2015-2016学年高中数学 第一章 计数原理单元测评A 新人教A版选修2-3
- 格式:doc
- 大小:103.00 KB
- 文档页数:4
基本计数原理(1)分类加法计数原理:做一件事情,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.那么完成这件事情共有N=m1+m2 +……+m n种不同的方法。
(2)分步乘法计数原理:做一件事情,完成它需要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,那么完成这件事情共有N= m1 ×m2 ×……× m n种不同的方法。
计数问题是数学中的重要研究对象,解决计数问题,其基本方法是列举法、列表法、树形图法等:其中级方法是分类加法原理和分步乘法原理:其高级方法是排列组合,基本计数原理是连接初级方法和高级方法的“桥梁”,是核心的方法,是解决计数问题的最重要的方法,而排列组合问题的方法:①特殊元素、特殊位置优先法。
②间接法。
③相邻问题捆绑法。
④不相邻(相间)问题插空法。
⑤有序问题组合法。
⑥选取问题先选后排法。
⑦至多至少问题间接法。
⑧相同元素分组可采用隔板法。
⑨分组问题等。
[例1]用0, 1, ..9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为()。
A.243B.252C.261D.279[解析]0,1, 2,…,9共能组成9×10×10=900 (个)三位数,其中无重复数字的三位数有9×9×8=648 (个),∴有重复数字的三位数有900-648=252 (个)。
故选B。
[注意]三位数一定要保证最高位不为0.[例2] 6名同学排成一排照相,要求同学甲既不站在最左边又不站在最右边,共有()种不同站法。
[解析]法一: (位置分析法)先从其他5人中安排2人站在最左边和最右边,再安排余下4人的位置,分为两步:第1步,从除甲外的5人中选2人站在最左边和最右边,有25A 种站法:第2步,余下4人(含甲)站在剩下的4个位置上,有44A 种站法。
高中数学人教版选修2-3(理科)第一章计数原理1.2.2组合A卷(练习)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共8题;共16分)1. (2分)三层书架,上层有10本不同的语文书,中层有9本不同的数学书,下层有8本不同的英语书,从书架上任取两本不同学科的书,不同取法共有()A . 245种B . 242种C . 54种D . 27种2. (2分)从4种不同的蔬菜品种中选出3种,分别种在3块不同的土质的土地上进行试验,共有种植方法数为()A .B .C .D .3. (2分)将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一班,则不同分法的种数为()A . 18B . 24C . 30D . 364. (2分)(2018·朝阳模拟) 某单位安排甲、乙、丙、丁名工作人员从周一到周五值班,每天有且只有人值班每人至少安排一天且甲连续两天值班,则不同的安排方法种数为()A .B .C .D .5. (2分) (2019高二下·阜平月考) 如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择.要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为()A . 24种B . 48种C . 72种D . 96种6. (2分)设集合A={a1,a2,a3,a4,a5},记n(A)是ai+aj的不同值的个数,其中且,n(A),的最大值为k,n(A)的最小值为m,则()A .B .C .D .7. (2分)如果小明在某一周的第一天和第七天分别吃了3个水果,且从这周的第二天开始,每天所吃水果的个数与前一天相比,仅存在三种可能:或“多一个”或“持平”或“少一个”,那么,小明在这一周中每天所吃水果个数的不同选择方案共有()A . 50种B . 51种C . 140种D . 141种8. (2分) (2020高二下·龙江期末) 2020年4月30日,我国的5G信号首次覆盖了海拔8000米的珠穆朗玛峰峰顶和北坡登山路线,为了保证中国登山队珠峰高程测量的顺利直播,现从海拔5300米、5800米和6500米的三个大本营中抽出了4名技术人员,派往北坡登山路线中的3个崎岖路段进行信号检测,每个路段至少安排1名技术人员,则不同的安排方法共有()A . 72B . 36C . 48D . 54二、填空题 (共3题;共3分)9. (1分) (2020高三上·浙江月考) 从0,2,4,6中任取2个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成________个没有重复数字的四位偶数.10. (1分) (2020高三上·青浦期末) 某地开展名优教师支教活动,现有五名名优教师被随机分到、、三个不同的乡镇中学,现要求甲乙两位名优教师同时分到一个中学,可以有乡镇中学不分配到名优教师,则不同的分配方案共有________种11. (1分) (2020高三上·浙江月考) 某地需要安排人员分别在上午、下午、前半夜、后半夜四个时间段值班,要求每班至少含一名民警和一名医务人员,且至少有一名女性,每人值一班.现有民警4人(4男),医务人员6人(5女1男),其中民警甲不排上午,男医生不排上午、下午,则不同的安排方法有________种.三、解答题 (共3题;共30分)12. (5分)设r,s,t为整数,集合{a|a=2r+2s+2t ,0≤t<s<r}中的数由小到大组成数列{an}.(1)写出数列{an}的前三项;(2)求a36 .13. (10分)用这六个数字,完成下面两个小题.(1)若数字不允许重复,可以组成多少个能被整除的且百位数字不是的不同的五位数;(2)若直线方程中的可以从已知的六个数字中任取个不同的数字,则直线方程表示的不同直线共有多少条?14. (15分) (2017高二下·莆田期末) 某校高2010级数学培优学习小组有男生3人女生2人,这5人站成一排留影.(1)求其中的甲乙两人必须相邻的站法有多少种?(2)求其中的甲乙两人不相邻的站法有多少种?(3)求甲不站最左端且乙不站最右端的站法有多少种?参考答案一、选择题 (共8题;共16分)答案:1-1、考点:解析:答案:2-1、考点:解析:答案:3-1、考点:解析:答案:4-1、考点:解析:答案:5-1、考点:解析:答案:6-1、考点:解析:答案:7-1、考点:解析:答案:8-1、考点:解析:二、填空题 (共3题;共3分)答案:9-1、考点:解析:答案:10-1、考点:解析:答案:11-1、考点:解析:三、解答题 (共3题;共30分)答案:12-1、考点:解析:答案:13-1、答案:13-2、考点:解析:答案:14-1、答案:14-2、答案:14-3、考点:解析:。
班级 姓名 学号 分数(测试时间:120分钟 满分:160分) 一、填空题(每题5分,满分30分,将答案填在答题纸上)1.62⎛- ⎝的展开式中的第四项是________. 2.在二项式521x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,含4x 的项的系数是________ 3.某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有 种. 4.【2015届河北省邯郸市高三上学期摸底考试】二项式521-x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭展开式中x 的系数为___________________. 5.【2013-2014学年湖北省荆门市高二下学期期末质量检测】要排出某班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6门课各一节的课程表,要求数学课排在前3节,英语课不排在第6节,则不同的排法种数为 .(以数字作答) 6.【2015届河南省开封市高三上学期定位模拟考试理科】在二项式nx⎫-⎪⎭的展开式中各项系数之和为M ,各项二项式系数之和为N ,且64M N +=,则展开式中含2x 项的系数为 . 