6.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理 同步练习(Word版含解析)

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名称 6.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理 同步练习(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 335.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-05-04 14:01:51

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文档简介

人教A版(2019)选择性必修第三册 6.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理
一、单选题
1.用黑白两种颜色随机地染如图所示表格中6个格子,每个格子染一种颜色,并且从左到右数,不管数到哪个格子,总有黑色格子不少于白色格 的染色方法种数为( )
A.15 B.16 C.18 D.20
2.有如下形状的花坛需要栽种4种不同颜色的花卉,要求有公共边界的两块不能种同种颜色的花,则不同的种花方式共有( )
A.96种 B.72种 C.48种 D.24种
3.天河区某校开展学农活动时进行劳动技能比赛,通过初选,选出甲 乙 丙 丁 戊共5名同学进行决赛,决出第1名到第5名的名次.甲和乙去询问成绩,回答者对甲说“很遗憾,你和乙都未拿到冠军”;对乙说“你当然不是最差的”,试从这个回答中分析这5人的名次排列顺序可能出现的种类有( )
A.54种 B.60种 C.72种 D.96种
4.过三棱柱中任意两个顶点连线作直线,在所有这些直线连线中构成异面直线的对数为( )
A.18 B.30 C.36 D.54
5.从集合中任意选择三个不同的数,使得这三个数组成等差数列,这样的等差数列有( )个
A.98 B.56 C.84 D.49
6.若4名学生报名参加数学、计算机、航模兴趣小组,每人选报1项,则不同的报名方式有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
7.某校开展“迎奥运阳光体育”活动,共设踢毽、跳绳、拔河、推火车、多人多足五个集体比赛项目,各比赛项目逐一进行.为了增强比赛的趣味性,在安排比赛顺序时,多人多足不排在第一场,拔河排在最后一场,则不同的安排方案种数为( )
A.3 B.18 C.21 D.24
8.某学校为了迎接市春季运动会,从5名男生和4名女生组成的田径运动队中选出4人参加比赛,要求男、女生都有,则男生甲与女生乙至少有1人入选的方法种数为( )
A.85 B.86 C.91 D.90
9.中国古代十进制的算筹计数法,在数学史上是一个伟大的创造,算筹实际上是一根根同长短的小木棍.如图,是利用算筹表示1-9的一种方法.则据此,3可表示为“”,26可表示为“”,现有6根算筹,据此表示方法,若算筹不能剩余,则可以用1-9这9数字表示的两位数的个数为( )
A.9 B.13 C.16 D.18
10.作家马伯庸的小说《长安十二时辰》中,靖安司通过长安城内的望楼传递信息.如图所示是望楼传递信息的一种方式,在九宫格中,每个小方格可以在白色和紫色(此处以阴影代表紫色)之间变换,从而一共可以有512种不同的颜色组合,即代表512种不同的信息.现要求每一行、每一列上有且只有1个紫色小方格(如图所示即满足要求),则一共可以传递的不同信息种数是( )
A.14 B.12 C.9 D.6
11.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,甲同学喜欢牛和马,乙同学喜欢牛、狗和羊,丙同学哪个吉祥物都喜欢,三位同学按甲、乙、丙的顺序依次选一个作为礼物,如果让三位同学选取的礼物都满意,那么不同的选法有( )
A.360种 B.50种 C.60种 D.90种
12.立德幼儿园王老师和李老师给小朋友发水果.王老师的果篮里有草莓,苹果,芒果3种水果.李老师的果篮里有苹果,樱桃,香蕉,猕猴桃4种水果.小华可以任选一个水果.小华可能拿到的水果有( ).
A.7种 B.6种 C.12种 D.11种
二、填空题
13.从名女同学和名男同学中,选出人主持某次主题班会,不同的选法种数为______.
