人教A版(2019)选择性必修第三册 6.2 排列与组合 同步练习
一、单选题
1.2020年12月1日,大连市开始实行生活垃圾分类管理.某单位有四个垃圾桶,分别是一个可回收物垃圾桶 一个有害垃圾桶 一个厨余垃圾桶 一个其它垃圾桶.因为场地限制,要将这四个垃圾桶摆放在三个固定角落,每个角落至少摆放一个,则不同的摆放方法共有(如果某两个垃圾桶摆放在同一角落,它们的前后左右位置关系不作考虑)( )
A.种 B.种 C.种 D.种
2.3位大学生乘坐同一列动车,该动车有8节车厢,则至少有2位大学生在同一节车厢的概率为( )
A. B. C. D.
3.第24届冬季奥运会将于2022年2月4日至2022年2月20日在北京市和河北省张家口市举行.现要安排甲、乙、丙、丁四名志愿者去国家高山滑雪馆、国家速滑馆、首钢滑雪大跳台三个场馆参加活动,要求每个场馆都有人去,且这四人都在这三个场馆,则甲和乙都没被安排去首钢滑雪大跳台的种数为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
4.设,的个位数字为,十位数字为,则的值为( )
A. B. C.2 D.3
5.已知,则等于( )
A.6 B.13 C.6或13 D.12
6.埃及金字塔之谜是人类史上最大的谜,它的神奇远远超过了人类的想象.在埃及金字塔内有一组神秘的数字142857,因为142857×2=285714,142857×3=428571,142857×4=571428,...,所以这组数字又叫“走马灯数”.该组数字还有如下发现:142+857=999,428+571=999,285+714=999,...,若从这组神秘数字中任选3个数字构成一个三位数,剩下的三个数字构成另一个三位数,若,则所有可能的有序实数组的个数为( )
A.48 B.60 C.96 D.120
7.若从1,3中选一个数字,从0,2,4中选两个数字,组成无重复数字的三位数,则组成的三位数为偶数的概率是( )
A. B. C. D.
8.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
9.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
10.某传统体育学校计划举行夏季运动会,本次运动会径赛项目有:50米、100米、、3000米共8个项目.为确保径赛项目顺利举办,需要招募一批志愿者,甲、乙两名同学申请报名时,计划在8个项目的服务岗位中各随机选取3项,则两人恰好选中相同2项的不同报名情况有( )
A.420种 B.441种 C.735种 D.840种
11.已知,则满足的有序数组共有( )个
A. B. C. D.
12.一条铁路有n个车站,为适应客运需要,新增了m个车站,且知,客运车票增加了62种,则现在车站的个数为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
13.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“— —”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是
A. B. C. D.
14.通常,我国民用汽车号牌的编号由两部分组成:第一部分为汉字表示的省、自治区、直辖市简称和用英文字母表示的发牌机关代号,笫二部分为由阿拉伯数字与英文字母组成的序号.其中序号的编码规则为:①由0,1,2,…,9这10个阿拉伯数字与除,之外的24个英文字母组成;②最多只能有2个位置是英文字母,如:粤,则采用5位序号编码的粤牌照最多能发放的汽车号牌数为( )
A.586万张 B.682万张 C.696万张 D.706万张
15.某职校选出甲 乙 丙等6名学生参加职业技能比赛,并决出第1~6名的名次(无并列).甲 乙 丙3名学生一同去询问成绩,评委对甲说:很遗憾,你和乙都没有得到冠军,对乙说:你当然不是最后两名,对丙说:你比甲和乙都好,但也不是冠军.从这个人的回答中分析,6人的名次情况共有( )
A.72种 B.36种 C.96种 D.48种
二、填空题
16.4个人围坐在如图所示的8张椅子中的4张椅子上聚餐,其中甲、乙两人不能相对(如1 与8 叫做相对)而坐,共有__________种不同的坐法(用数字作答)
17.袋中有3个红球,2个白球,现从中取出3个球,则取到的红球个数为2的概率为_________.
