【精品解析】 人教新课标A版 选修2-3 1.2排列与组合

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名称 【精品解析】 人教新课标A版 选修2-3 1.2排列与组合
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2020-11-09 09:35:03

文档简介

人教新课标A版 选修2-3 1.2排列与组合
一、单选题
1.(2020高二下·通州期末)甲、乙等7人排成一排,甲在最中间,且与乙不相邻,那么不同的排法种数是(  )
A.96 B.120 C.360 D.480
2.(2020·新高考Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有(  )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
3.(2020高二下·湖州期末)袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,则至少有一个红球的取法种数是(  )
A.
B.
C.
D.
4.(2020高二下·哈尔滨期末)为做好社区新冠疫情防控工作,需将四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者,则不同的分配方案共有(  )种
A.36 B.48 C.60 D.16
5.(2020高二下·天津期末)某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有(  )
A.12种 B.18种 C.36种 D.54种
6.(2020高二下·莲湖期末)元宵节灯展后,悬挂有8盏不同的花灯需要取下,如图所示,每次取1盏,则不同的取法共有(  ).
A.32种 B.70种 C.90种 D.280种
7.(2020高二下·广州期末)在正方体的8个顶点中,以任意4个顶点为顶点的三棱锥,共有(  )
A.52个 B.54个 C.58个 D.62个
8.(2020·抚州模拟)2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为(  )
A.72 B.84 C.96 D.120
9.(2020·马鞍山模拟)为抗战新冠病毒,社会各界积极捐赠医疗物资.爱心人士向某市捐赠了6箱相同规格的医用外科口罩,现需将这6箱口罩分配给4家医院,每家医院至少1箱,则不同的分法共有(  )
A.10种 B.40种 C.80种 D.240种
10.(2020高二下·宁波期末)已知字母x,y,z各有两个,现将这6个字母排成一排,若有且仅有一组字母相邻(如 ),则不同的排法共有(  )种
A.36 B.30 C.24 D.16
11.(2020高二下·大庆期末)由 这十个数字组成的无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为(  )
A.180 B.196 C.210 D.224
12.(2020·上饶模拟)在明代珠算发明之前,我们的先祖从春秋开始多是用算筹为工具来记数、列式和计算.算筹实际上是一根根相同长度的小木棍,算筹有纵式和横式两种,如图是利用算筹表示 的数字,表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,例如,137可以用 根小木棍表示“ ”,则用6根小木棍(要求用完6根)能表示不含“ ”且没有重复数字的三位数的个数是(  )
A.12 B.18 C.24 D.27
二、多选题
13.(2020高二下·宿迁期末)在100件产品中,有98件合格品,2件不合格品,从这100件产品中任意抽出3件,则下列结论正确的有(  )
A.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有 种
B.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有 种
C.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种
D.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种
14.(2020高二下·连云港期末)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周.则(  )
A.某学生从中选3门,共有30种选法
B.课程“射”“御”排在不相邻两周,共有240种排法
C.课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有144种排法
D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法
三、填空题
15.(2020高二下·上海期末)某校开设A类选修课5门,B类选修课4门,一位同学从中供选3门,若要求两类课程中至少选一门,则不同的选法共有   .种
16.(2020高二下·宾县期末)五位同学排成一排,其中甲、乙必须在一起,而丙、丁不能在一起的排法有   种
17.(2020高二下·莲湖期末)若 ,则    .
18.(2020·新课标Ⅱ·理)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有   种.
四、解答题
19.(2020高二下·吉林月考)已知4名学生和2名教师站在一排照相,求:
(1)中间二个位置排教师,有多少种排法?
(2)两名教师不能相邻的排法有多少种?
(3)两名教师不站在两端,且必须相邻,有多少种排法?
20.(2020高二下·钦州期中)将7名应届师范大学毕业生分配到3所中学任教.(最后结果用数字表示)
(1)4个人分到甲学校,2个人分到乙学校,1个人分到丙学校,有多少种不同的分配方案?
