人教A版(2019)选择性必修第三册 第六章计数原理 同步练习
一、单选题
1.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
2.展开式中项的系数为160,则( )
A.2 B.4 C. D.
3.中国有十二生肖,又叫十二属相,每一个人的出生年份对应了十二种动物(鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪)中的一种.现有十二生肖的吉祥物各一个,已知甲同学喜欢牛、马和猴,乙同学喜欢牛、狗和羊,丙同学所有的吉祥物都喜欢,让甲乙丙三位同学依次从中选一个作为礼物珍藏,若各人所选取的礼物都是自己喜欢的,则不同的选法有( )
A.50种 B.60种 C.70种 D.80种
4.在的展开式中.常数项为( )
A. B. C. D.
5.在的展开式中,的系数为( )
A.-20 B.-10 C.10 D.20
6.若,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
7.在关于的二项式的展开式中,末尾两项的二项式系数之和为,且二项式系数最大的项的值为,则( )
A. B.或 C. D.或
8.我国即将进入双航母时代,航母编队的要求是每艘航母配2~3艘驱逐舰,1~2艘核潜艇.船厂现有5艘驱逐舰和3艘核潜艇全部用来组建航母编队,则不同组建方法种数为
A.30 B.60
C.90 D.120
9.某省示范高中将6名教师分配至3所农村学校支教,每所学校至少分配一名教师,其中甲必去A校,乙、丙两名教师不能分配在同一所学校的不同分配方法数为( )
A.36 B.96 C.114 D.130
10.四个学生,随机分配到三个车间去劳动,不同的分配方法数是( )
A.12 B.64 C.81 D.24
11.若,则( )
A.20 B. C.15 D.
12.三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲,则不同的传递方式共有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.12种
二、填空题
13.已知的展开式中第5项的二项式系数最大,则n的值可以为________.
14.展开式中的常数项为______.
15.的展开式中含的项的系数是______.
16.在展开式中,含项的系数为________.(结果用数值表示)
三、解答题
17.按序给出,两类元素,类中的元素排序为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸,类中的元素排序为子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.在,两类中各取1个元素组成1个排列,求类中选取的元素排在首位,类中选取的元素排在末位的排列的个数.类的10个元素叫作天干,类的12个元素叫作地支.两者按固定顺序相配,形成古代纪年历法,求天干各地支相配可形成的纪年历法可以表示多少年.
18.某兴趣小组有9名学生.若从9名学生中选取3人,则选取的3人中恰好有一个女生的概率是.
(1)该小组中男女学生各多少人?
(2)9个学生站成一列队,现要求女生保持相对顺序不变(即女生前后顺序保持不变)重新站队,问有多少种重新站队的方法?(要求用数字作答)
(3)9名学生站成一列,要求男生必须两两站在一起,有多少种站队的方法?(要求用数字作答)
19.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.规定,其中,m为正整数,且,这是排列数(n,m是正整数,且)的一种推广.
(1)求的值.
(2)排列数的两个性质①,②(n,m是正整数,且)是否都能推广到(,m是正整数)的情形?若能推广,写出推广的形式并给予证明;若不能,请说明理由.
21.某校足球队有高一学生6人,髙二学生5人,高三学生8人.
(1)若每个年级各选1名学生担任召集人,则有多少种不同的选法?
(2)若选派2人外出参观学习,要求这2人来自不同年级,则有多少种不同的选法?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
2.C
先求得展开式中的系数,可得展开式中的系数,从而得答案.
【详解】
二项式展开式的通项为,
令可得二项式展开式中的系数为,
∴展开式中的系数为,
可得,解得,
故选:C.
3.D
根据题意,按甲的选择不同分成2种情况讨论,求出确定乙,丙的选择方法,即可得每种情况的选法数目,由分类加法计数原理,即可求出答案.
