《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十章 計數(shù)原理與古典概率 第2講 排列與組合練習(xí)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十章 計數(shù)原理與古典概率 第2講 排列與組合練習(xí)(含解析)(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 排列與組合
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)]
1.不等式A<6×A的解集為( )
A.[2,8] B.[2,6]
C.(7,12) D.{8}
解析:選D.由題意得<6×,所以x2-19x+84<0,解得7<x<12.又x≤8,x-2≥0,所以7<x≤8,x∈N*,即x=8.
2.(2019·浙江金華等三市部分學(xué)校高三期中)
如圖,一環(huán)形花壇分成A,B,C,D四塊,現(xiàn)有4種不同的花供選種,要求在每塊里種1種花,且相鄰的2塊種不同的花,則不同的種法總數(shù)為( )
A.96 B.84
C.60 D.48
解析:選B.法一:分三類:種兩種花有A種種法;種三種花有2A種種法;種四種花
2、有A種種法.
共有A+2A+A=84.
法二:按A-B-C-D順序種花,可分A,C同色與不同色有4×3×(1×3+2×2)=84.
3.(2019·溫州八校第二次聯(lián)考)若無重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)滿足條件:①個位數(shù)字與十位數(shù)字之和為奇數(shù),②所有數(shù)位上的數(shù)字和為偶數(shù),則這樣的三位數(shù)的個數(shù)是( )
A.540 B.480
C.360 D.200
解析:選D.由個位數(shù)字與十位數(shù)字之和為奇數(shù)知個位數(shù)字、十位數(shù)字1奇1偶,有CCA=50種排法;所有數(shù)位上的數(shù)字和為偶數(shù),則百位數(shù)字是奇數(shù),有C=4種滿足題意的選法,故滿足題意的三位數(shù)共有C×CCA=200(個).
4.3本不同的數(shù)學(xué)書與3本不同的語
3、文書放在書架同一層,則同類書不相鄰的放法種數(shù)為( )
A.36 B.72
C.108 D.144
解析:選B.3本數(shù)學(xué)書的放法有A種,將3本語文書插入使得語文數(shù)學(xué)均不相鄰的插法有2A種,故同類書不相鄰的放法有2AA=2×6×6=72(種),故選B.
5.(2019·金華十校期末調(diào)研)A、B、C、D、E五個人參加抽獎活動,現(xiàn)有5個紅包,每人各摸一個,5個紅包中有2個8元,1個18元,1個28元,1個0元,(紅包中金額相同視為相同紅包),則A、B兩人都獲獎(0元視為不獲獎)的情況有( )
A.18種 B.24種
C.36種 D.48種
解析:選C.A、B兩人都獲獎(0元視為不獲獎
4、)的情況有三類:
即獲獎的四人為:ABCD,ABCE,ABDE,
在每類情況中,獲獎的情況有:C·A=12種,
所以由分步乘法原理得:A、B兩人都獲獎(0元視為不獲獎)的情況有:3×12=36種.
6.(2019·寧波高考模擬)從1,2,3,4,5這五個數(shù)字中選出三個不相同數(shù)組成一個三位數(shù),則奇數(shù)位上必須是奇數(shù)的三位數(shù)的個數(shù)為( )
A.12 B.18
C.24 D.30
解析:選B.根據(jù)題意,要求奇數(shù)位上必須是奇數(shù)的三位數(shù),則這個三位數(shù)的百位、個位為奇數(shù),分2步進(jìn)行分析:
①在1、3、5三個奇數(shù)中任選2個,安排在三位數(shù)的個位和百位,有CA=6種情況,
②在剩余的3個數(shù)字中
5、任選1個,將其安排在三位數(shù)的十位,有C=3種情況,
則奇數(shù)位上必須是奇數(shù)的三位數(shù)有6×3=18個.
7.某中學(xué)高一學(xué)習(xí)雷鋒志愿小組共有16人,其中一班、二班、三班、四班各4人,現(xiàn)從中任選3人,要求這三人不能全是同一個班的學(xué)生,且在三班至多選1人,則不同選法的種數(shù)為( )
A.484 B.472
C.252 D.232
解析:選B.若三班有1人入選,則另兩人從三班以外的12人中選取,共有CC=264種選法.若三班沒有人入選,則要從三班以外的12人中選3人,又這3人不能全來自同一個班,故有C-3C=208種選法.故總共有264+208=472種不同的選法.
8.如圖,∠MON的邊OM
6、上有四點(diǎn)A1,A2,A3,A4,ON上有三點(diǎn)B1,B2,B3,則以O(shè),A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3中三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的個數(shù)為( )
A.30 B.42
C.54 D.56
解析:選B.間接法:先從這8個點(diǎn)中任取3個點(diǎn),有C種取法,再減去三點(diǎn)共線的情形即可,即C-C-C=42.