(2)一所学校安排4个人,一所学校安排2个人,一所学校1个人,有多少种不同的分配方案?
(3)其中有两所学校都各安排3个人,另一所学校安排1个人,有多少种不同的分配方案?
21.(2020高二下·栖霞月考)有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子内.
(1)共有几种放法?
(2)恰有2个盒子不放球,有几种放法?
22.(2020高二下·宁波期中)
(1)由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,十位数字与千位数字之差的绝对值等于7的四位数的个数共有几种?
(2)我校高三学习雷锋志愿小组共有16人,其中一班、二班、三班、四班各4人,现在从中任选3人,要求这三人不能是同一个班级的学生,且在三班至多选1人,求不同的选取法的种数.
23.(2020高二下·中山期中)盒子内有3个不同的黑球,5个不同的白球.
(1)全部取出排成一列,3个黑球两两不相邻的排法有多少种?
(2)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有多少种?
(3)若取一个白球记2分,取一个黑球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?
24.(2020高二下·武汉月考)江夏一中高二年级计划假期开展历史类班级研学活动,共有6个名额,分配到历史类5个班级(每个班至少0个名额,所有名额全部分完).
(1)共有多少种分配方案?
(2)6名学生确定后,分成A、B、C、D四个小组,每小组至少一人,共有多少种方法?
(3)6名学生来到武汉火车站.火车站共设有3个“安检”入口,每个入口每次只能进1个旅客,求6人进站的不同方案种数.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:甲的位置在中间已经固定,甲与乙不相邻,因此甲的左右相邻两个位置应从除甲乙之外的5人中选2人进行排列,剩下的人在其余位置上全排列,故有 种,
故答案为:D.
【分析】从出甲乙之外的5人中选2人排在甲的两边并和甲相邻,剩下的全排列,利用排列数公式和乘法计数原理得到..
2.【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有 ;
然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有 ;
最后剩下的3名同学去丙场馆.
故不同的安排方法共有 种.
故答案为:C
【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.
3.【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由题意,袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,
至少有一个红球的取法有:
①直接法: 种不同的取法;
②间接法: .
故答案为:C.
【分析】根据题意,可分别利用直接法和间接法求解,得到答案.
4.【答案】A
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,因此有 种方式,
所以四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者共有
种方式.
故答案为:A
【分析】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,结合排列数的定义进行求解即可.
5.【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由于节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,
则节目乙可放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,
由分步计数原理可知,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有 种,
故答案为:B.
【分析】固定节目甲、丙的位置,将节目乙放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,利用分步计数原理可得出结果.
6.【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,
即每串灯取下的顺序确定,取下的方法有 种.
故答案为:B
【分析】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,由定序问题可求解.
7.【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】从正方体的8个顶点中任取四个顶点,共有 种,
其中有6个表面和6个对角面中的四个顶点共面,不能构成三棱锥,
所以共有 个三棱锥.
故答案为:C.
【分析】利用间接法可得结果:从正方体的 个顶点中任取四个顶点的取法减去四点共面的情形即可得到结果.
8.【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,
共有 种,
其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,
考虑1和0相邻时,且1在0的左边,和剩余数字共有4!=24种排法,
其中一半是重复的,故此时有12种重复.
故共有 种.
故答案为:B.
【分析】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有 种,其中1和0排在一起有重复,共有12种,即可得答案.
9.【答案】A
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由题意, 因为6箱医用外科口罩的规格相同,故四家医院分配到的口罩箱数有1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,则分配的方法有:①1,1,2,2:从4家医院中选择两家,分别分配1箱,共 种.②1,1,1,3:从4家医院选出1家,分配给3箱,共 种.
共 种.
故答案为:A
【分析】分四家医院分配到的口罩箱数分别为1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,分别计算再求和即可.
10.【答案】A
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【解答】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况: .