二、解答题 (本大题共10小题,共120分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)7.从5名男医生、4名女医生中选出3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有多少种?8.已知n +(其中15n <)的展开式中第9项,第10项,第11项的二项式系数成等差数列.(1)求n 的值;(2)写出它展开式中的所有有理项.9.已知nx ⎛+ ⎝的展开式中前三项的系数成等差数列. (1)求n 的值; (2)求展开式中系数最大的项.10.设有5幅不同的国画,2幅不同的油画,7幅不同的水彩画.(1)从这些国画、油画、水彩画中各选一幅画布置房间,有几种不同的选法?(2)从这些画中任选出两幅不同画种的画布置房间,有几种不同的选法?11.在二项式122)x的展开式中(1)求展开式中含3x 项的系数;(2)如果第3k 项和第2k +项的二项式系数相等,试求k 的值.12.【2013-2014学年天津市红桥区高二下学期期末考试】五个人站成一排,求在下列条件下的不同排法种数:(1)甲必须在排头;(2)甲、乙相邻;(3)甲不在排头,并且乙不在排尾;(4)其中甲、乙两人自左向右从高到矮排列且互不相邻.13.【2013-2014学年福建省漳州华安一中高二下学期期末考试】已知(23x +3x 2)n 的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992,求:(1)展开式中二项式系数最大的项;(2)展开式中系数最大的项.14.【2013-2014学年湖北省孝感高中高二4月月考】(1)已知122014122014S A A A =+++,记S 的个位上的数字为a ,十位上的数字b ,求b a 的值;(2)求和SC C C C 22225672014=++++(结果不必用具体数字表示).15.【2014-2015学年福建省泉州市晋江二中高二下期末】已知n二项展开式中,第4项的二项式系数与第3项的二项式系数的比为8:3(1)求n 的值;(2)求展开式中3x 项的系数(3)计算式子01231010101010102481024C C C C C -+-++的值.16.【2014-2015学年吉林省四平一中高二下学期期末】有编号为1,2,3,…,n的n个学生,入坐编号为1,2,3,…n的n个座位.每个学生规定坐一个座位,设学生所坐的座位号与该生的编号不同的学生人数为ξ,已知ξ=2时,共有6种坐法.(1)求n的值;(2)求随机变量ξ的概率分布列和数学期望.:。
【高考调研】高中数学(人教a版)选修2-3:第一章-计数原理+单元测试题x第一章综合测试题一、选择题1.设东、西、南、北四面通往山顶的路各有?2、3、3、4?条路,只从一面上山,而从任意一面下山的走法最多,应( )A.从东边上山C.从南边上山B.从西边上山D.从北边上山2.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,那么函数解析式为?y=x2,值域为{1,4}的“同族函数”共有( )A.7?个B.8?个?C.9?个D.10?个3.5?名学生相约第二天去春游,本着自愿的原则,规定任何人可以“去”或“不去”,则第二天可能出现的不同情况的种数为( )2A.C5 B.25C.52 D.A2524.6?个人分乘两辆不同的汽车,每辆车最多坐?4?人,则不同的乘车方法数为( )A.40 B.50 C.60 D.705.在航天员进行的一项太空实验中,先后要实施?6?个程序,其中程序 A?只能出现在第一步或最后一步,程序?B?和?C?实施时必须相邻,请问实验顺序的编排方法共有( )A.24?种B.48?种C.96?种D.144?种6.有甲、乙、丙三项任务,甲需?2?人承担,乙、丙各需?1?人承担,从?10?人中选派?4?人承担这三项任务,不同的选法有( )A.2?520 B.2?025 C.1?260 D.5?0408?10.已知?x-x展开式中常数项为?1120,其中实数8?10.已知?x-x展开式中常数项为?1120,其中实数?a?是常数,则展在第?3?道上,货车?B?不能停在第?1?道上,则?5?列火车的停车方法共有 ( )A.78?种B.72?种C.120?种D.96?种8.已知(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,若?a0+a1+a2+…+an =16,则自然数?n?等于( )A.6 B.5 C.4 D.39.6?个人排队,其中甲、乙、丙?3?人两两不相邻的排法有( )A.30?种B.144?种?C.5?种D.4?种? a?? ?开式中各项系数的和是( )A.28?B.38?C.1?或?38 D.1?或?2811.有?A、B、C、D、E、F?共?6?个集装箱,准备用甲、乙、丙三辆卡车运送,每台卡车一次运两个,若卡车甲不能运?A?箱,卡车乙不能运B?箱,此外无其他任何限制;要把这?6?个集装箱分配给这?3?台卡车运送,则不同的分配方案的种数为( )A.168 B.84 C.56 D.4212.从?2?名女教师和?5?名男教师中选出三位教师参加?20xx?年高考某考场的监考工作.要求一女教师在室内流动监考,另外两位教师固定在室内监考,问不同的安排方案种数为( )A.30 B.180?C.630 D.1?08013.已知(x+2)n?的展开式中共有?5?项,则?n=________,展开式中的常数项为________.(用数字作答)14.5?个人排成一排,要求甲、乙两人之间至少有一人,则不同的排法有____种.15.已知(x+1)6(ax-1)2?的展开式中含?x3?项的系数是?20,则?a?的值等于________.16.用数字?2,3?组成四位数,且数字?2,3?至少都出现一次,这样的四位数共有________个.(用数字作答)17.某书店有?11?种杂志,2?元?1?本的?8?种,1?元?1?本的?3?种,小张用10?元钱买杂志(每种至多买一本,10?元钱刚好用完),求不同的买法有多少种(用数字作答).18.4?个相同的红球和?6?个相同的白球放入袋中,现从袋中取出?4?个球;若取出的红球个数不少于白球个数,则有多少种不同的取法?9(12?分)从?1?到?6?的六个数字中取两个偶数和两个奇数组成没有重复数字的四位数.试问:(1)能组成多少个不同的四位数?(2)四位数中,两个偶数排在一起的有几个?(3)两个偶数不相邻的四位数有几个?(所有结果均用数值表示)20?已知(1+2?x)n?的展开式中,某一项的系数恰好是它的前一项系数5的?2?倍,而且是它的后一项系数的6,试求展开式中二项式系数最大的项.21?某单位有三个科室,为实现减负增效,每科室抽调2?人,去参加再就业培训,培训后这?6?人中有?2?人返回原单位,但不回到原科室工作,且每科室至多安排?1?人,问共有多少种不同的安排方法.22.10?件不同厂生产的同类产品:(1)在商品评选会上,有?2?件商品不能参加评选,要选出?4?件商品,并排定选出的?4?件商品的名次,有多少种不同的选法?(2)若要选?6?件商品放在不同的位置上陈列,且必须将获金质奖章的两件商品放上,有多少种不同的布置方法?1,D2,由题意,问题的关键在于确定函数定义域的个数:第一步,先确定函数值?1?的原象:因为?y=x2,当?y=1?时,x=1?或?x=-1,为此有三种情况:即{1},{-1},{1,-1};第二步,确定函数值?4?的原象,因为?y=4?时,x=2?或?x=-2,为此也有三种情况:{2},{-2},{2,-2}.由分步计数原理,得到:3×3=9?个.选?C.3,B,4B44 22 85C?当?A?出现在第一步时,再排?A,B,C?以外的三个程序,有?A33种,A?与?A,B44 22 8成?4?个可以排列程序?B、C?的空档,此时共有?A33A1A2种排法;当?A?出现在最后一步时的排法与此相同,故共有?2A33A1A2=96?种编排方法.6A?先从?10?人中选出?2?人承担甲任务有?C10种选法,再从剩下的?8?人中选出2?人分别承担乙、丙任务,有?A28种选法,由分步乘法计数原理共有?C10A2=2?520?种不同的选法.故选?A.7不考虑不能停靠的车道,5?辆车共有?5!=120?种停法.A?停在?3?道上的停法:4!=24(种);B?种停在?1?道上的停法:4!=24(种);A、B?分别停在?3?道、1?道上的停法:3!=6(种).