【详解】
解:根据题意,按甲的选择不同分成2种情况讨论:
若甲选择牛,此时乙的选择有2种,丙的选择有10种,
此时有种不同的选法;
若甲选择马或猴,此时甲的选法有2种,乙的选择有3种,丙的选择有10种,
此时有种不同的选法;
则一共有种不同的选法.
故选:D.
4.B
首先写出二项式展开式的通项,再令,求出,最后代入计算可得;
【详解】
解:二项式展开式的通项为,
令,解得,所以
故选:B
5.C
把按照二项式定理展开,可得的展开式中的系数.
【详解】
解:,
的展开式中的系数为,
故选:C.
6.A
根据排列数公式,化简得到关于的方程,求解即可.
【详解】
由,得,且
所以
即或舍去).
故选:A
本题考查排列数方程的求解,注意排列数中不要忽,属于基础题.
7.D
根据末尾两项二项式系数和可求得,进而确定第项的二项式系数最大,利用展开式第项构造方程求得后,结合特殊角三角函数值可得结果.
【详解】
由题意知:,解得:,展开式的第项的二项式系数最大,
,即,,又,或.
故选:D.
8.D
将5艘驱逐舰和3艘核潜艇分两类求解即可得到答案.
【详解】
由题意得2艘驱逐舰和1艘核潜艇,3艘驱逐舰和2艘核潜艇的组建方法种数为,
2艘驱逐舰和2艘核潜艇,3艘驱逐舰和1艘核潜艇的组建方法种数为
共60+60=120种,
故选D
本题考查排列组合的简单应用,属于基础题.
9.D
只需研究剩下的5人的安排方案,可分5人都不去A校,去A校且5人分成1,1,3三组,去A校且5人分成1,2,2三组,三种情况讨论求解即可.
【详解】
甲去A校,再分配其他5个人,
①如果都不去A校,则分配方法有种;
②如果5人分成1,1,3三组,则分配方法有种;
③如果5人分成1,2,2三组,则分配方法有种;
由加法原理可得不同分配方法有16+42+72=130种.
故选:D.
本题考查排列组合问题,解题的关键在于分配其他5个人,分5人都不去A校、去A校且5人分成1,1,3三组、去A校且5人分成1,2,2三组这三类讨论求解.
10.C
根据分步乘法计数原理,即可求解.
【详解】
先安排一位同学分配到三个车间去劳动,有3种安排方法,
同理,再安排一位同学分配到三个车间去劳动,也有3种安排方法,
依次类推,
因此,根据分步乘法计数原理共有种分配方法.
故选:C
本题主要考查了利用分步乘法计数原理解决实际问题,属于容易题.
11.B
先将写成,然后根据展开式的通项求解出项的系数即为.
【详解】
因为,所以展开式的通项为,
令,则,所以,
故选:B.
12.C
按甲先传给乙和甲先传给丙分两类,两类方法相等,对第一类用列举法写出不同的传递方式后可得.
【详解】
解析:若甲先传给乙,则有甲→乙→甲→乙→甲,甲→乙→甲→丙→甲,甲→乙→丙→乙→甲3种不同的传递方式;同理,甲先传给丙也有3种不同的传递方式.故共有6种不同的传递方式.
答案:C.
13.7、8、9
根据二项式系数的性质确定的值.
【详解】
由题意的展开式中第5项的二项式系数最大,
当为偶数时,,当为奇数时,中间两项二项式系数最大,则或.
故答案为:7、8、9.
14.7
由,利用通项公式求解.
【详解】
由题意得,
的通项公式为 ,无解;
的通项公式为,当时,为常数项6,
所以展开式中的常数项为.
故答案为:7
15.70
由,求得展开式中含项的系数.
【详解】
∵,
又的展开式的一次项为,二次项为
∴的展开式中含项的系数为,
故答案为:70.
16.
展开式中,通项公式:,依题意,只需考虑时,即只需中项的系数,利用其展开式中通项公式即可得出.
【详解】
展开式中,
通项公式:,
依题意,只需考虑时,即只需中项的系数,
其展开式中通项.