当相邻的这组字母为 时,将6个位置编成1-6号,
若 在1号和2号,则3号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;
若 在2号和3号,则1号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;
若 在3号和4号,则1号和2号字母不相同,5号和6号字母不相同,有 种排法;
若 在4号和5号,则2号和6号字母相同,1号和3号字母相同,有2种排法;
若 在5号和6号,则1号和3号字母相同,2号和4号字母相同,有2种排法,
即相邻的字母为 时,共有 种排法.
同理,相邻的字母为 时,也都有12种排法,故共有 种排法.
故答案为:A.
【分析】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况: ,利用位置分析法,可得出当相邻的字母为 时,共有12种排法,进而可知不同的排法共有有 种.
11.【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】分两种情况:
⑴个位与百位填入0与8,则有 个;
⑵个位与百位填入1与9,则有 个.
则共有 个.
故答案为:C
【分析】首先分析可得,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的情况有2种,即:①当个位与百位数字为0,8时,②当个位与百位为1,9时,分别求出所有的情况,由加法原理计算可得答案.
12.【答案】C
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【解答】数字7、2、1组成6个,数字7、6、1组成6个,数字6、3、1组成6个,数字3、2、1组成6个,共24个符合要求的三位数.
故答案为:C.
【分析】6根小木棍可能组成数字7、2、1,7、6、1,6、3、1,3、2、1,分别对其进行全排列即可得出结果.
13.【答案】A,C,D
【知识点】组合及组合数公式
【解析】【解答】解:根据题意,若抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品,即抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,
则合格品的取法有 种,不合格品的取法有 种,
则恰好有1件是不合格品的取法有 种取法;则 正确, 错误;
若抽出的3件中至少有1件是不合格品,有2种情况,
①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,有 种取法,
②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,有 种取法,
则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种, 正确;
也可以使用间接法:在100件产品中任选3件,有 种取法,
其中全部为合格品的取法有 种,
则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种取法, 正确;
故答案为:ACD.
【分析】根据题意,依次分析选项,对于 ,由分步计数原理计算可得合格品的取法以及不合格品的取法,由分步计数原理可得 正确, 错误;
对于 ,分2种情况讨论:①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,由加法原理可得 ;
对于 ,由间接法分析:先计算在100件产品中任选3件的取法数目,再计算其中全部为合格品的取法,据此分析可得 正确;
综合即可得答案.
14.【答案】C,D
【知识点】排列与组合的综合
【解析】【解答】6门中选3门共有 种,A不符合题意;
课程“射”“御”排在不相邻两周,共有 种排法,B不符合题意;
课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有 种排法,C符合题意;
课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有 种排法,D符合题意.
故答案为:CD
【分析】根据排列组合的相邻关系和不相邻关系,以及有限制排列的关系,逐个分析选项即可.
15.【答案】70
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由条件可知3门课程可以分成以下两种情况:
类2门, 类1门,共有 种,
或 类1门, 类2门,共有 ,所以不同的选法共有 种方法.
故答案为:70
【分析】根据分类计数原理,3门功课可分成2种情况,分别求方法种数.
16.【答案】24
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】根据题意,先将甲乙看成一个“元素”,有2种不同的排法,
将丙、丁单独排列,也有2种不同的排法,
若甲、乙与第5个元素只有一个在丙丁之间,则有 种情况,
若甲、乙与第5个元素都在丙丁之间,有2种不同的排法,
则不同的排法共有 种情况.
故答案为:24.
【分析】根据题意,先使用捆绑法,将甲乙看成一个“元素”,再将丙、丁单独排列,进而将若甲、乙与第5个元素分类讨论,分析丙丁之间的不同情况,由乘法原理,计算可得答案.
17.【答案】3
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式
【解析】【解答】因为 ,所以 ,
化简得 ,解得 .
故答案为:3.
【分析】用排列数和组合数的定义把已知等式化为乘积形式,然后可解方程.
