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2023屆大一輪復習 第56講 排列與組合(含解析)

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1、2023屆大一輪復習 第56講 排列與組合 一、選擇題(共8小題) 1. 從 4 雙不同的鞋中任取出 4 只,結果都不成雙的取法種數為 ?? A. 24 B. 16 C. 44 D. 24×16 2. 9 個人平均分 3 組,甲、乙必在一組,則不同的分組方法的種數為 ?? A. 70 B. 140 C. 280 D. 840 3. 算籌是在珠算發(fā)明以前我國獨創(chuàng)并且有效的計算工具,為我國古代數學的發(fā)展做出了很大貢獻.在算籌計數法中,以“縱式”和“橫式”兩種方式來表示數字,如圖: 表示多位數時,個位用縱式,十位用橫式,百位用縱式,千位用橫式,以此類

2、推,遇零則置空,如圖: 如果把 5 根算籌以適當的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示的三位數的個數為 ?? A. 46 B. 44 C. 42 D. 40 4. 把 4 個不同的黑球,4 個不同的紅球排成一排,要求黑球、紅球分別在一起,不同的排法種數是 ?? A. A88 B. A44A44 C. A44A44A22 D. 以上都不對 5. 有甲、乙、丙三項任務,甲需 2 人承擔,乙、丙各需 1 人承擔,從 10 人中選派 4 人承擔這三項任務,不同的選法有 ?? A. 1260 種 B. 2025 種 C. 2520 種 D. 5040 種

3、 6. 全班 48 名學生坐成 6 排,每排 8 人,排法總數為 P;排成前后兩排,每排 24 人,排法總數為 Q,則有 ?? A. P>Q B. P=Q C. P

4、 二、多選題(共1小題) 9. 已知集合 M=1,?2,3,N=?4,5,6,?7,從 M,N 這兩個集合中各選一個元素分別記作 a,b.則下列說法正確的有 ?? A. ba 表示不同的正數的個數是 6 B. ba 表示不同的比 1 小的數的個數是 6 C. a,b 表示 x 軸上方不同的點的個數是 6 D. a,b 表示 y 軸右側不同的點的個數是 6 三、填空題(共11小題) 10. 將 2 個相同的紅球和 2 個相同的黑球全部放入甲、乙、丙、丁四個盒子里,其中甲、乙盒子均最多可放入 2 個球,丙、丁盒子均最多可放入 1 個球,且不同顏色的球不能放入同

5、一個盒子里,共有 ?種不同的放法. 11. 圓周上有 12 個不同的點,過其中任意兩點作弦,這些弦在圓內的交點個數是 ?. 12. 在一塊并排 10 壟的田地中,選擇 2 壟分別種植 A,B 兩種作物,每種作物種植 1 壟.為有利于作物生長,要求 A,B 兩種作物的間隔不小于 6 壟,則不同的選壟方法共有 ? 種. 13. C22+C32+C42+?+C112= ?.(用數字作答) 14. 甲、乙、丙、丁四名同學和一名老師站成一排合影留念

6、.要求老師必須站在正中間,且甲同學不與老師相鄰,則不同的站法種數為 ?. 15. 從 4 名男同學,3 名女同學中選 3 名同學組成一個小組,要求其中男、女同學都有,則共有 ? 種不同的選法.(用數字作答) 16. 回文數是指從左到右與從右到左都一樣的正整數,如 22,121,3443,94249 等,則在所有四位數中,回文數的個數是 ?. 17. 安排 3 名支教教師去 4 所學校任教,每校至多 2 人,則不同的分配方案共有 ?種. 18.

7、 8 人排成前后兩排,前排 3 人后排 5 人,甲、乙在后排,且不相鄰的排法有幾種 ?. 19. 如圖,機器人亮亮沿著單位網格從 A 地移動到 B 地,每次只移動一個單位長度,則亮亮從點 A 移動到點 B 最近的走法共有 ?種. 20. C22+C32+?+C102= ?. 四、解答題(共7小題) 21. 有 8 名學生排成一排,求分別滿足下列條件的排法種數,要求列式并給出計算結果. (1)甲不在兩端; (2)甲、乙相鄰; (3)甲、乙、丙三人兩兩不得相鄰;

8、(4)甲不在排頭,乙不在排尾. 22. 判斷下列問題是組合問題還是排列問題. (1)若集合 A=a,b,c,d,則集合 A 的含有 3 個元素的子集有多少個? (2)某鐵路線上有 4 個車站,則這條鐵路線上需準備多少種車票? (3)從 7 本不同的書中取出 5 本給某同學; (4)三個人去做 5 種不同的工作,每人做 1 種,有多少種分工方法? (5)把 3 本相同的書分給 5 個學生,每人最多得一本,有多少種分配方法? 23. 計算: (1)C200198; (2)C1782+C178175; (3)C63÷C85; (4)Cn+1n÷Cnn?2.

