11.2第二节 排列与组合
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2019-2020学年高中数学 11.2排列与组合训练 理 新人教A 版一、选择题(每小题6分,共36分)1.不等式x x 288A 6A -⨯<的解集为( ) (A)[2,8] (B )[2,6] (C )(7,12) (D ){8}2.(2012·沈阳模拟)用1,2,3,4,5,6组成一个无重复数字的六位数,要求三个奇数1,3,5有且只有两个相邻,则不同的排法种数为( )(A)18 (B)108 (C)216 (D)4323.(2012·青岛模拟)某小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前两位,节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该晚会节目演出顺序的编排方案共有( ) (A)36种 (B)42种 (C)48种 (D)54种4.(2012·泉州模拟)如图,三行三列的方阵中有9个数a ij (i=1,2,3;j =1,2,3),从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是( )(A )37 (B )47 (C )114 (D )13145.(2012·杭州模拟)为了迎接建国63周年国庆,某大楼安装5个彩灯,它们闪亮的顺序不固定,每个彩灯闪亮只能是红、橙、黄、绿、蓝中的一种颜色,且这5个彩灯闪亮的颜色各不相同.记这5个彩灯有序地闪亮一次为一个闪烁,在每个闪烁中,每秒钟有且仅有一个彩灯闪亮,而相邻两个闪烁的时间间隔均为5秒.如果要实现所有不同的闪烁,那么需要的时间至少是( ) (A )1 205秒 (B)1 200秒 (C)1 195秒 (D)1 190秒6.(预测题)2位男生和3位女生共5位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有2位女生相邻,则不同排法的种数是( )(A)60 (B)48 (C)42 (D)36 二、填空题(每小题6分,共18分)7.(2012·厦门模拟)甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中恰有1门相同的选法有_____种.8.某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,则不同的选派方案共有_______种.9.(2012·宁德模拟)将5名志愿者分配到3个不同的场馆参加接待工作,每个场馆至少分配一名志愿者的方案数为_____.三、解答题(每小题15分,共30分)10.(易错题)有4个不同的球,四个不同的盒子,把球全部放入盒子内. (1)共有多少种放法?(2)恰有一个盒子不放球,有多少种放法? (3)恰有一个盒子内放2个球,有多少种放法? (4)恰有两个盒子不放球,有多少种放法?11.(1)3人坐在有8个座位的一排上,若每人的左右两边都要有空位,则有多少种不同的坐法?111213212223313233a a a a a a a a a ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭(2)有5个人并排站成一排,如果甲必须在乙的右边,则不同的排法有多少种?(3)现有10个保送上大学的名额,分配给7所学校,每校至少有1个名额,问名额分配的方法共有多少种?【探究创新】(16分)由四个不同的数字1,2,4,x 组成无重复数字的三位数. (1)若x=5,其中能被5整除的共有多少个? (2)若x=9,其中能被3整除的共有多少个? (3)若x=0,其中的偶数共有多少个?(4)若所有这些三位数的各位数字之和是252,求x.答案解析1.【解析】选D.()()8!8!6,8x !10x !⨯--<∴x 2-19x+84<0,又x ≤8,x-2≥0, ∴7<x ≤8,x ∈N *,即x=8.2.【解析】选D.第一步,先将1,3,5分成两组,共2232C A 种方法;第二步,将2,4,6排成一排,共33A 种方法;第三步:将两组奇数插到三个偶数形成的四个空位,共有24A 种方法.综上共有22323234C A A A =3×2×6×12=432(种).3.【解题指南】根据甲的位置分类讨论.【解析】选B.分两类:第一类:甲排在第一位,共有44A =24种排法;第二类:甲排在第二位,共有1333A A ⨯=18种排法,所以共有编排方案24+18=42(种),故选B.4.【解析】选D.从9个中选3个有39C 种选法,要使三个数均不同行且不同列共有111321C C C 种选法,所以,所求概率为11132139C C C 131.C 14-=5.【解题指南】先用排列算出闪烁个数55A =120,还要考虑每个闪烁间隔的时间.【解析】选C.由题知闪烁的总个数为55A =120.每次闪烁时间为5秒,知总闪烁时间为5×120=600 s ,又每两次闪烁之间的间隔为5 s ,故闪烁间隔总时间为5×(120-1)=595 s ,故总时间为600+595=1 195 s. 6.