故符合题意的停法:120-24-24+6=78(种).故选?A.令?x=1,得?2n=16,则?n=4.故选?C.4分两步完成:第一步,其余?3?人排列有?A33种排法;第二步,从?4?个可插空档中任选?3?个给甲、乙、丙?3?人4站有?A34种插法.由分步乘法计数原理可知,一共有?A3A3=144?种.B r 810,CTr+1=(-a)rC8x8-2r,令?8-2r=0 r=4.∴T5=C4(-a)4=1?120,∴a=±2.当?a=2?时,和为?1;当?ar 8时,和为?38.4 4 4 311,D 分两类:①甲运?B?箱,有?C1·?C2·?C2种;②甲不运?B?箱,有?C2·?C4 4 4 34 4 4 3∴不同的分配方案共有?C1·?C2·?C2+C2·?C2·?C24 4 4 3,A?分两类进行:第一类,在两名女教师中选出一名,从?5?名男教师中选出两名,且该女教师只能在室2 5 5内流动监考,有?C1·?C2种选法;第二类,选两名女教师和一名男教师有?C2·2 5 55 2 2 5 5 2教师中选一名作为室内流动监考人员,即有?C2·?C1·?C1共?10?种选法,∴共有?C1·?C2+C2·?5 2 2 5 5 2A13.4 16 ∵展开式共有?5?项,∴n=4,常数项为?C4424=16.414. 甲、乙两人之间至少有一人,就是甲、乙两人不相邻,则有?A3·?A2=72(种).15. 0?或?5 16,14?因4为四位数的每个数位上都有两种可能性,其中四个数字全是?2?或?3?的情况不合题意,所以适合题意的四位数有?24-2=14?个.17.解析分两类:第一类,买?5?本?2?元的有?C58?种;第二类,买?4?本?2?元的和?2?本?1?元的有?C48×C23种.故共有?C58+C48×C23=266?种不同的买法种数.18.解析依题意知,取出有?4?个球中至少有?2?个红球,可分三类:①取出的全是红球有?C44种方法;②20.解析? 由题意知展开式中第?k+1?项系数是第?k?项系数的?2?倍,是第?k+2?项系数的,6 4 6取出的?4?个球中有20.解析? 由题意知展开式中第?k+1?项系数是第?k?项系数的?2?倍,是第?k+2?项系数的,6 4 64 6 4 6理,共有?C4+C3·?C1+C2·?C4 6 4 6319.解析(1)四位数共有?C23C2A4=216?个.333 3(2)上述四位数中,偶数排在一起的有?C23C2A3A2=10833 3(3)两个偶数不相邻的四位数有?C23C2A2A2=108?个.56∴Ckn2k=6Ckn+1·?2k+ ∴?Ckn2k=6Ckn+1·?2k+1, ? k k5解得?n=7.∴展开式中二项式系数最大两项是:37T4=C37(2?x)3=280x2与?T5=C4(2?x)4=560x2.721. 6?人中有?2?人返回原单位,可分两类:2(1)2?人来自同科室:C13C1=6?种;23 2 2 3 2 2(2)2?人来自不同科室:C2C1C1,然后?2?人分别回到科室,但不回原科室有?3?种方法,故有?3 2 2 3 2 236?种.由分类计数原理共有?6+36=42?种方法22.解析(1)10?件商品,除去不能参加评选的?2?件商品,剩下?8?件,从中选出?4?件进行排列,有?A48=1?680(或8C4·?A4)(种).8(2)分步完成.先将获金质奖章的两件商品布置在?6?个位置中的两个位置上,有?A26种方法,再从剩下的8 6 8 88?件商品中选出?4?件,布置在剩下的?4?个位置上,有?A4种方法,共有?A2·?A4=50?400(或?C4·?8 6 8 8。
习题课两个计数原理与排列、组合学习目标 1.进一步理解和掌握分类加法计数原理和分步乘法计数原理.2.进一步加深理解排列与组合的概念.3.能综合运用排列、组合解决计数问题.1.两个计数原理(1)分类加法计数原理(2)分步乘法计数原理2.排列、组合综合题的一般解法一般坚持先组后排的原则,即先选元素后排列,同时注意按元素性质分类或按事件的发生过程分类.3.解析受限制条件的排列、组合问题的一般策略(1)特殊元素优先安排的策略;(2)正难则反,等价转化的策略;(3)相邻问题,捆绑处理的策略;(4)不相邻问题,插空处理的策略;(5)定序问题,除法处理的策略;(6)“小集团”排列问题,先整体后局部的策略;(7)平均分组问题,除法处理的策略;(8)构造模型的策略.类型一两个计数原理的应用命题角度1 “类中有步”的计数问题例1 电视台在某节目中拿出两个信箱,其中存放着先后两次竞猜中成绩优秀的观众来信,甲信箱中有30封,乙信箱中有20封,现由主持人抽奖确定幸运观众,若先确定一名幸运之星,再从两信箱中各确定一名幸运伙伴,有________种不同的结果.考点两个计数原理的区别与联系题点两个原理的简单综合应用答案28 800解析在甲箱或乙箱中抽取幸运之星,决定了后边选幸运伙伴是不同的,故要分两类分别计算:(1)幸运之星在甲箱中抽,先确定幸运之星,再在两箱中各确定一名幸运伙伴,有30×29×20=17 400(种)结果;(2)幸运之星在乙箱中抽,同理有20×19×30=11 400(种)结果.因此共有17 400+11 400=28 800(种)不同结果.反思与感悟用流程图描述计数问题,类中有步的情形如图所示:具体意义如下:从A到B算作一件事的完成,完成这件事有两类办法,在第1类办法中有3步,在第2类办法中有2步,每步的方法数如图所示.所以,完成这件事的方法数为m1m2m3+m4m5,“类”与“步”可进一步地理解为:“类”用“+”号连接,“步”用“×”号连接,“类”独立,“步”连续,“类”标志一件事的完成,“步”缺一不可.跟踪训练1 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部分不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有( )A.24种 B.30种 C.36种 D.48种考点涂色问题题点涂色问题答案 D解析将原图从上而下的4个区域标为1,2,3,4.因为1,2,3之间不能同色,1与4可以同色,因此,要分类讨论1,4同色与不同色这两种情况.故不同的着色方法种数为4×3×2+4×3×2×1=48.故选D.命题角度2 “步中有类”的计数问题例2 有4位同学在同一天的上、下午参加“身高与体重”、“立定跳远”、“肺活量”、“握力”、“台阶”五个项目的测试,每位同学上、下午各测试一个项目,且不重复.若上午不测“握力”项目,下午不测“台阶”项目,其余项目上、下午都各测一人,则不同的安排方式共有________种.(用数字作答)考点两个计数原理的区别与联系题点两个原理的简单综合应用答案264解析上午总测试方法有4×3×2×1=24(种);我们以A,B,C,D,E依次代表五个测试项目.若上午测试E的同学下午测试D,则上午测试A的同学下午只能测试B,C,确定上午测试A的同学后其余两位同学上、下午的测试方法共有2种;若上午测试E的同学下午测试A,B,C之一,则上午测试A,B,C中任何一个的同学下午都可以测试D,安排完这位同学后其余两位同学的测试方式就确定了,故共有3×3=9(种)测试方法,即下午的测试方法共有11种,根据分步乘法计数原理,总的测试方法共有24×11=264(种).反思与感悟用流程图描述计数问题,步中有类的情形如图所示:从计数的角度看,由A到D算作完成一件事,可简单地记为A→D.完成A→D这件事,需要经历三步,即A→B,B→C,C→D.其中B→C这步又分为三类,这就是步中有类.其中m i(i=1,2,3,4,5)表示相应步的方法数.完成A→D这件事的方法数为m1(m2+m3+m4)m5.以上给出了处理步中有类问题的一般方法.跟踪训练2 如图所示,使电路接通,开关不同的开闭方式共有( )A.11 B.12 C.20 D.21考点两个计数原理的区别与联系题点两个原理的简单综合应用答案 D解析根据题意,设5个开关依次为1,2,3,4,5,若电路接通,则开关1,2与3,4,5中至少有1个接通,对于开关1,2,共有2×2=4(种)情况,其中全部断开的有1种情况,则其至少有1个接通的有4-1=3(种)情况,对于开关3,4,5,共有2×2×2=8(种)情况,其中全部断开的有1种情况,则其至少有1个接通的有8-1=7(种)情况,则电路接通的情况有3×7=21(种).故选D.