9、 24. 6 本不同的書,按下列要求各有多少種不同的選法: (1)分給甲、乙、丙三人,每人兩本; (2)分為三份,每份兩本; (3)分為三份,一份一本,一份兩本,一份三本; (4)分給甲、乙、丙三人,一人一本,一人兩本,一人三本; (5)分給甲、乙、丙三人,每人至少一本. 25. 求證: (1)P2nn?P3nn=P3n2n; (2)Pn+1m?Pnm=mPnm?1. 26. 試確定下列問題是排列問題還是組合問題. (1)3 本不同的書借給甲、乙、丙 3 名學生,每人 1 本,有多少種不同的借法? (2)從 10 本書中任意取 5 本贈送給 1 名學生

10、,有多少種不同的送法? (3)從 15 人中選 3 人去參加數學競賽,有多少種不同的選法? (4)從 15 人中選 3 人分別參加數學、物理、化學競賽,有多少種不同的選法? 27. 同室 4 人各寫一張賀年卡,先集中起來,然后每人從中拿一張別人送出的賀年卡,求 4 張賀年卡不同的分配方式有多少種? 答案 1. B 2. A 3. B 【解析】按每一位算籌的根數分類一共有 15 種情況,如下:5,0,0,4,1,0,4,0,1,3,2,0,3,1,1,3,0,2,2,3,0,2,2,1,2,1,2,2,0,3,1,4,0,1,3,1,1,2,2,1,1,3,

11、1,0,4, 2 根以上的算籌可以表示兩個數字,運用分步乘法計數原理, 則上述情況能表示的三位數字個數分別為: 2,2,2,4,2,4,4,4,4,4,2,2,4,2,2, 根據分類加法計數原理,5 根算籌能表示的三位數字個數為 2+2+2+4+2+4+4+4+4+4+2+2+4+2+2=44. 4. C 5. C 【解析】第一步,從 10 人中選派 2 人承擔任務甲,有 C102 種選派方法; 第二步,從余下的 8 人中選派 1 人承擔任務乙,有 C81 種選派方法; 第三步,再從余下的 7 人中選派 1 人承擔任務丙,有 C71 種選派方法. 根據分步乘法計

12、數原理知,選法有 C102?C81?C71=2520 種. 6. B 7. C 8. C 【解析】20?n21?n?100?n=100?n!20?n!=A10081. 9. B, C 【解析】對于選項A,若 a,b 均為正,共有 2×2=4 個,若 a,b 均為負,共有 1×2=2 個,但 63=?4?2,所以共有 5 個,所以選項A錯誤; 對于選項B,若 ba 為正,顯然均比 1 大,所以只需 ba 為負即可,共有 2×2+1×2=6 個,所以選項B正確; 對于選項C,要使 a,b 表示 x 軸上方的點,只需 b 為正即可,共有 2×3=6 個,所以選項C正確

13、; 對于選項D,要使 a,b 表示 y 軸右側的點,只需 a 為正即可,共有 2×4=8 個,所以選項D錯誤. 10. 20 【解析】丙,丁→0,0:A22=2; 丙,丁→1,0:C21C21=4; 丙,丁→0,1:C21C21=4; 丙,丁→1,1:A222+2不同色+C21同色=10. 故共有:2+4+4+10=20 種. 11. C124 【解析】兩條直線相交有且只有一個交點,任意一個凸四邊形在圓內的交點即為兩條對角線的交點,有且只有一個.而要得到一個四邊形,需要從 12 個點中取出 4 個點,共有 C124 個,即有 C124 個交點. 12.

14、12 【解析】先考慮 A 種植在左邊的情況,有 3 類.A 種植在最左邊一壟上時,B 有 3 種不同的種植方法;A 種植在左邊第二壟上時,B 有 2 種不同的種植方法;A 種植在左邊第三壟上時,B 只有 1 種種植方法;又 B 在左邊種植的情況與 A 相同,故有 2×3+2+1=12 種不同的選壟方法. 13. 220 14. 12 15. 30 16. 90 17. 60 18. 8640 【解析】根據題意,分 2 步進行分析: ①,在除甲乙之外的 6 人中任選 3 人,與甲乙一起排在后排, 由于甲乙不能相鄰,則有 C63×A33×A42=1440 種情況;