【解析】选B.方法一:从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A (A 共有2232C A 6⨯=种不同排法),剩下一名女生记作B ,两名男生分别记作甲、乙,则男生甲必须在A 、B 之间,此时共有6×2=12种排法(A 左B 右和A 右B 左),最后在排好的三个元素的4个空位插入乙,所以,共有12×4=48种不同排法.方法二:从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A (A 共有2232C A 6⨯=种不同排法),剩下一名女生记作B ,两名男生分别记作甲、乙;为使男生甲不在两端可分三类情况:第一类:女生A 、B 在两端,男生甲、乙在中间,共有22226A A 24⨯⨯=种排法;第二类:“捆绑”A 和男生乙在两端,则中间女生B 和男生甲只有一种排法,此时共有226A 12⨯=种排法; 第三类:女生B 和男生乙在两端,同样中间“捆绑”A 和男生甲也只有一种排法.此时共有226A 12⨯=种排法;三类之和为24+12+12=48种.7.【解析】首先在4门功课中选1门,甲乙两人所选相同,有14C 种选法,然后在其余的3门中选2门,分给甲、乙各1门,有23A 种选法, ∴共有23A 14C =24种不同选法.答案:248.【解题指南】根据甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,分情况讨论.【解析】根据题意,可以分情况讨论:① 甲、丙同去,则乙不去,有2454C A 240⨯=种;②甲、丙同不去,乙去,有3454C A 240⨯=种;③甲、乙、丙都不去,有45A =120种.故共有600种不同的选派方案.答案:6009.【解析】分配方案分两种情况:(1)两个场馆各2人,另一场馆1人,共有223533C C A 902=种分配方案. (2)两个场馆各1人,另一场馆3人,则有3353C A =60种分配方案.故有90+60=150种分配方案.答案:150 10.【解析】(1)一个球一个球地放到盒子里去,每个球都可有4种独立的放法,由分步乘法计数原理,放法共有44=256种.(2)为保证“恰有一个盒子不放球”,先从四个盒子中任意拿出去1个有14C 种可能,再将4个球分成2,1,1的三组,有24C 种分法;然后再从三个盒子中选一个放两个球,其余两个球,两个盒子,全排列即可.由分步乘法计数原理,共有放法12124432C C C A 144⨯⨯⨯=种.(3)“恰有一个盒内放2个球”,即另外三个盒子中恰有一个空盒.因此,“恰有一个盒子内放2个球”与“恰有一个盒子不放球”是一种情况.故也有144种放法.(4)先从四个盒子中任意拿走两个盒子有24C 种,问题转化为:“4个球,两个盒子,每盒必放球,有几种放法?”从放球数目看,可分为(3,1),(2,2)两类.第一类:可从4个球中先选3个,然后放入指定的一个盒子中即可,有3142C C ⨯种放法;第二类:有24C 种放法.因此共有312424C C C 14⨯+=种.由分步乘法计数原理得“恰有两个盒子不放球”的放法有24C 1484⨯=种.11.【解题指南】对于问题(1)可理解成3个人不相邻问题,采用插空法;对于问题(2)属定序问题,可进行除法;对于问题(3)属“分名额”问题,可分类求解或用隔板法求解. 【解析】(1)由已知有5个座位是空的,我们把3个人看成是坐在座位上的人往5个空座的空隙插,由于这5个空座位之间有4个空,故共有34A 24=种坐法. (2)不考虑条件总的排法数为55A 120=种. 则甲在乙的右边的排法数为551A 602⨯=种. (3)方法一:每个学校一个名额,则分去7个,剩余3个名额分到7所学校的方法数就是所求的分配方法种数. 若3个名额分到1所学校有7种方法,若分配到2所学校有27C 242⨯=种方法,若分配到3所学校有37C 35=种方法. 故共有7+42+35=84种方法.方法二:10个元素之间有9个间隔,要求分成7份,相当于用6块隔板插在9个间隔中,共有69C 84=种不同方法.所以名额分配的方法共有84种.【方法技巧】用“隔板法”解决相同元素分配问题:相同元素的分配问题可以在其之间插入隔板来达到分配的目的.它强调的是分配之后每组元素的个数,而与每一组包含哪几个元素无关.【例】将9个完全相同的小球放入编号为1,2,3的三个盒子内,要求每个盒子内的球数不小于其编号数,问有多少种不同的放法.【解析】先将编号为2的盒子放入1个球,编号为3的盒子内放入2个球,然后只需将余下的6个球分成3组,每组至少有1个球即可.6个球有5个空隙,将两块隔板插入这些空隙中有25C =10种方法,故有10种不同的放法. 【探究创新】【解析】(1)5必在个位,所以能被5整除的三位数共有23A =6个.(2)∵各位数字之和能被3整除时,该数就能被3整除, ∴这种三位数只能由2,4,9或1,2,9排列组成, ∴共有2×33A =12个.(3)偶数数字有3个,个位数必是一个偶数,同时0不能在百位,可分两类考虑:①0在个位的,有23A =6个.②个位是2或4的,有111222A A A ⨯⨯=8个,∴这种偶数共有6+8=14个.(4)显然x ≠0,∵1,2,4,x 在各个数位上出现的次数都相同,且各自出现1233A A ⨯次, ∴这样的数字之和是(1+2+4+x)×1233A A ⨯,即(1+2+4+x)×1233A A ⨯=252,∴7+x=14,∴x=7.。