类型二有限制条件的排列问题例3 3个女生和5个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,有多少种不同的排法?(5)如果甲必须排在乙的右面(可以不相邻),有多少种不同的排法?考点排列的应用题点有限制条件的排列问题解(1)(捆绑法)因为3个女生必须排在一起,所以可先把她们看成一个整体,这样同5个男生合在一起共有6个元素,排成一排有A66种不同排法.对于其中的每一种排法,3个女生之间又有A33种不同的排法,因此共有A66·A33=4 320(种)不同的排法.(2)(插空法)要保证女生全分开,可先把5个男生排好,每两个相邻的男生之间留出一个空,这样共有4个空,加上两边两个男生外侧的两个位置,共有6个位置,再把3个女生插入这6个位置中,只要保证每个位置至多插入一个女生,就能保证任意两个女生都不相邻.由于5个男生排成一排有A 55种不同的排法,对于其中任意一种排法,从上述6个位置中选出3个来让3个女生插入有A 36种方法,因此共有A 55·A 36=14 400(种)不同的排法.(3)方法一 (特殊位置优先法)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选5个男生中的2个,有A 25种不同排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有A 66种排法,所以共有A 25·A 66=14 400(种)不同的排法.方法二 (间接法)3个女生和5个男生排成一排共有A 88种不同的排法,从中扣除女生排在首位的A 13·A 77种排法和女生排在末位的A 13·A 77种排法,但这样两端都是女生的排法在扣除女生排在首位时被扣去一次,在扣除女生排在末位时又被扣去一次,所以还需加一次,由于两端都是女生有A 23·A 66种不同的排法,所以共有A 88-2A 13·A 77+A 23·A 66=14 400(种)不同的排法. 方法三 (特殊元素优先法)从中间6个位置中挑选出3个让3个女生排入,有A 36种不同的排法,对于其中的任意一种排法,其余5个位置又都有A 55种不同的排法,所以共有A 36·A 55=14 400(种)不同的排法.(4)方法一 因为只要求两端不能都排女生,所以如果首位排了男生,则末位就不再受条件限制了,这样可有A 15·A 77种不同的排法;如果首位排女生,有A 13种排法,这时末位就只能排男生,这样可有A 13·A 15·A 66种不同的排法.因此共有A 15·A 77+A 13·A 15·A 66=36 000(种)不同的排法.方法二 3个女生和5个男生排成一排有A 88种排法,从中扣去两端都是女生的排法有A 23·A 66种,就能得到两端不都是女生的排法种数.因此共有A 88-A 23·A 66=36 000(种)不同的排法. (5)(顺序固定问题)因为8人排队,其中两人顺序固定,共有A 88A 22=20 160(种)不同的排法.反思与感悟 (1)排列问题的限制条件一般表现为:某些元素不能在某个位置,某个位置只能放某些元素等.要先处理特殊元素或先处理特殊位置,再去排其他元素.当用直接法比较麻烦时,可以用间接法,先不考虑限制条件,把所有的排列数算出,再从中减去全部不符合条件的排列数,这种方法也称为“去杂法”,但必须注意要不重复,不遗漏(去尽). (2)对于某些特殊问题,可采取相对固定的特殊方法,如相邻问题,可用“捆绑法”,即将相邻元素看成一个整体与其他元素排列,再进行内部排列;不相邻问题,则用“插空法”,即先排其他元素,再将不相邻元素排入形成的空位中.跟踪训练3 为迎接中共十九大,某校举办了“祖国,你好”诗歌朗诵比赛.该校高三年级准备从包括甲、乙、丙在内的7名学生中选派4名学生参加,要求甲、乙、丙这3名学生中至少有1人参加,且当这3名学生都参加时,甲和乙的朗诵顺序不能相邻,那么选派的4名学生不同的朗诵顺序的种数为( ) A .720 B .768 C .810 D .816 考点 排列的应用题点有限制条件的排列问题答案 B解析根据题意,在7名学生中选派4名学生参加诗歌朗诵比赛,有A47=840(种)情况,其中甲、乙、丙都没有参加,即选派其他四人参加的情况有A44=24(种),则甲、乙、丙这3名学生中至少有1人参加的情况有840-24=816(种);其中当甲乙丙都参加且甲和乙相邻的情况有C14A22A33=48(种),则满足题意的朗诵顺序有816-48=768(种).故选B.类型三排列与组合的综合应用例4 有4张分别标有数字1,2,3,4的红色卡片和4张分别标有数字1,2,3,4的蓝色卡片,从这8张卡片中取出4张卡片排成一行.如果取出的4张卡片所标的数字之和等于10,则不同的排法共有多少种?考点排列组合综合问题题点排列与组合的综合应用解分三类:第一类,当取出的4张卡片分别标有数字1,2,3,4时,不同的排法有C12·C12·C12·C12·A44种.第二类,当取出的4张卡片分别标有数字1,1,4,4时,不同的排法有C22·C22·A44种.第三类,当取出的4张卡片分别标有数字2,2,3,3时,不同的排法有C22·C22·A44种.故满足题意的所有不同的排法种数为C12·C12·C12·C12·A44+2C22·C22·A44=432.反思与感悟解答排列、组合综合问题的思路及注意点(1)解排列、组合综合问题的一般思路是“先选后排”,也就是先把符合题意的元素都选出来,再对元素或位置进行排列.(2)解排列、组合综合问题时要注意以下几点:①元素是否有序是区分排列与组合的基本方法,无序的问题是组合问题,有序的问题是排列问题.②对于有多个限制条件的复杂问题,应认真分析每个限制条件,然后再考虑是分类还是分步,这是处理排列、组合综合问题的一般方法.跟踪训练4 某科室派出4名调研员到3个学校,调研该校高三复习备考近况,要求每个学校至少一名,则不同的分配方案种数为________.考点排列组合综合问题题点排列与组合的综合应用答案36解析先从4名调研员中选2名去同一所学校有C24种方案,然后与另外两名调研员进行全排列对应三所学校,有A33种方案,故共有C24A33=36(种)分配方案.1.给一些书编号,准备用3个字符,其中首字符用A,B,后两个字符用a,b,c(允许重复),则不同编号的书共有( )A.8本 B.9本 C.12本 D.18本考点分步乘法计数原理题点分步乘法计数原理的应用答案 D解析由分步乘法计数原理得,不同编号的书共有2×3×3=18(本).2.在100件产品中,有3件是次品,现从中任意抽取5件,其中至少有2件次品的取法种数为( )A.C23C397B.C23C397+C33C297C.C5100-C13C497D.C5100-C597考点组合的应用题点有限制条件的组合问题答案 B解析根据题意,“至少有2件次品”可分为“有2件次品”与“有3件次品”两种情况,“有2件次品”的抽取方法有C23C397种,“有3件次品”的抽取方法有C33C297种,则共有C23C397+C33C297种不同的抽取方法,故选B.3.从4男3女志愿者中选1女2男分别到A,B,C三地去执行任务,则不同的选派方法有( ) A.36种 B.108种 C.210种 D.72种考点排列组合综合问题题点排列与组合的综合应用答案 B解析从4男3女志愿者中选1女2男有C13C24=18(种)方法,分别到A,B,C地执行任务,有A33=6(种)方法,根据分步乘法计数原理可得不同的选派方法有18×6=108(种).4.8次投篮中,投中3次,其中恰有2次连续命中的情形有________种.考点排列的应用题点排列的简单应用答案30解析将2次连续命中当作一个整体,和另一次命中插入另外5次不命中留下的6个空档里进行排列有A26=30(种).5.某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方法共有________种.(用数字作答)考点排列的应用题点元素“在”与“不在”问题答案96解析甲传第一棒,乙传最后一棒,共有A44种方法.乙传第一棒,甲传最后一棒,共有A44种方法.丙传第一棒,共有C12·A44种方法.由分类计数原理得,共有A44+A44+C12·A44=96(种)方法.1.分类加法计数原理与分步乘法计数原理是两个最基本、也是最重要的原理,是解答排列、组合问题,尤其是较复杂的排列、组合问题的基础.2.解排列、组合综合题一般是先选元素、后排元素,或充分利用元素的性质进行分类、分步,再利用两个基本计数原理作最后处理.3.