18.某学校为了提高学生的安全意识,防止安全事故的发生,学校拟在未来的连续天中随机选择天进行紧急疏散演练,则选择的天中恰好仅有天连续的概率为______
三、解答题
19.某车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组有5名工人,其中有3名女工人.现采用分层抽样方法(层内采用不放回简单随机抽样)从甲、乙两组中共抽取3名工人进行技术考核.
(Ⅰ)求从甲、乙两组各抽取的人数;
(Ⅱ)求从甲组抽取的工人中恰好1名女工人的概率;
(Ⅲ)求抽取的3名工人中恰有2名男工人的概率.
20.有标号为1,2,3,4,5,6的6个小球和标号为1,2,3,4的4个盒.
(1)从6个小球中选出4个放入4个盒中,每盒只放1个小球.
①求奇数号盒只放奇数号小球的不同放法种数;
②求奇数号小球必须放在奇数号盒中的不同放法种数.
(2)若不许空盒且将6个小球都放入4个盒中,求所有不同的放法种数.
21.课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女生各有一名队长,现从中选5人主持某项活动,依下列条件各有多少种选法?(用数字做答)
(1)至少有一名队长当选.
(2)至多有两名女生当选.
(3)既要有队长,又要有女生当选.
22.如图,某地有南北街道5条、东西街道6条.一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,且途经C地,要求所走路程最短,共有多少种不同的走法?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
分析题意,得到有一个固定点放着两个垃圾桶,先选出两个垃圾桶,之后相当于三个元素分配到三个地方,最后利用分步乘法计数原理,求得结果.
【详解】
根据题意,有四个垃圾桶放到三个固定角落,其中有一个角落放两个垃圾桶,
先选出两个垃圾桶,有种选法,
之后与另两个垃圾桶分别放在三个不同的地方有种放法;
所以不同的摆放方法共有种,
故选:C.
思路点睛:该题考查的是有关排列组合综合题,解题方法如下:
(1)首先根据题意,分析出有两个垃圾桶分到同一个地方,有种选法;
(2)之后就相当于三个元素的一个全排;
(3)利用分步乘法计数原理求得结果.
2.C
先计算出基本事件的总数,然后计算出大学生1个人在不同车厢的事件数,再根据古典概型概率计算公式,计算出所求概率.
【详解】
基本事件的总数有种,
大学生1个人在不同车厢的事件数为.
所以至少有2位大学生在同一节车厢的概率为.
故选:C
3.B
根据给定条件利用分类加法计数原理结合排列、组合知识计算作答.
【详解】
因甲和乙都没去首钢滑雪大跳台,计算安排种数有两类办法:
若有两个人去首钢滑雪大跳台,则肯定是丙、丁,即甲、乙分别去国家高山滑雪馆与国家速滑馆,有种;
若有一个人去首钢滑雪大跳台,从丙、丁中选,有种,然后剩下的一个人和甲、乙
被安排去国家高山滑雪馆与国家速滑馆,有种,则共有种,
综上可得,甲和乙都没被安排去首钢滑雪大跳台的种数为.
故选:B
4.A
根据,可得当自然数n大于或等于10时,的个位数和十位数都是0,从而可得的个位数字和十位数字即为的个位数字和十位数字,求出即可得解.
【详解】
解:因为,
所以当自然数n大于或等于10时,的个位数和十位数都是0,
所以的个位数字和十位数字即为的个位数字和十位数字,
,
所以的个位数字和十位数字分别为4和1,
所以,
所以.
故选:A.
5.A
根据排列数公式,化简计算,结合x的范围,即可得答案.
【详解】
由题意得,
化简可得,解得或6,
因为,所以且,故.
故选:A
6.A
观察,将数字分成三组,每组取一个数字可构成符合条件的,由此分析求解即可.
【详解】
∵这六个数中,,,,共3组
要使六个数字中任意取出3个数字构成一个三位数,剩下的三个数字构成另一个三位数,且,则从每组数字中抽取一个构成,所以共有种情况,的每个数字对应的同组数字按顺序构成对应的,故所有可能的有序实数组的个数也为48.
故选:A
7.B
排列组合中的特殊元素应该考虑优先放置,因为0不能作为数字的首位,可以考虑优先放置.