18.【答案】36
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】 4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学
先取2名同学看作一组,选法有:
现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:
根据分步乘法原理,可得不同的安排方法 种
故答案为:36.
【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.
19.【答案】(1)解: ;
(2)解: ;
(3)解: .
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)先排教师有 种方法,再排学生有 种方法,再根据分步计数原理即可得到答案;(2)先排4名学生有 种方法,再把老师插入4个学生形成的5个空位中,有 种方法,根据分步计数原理即可得到答案;(3)先将2名老师看成一个整体,有 种方法,再从4名学生种选2名排两端,有 种方法,最后将剩下的2名学生和老师这个整体全排列,有 种方法,由乘法原理即可得到答案.
20.【答案】(1)解: (种)
(2)解: (种)
(3)解: (种)
【知识点】组合及组合数公式;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)利用组合的知识求解;(2)先不均匀分组,再分配到学校即可求解;(3)先不均匀分组,再分配即可.
21.【答案】(1)解:每一个球有4种放法,故共有44=256(种)
(2)解:恰有2个盒子不放球,也就是把4个不同的小球只放入2个盒子中,有两类放法;
第一类,1个盒子放3个小球,1个盒子放1个小球,先把小球分组,有 种,再放到2个小盒中有 种放法,共有 种方法;
第二类,2个盒子中各放2个小球有 种放法,
故恰有2个盒子不放球的方法共有 种放法.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)明确共有4个球,每个球都有4种放法,盒子可以不放球,根据分步计数原理求解.(2)首先明确有两个盒子不放球的含义是将4个球放入2个盒子中,放球分为两类,一类是1个盒子放3个另一个放1个,二类是两个盒子各放2个,分别求出每一类的放法,再用加法计数原理求解.
22.【答案】(1)解:十位数字与千位数字之差的绝对值等于7,
可得千位数字和十位数字的组合有 五种,
每种组合中百位和个位的数共有 种组合,所以符合条件的四位数共有 种.
(2)解:情形一:不选三班的同学,从12个人中选出3人,有 种选取方法,其中来自同一个班级的情况有 种,则此时有 种选取方法;
情形二:选三班的一位同学,三班的这一位同学的选取方法有4种,剩下的两位同学从剩下的12人中任选2人,有 种选取方法,则此时有 种选取方法.
根据分类计数原理,共有 种选取方法.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)千位数字和十位数字的组合有 五种,百位和个位的数共有 种组合,计算得到答案.(2)考虑不选三班的同学和选三班的一位同学两种情况,利用排除法和分步分类计数原理得到答案.
23.【答案】(1)解:首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有 种;
(2)解:从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球,共有 种
(3)解:从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球,共有 种.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有 ;(2)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球;(3)从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球.
24.【答案】(1)解:由题意得:问题转化为不定方程 的非负整数解的个数,
∴方程又等价于不定方程 的正整数解的个数,
利用隔板原理得:方程正整数解的个数为 ,
∴共有多少 种分配方案.
(2)解:将问题转化为不定方程 的正整数解个数,分组后再进行排列,
∵不定方程 的正整数解个数为 ,
∴共有 种方法.
(3)解:设6名学生在3个安检的人数分别为 ,
∵方程 非负整数解的个数等价于方程 的正整数解的个数,
∴6人进站的不同方案种数为 .
【知识点】排列与组合的综合
【解析】【分析】(1)将问题转化为不定方程 的非负整数解问题,再利用隔板原理进行求解;(2)将问题转化为不定方程 的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解;(3)将问题转化为不定方程方程 的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解.
1 / 1人教新课标A版 选修2-3 1.2排列与组合
一、单选题
1.(2020高二下·通州期末)甲、乙等7人排成一排,甲在最中间,且与乙不相邻,那么不同的排法种数是(  )
A.96 B.120 C.360 D.480
【答案】D
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:甲的位置在中间已经固定,甲与乙不相邻,因此甲的左右相邻两个位置应从除甲乙之外的5人中选2人进行排列,剩下的人在其余位置上全排列,故有 种,
故答案为:D.