令,解得.
.
故答案为:70.
17.在,两类中各取1个元素组成1个排列,求类中选取的元素排在首位,类中选取的元素排在末位的排列的个数为120.
根据分步乘法计数原理可求得符合要求排列的个数.
【详解】
从类中选取一个元素排在首位的选法有10种,从类中选取一个元素排在末位的选法有12种,由分步乘法计数原理可得所有排列的个数为120种.
18.(1)男生有6人,女生有3人.(2)(3)
(1)设男生有人,表示出其概率,然后得到男女生人数;(2)方法一:按坐座位的方法分步处理,先安排男生,再安排女生,方法二:对9人全排,然后对3名女生除序;(3)先对6名男生分成3组,再对3名女生全排后,将3组男生插空,每组男生全排,得到答案.
【详解】
解:(1)设男生有人,则,
即,解之得,
故男生有6人,女生有3人.
(2)方法一:按坐座位的方法,
第一步:让6名男生先从9个位置中选6个位置坐,共有种;
第二步:余下的座位让3个女生去坐,因为要保持相对顺序不变,故只有1种选择;
故,一共有种重新站队方法.
方法二:除序法
第一步:9名学生站队共有种站队方法;
第二步:3名女生有种站队顺序;
故一共有种站队方法,
所以重新站队方法有
(3)第一步:将6名男生分成3组,共有种;
第二步:三名女生站好队,然后将3组男生插入其中,共有种
第三步:3组男生中每组男生站队方法共有种
故一共有:种站队方法.
本题考查排列组合中的分类讨论,插空法、除序法等,属于中档题.
19.(1)216
(2)108
(3)108
(1)分三步完成:第一步,取两个偶数,第二步,取两个奇数,第三步,将取出的四个数全排列,最后利用分步计数原理求解;
(2)分三步完成:第一步,取两个偶数,第二步,取两个奇数,第三步,将两个偶数看作一个整体与两个奇数排列,最后利用分步计数原理求解;
(3分三步完成:第一步,取两个偶数,第二步,取两个奇数,第三步,先将两个奇数排列,再从三个空中选两个空,将两个偶数排列上,最后利用分步计数原理求解.
(1)
解:分三步完成:
第一步,取两个偶数,有种方法,
第二步,取两个奇数,有种方法,
第三步,将取出的四个数全排列,有种方法,
由分步计数原理得:共能组成个不同的四位数;
(2)
解:分三步完成:
第一步,取两个偶数,有种方法,
第二步,取两个奇数,有种方法,
第三步,将两个偶数看作一个整体与两个奇数排列,有种方法,
由分步计数原理得:共能组成个不同的四位数;
(3)
解:分三步完成:
第一步,取两个偶数,有种方法,
第二步,取两个奇数,有种方法,
第三步,先将两个奇数排列,再从三个空中选两个空,将两个偶数排列上,有种方法,
由分步计数原理得:共能组成个不同的四位数;
20.(1);(2)可推广,①,②,证明见解析.
(1)根据题意将展开求值,即可得到答案;
(2)分别讨论和两种情况,进而根据证明问题.
【详解】
(1).
(2)性质①,②均可推广,推广的形式分别是:
①,②(,m是正整数)
事实上,在①中,当时,左边,右边,等式成立;
当时,左边右边,
因此(,m是正整数)成立.
在②中,当时,左边右边,等式成立;
当时,
左边右边,
因此(,m是正整数)成立.
21.(1)240
(2)118
(1)先从每个年级选一名召集人,然后再乘起来;
(2)分成三类:高一高二各选一人,高一高三各选一人,高二高三各选一人,然后在相加即可.
(1)
由题意得共有(种不同选法.
(2)
分成三类选派外出参观学习人员.
第一类:高一高二各选一人有种
第二类:高三高二各选一人有种
第三类:高一高三各选一人有种
所以共有种不同选法.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页