对于较难直接解决的问题则可用间接法,但应做到不重不漏.4.对于分配问题,解题的关键是要搞清楚事件是否与顺序有关,对于平均分组问题更要注意顺序,避免计数的重复或遗漏.一、选择题1.按ABO血型系统学说,每个人的血型为A,B,O,AB型四种之一.依血型遗传学,当且仅当父母中至少有一人的血型是AB型时,子女的血型一定不是O型.若某人的血型为O型,则其父母血型的所有可能情况有( )A.12种 B.6种 C.10种 D.9种考点分步乘法计数原理题点分步乘法计数原理的应用答案 D解析由题意,他的父母的血型都是A,B,O三种之一,由分步乘法计数原理知,其父母血型的所有可能情况共有3×3=9(种).2.若C3n=C4n,则n!3!(n-3)!的值为( ) A.1 B.20 C.35 D.7考点排列数公式题点 利用排列数公式计算 答案 C解析 若C 3n =C 4n ,则n (n -1)(n -2)3×2×1=n (n -1)(n -2)(n -3)4×3×2×1,可得n =7,所以n !3!(n -3)!=7!3!4!=7×6×53×2×1=35.3.在100,101,102,…,999这些数中,各位数字按严格递增(如“145”)或严格递减(如“321”)顺序排列的数的个数是( ) A .120 B .204 C .168 D .216 考点 排列的应用 题点 数字的排列问题 答案 B解析 由题意知本题是一个计数原理的应用,首先对数字分类,当数字不含0时,从9个数字中选三个,则这三个数字递增或递减的顺序可以确定两个三位数,共有2C 39=168(个),当三个数字中含有0时,从9个数字中选2个数,它们只有递减一种结果,共有C 29=36(个), 根据分类加法计数原理知共有168+36=204(个),故选B.4.有三对师徒共6个人,站成一排照相,每对师徒相邻的站法共有( ) A .72种 B .54种 C .48种 D .8种 考点 排列的应用题点 元素“相邻”与“不相邻”问题 答案 C解析 用分步乘法计数原理:第一步:先排每对师徒有A 22·A 22·A 22,第二步:将每对师徒当作一个整体进行排列有A 33种,由分步乘法计数原理可知共有A 33·(A 22)3=48(种).5.用1,2,3,4,5这五个数字可以组成比20 000大,且百位数字不是3的没有重复数字的五位数的个数为( ) A .96 B .78 C .72 D .64 考点 排列的应用 题点 数字的排列问题 答案 B解析 比20 000大含两层含义:一是万位不是1,二是5个数字全用上,故问题等价于“由1,2,3,4,5这五个数字组成万位不是1,百位不是3的无重复数字的个数”,万位是3时,有A 44个,万位不是3时,有3×3×A 33个,所以共有A 44+3×3×A 33=78(个),故选B.6.用六种不同的颜色给如图所示的六个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同的涂色方法共有( )A.4 320种 B.2 880种 C.1 440种 D.720种考点涂色问题题点涂色问题答案 A解析第一个区域有6种不同的涂色方法,第二个区域有5种不同的涂色方法,第三个区域有4种不同的涂色方法,第四个区域有3种不同的涂色方法,第五个区域有4种不同的涂色方法,第六个区域有3种不同的涂色方法.根据分步乘法计数原理知,共有6×5×4×3×4×3=4 320(种)涂色方法.7.某药品研究所研制了5种消炎药a1,a2,a3,a4,a5,4种退烧药b1,b2,b3,b4,现从中取出两种消炎药和一种退烧药同时使用进行疗效实验,但又知a1,a2两种药必须同时使用,且a3,b4两种药不能同时使用,则不同的实验方案共有( )A.56种 B.28种 C.21种 D.14种考点组合的应用题点有限制条件的组合问题答案 D解析分3类:当取a1,a2时,再取退烧药有C14种方案;取a3时,取另一种消炎药的方法有C12种,再取退烧药有C13种,共有C12C13种方案;取a4,a5时,再取退烧药有C14种方案.故共有C14+C12C13+C14=14(种)不同的实验方案.8.某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名学生发言,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,那么不同发言顺序的排法种数为( ) A.360 B.520 C.600 D.720考点排列的应用题点排列的简单应用答案 C解析根据题意,可分两种情况讨论:①甲、乙两人中只有一人参加,有C12·C35·A44=480(种)情况;②甲、乙两人都参加,有C22·C25·A44=240(种)情况,其中甲、乙两人的发言相邻的情况有C22·C25·A33·A22=120(种).故不同发言顺序的排法种数为480+240-120=600.二、填空题9.小明、小红等4位同学各自申请甲、乙两所大学的自主招生考试资格,则每所大学恰有两位同学申请,且小明、小红没有申请同一所大学的可能性有________种.考点分类加法计数原理题点分类加法计数原理的应用答案 4解析设小明、小红等4位同学分别为A,B,C,D,小明、小红没有申请同一所大学,则组合为(AC,BD)与(AD,BC).若AC选甲学校,则BD选乙学校,若AC选乙学校,则BD选甲学校;若AD选甲学校,则BC选乙学校,若AD选乙学校,则BC选甲学校.故共有4种方法.10.现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加某项服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是________.考点排列组合综合问题题点分组分配问题答案126解析按从事司机工作的人数进行分类:①有1人从事司机工作:C13C24A33=108(种);②有2人从事司机工作:C23·A33=18(种).∴不同安排方案的种数是108+18=126.11.连接正三棱柱的6个顶点,可以组成________个四面体.考点组合的应用题点与几何有关的组合问题答案12解析从正三棱柱的6个顶点中任取4个,有C46种方法,其中4个点共面的有3种情况,故可以组成C46-3=12(个)四面体.12.用1,2,3,4这四个数字组成无重复数字的四位数,其中恰有一个偶数夹在两个奇数之间的四位数的个数为________.考点排列组合综合问题题点排列与组合的综合应用答案8解析首先排两个奇数1,3,有A22种排法,再在2,4中取一个数放在1,3之间,有C12种排法,然后把这3个数作为一个整体与剩下的另一个偶数全排列,有A22种排法,即满足条件的四位数的个数为A22C12A22=8.三、解答题13.有甲、乙、丙、丁、戊5名同学,求:(1)5名同学站成一排,有多少种不同的方法?(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,有多少种不同的方法?(3)将5名同学分配到三个班,每班至少1人,共有多少种不同的分配方法?考点 排列的应用题点 排列的简单应用解 (1)有A 55=120(种)不同的方法.(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,故有A 22A 22A 23=24(种)不同的方法.(3)按人数分配方式分类:①3,1,1,有C 35C 12C 11A 22A 33=60(种)方法; ②2,2,1,有C 25C 23A 22A 33=90(种)方法. 故共有60+90=150(种)分配方法.四、探究与拓展14.已知x i ∈{-1,0,1},i =1,2,3,4,5,6,则满足x 1+x 2+x 3+x 4+x 5+x 6=2的数组(x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6)的个数为________.考点 排列组合综合问题题点 分组分配问题答案 90解析 根据题意,∵x 1+x 2+x 3+x 4+x 5+x 6=2,x i ∈{-1,0,1},i =1,2,3,4,5,6, ∴x i 中有2个1和4个0,或3个1、1个-1和2个0,或4个1和2个-1,共有C 26+C 36C 23+C 46=90(个),∴满足x 1+x 2+x 3+x 4+x 5+x 6=2的数组(x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6)的个数为90. 15.4位同学参加辩论赛,比赛规则如下:每位同学必须从甲、乙两道题中任选一题作答,选甲题答对得100分,答错得-100分;选乙题答对得90分,答错得-90分.若4位同学的总分为0分,则这4位同学有多少种不同的得分情况?考点 排列组合综合问题题点 排列与组合的综合应用解 本题分两种情况讨论.(1)如果4位同学中有2人选甲,2人选乙.若这4位同学的总分为0分,则必须是选甲的2人一人答对,另一人答错,选乙的2人一人答对,另一人答错.有C 24A 22A 22=24(种)不同的情况.(2)如果4位同学都选甲或者都选乙.若这4位同学的总分为0分,则必须是2人答对,另2人答错,有C 12C 24C 22=12(种)不同的情况.综上可知,一共有24+12=36(种)不同的情况.。