9.(2019·溫州中學(xué)高三模擬)身高從矮到高的甲、乙、丙、丁、戊5人排成高矮相間的一個隊形,則甲丁不相鄰的不同的排法共有( )
A.12 B.14
C.16 D.18
解析:選B.從矮到高的甲、乙、丙、丁、戊5人的身高可記為1,2,3,4,5.要求1,4不相鄰.分四類:①先排4,5時
7、,則1只有1種排法,2,3在剩余的兩個位上,這樣有AA=4種排法;②先排3,5時,則4只有1種排法,2,1在剩余的兩個位上,這樣有AA=4種排法;③先排1,2時,則4只有1種排法,3,5在剩余的兩個位上,這樣有AA=4種排法;④先排1,3時,則這樣的數(shù)只有兩個,即21534,43512,只有兩種排法.綜上共有4+4+4+2=14種排法,故選B.
10.設(shè)集合A={(x1,x2,x3,x4,x5)|xi∈{-1,0,1},i=1,2,3,4,5},那么集合A中滿足條件“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”的元素的個數(shù)為( )
A.60 B.90
C.120 D.13
8、0
解析:選D.設(shè)t=|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|,t=1說明x1,x2,x3,x4,x5中有一個為-1或1,其他為0,所以有2×C=10個元素滿足t=1;t=2說明x1,x2,x3,x4,x5中有兩個為-1或1,其他為0,所以有C×2×2=40個元素滿足t=2;t=3說明x1,x2,x3,x4,x5中有三個為-1或1,其他為0,所以有C×2×2×2=80個元素滿足t=3,從而,共有10+40+80=130個元素滿足1≤t≤3.
11.(2019·溫州十五校聯(lián)合體期末聯(lián)考)用數(shù)字1、2、3、4、5構(gòu)成數(shù)字不重復(fù)的五位數(shù),要求數(shù)字1,3不相鄰,數(shù)字2,5相鄰,則這樣的五位
9、數(shù)的個數(shù)是________(用數(shù)字作答).
解析:先把2,5捆挷有2種方法,再把它與4排列有2種排法,此時共有3個空供數(shù)字1、3插入有A=6種方法,故這樣的五位數(shù)的個數(shù)是2×2×6=24個.
答案:24
12.(2019·嘉興市一中高考適應(yīng)性考試)電影院一排10個位置,甲、乙、丙三人去看電影,要求他們坐在同一排,那么他們每人左右兩邊都有空位且甲坐在中間的坐法有________種.
解析:先排7個空座位,由于空座位是相同的,則只有1種情況,其中有6個空位符合條件,考慮三人的順序,將3人插入6個空位中,則共有1×A=120種情況,由于甲必須坐在三人中間,則有符合要求的坐法有×120=40(
10、種).
答案:40
13.從正方體六個面的對角線中任取兩條作為一對,其中所成的角為60°的共有________對.
解析:如圖.它們的棱是原正方體的12條面對角線.
一個正四面體中兩條棱成60°角的有(C-3)對,兩個正四面體有(C-3)×2對.又正方體的面對角線中平行成對,所以共有(C-3)×2×2=48(對).
答案:48
14.如圖A,B,C,D為海上4個小島,要建立3座大橋,將4個小島連接起來,則不同的建橋方案有________種.
解析:法一:任2個島之間建立1座橋,則共需C=6座橋,現(xiàn)只建其中3座,有C種建法,但如圖(1)這樣的建橋方式是不合題意的,類似這樣的
11、情況有C種,則共有C-C=16種建橋方案.
法二:依題意,滿足條件的建橋方案分兩類.
第一類,如圖(2),此時有C種方法.
第二類,如圖(3),此時有A=12種方法.
由分類加法計數(shù)原理得,共有4+12=16種建橋方案.
答案:16
15.現(xiàn)從男、女共8名學(xué)生干部中選出2名男同學(xué)和1名女同學(xué)分別參加全?!百Y源”“生態(tài)”“環(huán)?!比齻€夏令營活動,已知共有90種不同的方案,那么有男生________人、女生________人.
解析:設(shè)男、女同學(xué)的人數(shù)分別為m和n,則有,
即
由于m,n∈N+,則m=3,n=5.
答案:3 5
16.在航天員進(jìn)行的一項太空實驗中,要先后實施
12、6個程序,其中程序A只能出現(xiàn)在第一或最后一步,程序B和C在實施時必須相鄰,則實驗順序的編排方法共有________種.