2022高考数学理一轮复习基础达标演练-11A级基础达标演练(时刻:40分钟满分:60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2020·舟山月考)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.假如将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为().A.42 B.30 C.20 D.12解析可分为两类:两个节目相邻或两个节目不相邻,若两个节目相邻,则有A22A16=12种排法;若两个节目不相邻,则有A26=30种排法.由分类计数原理共有12+30=42种排法(或A27=42).答案 A2.(★)假如n是正偶数,则C0n+C2n+…+C n-2n+C n n=().A.2n B.2n-1C.2n-2D.(n-1)2n-1解析(特例法)当n=2时,代入得C02+C22=2,排除答案A、C;当n=4时,代入得C04+C24+C44=8,排除答案D.故选B.答案 B【点评】本题运用了专门数值法,两次选择专门数值代入,从而得到答案.因此,本题也能够运用直截了当法,由二项展开式系数的性质得C\o\al(0,n)+C\o\al(2,n)+…+C\o\al(n-2,n)+C\o\al(n,n)=2n-1.3.A、B、C、D、E五人并排站成一排,假如B必须站在A的右边(A、B能够不相邻),那么不同的排法共有().A.24种B.60种C.90种D.120种解析可先排C、D、E三人,共A35种排法,剩余A、B两人只有一种排法,由分步计数原理满足条件的排法共A35=60(种).答案 B4.(2010·北京)8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为().A.A88A29B.A88C29C.A88A27D.A88C27解析不相邻问题用插空法,8名学生先排有A88种,产生9个空,2位老师插空有A29种排法,因此最终有A88·A29种排法.故选A.答案 A5.(2020·福州质检)某外商打算在4个候选都市中投资3个不同的项目,且在同一个都市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有().A.16种B.36种C.42种D.60种解析若3个不同的项目投资到4个都市中的3个,每个都市一项,共A34种方法;若3个不同的项目投资到4个都市中的2个,一个都市一项、一个都市两项共C23A24种方法,由分类计数原理知共A34+C23A24=60种方法.答案 D二、填空题(每小题4分,共12分)6.有5名男生和3名女生,从中选出5人分别担任语文、数学、英语、物理、化学学科的课代表,若某女生必须担任语文课代表,则不同的选法共有________种(用数字作答).解析由题意知,从剩余7人中选出4人担任4个学科课代表,共有A47=840(种).答案8407.(2020·天津模拟)将4名新来的同学分配到A、B、C三个班级中,每个班级至少安排1名学生,其中甲同学不能分配到A班,那么不同的分配方案种数是________.解析将4名新来的同学分配到A、B、C三个班级中,每个班级至少安排一名学生有C24A33种分配方案,其中甲同学分配到A班共有C23A22+C13A22种方案.因此满足条件的不同方案共有C24A33-C23A22-C13A22=24(种).答案248.(2020·东北三校联考)3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同的排法种数是________. 解析 记三名男生为甲、乙、丙,三名女生为a 、b 、c ,先排男生,若甲在男生两端有4种排法,然后3位女生去插空,排法如ab 甲□丙c 乙共有4A 23A 12A 13种,若男生甲排在中间,有两种排法,然后女生去插空,排法如ab 乙□甲c 丙共有2A 23A 24种排法.依照分类计数原理共有4A 23A 12A 13+2A 23A 24=288种不同排法. 答案 288三、解答题(共23分)9.(11分)按照下列要求,分别求有多少种不同的方法? (1)6个不同的小球放入4个不同的盒子;(2)6个不同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球; (3)6个相同的小球放入4个不同的盒子,每个盒子至少一个小球; (4)6个不同的小球放入4个不同的盒子,恰有1个空盒. 