【分析】从出甲乙之外的5人中选2人排在甲的两边并和甲相邻,剩下的全排列,利用排列数公式和乘法计数原理得到..
2.(2020·新高考Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有(  )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有 ;
然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有 ;
最后剩下的3名同学去丙场馆.
故不同的安排方法共有 种.
故答案为:C
【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.
3.(2020高二下·湖州期末)袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,则至少有一个红球的取法种数是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由题意,袋中有100个球,其中红球10个,从中任取5个球,
至少有一个红球的取法有:
①直接法: 种不同的取法;
②间接法: .
故答案为:C.
【分析】根据题意,可分别利用直接法和间接法求解,得到答案.
4.(2020高二下·哈尔滨期末)为做好社区新冠疫情防控工作,需将四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者,则不同的分配方案共有(  )种
A.36 B.48 C.60 D.16
【答案】A
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,因此有 种方式,
所以四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者共有
种方式.
故答案为:A
【分析】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,结合排列数的定义进行求解即可.
5.(2020高二下·天津期末)某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有(  )
A.12种 B.18种 C.36种 D.54种
【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由于节目甲必须排在第四位、节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,
则节目乙可放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,
由分步计数原理可知,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有 种,
故答案为:B.
【分析】固定节目甲、丙的位置,将节目乙放在第二、三、五个位置中的任何一个位置,其他节目任意排列,利用分步计数原理可得出结果.
6.(2020高二下·莲湖期末)元宵节灯展后,悬挂有8盏不同的花灯需要取下,如图所示,每次取1盏,则不同的取法共有(  ).
A.32种 B.70种 C.90种 D.280种
【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,
即每串灯取下的顺序确定,取下的方法有 种.
故答案为:B
【分析】因为取灯时每次只能取一盏,所以每串灯必须先取下面的灯,由定序问题可求解.
7.(2020高二下·广州期末)在正方体的8个顶点中,以任意4个顶点为顶点的三棱锥,共有(  )
A.52个 B.54个 C.58个 D.62个
【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】从正方体的8个顶点中任取四个顶点,共有 种,
其中有6个表面和6个对角面中的四个顶点共面,不能构成三棱锥,
所以共有 个三棱锥.
故答案为:C.
【分析】利用间接法可得结果:从正方体的 个顶点中任取四个顶点的取法减去四点共面的情形即可得到结果.
8.(2020·抚州模拟)2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为(  )
A.72 B.84 C.96 D.120
【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,
共有 种,
其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,
考虑1和0相邻时,且1在0的左边,和剩余数字共有4!=24种排法,
其中一半是重复的,故此时有12种重复.
故共有 种.
故答案为:B.
【分析】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有 种,其中1和0排在一起有重复,共有12种,即可得答案.
9.(2020·马鞍山模拟)为抗战新冠病毒,社会各界积极捐赠医疗物资.爱心人士向某市捐赠了6箱相同规格的医用外科口罩,现需将这6箱口罩分配给4家医院,每家医院至少1箱,则不同的分法共有(  )
A.10种 B.40种 C.80种 D.240种
【答案】A
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由题意, 因为6箱医用外科口罩的规格相同,故四家医院分配到的口罩箱数有1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,则分配的方法有:①1,1,2,2:从4家医院中选择两家,分别分配1箱,共 种.②1,1,1,3:从4家医院选出1家,分配给3箱,共 种.
共 种.
故答案为:A
【分析】分四家医院分配到的口罩箱数分别为1,1,2,2与1,1,1,3两种情况,分别计算再求和即可.
10.(2020高二下·宁波期末)已知字母x,y,z各有两个,现将这6个字母排成一排,若有且仅有一组字母相邻(如 ),则不同的排法共有(  )种
A.36 B.30 C.24 D.16
【答案】A
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【解答】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况: .