【详解】
若有0,组成的三位数有个,若不含0,组成的三位数有个;组成无重复数字的三位偶数,若含有0且在个位,组成的三位数偶有个,若含有0且在十位,组成的三位偶数有个,若不含0,组成的三位数偶数有个.所以组成的三位数为偶数的概率是,
故选:B.
8.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.
9.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.
10.D
利用分步计数原理即得.
【详解】
根据题意可知,可分三步考虑:第一步,在8项中选取2项,共有种不同的方法;
第二步,甲在剩下6项中选取1项,共有种不同的方法;
第三步,乙在剩下5项中选取1项,共有种不同的方法.
根据分步乘法计数原理可知,两人恰好选中相同2项的不同报名情况有(种)
故选:D.
11.A
从个位置中选2个位置填上或,其余位置填上0即可.
【详解】
所有有序数组 中,满足的
有序数组 中包含个0,另外两个数在或中选择,每个位置有2种选择,由乘法计数原理得不同的种数为
故选:A.
12.C
由题意得,化简计算可得,由于,,可得,从而可求出,经验证可得答案
【详解】
原来个车站有种车票,新增了个车站,有种车票,
由题意得,即,
整理得,∴,
∵,,∴,∴,解得,即.
当时,均不为整数,只有当时,符合题意,
∴,故现在有17个车站.
故选:C.
13.A
本题主要考查利用两个计数原理与排列组合计算古典概型问题,渗透了传统文化、数学计算等数学素养,“重卦”中每一爻有两种情况,基本事件计算是住店问题,该重卦恰有3个阳爻是相同元素的排列问题,利用直接法即可计算.
【详解】
由题知,每一爻有2种情况,一重卦的6爻有情况,其中6爻中恰有3个阳爻情况有,所以该重卦恰有3个阳爻的概率为=,故选A.
对利用排列组合计算古典概型问题,首先要分析元素是否可重复,其次要分析是排列问题还是组合问题.本题是重复元素的排列问题,所以基本事件的计算是“住店”问题,满足条件事件的计算是相同元素的排列问题即为组合问题.
14.D
讨论后5位全部为数字、有一个字母、有两个字母三种情况,其中有两个字母再分两个字母相同、不同两种,结合分类分步计数方法求最多能发放的汽车号牌数即可.
【详解】
1、后5位全部为数字,共有张牌,
2、后5位有一个字母:共有张牌,
3、后5位有两个字母:当两个字母相同,有张牌;当两个字母不同,张牌;
综上,共有张牌.
故选:D
15.D
由题意,知甲 乙 丙都不是第1名且乙不是最后两名,丙比甲和乙都好,则丙只能是第2名或第3名,然后利用分步分类计数原理求解即可
【详解】
由题意,知甲 乙 丙都不是第1名且乙不是最后两名,丙比甲和乙都好,则丙只能是第2名或第3名,
当丙是第2名时,乙只能是第3名或第4名,甲只能是3至6名中除乙外的3个名次中的一个,所以有种情况;
当丙是第3名时,乙只能是第4名,甲只能是第5名或第6名,所以有种情况.
故共有种不同的情况.
故选:D.
16.1440
根据甲、乙两人不能相对(如1 与8 叫做相对)而坐,则甲、乙两人不能同时坐在1 与8位置或2 与7位置或3 与6位置或4 与5,先确定甲的位置有种,在确定乙的位置有种,最后确定剩下两人的位置有,最后再根据分步乘法原理即可得出答案.
【详解】
解:因为甲、乙两人不能相对(如1 与8 叫做相对)而坐,
则甲、乙两人不能同时坐在1 与8位置或2 与7位置或3 与6位置或4 与5,
所以共有种不同的作法.
故答案为:1440.
17.
先分析从个球中取个球的情况数,然后分析个球中有个红球的情况数,两种情况数相除即可求解出对应概率.
【详解】
从个球中取个球的情况数有:种,
个球中有个红球的情况数有:种,
所以取到的红球数为的概率为:,
故答案为:.
思路点睛:本题考查利用组合数求解概率问题,难度较易.利用排列组合求解概率问题的思路:先利用排列组合求解出总的情况数,然后再分析满足要求的情况数,最后利用两者的比值表示对应的概率.
18.