解 (1)46=4 096;(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫C 26C 24C 12C 11A 22A 22+C 36A 44=1 560; (3)C 24+4=10;或C 25=10(挡板法);(4)⎝ ⎛⎭⎪⎫C 36C 23C 11+C 26C 24C 22A 33+C 46A 34=2 160.10.(12分)(2020·合肥调研)要从5名女生,7名男生中选出5名代表,按下列要求,分别有多少种不同的选法?(1)至少有1名女生入选;(2)至多有2名女生入选;(3)男生甲和女生乙入选;(4)男生甲和女生乙不能同时入选;(5)男 生甲、女生乙至少有一个人入选.解 (1)C 512-C 57=771; (2)C 57+C 15C 47+C 25C 37=546;(3)C22C310=120;(4)C512-C22C310=672;(5)C512-C510=540.B级综合创新备选(时刻:30分钟满分:40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2010·全国I)某校开设A类选修课3门,B类选修课4门,一位同学从中选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有().A.30种B.35种C.42种D.48种解析法一可分两种互斥情形:A类选1门,B类选2门或A类选2门,B类选1门,共有C13C24+C23C14=18+12=30(种)选法.法二总共有C37=35(种)选法,减去只选A类的C33=1(种),再减去只选B类的C34=4(种),共有30种选法.答案 A2.(2020·萍乡模拟)有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其并排摆放在书架的同一层上,则同一科目书都不相邻的放法种数是().A.24 B.48 C.72 D.96解析A55-2A22A23A22-A22A22A33=48.答案 B二、填空题(每小题4分,共8分)3.甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是________(用数字作答).解析当每个台阶上各站1人时有A33C37种站法,当两个人站在同一个台阶上时有C23C17C16种站法,因此不同的站法种数有A33C37+C23C17C16=210+126=336(种).答案3364.(2020·武汉模拟)某车队有7辆车,现要调出4辆按一定顺序出去执行任务.要求甲、乙两车必须参加,且甲车要先于乙车开出有________种不同的调度方法(填数字).解析 先从除甲、乙外的5辆车任选2辆有C 25种选法,连同甲、乙共4辆车,排列在一起,选从4个位置中选两个位置安排甲、乙,甲在乙前共有C 24种,最后,安排其他两辆车共有A 22种方法,∴不同的调度方法为C 25·C 24·A 22=120种.答案 120三、解答题(共22分)5.(10分)在m (m ≥2)个不同数的排列p 1p 2…p m 中,若1≤i <j ≤m 时p i >p j (即前面某数大于后面某数),则称p i 与p j 构成一个逆序,一个排列的全部逆序的总数称为该排列的逆序数.记排列(n +1)n (n -1)…321的逆序数为a n .如排列21的逆序数a 1=1,排列321的逆序数a 2=3,排列4 321的逆序数a 3=6. (1)求a 4、a 5,并写出a n 的表达式;(2)令b n =a n a n +1+a n +1a n ,证明2n <b 1+b 2+…+b n <2n +3,n =1,2,…. 解 (1)由已知条件a 4=C 25=10,a 5=C 26=15,则a n =C 2n +1=n (n +1)2.(2)证明 b n =a n a n +1+a n +1a n =n n +2+n +2n =2+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2 ∴b 1+b 2+…+b n=2n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1-1n +1+1n -1n +2 =2n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1n +1-1n +2, ∴2n <b 1+b 2+…+b n <2n +3.6.(12分)已知10件不同的产品中有4件次品,现对它们一一测试,直至找到所有4件次品为止.(1)若恰在第2次测试时,才测试到第一件次品,第8次才找到最后一件次品,则共有多少种不同的测试方法?(2)若至多测试6次就能找到所有4件次品,则共有多少种不同的测试方法?解(1)若恰在第2次测试时,才测到第一件次品,第8次才找到最后一件次品,若是不放回的逐个抽取测试.第2次测到第一件次品有4种抽法;第8次测到最后一件次品有3种抽法;第3至第7次抽取测到最后两件次品共有A25种抽法;剩余4次抽到的是正品,共有A24A25A46=86 400种抽法.(2)检测4次可测出4件次品,不同的测试方法有A44种,检测5次可测出4件次品,不同的测试方法有4A34A16种;检测6次测出4件次品或6件正品,则不同的测试方法共有4A35A26+A66种.由分类计数原理,满足条件的不同的测试方法的种数为A44+4A34A16+4A35A26+A66=8 520.。