解析:程序A有A=2種結(jié)果,將程序B和C看作元素集團(tuán)與除A外的元素排列有AA=48(種),所以由分步乘法計數(shù)原理得,實驗順序的編排共有2×48=96種方法.
答案:96
17.規(guī)定C=,其中x∈R,m是正整數(shù),且C=1,這是組合數(shù)C(n,m是正整數(shù),且m≤n)的一種推廣,則C=________;若x>0,則x=________時,取到最小值,該最小值為________.
解析:由規(guī)定:C==-680,由==.
因為x>0,x+≥2,當(dāng)且僅當(dāng)x=時,等號成立,
所以
13、當(dāng)x=時,得最小值.
答案:-680
[能力提升]
1.已知10件不同的產(chǎn)品中有4件是次品,現(xiàn)對它們進(jìn)行測試,直至找出所有的次品為止.
(1)若恰在第5次測試才測試到第1件次品,第10次才找到最后一件次品,則這樣的不同測試方法數(shù)是多少?
(2)若恰在第5次測試后就找出了所有次品,則這樣的不同測試方法數(shù)是多少?
解:(1)先排前4次測試,只能取正品,有A種不同的測試方法,再從4件次品中選2件排在第5次和第10次的位置上測試,有C·A=A種測試方法,再排余下4件的測試位置,有A種測試方法.所以共有A·A·A=103 680種不同的測試方法.
(2)第5次測試的產(chǎn)品恰為最后一件次品
14、,另3件在前4次中出現(xiàn),從而前4次有一件正品出現(xiàn),所以共有C·C·A=576種不同的測試方法.
2.現(xiàn)有男運(yùn)動員6名,女運(yùn)動員4名,其中男女隊長各1名,選派5人外出比賽,在下列情形中各有多少種選派方法?
(1)男運(yùn)動員3名,女運(yùn)動員2名;
(2)至少有1名女運(yùn)動員;
(3)既要有隊長,又要有女運(yùn)動員.
解:(1)任選3名男運(yùn)動員,方法數(shù)為C,再選2名女運(yùn)動員,方法數(shù)為C,共有C·C=120種方法.
(2)法一:至少有1名女運(yùn)動員包括以下幾種情況:
1女4男,2女3男,3女2男,4女1男,
由分類加法計數(shù)原理可得總選法數(shù)為
CC+CC+CC+CC=246(種).
法二:“至少
15、有1名女運(yùn)動員”的反面是“全是男運(yùn)動員”,因此用間接法求解,不同選法有C-C=246(種).
(3)當(dāng)有女隊長時,其他人任意選,共有C種選法,不選女隊長時,必選男隊長,其他人任意選,共有C種選法,其中不含女運(yùn)動員的選法有C種,所以不選女隊長時共有(C-C)種選法.
所以既有隊長又有女運(yùn)動員的選法共有C+C-C=191(種).
3.證明下列各題:
(1)A+kA=A(k≤n,n≥0);
(2)CC=CC(k≤m≤n,n≥0).
證明:(1)左邊=+k·
==
=A=右邊.
(2)左邊=·
=,
右邊=·
=,
所以左邊=右邊.
4.集合A={x∈Z|x≥10},集合B
16、是集合A的子集,且B中的元素滿足:①任意一個元素的各數(shù)位的數(shù)字互不相同;②任意一個元素的任意兩個數(shù)位的數(shù)字之和不等于9.
(1)集合B中兩位數(shù)和三位數(shù)各有多少個?
(2)集合B中是否有五位數(shù)?是否有六位數(shù)?
(3)將集合B中的元素從小到大排列,求第1 081個元素.
解:將0,1,…,9這10個數(shù)字按照和為9進(jìn)行配對,(0,9),(1,8),(2,7),(3,6),(4,5),B中元素的每個數(shù)位只能從上面五對數(shù)中每對只取一個數(shù)構(gòu)成.
(1)兩位數(shù)有C×22×A-C×2=72(個);
三位數(shù)有C×23×A-C×22×A=432(個).
(2)存在五位數(shù),只需從上述五個數(shù)對中每對取一個數(shù)即可找出符合條件的五位數(shù);不存在六位數(shù),若存在,則至少要從一個數(shù)對中取出兩個數(shù),則該兩個數(shù)字之和為9,與B中任意一個元素的任意兩個數(shù)位的數(shù)字之和不等于9矛盾,因此不存在六位數(shù).
(3)四位數(shù)共有C×24×A-C×23×A=1 728(個),
因此第1 081個元素是四位數(shù),且是第577個四位數(shù),
我們考慮千位,千位為1,2,3的四位數(shù)有3×C×23×A=576(個),因此第1 081個元素是4 012.
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