完成这件事共有N=m1+m2+…+m n种不同的方法.2.分步乘法计数原理做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一个步骤有m1种不同的方法,做第二个步骤有m2种不同的方法……做第n个步骤有m n种不同的方法.那么完成这件事共有N=m1×m2×…×m n种不同的方法.3.分类加法计数原理和分步乘法计数原理的区别分类加法计数原理针对“分类”问题,其中各种方法相互独立,用其中任何一种方法都可以做完这件事;分步乘法计数原理针对“分步”问题,各个步骤相互依存,只有各个步骤都完成了才算完成这件事.4.使用分类加法计数原理时两个注意点(1)根据问题的特点确定一个合适的分类标准,分类标准要统一,不能遗漏.(2)分类时,注意完成这件事的任何一种方法必须属于某一类,不能重复.5.利用分步乘法计数原理解题时三个注意点(1)要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的.(2)各步中的方法互相依存,缺一不可,只有各步骤都完成才算完成这件事.(3)对完成每一步的不同方法数要根据条件准确确定.应用两个计数原理的难点在于明确分类和分步.分类要做到“不重不漏”,正确把握分类标准是关键;分步要做到“步骤完整”,步步相连能将事件完成,较复杂的问题可借助图表完成.考点一、分类加法原理1.现有5幅不同的油画,2幅不同的国画,7幅不同的水彩画,从这些画中选一幅布置房间,则不同的选法共有()A.7种B.9种C.14种D.70种2.数学上把20200202这样的对称数叫回文数,如11,242,5225都是回文数,则用0,1,2,3,4,5这些数字构成的所有三位数的回文数中能被3整除的个数是()A.8B.10C.11D.13A.5B.8CB=,在6.已知集合{2,4,6,8,10}A=,{1,3,5,7,9}则其中m n>的数对有多少个考点二、分步乘法原理1.甲、乙分别从4门不同课程中选修1门,且2考点三、两个计数原理的综合应用.12号线开通运营,甲、乙、丙、丁四位同学决定乘坐地铁去观洲、人民公园、6.重庆九宫格火锅,是重庆火锅独特的烹饪方式.九宫格下面是相通的,实现了通”它把火锅分为三个层次,一类格子形状相同):“中间格“火力旺盛,不宜久煮,适合放一些质地嫩脆、顷刻即熟的食物;A.108B.考点四、涂色问题A.72B.962.用红、黄、蓝、绿、橙五种不同颜色给如图所示的同一种颜色,有公共边的区域使用不同颜色,则共有涂色方法3.学习涂色能锻炼手眼协调能力,更能提高审美能力荷绿,欲给小房子中的四个区域涂色,要求相邻区域不涂同一颜色,且橄榄绿与薄荷绿也不涂在相邻的区域内,则共有4.西部五省,有五种颜色供选择涂色,要求每省涂一色,相邻省不同色,有4.中国是世界上最早发明雨伞的国家,伞是中国劳动人民一个重要的创造.如图所示的雨伞,其伞面被伞骨分成8个区域,每个区域分别印有数字1,2,3,..,8,现准备给该伞面的每个区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,相邻两个区域所涂颜色不能相同,对称的两个区域(如区域1与区域5)所涂颜色相同.若有7种不同颜色的颜料可供选择,则不同的涂色方案有()A.1050种B.1260种C.1302种D.1512种。
分类加法计数原理与分步乘法计数原理分类加法计数原理是指将一个计数问题分成若干个子问题,然后将子问题的计数结果相加得到最终的计数结果。
其基本思想是将问题中的元素分成若干个不重叠的类别,然后分别计数各个类别的元素个数,最后将各类别的计数结果相加。
这个原理常用于解决包含多个步骤的计数问题。
举个例子来说明分类加法计数原理的应用:假设有一个盒子,里面有红球、蓝球和绿球,分别有3个、4个和5个。
现在要从盒子中任选3个球,问有多少种选择方法。
我们可以将这个问题分为三个子问题:选取3个红球的方法数、选取3个蓝球的方法数和选取3个绿球的方法数。
然后分别计数这三个子问题的方法数,最后将它们相加得到总的方法数。
与分类加法计数原理相对应的是分步乘法计数原理。
分步乘法计数原理是指将一个计数问题分成若干个步骤,然后将各个步骤的计数结果相乘得到最终的计数结果。
这个原理常用于解决包含多个独立步骤的计数问题。
举个例子来说明分步乘法计数原理的应用:假设有一个密码锁,需要输入5位密码,每位密码都是从0到9的数字。
问一共有多少种可能的密码组合。
我们可以将这个问题分为5个步骤:第一位密码的选择、第二位密码的选择、第三位密码的选择、第四位密码的选择和第五位密码的选择。
然后计数每个步骤的可能性,最后将它们相乘得到总的可能性。
分步乘法计数原理也可以用于解决其他的计数问题,例如从一个字母表中选择若干个字母组成单词的方法数、从一个数列中选择若干个数的方法数等等。
总的说来,分类加法计数原理和分步乘法计数原理是解决组合数学中计数问题的重要方法。
它们可以帮助我们系统地分析和解决各种计数问题,提高我们的计算能力和思维能力。
无论是在学术研究还是在实际应用中,这两个原理都有着广泛的应用价值。