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第六章 计数原理
6.2 排列与组合
6.2.1 排列
[A 基础达标]
1.(多选)下列问题不是排列问题的是( )
A.从8名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法
B.10个人互相通信一次,共写了多少封信
C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线
D.从1,2,3,4四个数字中,任选两个相乘,其结果共有多少种
2.从1,2,3,4中任取两个不同数字组成平面直角坐标系中一个点的坐标,则组成不同点的个数为( )
A.2 B.4
C.12 D.24
3.某学习小组共5人,约定假期每两人相互微信聊天,共需发起的聊天次数为( )
A.20 B.15
C.10 D.5
4.世界华商大会的某分会场有A,B,C三个展台,将甲,乙,丙,丁4名“双语”志愿者分配到这三个展台,每个展台至少1人,其中甲、乙两人被分配到同一展台的不同分法的种数为( )
A.12种 B.10种
C.8种 D.6种
5.将字母a,a,b,b,c,c排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( )
A.12种 B.18种
C.24种 D.36种
6.车展期间,某调研机构准备从5人中选3人去调查E1馆、E3馆、E4馆的参观人数,则不同的安排方法种数为________.
7.一次演出,因临时有变化,拟在已安排好的4个节目的基础上再添加2个小品节目,且2个小品节目不相邻,则不同的添加方法共有________种.
8.在编号为1,2,3,4的四块土地上分别试种编号为1,2,3,4的四个品种的小麦,但1号地不能种1号小麦,2号地不能种2号小麦,3号地不能种3号小麦,则共有________种不同的试种方案.
9.从0,1,2,3四个数字中,每次取出3个不同的数字排成一个三位数,写出其中大于200的所有三位数.
10.写出下列问题的所有排列:
(1)北京、广州、南京、天津4个城市相互通航,应该有多少种机票?
(2)两名老师和两名学生合影留念,写出老师不在左端且相邻的所有可能的站法,并回答共有多少种?
[B 能力提升]
11.将4张相同的博物馆的参观票分给5名同学,每名同学至多1张,并且票必须分完,那么不同的分法的种数为( )
A.54 B.45
C.5×4×3×2 D.5
12.同室四人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送出的贺年卡,则四张贺年卡不同的分配方式有( )
A.6种 B.9种
C.11种 D.23种
13.字母w,o,r,d总的排序种数为________,若把英语单词“word”的字母顺序写错了,则可能出现的错误共有________种.
14.现从8名学生干部中选出3名同学分别参加全校“资源”“生态”和“环保”三个夏令营活动,则不同的选派方案的种数是________.
[C 拓展探究]
15.三人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过5次传球后,球仍回到甲手中,则不同的传球方式共有( )
A.6种 B.10种
C.8种 D.16种
16.从0,1,2,3,这四个数字中,每次取出三个不同数字排成一个三位数.
(1)能组成多少个不同的三位数,并写出这些三位数;
(2)若组成的这些三位数中,1不能在百位,2不能在十位,3不能在个位,则这样的三位数共有多少个,并写出这些三位数.
参考答案
1解析:选ACD.排列问题是与顺序有关的问题,四个选项中只有B中的问题是与顺序有关的,其他问题都与顺序无关.故选A,C,D.
2解析:选C.不同点的个数为4×3=12.
3解析:选A.共需发起的聊天次数为5×4=20.
4解析:选D.因为甲、乙两人被分配到同一展台,所以甲与乙捆在一起,看成一个人,然后将3个人分到3个展台进行排列,即有3×2×1=6种,所以甲、乙两人被分配到同一展台的不同分法的种数为6种.
5解析:选A.先排第一列,因为每列的字母互不相同,因此共有3×2×1=6(种)不同的排法,再排第二列,其中第二列第一行的字母共有2种不同的排法,第二列第二、三行的字母只有1种排法,所以共有6×2×1=12(种)不同的排法.
6解析:由题意可知,本题为从5个元素中选3个元素的排列问题,所以安排方法有5×4×3=60(种).
答案:60
7解析:从原来的4个节目形成的5个空中选2个空排列,共有5×4=20(种)添加方法.
答案:20
8解析:画出树形图,如图所示:
由树形图可知,共有11种不同的试种方案.
答案:11
9解:大于200的三位数的首位是2或3,于是大于200的三位数有201,203,210,213,230,231,301,302,310,312,320,321.
10解:(1)列出每一个起点和终点情况,如图所示.
故符合题意的机票种类有:北京广州,北京南京,北京天津,广州南京,广州天津,广州北京,南京天津,南京北京,南京广州,天津北京,天津广州,天津南京,共12种.
(2)由于老师不站左端,故左端位置上只能安排学生.设两名学生分别为A,B,两名老师分别为M,N,此问题可分为两类:
由此可知,所有可能的站法为AMNB,ANMB,ABMN,ABNM,BMNA,BNMA,BAMN,BANM,共8种.
11解析:选D.由于参观票只有4张,而人数为5人,且每名同学至多1张,故一定有1名同学没有票.因此从5名同学中选出1名没有票的同学,有5种选法.又因为4张参观票是相同的,不加以区分,所以不同的分法有5种.
12解析:选B.方法一:设四张贺卡分别为A,B,C,D.由题意知,某人(不妨设为A卡的供卡人)取卡的情况有3种,据此将卡的不同分配方式分为三类,对于每一类,其他人依次取卡分步进行.
用树状图表示,如图.
共有9种不同的分配方式.
方法二:让A,B,C,D四人依次拿一张别人送出的贺年卡,则可以分三步:第1步,A先拿,有3种不同的方法;第2步,让被A拿走的那张贺年卡的主人拿,共有3种不同的取法;第3步,剩下的两个人都各有1种取法.由分步乘法计数原理知,四张贺年卡有3×3×1×1=9(种)不同的分配方式.
13解析:w,o,r,d的排列共有4×3×2×1=24(种),其中排列“word”是正确的,只有一种,其余均错,故错误的有24-1=23(种).
答案:24 23
14解析:从8名学生干部中选出3名同学排列的种数为8×7×6=336,故共有336种不同的选派方案.
答案:336
15解析:选B.记另外两人为乙、丙,若甲第一次把球传给乙,则不同的传球方式有
其中经过5次传球后,球仍回到甲手中的有5种,同理:若甲第一次把球传给丙也有5种不同的传球方式,所以共有10种传球方式.
16解:(1)组成三位数分三个步骤:
第一步:选百位上的数字,0不能排在首位,故有3种不同的排法;
第二步:选十位上的数字,有3种不同的排法;
第三步:选个位上的数字,有2种不同的排法.
由分步乘法计数原理得共有3×3×2=18个不同的三位数.
画出下列树形图:
由树形图知,所有的三位数为102,103,120,123,130,132,201,203,210,213,230,231,301,302,310,312,320,321.
(2)直接画出树形图:
由树形图知, 符合条件的三位数有8个:
201,210,230,231,301,302,310,312.
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