14.近年来,各地着力打造“美丽乡村”,彩色田野成为美丽乡村的特色风景,某乡村设计一块类似于赵爽弦图的巨型创意农田(如图所示),计划从黄、白、红、绿四种颜色的农作物选种几种种在图中区域,并且每个区域种且只种一种颜色的农作物,相邻区域所种的农作物颜色不同,则共有______种不同的种法.(用数字作答)
15.某校为庆祝元旦举办文艺汇演,原节目单上有7个节目已经排好顺序,现在有2个新节目需要加进去,不改变原来节目的先后顺序,则新节目单的排法有______种.
16.体育老师把9个相同的足球放人编号为1,2,3的三个箱子中,要求每个箱子中放人足球的个数不少于其编号,则不同的放法有_____________种.
17.5名同学去听同时举行的3个课外知识讲座,每名同学可自由选择听其中的1个讲座,不同选择的种数是________;
三、解答题
18.从5名同学中选出正、副组长各1名,有多少种不同的选法?
19.如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法种数.
20.如图,从甲地到乙地有2条路,从乙地到丁地有3条路;从甲地到丙地有4条路,从丙地到丁地有2条路.从甲地到丁地共有多少条不同的路线?
21.某电商为某次活动设计了“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,活动规定每人可以依次点击4次,每次都会获得三种红包中的一种,若集齐三种红包即可获奖,且三种红包在4次点击中出现的顺序不同对应的奖次也不同,甲按规定依次点击了4次,直到第4次才获奖,求甲获得奖次的不同情形的种数.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
根据题意,分情况讨论,求出每种情况对应的染色方法种数,即可得出结果.
【详解】
依题意,第一个格子必须为黑色,设格子从左到右的编号分别为1~6.
故①当1,3,5号格子为黑色时:有23=8种;
②当1,3号为黑色且5号为白色时:若2号为黑色则有22=4种,若2号为白色,则4号为黑色有2种,故此时共有4+2=6种;
③当1号为黑色,3号为白色时:2号必为黑色,若4号为白色,则有1×1×1×1×1×2=2种,若4号为黑色,则有1×1×1×1×2×2=4种,故此时共有2+4=6种;
综上,共有8+6+6=20种.
故选:D.
本题主要考查排列组合,意在考查考生的化归与转化能力、运算求解能力、逻辑推理能力,考查的核心素养是数学运算、逻辑推理.本题解题的关键在于对1,3,5号格子的颜色进行讨论求解.
2.A
如图,由题意可知②,④同色,或者③,⑤同色,或者①,④同色,或者①,⑤同色,从而可求得结果
【详解】
依题意可知,将区域标号如图.
用4种颜色的花卉完成栽种,需要②,④同色,或者③,⑤同色,或者①,④同色,或者①,⑤同色,故有种.
故选:A
3.A
甲乙不是第一名且乙不是最后一名,乙的限制最多,先排乙,可以是第二,三,四名3种情况,再排甲,也有3种情况,余下的问题是三个元素在三个位置全排列,根据分步计数原理求解即可.
【详解】
由题意,甲乙不是第一名且乙不是最后一名,乙的限制最多,故先排乙,有3种情况,
再排甲,也有3种情况,余下3人有种情况,
利用分步相乘计数原理知有种情况
故选:A.
思路点睛:解决排列组合问题的一般过程:
(1)认真审题弄清楚要做什么事情;
(2)要做的事情是需要分步还是分类,还是分步分类同时进行,确定分多少步及多少类;
(3)确定每一步或每一类是排列(有序)问题还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少元素.
4.C
根据题意,分棱柱侧棱与底面边、棱柱侧棱与侧面对角线、底面边与侧面对角线、底面边与底面边、侧面对角线与侧面对角线五类依次计数即可得答案.
【详解】
解:如图,分以下几类:
棱柱侧棱与底面边之间所构成的异面直线有:对;
棱柱侧棱与侧面对角线之间所构成的异面直线有:对;
底面边与侧面对角线之间所构成的异面直线有:对;
底面边与底面边之间所构成的异面直线有:对;
侧面对角线与侧面对角线之间所构成的异面直线有:对;
所以共有对.
故选:C.