当相邻的这组字母为 时,将6个位置编成1-6号,
若 在1号和2号,则3号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;
若 在2号和3号,则1号和5号字母相同,4号和6号字母相同,有2种排法;
若 在3号和4号,则1号和2号字母不相同,5号和6号字母不相同,有 种排法;
若 在4号和5号,则2号和6号字母相同,1号和3号字母相同,有2种排法;
若 在5号和6号,则1号和3号字母相同,2号和4号字母相同,有2种排法,
即相邻的字母为 时,共有 种排法.
同理,相邻的字母为 时,也都有12种排法,故共有 种排法.
故答案为:A.
【分析】有且仅有一组字母相邻,这组字母有三种情况: ,利用位置分析法,可得出当相邻的字母为 时,共有12种排法,进而可知不同的排法共有有 种.
11.(2020高二下·大庆期末)由 这十个数字组成的无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为(  )
A.180 B.196 C.210 D.224
【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】分两种情况:
⑴个位与百位填入0与8,则有 个;
⑵个位与百位填入1与9,则有 个.
则共有 个.
故答案为:C
【分析】首先分析可得,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的情况有2种,即:①当个位与百位数字为0,8时,②当个位与百位为1,9时,分别求出所有的情况,由加法原理计算可得答案.
12.(2020·上饶模拟)在明代珠算发明之前,我们的先祖从春秋开始多是用算筹为工具来记数、列式和计算.算筹实际上是一根根相同长度的小木棍,算筹有纵式和横式两种,如图是利用算筹表示 的数字,表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,例如,137可以用 根小木棍表示“ ”,则用6根小木棍(要求用完6根)能表示不含“ ”且没有重复数字的三位数的个数是(  )
A.12 B.18 C.24 D.27
【答案】C
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【解答】数字7、2、1组成6个,数字7、6、1组成6个,数字6、3、1组成6个,数字3、2、1组成6个,共24个符合要求的三位数.
故答案为:C.
【分析】6根小木棍可能组成数字7、2、1,7、6、1,6、3、1,3、2、1,分别对其进行全排列即可得出结果.
二、多选题
13.(2020高二下·宿迁期末)在100件产品中,有98件合格品,2件不合格品,从这100件产品中任意抽出3件,则下列结论正确的有(  )
A.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有 种
B.抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品的抽法有 种
C.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种
D.抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种
【答案】A,C,D
【知识点】组合及组合数公式
【解析】【解答】解:根据题意,若抽出的3件产品中恰好有1件是不合格品,即抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,
则合格品的取法有 种,不合格品的取法有 种,
则恰好有1件是不合格品的取法有 种取法;则 正确, 错误;
若抽出的3件中至少有1件是不合格品,有2种情况,
①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,有 种取法,
②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,有 种取法,
则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种, 正确;
也可以使用间接法:在100件产品中任选3件,有 种取法,
其中全部为合格品的取法有 种,
则抽出的3件中至少有1件是不合格品的抽法有 种取法, 正确;
故答案为:ACD.
【分析】根据题意,依次分析选项,对于 ,由分步计数原理计算可得合格品的取法以及不合格品的取法,由分步计数原理可得 正确, 错误;
对于 ,分2种情况讨论:①抽出的3件产品中有2件合格品,1件不合格品,②抽出的3件产品中有1件合格品,2件不合格品,由加法原理可得 ;
对于 ,由间接法分析:先计算在100件产品中任选3件的取法数目,再计算其中全部为合格品的取法,据此分析可得 正确;
综合即可得答案.
14.(2020高二下·连云港期末)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周.则(  )
A.某学生从中选3门,共有30种选法
B.课程“射”“御”排在不相邻两周,共有240种排法
C.课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有144种排法
D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法
【答案】C,D
【知识点】排列与组合的综合
【解析】【解答】6门中选3门共有 种,A不符合题意;
课程“射”“御”排在不相邻两周,共有 种排法,B不符合题意;
课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有 种排法,C符合题意;
课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有 种排法,D符合题意.