排列与组合教案一、教学目标1.了解排列和组合的概念;2.掌握排列和组合的计算方法;3.能够应用排列和组合解决实际问题。
二、教学内容1. 排列排列是指从n个不同元素中取出m个元素进行排列的个数,用符号A n m表示。
其中,n和m都是正整数,且有m≤n。
排列的计算公式为:A n m=n! (n−m)!其中,n!表示n的阶乘,即n!=n×(n−1)×(n−2)×⋯×2×1。
2. 组合组合是指从n个不同元素中取出m个元素进行组合的个数,用符号C n m表示。
其中,n和m都是正整数,且有m≤n。
组合的计算公式为:C n m=n!m!(n−m)!3. 应用实例例1某班有10名学生,其中3名学生参加了数学竞赛,4名学生参加了英语竞赛,2名学生参加了物理竞赛。
现在要从这10名学生中选出5名学生参加比赛,问有多少种选法?解:这是一个组合问题,因为只需要选出5名学生,而不需要考虑他们的顺序。
所以,选法的个数为:C105=10!5!(10−5)!=252例2某公司有10名员工,其中3名员工要去参加培训,现在要从这10名员工中选出2名员工去接待参加培训的员工,问有多少种选法?解:这是一个排列问题,因为选出的2名员工需要按照先后顺序去接待参加培训的员工。
所以,选法的个数为:A72=7!(7−2)!=42三、教学方法1.讲解法:通过讲解排列和组合的概念和计算方法,让学生掌握相关知识;2.例题法:通过实例讲解,让学生了解如何应用排列和组合解决实际问题;3.练习法:通过练习题,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
四、教学步骤1. 导入介绍排列和组合的概念,引出本节课的教学内容。
2. 讲解讲解排列和组合的计算方法,包括公式的推导和应用实例的讲解。
3. 练习让学生自主完成一些排列和组合的练习题,然后进行讲解和讨论。
4. 总结对本节课的内容进行总结,并强调学生需要掌握的重点和难点。
五、教学评价1.学生能够正确理解排列和组合的概念;2.学生能够掌握排列和组合的计算方法;3.学生能够应用排列和组合解决实际问题;4.学生能够独立完成排列和组合的练习题。
第二节排列与组合【最新考纲】 1.理解排列、组合的概念.2.理解排列数公式、组合数公式.3.能利用公式解决一些简单的实际问题.1.排列与组合的概念2.排列数与组合数(1)从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数.(2)从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数.3.排列数、组合数的公式及性质1.(质疑夯基)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.()(2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.()(3)若组合式C x n=C m n,则x=m成立.()(4)排列定义规定给出的n个元素各不相同,并且只研究被取出的元素也各不相同的情况.也就是说,如果某个元素已被取出,则这个元素就不再取了.()答案:(1)×(2)√(3)×(4)√2.有A,B,C,D,E五位学生参加网页设计比赛,决出了第一到第五的名次.A,B两位学生去问成绩,老师对A说:你的名次不知道,但肯定没得第一名;又对B说:你是第三名.请你分析一下,这五位学生的名次排列的种数为()A.6B.18C.20 D.24解析:由题意知,名次排列的种数为C13A33=18.答案:B3.(2015·广东卷改编)某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了毕业留言() A.1 560条B.780条C.1 600条D.800条解析:由题意,得毕业留言共A240=1 560(条).答案:A4.我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有() A.18个B.15个C.12个D.9个解析:根据“六合数”的定义可知,当首位为2时,其余三位是数组(0,0,4),(0,1,3),(0,2,2),(1,1,2)的所有排列,即共有3+A33+3+3=15(个).答案:B5.(2016·唐山调研)某市委从组织机关10名科员中选3人担任驻村第一书记,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数为()A.85 B.56C.49 D.28解析:法一(直接法)甲、乙两人均入选,有C17C22种方法.甲、乙两人只有1人入选,有C12C27种方法,∴由分类加法计数原理,共有C22C17+C12C27=49种选法.法二(间接法)从9人中选3人有C39种方法.其中甲、乙均不入选有C37种方法,∴满足条件的选排方法是C39-C37=84-35=49(种).答案:C一个区别排列与组合最根本的区别在于“有序”和“无序”.