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.以下四个命题,属于组合问题的是( )A .从3个不同的小球中,取出2个排成一列B .老师在排座次时将甲、乙两位同学安排为同桌C .在电视节目中,主持人从100位幸运观众中选出2名幸运之星D .从13位司机中任选出两位开同一辆车往返甲、乙两地【解析】 从100位幸运观众中选出2名幸运之星,与顺序无关,是组合问题.【答案】 C2.某新农村社区共包括8个自然村,且这些村庄分布零散,没有任何三个村庄在一条直线上,现要在该社区内建“村村通”工程,共需建公路的条数为( )A .4B .8C .28D .64【解析】 由于“村村通”公路的修建,是组合问题.故共需要建C 28=28条公路.【答案】 C3.组合数C r n (n >r ≥1,n ,r ∈N )恒等于( )A.r +1n +1C r -1n -1B .(n +1)(r +1)C r -1n -1 C .nr C r -1n -1 D.n r C r -1n -1【解析】 n r C r -1n -1=n r ·(n -1)!(r -1)!(n -r )!=n !r !(n -r )!=C r n . 【答案】 D4.满足方程C x 2-x 16=C 5x -516的x 值为( )A .1,3,5,-7B .1,3C .1,3,5D .3,5【解析】依题意,有x2-x=5x-5或x2-x+5x-5=16,解得x=1或x=5;x=-7或x=3,经检验知,只有x=1或x=3符合题意.【答案】 B5.异面直线a,b上分别有4个点和5个点,由这9个点可以确定的平面个数是()A.20 B.9C.C39D.C24C15+C25C14【解析】分两类:第1类,在直线a上任取一点,与直线b可确定C14个平面;第2类,在直线b上任取一点,与直线a可确定C15个平面.故可确定C14+C15=9个不同的平面.【答案】 B二、填空题6.C03+C14+C25+…+C1821的值等于________.【解析】原式=C04+C14+C25+…+C1821=C15+C25+…+C1821=C1721+C1821=C1822=C422=7 315.【答案】7 3157.设集合A={a1,a2,a3,a4,a5},则集合A中含有3个元素的子集共有________个.【解析】从5个元素中取出3个元素组成一组就是集合A的子集,则共有C35=10个子集.【答案】108.10个人分成甲、乙两组,甲组4人,乙组6人,则不同的分组种数为________.(用数字作答)【解析】从10人中任选出4人作为甲组,则剩下的人即为乙组,这是组合问题,共有C410=210种分法.【答案】210三、解答题9.从1,2,3,4,5,6六个数字中任选3个后得到一个由这三个数组成的最小三位数,则可以得到多少个不同的这样的最小三位数?【解】从6个不同数字中任选3个组成最小三位数,相当于从6个不同元素中任选3个元素的一个组合,故所有不同的最小三位数共有C36=6×5×43×2×1=20个.10.(1)求式子1C x5-1C x6=710C x7中的x;(2)解不等式C m-18>3C m8.【解】(1)原式可化为:x!(5-x)!5!-x!(6-x)!6!=7·x!(7-x)!10·7!,∵0≤x≤5,∴x2-23x+42=0,∴x=21(舍去)或x=2,即x=2为原方程的解.(2)由8!(m-1)!(9-m)!>3×8!m!(8-m)!,得19-m>3m,∴m>27-3m,∴m>274=7-14.又∵0≤m-1≤8,且0≤m≤8,m∈N,即7≤m≤8,∴m=7或8.[能力提升]1.已知圆上有9个点,每两点连一线段,若任意两条线的交点不同,则所有线段在圆内的交点有()A.36个B.72个C.63个D.126个【解析】此题可化归为圆上9个点可组成多少个四边形,所有四边形的对角线交点个数即为所求,所以交点为C49=126个.【答案】 D2.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型和乙型电视机各1台,则不同的取法共有() 【导学号:97270017】A.140种B.84种C.70种D.35种【解析】可分两类:第一类,甲型1台、乙型2台,有C14·C25=4×10=40(种)取法,第二类,甲型2台、乙型1台,有C24·C15=6×5=30(种)取法,共有70种不同的取法.【答案】 C3.对所有满足1≤m<n≤5的自然数m,n,方程x2+C m n y2=1所表示的不同椭圆的个数为________.【解析】∵1≤m<n≤5,所以C m n可以是C12,C13,C23,C14,C24,C34,C15,C25,C35,C45,其中C13=C23,C14=C34,C15=C45,C25=C35,∴方程x2+C m n y2=1能表示的不同椭圆有6个.【答案】 64.证明:C m n=nn-mC m n-1.【证明】nn-mC m n-1=nn-m·(n-1)!m!(n-1-m)!=n!m!(n-m)!=C m n.。
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.如图111所示为一个电路图,从左到右可通电的线路共有( )图111A.6条B.5条C.9条D.4条【解析】从左到右通电线路可分为两类:从上面有3条;从下面有2条.由分类加法计数原理知,从左到右通电的线路共有3+2=5条.【答案】 B2.有5列火车停在某车站并排的5条轨道上,若火车A不能停在第1道上,则5列火车的停车方法共有( )A.96种B.24种C.120种D.12种【解析】先排第1道,有4种排法,第2,3,4,5道各有4,3,2,1种,由分步乘法计数原理知共有4×4×3×2×1=96种.【答案】 A3.将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有( )A.53种B.35种C.8种D.15种【解析】每封信均有3种不同的投法,所以依次把5封信投完,共有3×3×3×3×3=35种投法.【答案】 B4.如果x,y∈N,且1≤x≤3,x+y<7,则满足条件的不同的有序自然数对的个数是( )A.15 B.12C.5 D.4【解析】利用分类加法计数原理.当x=1时,y=0,1,2,3,4,5,有6个;当x=2时,y=0,1,2,3,4,有5个;当x=3时,y=0,1,2,3,有4个.据分类加法计数原理可得,共有6+5+4=15个.【答案】 A5.从集合{1,2,3,4,5}中任取2个不同的数,作为方程Ax+By=0的系数A,B 的值,则形成的不同直线有( ) 【导学号:97270002】A.18条B.20条C.25条D.10条【解析】第一步,取A的值,有5种取法;第二步,取B的值,有4种取法,其中当A=1,B=2时与A=2,B=4时是相同的方程;当A=2,B=1时与A=4,B=2时是相同的方程,故共有5×4-2=18条.【答案】 A二、填空题6.椭圆x2m+y2n=1的焦点在y轴上,且m∈{1,2,3,4,5},n∈{1,2,3,4,5,6,7},则满足题意的椭圆的个数为________.【解析】因为焦点在y轴上,所以0<m<n,考虑m依次取1,2,3,4,5时,符合条件的n值分别有6,5,4,3,2个,由分类加法计数原理知,满足题意的椭圆的个数为6+5+4+3+2=20个.【答案】207.