先判断所有情况,种选择,然后把连续的天看成一个元素,另一天看成一个元素,则这两个元素不相邻,由插空法计算恰有两天连续的情况,代入古典概型公式计算.
【详解】
连续天中随机选择天,有种选择,其中恰好仅有天连续,把连续的天看成一个元素,另一天看成一个元素,则这两个元素不相邻,由插空法知有种选择,所以所求的概率为.
故答案为:
排列组合的实际应用问题中,一般遇到元素必须相邻的情况,采用捆绑法,遇到元素不能相邻的问题,采用插空法,如果既有相邻也有不相邻的综合情况时,注意先捆绑再插空.
19.(Ⅰ)2,1;(Ⅱ);(Ⅲ).
(Ⅰ)由甲、乙两组人数的比例是,再根据从甲、乙两组中共抽取3名工人求解.
(Ⅱ)根据古典概型的概率求法,分别计算从车间10名工人抽取2人的基本事件数,从4名女工人抽取1人的基本事件数,代入公式求解.
(Ⅲ)抽取的3名工人中恰有2名男工人分两种情况:甲组2男乙组1女或甲组1男1女乙组1男求解.
【详解】
(Ⅰ)因为车间甲组有10名工人,乙组有5名工人,
所以甲、乙两组的比例是,
又因为从甲、乙两组中共抽取3名工人进行技术考核,
所以从甲、乙两组各抽取的人数是2,1;
(Ⅱ)因为车间甲组有10名工人,其中有4名女工人,
所以从甲组抽取的工人中恰好1名女工人的概率;
(Ⅲ)因为车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组有5名工人,其中有3名女工人,
所以求抽取的3名工人中恰有2名男工人的概率.
20.(1)①种;②种;(2)种.
(1)①根据题意,结合分步计数原理,先处理奇数号球,再处理偶数号球即可;
②根据题意,结合分类计数原理,讨论取出的奇数号球的个数,即可求解;
(2)根据题意,可知小球可分为1,1,2,2四组或1,1,1,3四组,再结合分类与分步计数原理即可求解.
【详解】
(1)①因为奇数号盒只放奇数号小球,每盒只放一个小球,所以先从3个奇数号小球中任取2个放入奇数号盒中,有种放法;再将剩余的4个小球中的2个放入余下的2个盒中,有种放法.从而不同的放法种数为.
②因为奇数号小球必须放在奇数号盒中,每盒只放一个小球,所以分两类讨论:
第一类,取1个奇数号小球和3个偶数号小球放入盒中,共有种放法;
第二类,取2个奇数号小球和2个偶数号小球放入盒中,共有种放法.
从而不同的放法种数为.
(2)由于不许空盒且将6个小球都放入盒中,所以考虑对6个小球先进行分组再放入盒中,分两类:
第一类,将6个小球分成1,1,2,2四组的不同分法种数为,再放入4个盒中,有种放法;
第二类,将6个小球分成1,1,1,3四组的不同分法种数为,再放入4个盒中,有种放法.
从而所有不同的放法种数为.
21.(1)825;(2)966;(3)790.
(1)分有一名队长和两名队长情况讨论得解;
(2)至多有两名女生含有三种情况:有两名女生、只有一名女生、没有女生,即得解;
(3)分两种情况讨论,第一类:女队长当选;第二类:女队长不当选,即得解.
【详解】
(1)至少有一名队长含有两种情况:有一名队长和两名队长,故共有种.或采用排除法有种.
(2)至多有两名女生含有三种情况:有两名女生、只有一名女生、没有女生,故共有种.
(3)分两种情况:第一类:女队长当选,有种;第二类:女队长不当选,有种.
故共有种.
22.60
由题可知从A到C,最短路程有种不同的走法,从C到B,最短路程有种不同的走法,再利用分步计数原理即得.
【详解】
由题意可知,从A经C到B的最短路程,只能向西、向南运动;
从A到C,最短路程需要向南走3次,向西走2次,即从5次中任取2次向西,剩下3次向南,有种不同的走法,
从C到B,最短路程需要向南走2次,向西走2次,即从4次中任取2次向西,剩下2次向南,有种不同的走法,
故从A经C到B的最短路程,共有种不同的走法.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页