取出元素后交换顺序,如果与顺序有关是排列,如果与顺序无关即是组合.两个公式1.排列数公式:A m n=n!(n-m)!2.组合数公式:C m n=n!m!(n-m)!三点提醒1.特殊元素、特殊位置优先原则.2.解受条件限制的组合题,通常用直接法(合理分类)和间接法(排除法)来解决,分类标准应统一.3.解排列、组合的综合题一般是先选再排,先分组再分配.四字口诀求解排列组合问题的思路:“排组分清,加乘明确;有序排列,无序组合;分类相加,分步相乘.”一、选择题1.把6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为()A.144B.120C.72 D.24解析:先把三把椅子隔开摆好,它们之间和两端有4个位置,再把三人带椅子插放在四个位置,共有A34=24(种)放法.答案:D2.(2014·安徽卷)从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有()A.24对B.30对C.48对D.60对解析:正方体六个面的对角线共有12条,则有C212=66对,而相对的两个面中的对角线其夹角都不是60°,则共有3×C24=18对,而其余的都符合题意.因此满足条件的对角线共有66-18=48(对).答案:C3.某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名进行发言,要求甲、乙两人至少有一人参加.当甲、乙同时参加时,他们两人的发言不能相邻.那么不同的发言顺序的种数为()A.360 B.520C.600 D.720解析:当甲或乙只有一人参加时,不同的发言顺序的种数为2C35 A44=480,当甲、乙同时参加时,不同的发言顺序的种数为A25A23=120,则不同的发言顺序的种数为480+120=600.答案:C4.(2016·青岛二模)将甲、乙等5名交警分配到三个不同路口疏导交通,每个路口至少一人,且甲、乙在同一路口的分配方案共有()A.18种B.24种C.36种D.72种解析:1个路口3人,其余路口各1人的分配方法有C13C22A33种.1个路口1人,2个路口各2人的分配方法有C23C22A33种.∴由分类加法计数原理,甲、乙在同一路口的分配方案为C13C22A33+C23C22A33=36(种).答案:C5.某外商计划在4个候选城市中投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有() A.16种B.36种C.42种D.60种解析:法一(直接法)若3个不同的项目投资到4个城市中的3个,每个城市一项,共A34种方法;若3个不同的项目投资到4个城市中的2个,一个城市一项、一个城市两项共C23A24种方法.由分类加法计数原理知共A34+C23A24=60种方法.法二(间接法)先任意安排3个项目,每个项目各有4种安排方法,共43=64种排法,其中3个项目落入同一城市的排法不符合要求共4种,所以总投资方案共43-4=64-4=60(种).答案:D6.某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是() A.72 B.120C.144 D.168解析:先不考虑小品类节目是否相邻,保证歌舞类节目不相邻的排法共有A33·A34=144种,再剔除小品类节目相邻的情况,共有A33·A22·A22=24种,于是符合题意的排法共有144-24=120种.答案:B二、填空题7.7位身高均不等的同学排成一排照相,要求中间最高,依次往两端身高逐渐降低,共有________种排法.解析:先排最中间位置有1种排法,再排左边3个位置,由于顺序一定,共有C36种排法,再排剩下右边三个位置,共1种排法,所以排法种数为C36=20(种).答案:208.若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误种数共有________种.解析:把g、o、o、d 4个字母排一列,可分两步进行,第一步:排g和d,共有A24种排法;第二步:排两个o,共1种排法,所以总的排法种数为A24=12(种).其中正确的有一种,所以错误的共A24-1=12-1=11(种).答案:119.四名优等生保送到三所学校去,每所学校至少得一名,则不同的保送方案有________种.解析:分两步:先将四名优等生分成2,1,1三组,共有C24种;而后,对三组学生全排三所学校,即进行全排列,有A33种.依分步乘法计数原理,共有N=C24A33=36(种).答案:3610.将A、B、C、D、E、F六个字母排成一排,且A、B均在C的同侧,则不同的排法共有________种(用数字作答).解析:分两步:①任意选3个空排A、B、C,共有C36·C12·A22种排法.②排其余的3个字母,有A33种排法,所以由分步乘法计数原理,共有C36·C12·A22·A33=480(种)排法.答案:480三、解答题11.