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1、
第2講 排列與組合
A級 基礎(chǔ)演練(時間:30分鐘 滿分:55分)
一、選擇題(每小題5分,共20分)
1.(2012全國)將字母a,a,b,b,c,c排成三行兩列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,則不同的排列方法共有 ( ).
A.12種 B.18種 C.24種 D.36種
解析 先排第一列,因為每列的字母互不相同,因此共有A種不同的排法.再排第二列,其中第二列第一行的字母共有A種不同的排法,第二列第二、三行的字母只有1種排法.因此共有AA1=12(種)不同的排列方法.
答案 A
2.A、B、C、D、E五人并排站成一排,如果B必
2、須站在A的右邊(A、B可以不相鄰),那么不同的排法共有 ( ).
A.24種 B.60種 C.90種 D.120種
解析 可先排C、D、E三人,共A種排法,剩余A、B兩人只有一種排法,由分步計數(shù)原理滿足條件的排法共A=60(種).
答案 B
3.如果n是正偶數(shù),則C+C+…+C+C= ( ).
A.2n B.2n-1
C.2n-2 D.(n-1)2n-1
解析 (特例法)當n=2時,代入得C+C=2,排除答案A、C;
當n=4時,代入得C+C+C=8,排除答案D.故選B.
答案 B
1 /
3、 8
4.某班新年聯(lián)歡會原定的5個節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了兩個新節(jié)目.如果將這兩個節(jié)目插入原節(jié)目單中,那么不同插法的種數(shù)為 ( ).
A.42 B.30 C.20 D.12
解析 可分為兩類:兩個節(jié)目相鄰或兩個節(jié)目不相鄰,若兩個節(jié)目相鄰,則有AA=12種排法;若兩個節(jié)目不相鄰,則有A=30種排法.由分類計數(shù)原理共有12+30=42種排法(或A=42).
答案
二、填空題(每小題5分,共10分)
5.(2013汕頭調(diào)研)如圖,電路中共有7個電阻與一個電燈A,若燈A不亮,因電阻斷路的可能性共有________種情況.
解析 每個電阻都有
4、斷路與通路兩種狀態(tài),圖中從上到下的三條支線路,分別記為支線a、b、c,支線a,b中至少有一個電阻斷路情況都有22-1=3種;支線c中至少有一個電阻斷路的情況有23-1=7種,每條支線至少有一個電阻斷路,燈A就不亮,因此燈A不亮的情況共有337=63種情況.
答案 63
6.(2013鄭州模擬)從-3,-2,-1,0,1,2,3,4八個數(shù)字中任取3個不同的數(shù)字作為二次函數(shù)y=ax2+bx+c的系數(shù)a,b,c的取值,問共能組成________個不同的二次函數(shù).
解析 a,b,c中不含0時,有A個;a,b,c中含有0時,有2A個.故共有A+2A=294個不同的二次函數(shù).
答案 294
三、
5、解答題(共25分)
7.(12分)7名男生5名女生中選取5人,分別求符合下列條件的選法總數(shù)有多少種.
(1)A,B必須當選;
(2)A,B必不當選;
(3)A,B不全當選;
(4)至少有2名女生當選;
(5)選取3名男生和2名女生分別擔任班長、體育委員等5種不同的工作,但體育委員必須由男生擔任,班長必須由女生擔任.
解 (1)由于A,B必須當選,那么從剩下的10人中選取3人即可,故有C=120種選法.
(2)從除去的A,B兩人的10人中選5人即可,故有C=252種選法.
(3)全部選法有C種,A,B全當選有C種,故A,B不全當選有C-C=672種選法.
(4)注意到
6、“至少有2名女生”的反面是只有一名女生或沒有女生,故可用間接法進行.所以有C-CC-C=596種選法.
(5)分三步進行;
第1步,選1男1女分別擔任兩個職務(wù)有CC種選法.
第2步,選2男1女補足5人有CC種選法.
第3步,為這3人安排工作有A方法.由分步乘法計數(shù)原理,共有CCCCA=12 600種選法.
8.(13分)直線x=1,y=x,將圓x2+y2=4分成A,B,C,D四個區(qū)域,如圖用五種不同的顏色給他們涂色,要求共邊的兩區(qū)域顏色互異,每個區(qū)域只涂一種顏色,共有多少種不同的涂色方法?
解 法一 第1步,涂A區(qū)域有C種方法;第2步,涂B區(qū)域有C種方法;第3步,涂C區(qū)域和D區(qū)域:
7、若C區(qū)域涂A區(qū)域已填過顏色,則D區(qū)域有4種涂法;若C區(qū)域涂A、B剩余3種顏色之一,即有C種涂法,則D區(qū)域有C種涂法.故共有CC(4+CC)=260種不同的涂色方法.
法二 共可分為三類:
第1類,用五色中兩種色,共有CA種涂法;
第2類,用五色中三種色,共有CCCA種涂法;
第3類,用五色中四種色,共有CA種涂法.由分類加法計數(shù)原理,共有C
A+CCCA+CA=260種不同的涂色方法.