本题考查棱柱的结构特征,异面直线的判断,分类加法计数原理,解题的关键在于根据题意合理分类,做到不重不漏,进而解决,是难题.
5.A
分类讨论当公差为,,……,时,对应的等差数列个数,再根据三个数成公差数列有两种情况,递增或递减,即可得到答案.
【详解】
当公差为时,数列可以是:,,,……,共13种情况.
当公差为时,数列可以是:,,,……,共11种情况.
当公差为时,数列可以是:,,,……,共9种情况.
当公差为时,数列可以是:,,,……,共7种情况.
当公差为时,数列可以是:,,,,,共5种情况.
当公差为时,数列可以是:,,,共3种情况.
当公差为时,数列可以是:,共1种情况.
总的情况是.
又因为三个数成公差数列有两种情况,递增或递减,
所以这样的等差数列共有个.
故选:A
本题主要考查分类计数原理,同时考查了等差数列的定义,属于简单题.
6.A
根据分步计算原理,每个人选报一科,则每个人有3种报名方法,即可得解.
【详解】
4名学生,每人有三种可选方案,根据分步计数原理,4人共有种方法.
故选:A.
7.B
根据题意,分析可得:“多人多足”有3种安排方法,再将踢毽、跳绳、推火车安排在剩下的3个位置,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】
根据题意,多人多足不排在第一场,拔河排在最后一场,
则“多人多足”有3种安排方法,
将踢毽、跳绳、推火车安排在剩下的3个位置,有种安排方法,
则有种安排方法.
故选:B.
8.B
根据题意,分三类,第1类,男生甲入选,女生乙不入选,第2类,男生甲不入选,女生乙入选,第3类,男生甲入选,女生乙入选,分别求得其方法数,然后利用分类计数原理求解.
【详解】
由题意,可分三类:
第1类,男生甲入选,女生乙不入选,则方法种数为;
第2类,男生甲不入选,女生乙入选,则方法种数为;
第3类,男生甲入选,女生乙入选,则方法种数为.
所以男生甲与女生乙至少有1人入选的方法种数为31+34+21=86.
故选:B
9.C
根据题意6根算筹可表示数字组合1、5,1、9,2、4,2、8,6、4,6、8,3、3,3、7,7、7;其中数字组合3、3,7、7只表示2个两位数;其余7组每组可表示2个两位数,共个,因此可表示的两位数为16个.
【详解】
根据题意,现有6根算筹,可以表示的数字组合为1、5,1、9,2、4,2、8,6、4,6、8,3、3,3、7,7、7;
数字组合1、5,1、9,2、4,2、8,6、4,6、8,3、7中,每组可以表示2个两位数,则可以表示个两位数;
数字组合3、3,7、7,每组可以表示1个两位数,则可以表示个两位数;
则一共可以表示个两位数.
故选:C
本题主要考查了数学文化,并以数学文化为载体考查考生的阅读能力以及逻辑推理能力,属于中档题.
10.D
由分步乘法原理求传递的不同信息种数.
【详解】
根据每行中紫色小方格的位置,可分三步:第一步,在第一行中,有且只有1个紫色小方格,有3种情况;第二步,在第二行的3个方格中,要求每列有且只有1个紫色小方格,则第二行有2种情况;第三步,在第三行,只有1种情况,则一共可以传递的信息种数是,
故选:D.
11.B
首先根据题意分成第一类甲同学选择牛和第二类甲同学选择马,分别计算各类的选法,再相加即可.
【详解】
第一类:甲同学选择牛,乙有2种选法,丙有10种选法,
选法有1×2×10=20(种),
第二类:甲同学选择马,乙有3种选法,丙有10种选法,
选法有1×3×10=30(种),
所以共有20+30=50(种)选法.
故选:B.
12.B
根据分类加法计数原理计算出正确答案.
【详解】
王老师有3种水果,李老师有4种水果.其中苹果是重复的,所以小华可能拿到的水果总共有(种).
故选:B
13.
根据分类加法计数原理,即可得出结果.