现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张,从中任取3张,要求这3张卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张,不同的取法有多少种?解:分两类:第一类,含有1张红色卡片,共有不同的取法C14C212=264(种);第二类,不含有红色卡片,共有不同的取法C312-3C34=220-12=208(种).由分类加法计数原理知不同的取法有264+208=472(种).12.由1,2,3,4,5五个数字组成的没有重复数字的五位数排成一递增数列,则首项为12 345,第2项是12 354,…直到末项(第120项)是54 321.问:43 251是第几项?解:比43 251大的数有下列几类:①万位数是5的有A44=24(个);②万位数是4、千位数是5的有A33=6(个);③万位数是4、千位数是3、百位数是5的有A22=2个;所以比43 251大的数共有A44+A33+A22=32(个),所以43 251是第120-32=88(项).。
排列与组合数学排列与组合是离散数学中的重要内容,广泛应用于各个领域。
它们在数学、物理、计算机科学、生物学等领域有着广泛的应用。
本文将对排列与组合的定义、性质、应用实例、计算公式及解题技巧进行详细介绍。
一、排列与组合的定义及概念1.排列:从n个不同元素中取出m个元素进行有序排列,称为排列。
用符号A(n,m)表示。
2.组合:从n个不同元素中取出m个元素,不考虑顺序,称为组合。
用符号C(n,m)表示。
二、排列组合的基本性质1.排列组合的元素互异性:排列组合中的元素各不相同。
2.排列组合的顺序性:排列中的元素具有顺序关系,而组合无顺序关系。
3.排列组合的组合数性质:对于任意正整数n和m,有C(n,m) = C(n,n-m)。
4.排列组合的排列数性质:对于任意正整数n和m,有A(n,m) = A(n,n-m)。
三、排列组合的应用实例1.安排问题:如安排几个人完成不同任务,安排学生参加课程等。
2.选课问题:从多个课程中选取若干门课程进行学习。
3.组合问题:如组合密码、组合套餐等。
四、排列与组合的计算公式1.组合数公式:C(n,m) = n! / (m!(n-m)!)2.排列数公式:A(n,m) = n! / (n-m)!五、提高排列组合问题的解题技巧1.熟悉排列组合的定义和性质,掌握排列组合问题的基本解题方法。
2.善于运用数学公式和运算规律,简化问题求解过程。
3.善于将实际问题转化为数学模型,运用排列组合知识解决实际问题。
4.加强练习,培养解题思路和技巧。
通过以上对排列与组合的详细介绍,相信大家对排列与组合有了更深入的了解。
1.安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()
A.36种B.18种
C.24种D.12种
2.(2020届吉林延边二中高三开学考试)某次演出共有6位演员参加,规定甲只能排在第一个或最后一个出场,乙和丙必须排在相邻的顺序出场,请问不同的演出顺序共有() A.24种B.144种
C.48种D.96种
3.(2020届上海宝山区一模)2019年女排世界杯共有12支参赛球队,赛制采用12支队伍单循环,两两捉对厮杀一场定胜负,依次进行,则此次杯赛共有________场球赛.4.(2020届浙江嘉兴一中、湖州中学期中)用0,1,2,3,4,5这六个数字,可以组成________个无重复数字的三位数,也可以组成________个能被5整除且无重复数字的五位数.5.将5本不同的书分给4人,每人至少1本,不同的分法种数有______(用数字作答).
6.从1,3,5,7,9中任取2个数字,从0,2,4,6中任取2个数字,一共可以组成________个没有重复数字的四位数(用数字作答).
7.两位男同学和两位女同学随机排成一列,则两位女同学相邻的概率是________.8.袋中装有5只大小相同的球,编号分别为1,2,3,4,5,若从该袋中随机地取出3只,则被取出的球的编号之和为奇数的概率是________(结果用最简分数表示).9.2019北京世园会期间,安排5名志愿者到3个展区提供服务,每个展区至少一名志愿者,不同的安排方案共有______种.
10.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字且为偶数的四位数,有______个.
11.将甲、乙等5位同学分别保送到北京大学、上海交通大学、浙江大学三所大学就读,每所大学至少保送一人.
(1)有________种不同的保送方法;
(2)若甲不能被保送到北大,有________种不同的保送方法.
12.某学校食堂早餐只有花卷、包子、面条和蛋炒饭四种主食可供食用,有5名同学前去就餐,每人只选择其中一种,且每种主食都至少有一名同学选择.已知包子数量不足仅够一人食用,甲同学肠胃不好不会选择蛋炒饭,则这5名同学不同的主食选择方案种数为() A.144 B.132
C.96 D.48
【基础过关】
1.A 解析:根据题意,先将4项工作分成3组,有C 2
4=6(种)分组方法,将分好的三
组全排列,对应3名志愿者,有A 3
3=6(种)情况,则有6×6=36(种)不同的安排方式.