B級 能力突破(時間:30分鐘 滿分:45分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.在1,2,3,4,5,6,7的任一排列a1,a2,a3,a4,
8、a5,a6,a7中,使相鄰兩數(shù)都互質(zhì)的排列方式共有 ( ).
A.576種 B.720種
C.864種 D.1 152種
解析 由題意,先排1,3,5,7,有A種排法;再排6,由于6不能和3相鄰,故6有3種排法;最后排2和4,在不與6相鄰的4個空中排上2和4,有A種排法,所以共有A3A=864種排法.
答案 C
2.(2012山東)現(xiàn)有16張不同的卡片,其中紅色、黃色、藍色、綠色卡片各4張.從中任取3張,要求這3張卡片不能是同一種顏色,且紅色卡片至多1張,不同取法的種數(shù)為 ( ).
A.232
9、 B.252 C.472 D.484
解析 若沒有紅色卡片,則需從黃、藍、綠三色卡片中選3張,若都不同色則有CCC=64種,若2張同色,則有CCCC=144種;若紅色卡片有1張,剩余2張不同色,則有CCCC=192種,乘余2張同色,則有CCC=72種,所以共有64+144+192+72=472種不同的取法.故選C.
答案 C
二、填空題(每小題5分,共10分)
3.(2013深圳模擬)某人手中有5張撲克牌,其中2張為不同花色的2,3張為不同花色的A,有5次出牌機會,每次只能出一種點數(shù)的牌但張數(shù)不限,此人不同的出牌方法共有________種.
解析 出牌的方法可分
10、為以下幾類:(1)5張牌全部分開出,有A種方法;(2)2張2一起出,3張A一起出,有A種方法;(3)2張2一起出,3張A分3次出,有A種方法;(4)2張2一起出,3張A分兩次出,有CA種方法;(5)2張2分開出,3張A一起出,有A種方法;(6)2張2分開出,3張A分兩次出,有CA種方法.因此,共有不同的出牌方法A+A+A+CA+A+CA=860(種).
答案 860
4.小王在練習電腦編程,其中有一道程序題的要求如下:它由A,B,C,D,E,F(xiàn)六個子程序構(gòu)成,且程序B必須在程序A之后,程序C必須在程序B之后,執(zhí)行程序C后須立即執(zhí)行程序D,按此要求,小王的編程方法有__________種.
11、
解析 對于位置有特殊要求的元素可采用插空法排列,把CD看成整體,A,B,C,D產(chǎn)生四個空,所以E有4種不同編程方法,然后四個程序又產(chǎn)生5個空,所以F有5種不同編程方法,所以小王有20種不同編程方法.
答案 20
三、解答題(共25分)
5.(12分)某醫(yī)院有內(nèi)科醫(yī)生12名,外科醫(yī)生8名,現(xiàn)選派5名參加賑災醫(yī)療隊,其中:
(1)某內(nèi)科醫(yī)生甲與某外科醫(yī)生乙必須參加,共有多少種不同選法?
(2)甲、乙均不能參加,有多少種選法?
(3)甲、乙兩人至少有一人參加,有多少種選法?
(4)隊中至少有一名內(nèi)科醫(yī)生和一名外科醫(yī)生,有幾種選法?
解 (1)只需從其他18人中選3人即可,共有C=8
12、16(種);
(2)只需從其他18人中選5人即可,共有C=8 568(種);
(3)分兩類:甲、乙中有一人參加,甲、乙都參加,
共有CC+C=6 936(種);
(4)方法一 (直接法):
至少有一名內(nèi)科醫(yī)生和一名外科醫(yī)生的選法可分四類:
一內(nèi)四外;二內(nèi)三外;三內(nèi)二外;四內(nèi)一外,
所以共有CC+CC+CC+CC=14 656(種).
方法二 (間接法):
由總數(shù)中減去五名都是內(nèi)科醫(yī)生和五名都是外科醫(yī)生的選法種數(shù),得C-(C+C)=14 656(種).
6.(13分)在m(m≥2)個不同數(shù)的排列p1p2…pm中,若1≤i<j≤m時pi>pj(即前面某數(shù)大于后面某數(shù)),
13、則稱pi與pj構(gòu)成一個逆序,一個排列的全部逆序的總數(shù)稱為該排列的逆序數(shù).記排列(n+1)n(n-1)…321的逆序數(shù)為an.如排列21的逆序數(shù)a1=1,排列321的逆序數(shù)a2=3,排列4 321的逆序數(shù)a3=6.
(1)求a4、a5,并寫出an的表達式;
(2)令bn=+,證明:2n<b1+b2+…+bn<2n+3,n=1,2,….
(1)解 由已知條件a4=C=10,a5=C=15,
則an=C=.
(2)證明 bn=+=+=2+2
∴b1+b2+…+bn
=2n+2
=2n+2,
∴2n<b1+b2+…+bn<2n+3.
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