15、 ②,將剩下的三人全排列,安排在前排,有 A33=6 種情況, 則有 1440×6=8640 種排法. 19. 80 【解析】分三步:① 從 A 到 C,亮亮要移動兩步,一步是向右移動一個單位,一步是向上移動一個單位,此時有 C21 種走法; ②從 C 到 D,亮亮要移動六步,其中三步是向右移動,三步是向上移動,此時有 C63 種走法; ③從 D 到 B,由①可知有 C21 種走法. 由分步乘法計數原理可知,共有 C21C63C21=80 種不同的走法. 20. 165 【解析】由組合數的性質可得, C22+C32+?+C102=C33+C32+?+C102=C43+C

16、42+?+C102=C113=11×10×93×2×1=165. 21. (1) 假設 8 個人對應 8 個空位,甲不站兩端,有 6 個位置可選,則其他 7 個人對應 7 個位置,故有:6A77=30240 種情況. ??????(2) 把甲乙兩人捆綁在一起看作一個復合元素,再和另外 6 人全排列,故有 2A77=10080 種情況; ??????(3) 把甲乙丙 3 人插入到另外 5 人排列后所形成的 6 個空中的三個空,故有 A55A63=14400 種情況; ??????(4) 利用間接法,用總的情況數減去甲在排頭、乙在排尾的情況數,再加上甲在排頭同時乙在排尾的情況,故有

17、 A88?2A77+A66=30960 種情況. 22. (1) 因為集合 A 的任一個含 3 個元素的子集與元素順序都無關, 所以它是組合問題. ??????(2) 因為車票與起點、終點順序有關, 例如“甲 → 乙”與“乙 → 甲”的車票不同, 所以它是排列問題. ??????(3) 因為從 7 本不同的書中取出 5 本給某同學, 取出的 5 本書并不考慮書的順序, 所以它是組合問題. ??????(4) 因為從 5 種不同的工作中選出 3 種, 按一定順序分給三個人去做, 所以它是排列問題. ??????(5) 因為 3 本書是相同的,把 3 本書無論分給哪三個人都

18、不需要考慮順序, 所以它是組合問題. 23. (1) C200198=C2002=19900. ??????(2) C1782+C178175=C1782+C1783=939929. ??????(3) C63÷C85=C63÷C83=20÷56=514. ??????(4) Cn+1n÷Cnn?2=Cn+11÷Cn2=2n+1nn?1. 24. (1) 根據分步計數原理得到:C62C42C22=90(種). ??????(2) 分給甲、乙、丙三人,每人兩本有 C62C42C22 種方法,這個過程可以分兩步完成:第一步分為三份,每份兩本,設有 x 種方法;第二步再將這三份分給甲、

19、乙、丙三名同學有 P33 種方法.根據分步計數原理可得:C62C42C22=xP33, 所以 x=C62C42C22P33=15. 因此分為三份,每份兩本一共有 15 種方法. ??????(3) 這是“不均勻分組”問題,一共有 C61C52C33=60(種)方法. ??????(4) 在(3)的基礎上在進行全排列, 所以一共有 C61C52C33P33=360(種)方法. ??????(5) 可以分為三類情況:①“2,2,2 型”即(1)中的分配情況,有 C62C42C22=90(種)方法; ②“1,2,3 型”即(4)中的分配情況,有 C61C52C33P33=360(種)方

20、法; ③“1,1,4 型”,有 C64P33=90(種)方法. 所以一共有 90+360+90=540(種)方法. 25. (1) 左邊=2n!2n?n!?3n!3n?n!=3n!2n?n!=右邊. ??????(2) 左邊=n+1!n+1?m!?n!n?m!=n+1!?n!n+1?mn+1?m!=n!mn+1?m!=右邊. 26. (1) P33=6. ??????(2) C105=252. ??????(3) C153=455. ??????(4) P153=2730. 27. 解法1:設 4 人A、B、C、D寫的賀年卡分別是a、b、c、d,當A拿賀年卡b,則B可拿a、c、d中的任何一個,即B拿a,C拿d,D拿c或B拿c,D拿a,C拿d或B拿d,C拿a,D拿c,所以A拿b時有 3 種不同的分配方式.同理,A拿c、d時也各有 3 種不同的分配方式.由加法原理,4 張賀年卡共有 3+3+3=9 種分配方式. 解法2:讓 4 人A、B、C、D依次拿 1 張別人送出的賀年卡.如果A先拿有 3 種取法,此時寫被A拿走的那張賀年卡的人也有 3 種不同的取法.接下來,剩下的兩個人都各只有一種取法.由乘法原理,4 張賀年卡不同的分配方式有 3×3×1×1=9 種. 第7頁(共7 頁)

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