某班2016年元旦晚会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了2个新节目,如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同的插法的种数为______.【解析】将第一个新节目插入5个节目排成的节目单中有6种插入方法,再将第二个新节目插入到刚排好的6个节目排成的节目单中有7种插入方法,利用分步乘法计数原理,共有插入方法:6×7=42(种).【答案】428.如图112,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网线相连,连线标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量,现从结点B向结点A传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递,则单位时间内传递的最大信息量为________.图112【解析】依题意,首先找出B到A的路线,一共有4条,分别是BCDA,信息量最大为3;BEDA,信息量最大为4;BFGA,信息量最大为6;BHGA,信息量最大为6.由分类加法计数原理,单位时间内传递的最大信息量为3+4+6+6=19.【答案】19三、解答题9.有不同的红球8个,不同的白球7个.(1)从中任意取出一个球,有多少种不同的取法?(2)从中任意取出两个不同颜色的球,有多少种不同的取法?【解】(1)由分类加法计数原理,从中任取一个球共有8+7=15(种).(2)由分步乘法计数原理,从中任取两个不同颜色的球共有8×7=56(种).10.某单位职工义务献血,在体检合格的人中,O型血的共有28人,A型血的共有7人,B型血的共有9人,AB型血的共有3人.(1)从中任选1人去献血,有多少种不同的选法;(2)从四种血型的人中各选1人去献血,有多少种不同的选法?【解】从O型血的人中选1人有28种不同的选法;从A型血的人中选1人有7种不同的选法;从B型血的人中选1人有9种不同的选法;从AB型血的人中选1人有3种不同的选法.(1)任选1人去献血,即无论选哪种血型的哪一个人,“任选1人去献血”这件事情都可以完成,所以用分类加法计数原理.有28+7+9+3=47种不同的选法.(2)要从四种血型的人中各选1人,即从每种血型的人中各选出1人后,“各选1人去献血”这件事情才完成,所以用分步乘法计数原理.有28×7×9×3=5 292种不同的选法.[能力提升]1.一植物园参观路径如图113所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线种数共有( )图113A.6种B.8种C.36种D.48种【解析】由题意知在A点可先参观区域1,也可先参观区域2或3,每种选法中可以按逆时针参观,也可以按顺时针参观,所以第一步可以从6个路口任选一个,有6种走法,参观完第一个区域后,选择下一步走法,有4种走法,参观完第二个区域后,只剩下最后一个区域,有2种走法,根据分步乘法计数原理,共有6×4×2=48种不同的参观路线.【答案】 D2.某市汽车牌照号码(由4个数字和1个字母组成)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,则他的车牌号码所有可能的情况有( ) 【导学号:97270003】A.180种B.360种C.720种D.960种【解析】分五步完成,第i步取第i个号码(i=1,2,3,4,5).由分步乘法计数原理,可得车牌号码共有5×3×4×4×4=960种.【答案】 D3.直线方程Ax+By=0,若从0,1,3,5,7,8这6个数字中每次取两个不同的数作为A,B的值,则可表示________条不同的直线.【解析】若A或B中有一个为零时,有2条;当AB≠0时有5×4=20条,故共有20+2=22条不同的直线.【答案】224.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)表示平面上的点(a,b∈M),(1)P可以表示平面上的多少个不同点?(2)P可以表示平面上的多少个第二象限的点?(3)P可以表示多少个不在直线y=x上的点?【解】(1)完成这件事分为两个步骤:a的取法有6种,b的取法有6种.由分步乘法计数原理知,P可以表示平面上的6×6=36(个)不同点.(2)根据条件需满足a<0,b>0.完成这件事分两个步骤:a的取法有3种,b的取法有2种,由分步乘法计数原理知,P可以表示平面上的3×2=6(个)第二象限的点.(3)因为点P不在直线y =x上,所以第一步a的取法有6种,第二步b的取法有5种,根据分步乘法计数原理可知,P可以表示6×5=30(个)不在直线y=x上的点.。
1.【2015四川省资阳市高二下学期期末质量检测】用红、黄、蓝三种颜色给如图所示的六个相连的圆涂色,若每种颜色只能涂两个圆,且相邻两个圆所涂颜色不能相同,则不同的涂色方案的种数是( )(A )12 (B )24 (C )30 (D )36 【答案】C考点:查排列、组合及简单计数问题 2.【2016广东省惠州市高三第一次调研考试】将甲,乙等5位同学分别保送到北京大学,上海交通大学,中山大学这3所大学就读,则每所大学至少保送1人的不同保送方法数为( )种. A .150 B .180 C .240 D .540 【答案】A 【解析】试题分析:分为两类,第一类为2+2+1即有2所学校分别保送2名同学,方法数为90241513=C C C ,第二类为3+1+1即有1所学校保送3名同学,方法数为60223513=A C C ,故不同保送的方法数为150种,故选A . 考点:排列与组合.3.【2015湖北省枣阳白水高中高二下学期期末】8()x 的展开式中62x y 项的系数是( ) A .56 B .56- C .28 D .28-【答案】A 【解析】试题分析:由通式r rr y x C )2(88--,令2=r ,则展开式中62x y 项的系数是56)2(228=-C .考点:二项式定理.4.【2015学年广东省清远一中实验学校高二下学期期中】有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机的并排摆放到书架的同一层上,则语文书不相邻的排法有( ) A 、36种 B 、48种 C 、72种 D 、144种 【答案】C 【解析】试题分析:首先排数学书和物理书,然后将语文书插空,所以种数为32234272A C A =种考点:排列问题 5.【2015届陕西省西安市一中高三下学期自主命题】用1,2,3,4,5这五个数字,可以组成比20000大,并且百位数不是数字3的没有重复数字的五位数共有( ) A .96个 B .78个 C .72个 D .64个 【答案】B 【解析】试题分析:54544396187854A A ⨯-⨯=-= 考点:排列组合.6.【2015山东省文登市高二下学期期末】现有16个不同小球,其中红色,黄色,蓝色,绿色小球各4个,从中任取3个,要求这3个小球不能是同一颜色,且红色小球至多1个,不同的取法为A .232B .256C .408D .472【答案】D考点:组合知识的应用. 7.【2015届陕西省西安市第一中学高三下学期自主命题】设()f x 是错误!未找到引用源。
1 2015-2016学年高中数学 第一章 计数原理单元测评A 新人教A版选修2-3
(基础过关卷) (时间:90分钟,满分:100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.小王有70元钱,现有面值分别为20元和30元的两种IC电话卡.若他至少买一张,则不同的买法共有( )