2.D 解析:第一步,先安排甲有A 12种方案;第二步,安排乙和丙有A 22A 1
4种方案;第
三步,安排剩余的三个演员有A 33种方案,根据分步计数原理可得共有A 12A 22A 14A 3
3=96(种)方案.故选D.
3.66 解析:根据题意利用组合数得C 2
12=12×112
=66.
4.100 216 解析:第一个空:第一步,先确定三位数的最高数位上的数,有C 1
5=5(种)
方法;第二步,确定另外两个数位上的数,有A 2
5=5×4=20(种)方法,所以可以组成5×20=100(个)无重复数字的三位数.第二个空:被5整除且无重复数字的五位数的个位上的数
有2种情况:当个位上的数是0时,其他数位上的数有A 4
5=5×4×3×2=120(种);当个位
上的数是5时,先确定最高数位上的数,有C 1
4=4(种)方法,而后确定其他三个数位上的数
有A 3
4=4×3×2=24(种)方法,所以共有24×4=96(个)数.根据分类加法计算原理,可得共有120+96=216(个)数.
5.240 解析:先选择2本书作为一组有C 2
5种选法,其余3本书每本一组,把这四组
书分配给4人有A 44种分法,所以共有C 25A 4
4=240(种)分配方案.
【综合进阶】
6.1 260 解析:若取的4个数字不包括0,则可以组成的四位数的个数为C 25C 23A 4
4;若
取的4个数字包括0,则可以组成的四位数的个数为C 25C 13C 13A 3
3.综上,一共可以组成的没有重
复数字的四位数的个数为C 25C 23A 44+C 25C 13C 13A 3
3=720+540=1 260.
7.12
解析:两位女同学相邻的排法共有A 22A 3
3=2×6=12(种)排法,四位同学排成一列共有A 4
4=4×3×2=24(种)排法, 所以两位女同学相邻的概率P =1224=12
.
8.25
解析:从5只球中随机取出3只,共C 3
5=10(种)情况,而取出的3只球的编号之和为奇数,有2偶1奇和3只全为奇数两种情况,若取出3只球中有2只偶数1只奇数,则
有C 13C 22=3(种)情况.若取出的3只球中有3只是奇数则有C 3
3=1(种)情况.所以取出的球的编号之和为奇数的概率为C 1
3C 2
2+C 3
3C 3
5
=410=2
5. 9.150 解析:第1类,5人分成3人一组,其他2人各一组,共有C 3
5种分法,安排到3个展区有C 35
·A 33
=60(种);第2类分成2人,2人,1人三组,共有C 2
5C 23
A 22
种分法,安排到3
个展区有C 25C 2
3A 22·A 3
3=90(种)方法.根据分类加法原理知,共有60+90=150(种)安排方法.
10.156 解析:由题意知,数字0不能在首位,又在末位时构成偶数,∴当末位是零
时,只要从其他5个数字中选3个进行排列,共有A 3
5种结果;当末位不是零时,需要从2,4两个数字中选一个放在末位,从除0外的4个数字中放在首位,其他的四个数字在两个位
置排列,共有A 12A 14A 24.根据分类加法得到共有A 35+A 12A 14A 2
4=156(个).
11.(1)150 (2)100 解析:(1)5名学生可分成2,2,1和3,1,1两种形式,当5名学生分成2,2,1时,共有12
C 25C 23A 33=90(种)方法;当5名学生分成3,1,1时,共有C 35A 3
3=
60(种)方法.根据分类加法计数原理知共有90+60=150(种)保送方法.(2)先将五人分成三组,因为要求每组至少一人,所以可选择的只有2,2,1或3,1,1,所以有C 2
5C 2
3C 1
1A 22+C 3
5C 1
2C 1
1
A 2
2=25(种)分组方法.因为甲不能被保送到北大,所以有甲的那组只有上海交大和浙大两个选
择,剩下的两组无限制,一共有4种方法,所以不同的保送方案共有25×4=100(种).
【素养创新】
12.B 解析:分类讨论:甲选包子,则有2人选同一种主食,方法数为C 24 C 1
3=18,
剩下2人选其余主食,方法数为A 2
2=2,共有方法数为18×2=36(种).甲不选包子,其余4人中1人选包子,方法为4种,甲选花卷或面条,方法为2种,其余3人,若有1人选甲选
的主食,剩下2人选其余主食,方法数为C 13A 22=6;若没有人选甲选的主食,方法数为C 23A 2
2=6,共有4×2×(6+6)=96(种),则共有36+96=132(种).故选B.。