【详解】
解:选出人作为主持人,可分选出女主持人和男主持人两类,
则选出人作为女主持人,有种不同的选法,
选出人作为男主持人,有种不同的选法,
所以共有种不同的选法.
故答案为:.
14.
分用三种颜色或四种颜色涂色该区域,当用四种颜色涂色该区域时,分两种情况讨论,当区域同色时和不同色时两种情况讨论求解即可.
【详解】
解:当用三种颜色涂色该区域时,先从四种颜色中选三种颜色,有种方案,再用三种颜色涂色,则有种方案,故有种方案;
当用四种颜色涂色该区域时,分两种情况讨论,当区域同色时,有种不同方案,当区域不同色时,有种不同方案,故有种不同方案.
综上,共有种不同方案.
故答案为:
15.72
分两步,分别把两个节目插入原来节目的空中,由分步乘法计数原理即得解
【详解】
第一步:从排好的7个节目中空出的8个位置,加入第1个新节目,有8种方法;
第二步:从排好的8个节目中空出的9个位置,加入第2个新节目,有9种方法.
由分步乘法计数原理得,共有种排法.
故答案为:72
16.10
先在编号为2,3的箱子中分别放入1个、2个足球,再由隔板法可得答案.
【详解】
先在编号为2,3的箱子中分别放入1个、2个足球,
再将剩下的6个足球排成一行,插人两个隔板把它们分成三部分,方法种数为,
故所求不同的放法有10种.
故答案为:10
17.243
根据题意,分析出每位同学有3种选择,进而由分步乘法计数原理可得答案.
【详解】
根据题意,每名同学可自由选择听3个讲座中的任意一个,所以每位同学有3种选择方法,
所以5名同学共有种选择方法.
故答案为:.
18.20种选法
从5人中依次选出正、副组长,由分步乘法计数原理即可得解.
【详解】
先从5人中选出一名组长,共有5种选法,
再从剩下的4人中选出一名副组长,共有4种选法,
所以从5名同学中选出正、副组长各1名,共有种选法.
19.420
分四类,分别是5种颜色全用,只用4种颜色,只用3种颜色,确定每类的方法数,用分类加法计数原理即可得结果.
【详解】
法一按所用颜色种数分类.
第一类:5种颜色全用,共有种不同的方法;
第二类:只用4种颜色,则必有某两个顶点同色(A与C,或B与D),共有种不同的方法;
第三类:只用3种颜色,则A与C,B与D必定同色,共有种不同的方法.
由分类加法计数原理,得不同的染色方法种数为(种).
法二以S,A,B,C,D顺序分步染色.
第一步:S点染色,有5种方法;
第二步:A点染色,与S在同一条棱上,有4种方法;
第三步:B点染色,与S,A分别在同一条棱上,有3种方法;
第四步:C点染色,也有3种方法,但考虑到D点与S,A,C相邻,需要针对A与C是否同色进行分类,当A与C同色时,D点有3种染色方法;当A与C不同色时,因为C与S,B也不同色,所以C点有2种染色方法,D点也有2种染色方法.由分步乘法、分类加法计数原理得不同的染色方法共有5×4×3×(1×3+2×2)=420(种).
本题考查分布与分类两个基本原理,总体需分类,每类再分步,综合利用两个原理解决,属中档题.
20.14种
按照甲地经乙地到丁地、甲地经丙地到丁地分类,结合分类加法、分步乘法计数原理即可得解.
【详解】
如果由甲地经乙地到丁地,则有种不同的路线;
如果由甲地经丙地到丁地,则有种不同的路线;
因此,从甲地到丁地共有种不同的路线.
21.
根据题意,分析可得甲第4次获得的红包有3种情况,进而可得前三次获得的红包为其余的2种,
分析前三次获得红包的情况,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】
根据题意,若员工甲直到第4次才获奖,
则其第4次才集全“和谐”、“爱国”、“敬业”三种红包,
则甲第4次获得的红包有3种情况,
前三次获得的红包为其余的2种,有种情况,
则他获得奖次的不同情形种数为种.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页