A.7种 B.8种 C.6种 D.9种 解析:要完成的一件事是“至少买一张IC电话卡”,分三类完成:买1张IC卡,买2张IC卡,买3张IC卡.而每一类都能独立完成“至少买一张IC电话卡”这件事.买1张IC卡有2种方法,买2张IC卡有3种方法,买3张IC卡有2种方法,故共有2+3+2=7种不同的买法. 答案:A 2.在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息.若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为( ) A.10 B.11 C.12 D.15 解析:分类讨论:分有两个对应位置、有一个对应位置及没有对应位置上的数字相同,可得N=+1=11. 答案:B 3.4位同学每人从甲、乙、丙3门课程中选修1门,则恰有2人选修甲课程的不同选法共有( ) A.12种 B.36种 C.30种 D.24种 解析:分三步,第1步,先从4位同学中选2人选修甲课程,共有种不同的选法;第2步,第3位同学选课程,必须从乙、丙中选取,共有2种不同的选法;第3步,第4位同学选课程,有2种不同的选法.故共有N=×2×2=24种不同的选法. 答案:D 4.如果的展开式中含有非零常数项,则正整数n的最小值为( ) A.3 B.6 C.5 D.10 解析:展开式的通项为Tr+1=(3x2)n-r·3n-r·(-2)r·x2n-5r. 由题意得2n-5r=0,n=r(r=0,1,2,„,n),故当r=2时,正整数n有最小值,n的最小值为5. 答案:C 5.将不同的五种商品在货架上排成一排,其中甲、乙两种商品必须排在一起,丙、丁两种商品不能排在一起,则不同的排法共有( ) A.12种 B.20种 C.24种 D.48种 解析:甲、乙捆绑看成一个元素,与丙、丁之外的1个元素共2个元素进行全排列,有种排法,再插空排入丙、丁,共有=24种不同的排法. 答案:C 2
6.从五双不同大小的鞋中任取4只,其中恰好有一双的取法种数为( ) A.120 B.240 C.360 D.72 解析:先取出一双有种取法,再从剩下的4双鞋中取出2双,而后从每双中各取一只,有种不同的取法.共有=120种不同的取法. 答案:A 7.为支持地震灾区的灾后重建工作,四川某公司决定分四天每天各运送一批物资到A,B,C,D,E五个受灾地点.由于A地距离该公司较近,安排在第一天或最后一天送达;B,C两地相邻,安排在同一天上午、下午分别送达(B在上午、C在下午与B在下午、C在上午为不同的运送顺序),且运往这两地的物资算作一批;D,E两地可随意安排在其余两天送达.则安排这四天运送物资到五个受灾地点的不同运送顺序的种数为( ) A.72 B.18 C.36 D.24 解析:可分三步完成:第1步是安排送达物资到受灾地点A,有种方法;第2步是在余下的3天中任选1天,安排送达物资到受灾地点B,C,有种方法;第3步是在余下的2天中安排送达物资到受灾地点D,E,有种方法.由分步计数原理得,不同的运送顺序共有·()·=24(种). 答案:D 8.在(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)的展开式中,含x4的项的系数是( ) A.-15 B.85 C.-120 D.274 解析:含x4的项的系数为从5个因式中取4个含x,另一个取常数项即可.根据分类加法、分步乘法计数原理,得-5x4-4x4-3x4-2x4-x4=-15x4,所以原式展开式中含x4的项的系数是-15. 答案:A 9.将数字1,2,3,4,5,6排成一列,记第i个数为ai(i=1,2,„,6),若a1≠1,a3≠3,a5≠5,a1不同的排列方法种数为( ) A.30 B.18 C.36 D.48 解析:由于a1,a3,a5的大小顺序已定,且a1≠1,a3≠3,a5≠5,所以a1可取2,3,4,若a1=2或3,则a3可取4,5,当a3=4时,a5=6,当a3=5时,a5=6;若a1=4,则a3=5,a5=6.而其他的三个数字可以任意排列,因而不同的排列方法共有(2×2+1)=30(种). 答案:A 10.若自然数n使得竖式加法n+(n+1)+(n+2)均不产生进位现象,则称n为“可连数”.例如:32是“可连数”,因32+33+34不产生进位现象;23不是“可连数”,因23+24+25产生进位现象.那么,小于1 000的“可连数”的个数为( ) A.27 B.36 C.39 D.48 解析:根据题意,要构造小于1 000的“可连数”,个位上的数字的最大值只能为2,即个位数字只能在0,1,2中取.十位数字只能在0,1,2,3中取;百位数字只能在1,2,3中取. 当“可连数”为一位数时,有=3(个); 3
当“可连数”为两位数时,个位上的数字有0,1,2三种取法,十位上的数字有1,2,3三种取法,即有=9(个); 当“可连数”为三位数时,有=36(个); 故共有3+9+36=48(个). 答案:D 二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中横线上) 11.将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为 . 解析:将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,有种方法,甲、乙两名学生分到同一个班有种方法,所以不同分法的种数为=30. 答案:30 12.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:可分类讨论:第1类,7级台阶上每一级只站一人,则有种;第2类,若有一级台阶有2人,另一级有1人,则有种,因此共有不同的站法种数是=336. 答案:336 13.(x2+2)展开式中的常数项是 . 解析:第一个因式取x2,第二个因式取含的项,得展开式的常数项为1×(-1)4=5;第一个因式取2,第二个因式取常数项,得展开式的常数项为2×(-1)5=-2,故展开式的常数项是5+(-2)=3. 答案:3 14.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:C相对于A,B的位置有3种,其中有2种是A,B在C的同侧,所以满足条件的共有=480(种). 答案:480 15.在(x-)2 008的二项展开式中,含x的奇次幂的项之和为S,当x=时,S= . 解析:设(x-)2 008=a0+a1x+a2x2+a3x3+„+a2 008·x2 008. 当x=时,有a0+a1·+a2·()2+„+a2 008·()2 008=0, ① 当x=-时, 有a0-a1·+a2·()2-„-a2 007()2 007+a2 008()2 008=(2)2 008, ② ①-②得2[a1·+a3·()3+a5·()5+„+a2 007·()2 007]
=-23 012,
故x=时,S=a1·+a3·()3+„+a2 007·()2 007=-23 011. 答案:-23 011 三、解答题(本大题共4小题,共25分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤) 16.(6分)有6个除颜色外完全相同的球,其中3个黑球,红、白、蓝球各1个,现从中取出4个球排成一列,共有多少种不同的排法? 解:分三类: (1)若取1个黑球,和另外三个球排成一列,不同的排法种数为=24; 4
(2)若取2个黑球,和从另外三个球中选2个排成一列,2个黑球是相同的,所以不同的排法种数为=36; (3)若取3个黑球,和从另外三个球中选1个排成一列,不同的排法种数为=12. 综上,不同的排法种数为24+36+12=72. 17.(6分)甲、乙、丙三名教师按下列规定分配到6个班级里去任课,一共有多少种不同的分配方法? (1)一人教1个班,一人教2个班,另一人教3个班; (2)每人教2个班; (3)两个人各教1个班,另一人教4个班. 解:(1)若甲教1个班,乙教2个班,丙教3个班,有种分配方法,因为未指名谁教几个班,若甲、乙、丙所教班的个数交换后,所以共有=360种分配方法. (2)若每人各教2个班,共有=90种分配方法. (3)若甲教4个班,乙、丙各教1个班,有种分配方法.因为甲、乙、丙每人都可教4个班,所以共有=90种分配方法. 18.(6分)一段楼梯共有12个阶梯,某人上楼时,有时迈一阶有时迈两阶. (1)此人共用7步走完,问有多少种不同的上楼方法; (2)试求此人共有多少种不同的上楼方法. 解:(1)若7步走完,则其中有2步迈一阶,5步迈2阶,则不同的上楼方法有=21(种). (2)此人上楼最少迈6步,最多迈12步,所以不同的上楼方法的种数为=233. 19.(7分)已知展开式中的前三项的系数成等差数列. (1)求n的值; (2)求展开式中系数最大的项. 解:(1)由题意,得=2×, 即n2-9n+8=0,解得n=8,n=1(舍去).故n=8. (2)设第r+1项的系数最大,则 即解得2≤r≤3. ∵r∈N*,∴r=2或r=3. ∴系数最大的项为T3=7x5,T4=7.