故答案为:CD
【分析】根据排列组合的相邻关系和不相邻关系,以及有限制排列的关系,逐个分析选项即可.
三、填空题
15.(2020高二下·上海期末)某校开设A类选修课5门,B类选修课4门,一位同学从中供选3门,若要求两类课程中至少选一门,则不同的选法共有   .种
【答案】70
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由条件可知3门课程可以分成以下两种情况:
类2门, 类1门,共有 种,
或 类1门, 类2门,共有 ,所以不同的选法共有 种方法.
故答案为:70
【分析】根据分类计数原理,3门功课可分成2种情况,分别求方法种数.
16.(2020高二下·宾县期末)五位同学排成一排,其中甲、乙必须在一起,而丙、丁不能在一起的排法有   种
【答案】24
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】根据题意,先将甲乙看成一个“元素”,有2种不同的排法,
将丙、丁单独排列,也有2种不同的排法,
若甲、乙与第5个元素只有一个在丙丁之间,则有 种情况,
若甲、乙与第5个元素都在丙丁之间,有2种不同的排法,
则不同的排法共有 种情况.
故答案为:24.
【分析】根据题意,先使用捆绑法,将甲乙看成一个“元素”,再将丙、丁单独排列,进而将若甲、乙与第5个元素分类讨论,分析丙丁之间的不同情况,由乘法原理,计算可得答案.
17.(2020高二下·莲湖期末)若 ,则    .
【答案】3
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式
【解析】【解答】因为 ,所以 ,
化简得 ,解得 .
故答案为:3.
【分析】用排列数和组合数的定义把已知等式化为乘积形式,然后可解方程.
18.(2020·新课标Ⅱ·理)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有   种.
【答案】36
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】 4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学
先取2名同学看作一组,选法有:
现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:
根据分步乘法原理,可得不同的安排方法 种
故答案为:36.
【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.
四、解答题
19.(2020高二下·吉林月考)已知4名学生和2名教师站在一排照相,求:
(1)中间二个位置排教师,有多少种排法?
(2)两名教师不能相邻的排法有多少种?
(3)两名教师不站在两端,且必须相邻,有多少种排法?
【答案】(1)解: ;
(2)解: ;
(3)解: .
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)先排教师有 种方法,再排学生有 种方法,再根据分步计数原理即可得到答案;(2)先排4名学生有 种方法,再把老师插入4个学生形成的5个空位中,有 种方法,根据分步计数原理即可得到答案;(3)先将2名老师看成一个整体,有 种方法,再从4名学生种选2名排两端,有 种方法,最后将剩下的2名学生和老师这个整体全排列,有 种方法,由乘法原理即可得到答案.
20.(2020高二下·钦州期中)将7名应届师范大学毕业生分配到3所中学任教.(最后结果用数字表示)
(1)4个人分到甲学校,2个人分到乙学校,1个人分到丙学校,有多少种不同的分配方案?
(2)一所学校安排4个人,一所学校安排2个人,一所学校1个人,有多少种不同的分配方案?
(3)其中有两所学校都各安排3个人,另一所学校安排1个人,有多少种不同的分配方案?
【答案】(1)解: (种)
(2)解: (种)
(3)解: (种)
【知识点】组合及组合数公式;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)利用组合的知识求解;(2)先不均匀分组,再分配到学校即可求解;(3)先不均匀分组,再分配即可.
21.(2020高二下·栖霞月考)有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子内.
(1)共有几种放法?
(2)恰有2个盒子不放球,有几种放法?
【答案】(1)解:每一个球有4种放法,故共有44=256(种)
(2)解:恰有2个盒子不放球,也就是把4个不同的小球只放入2个盒子中,有两类放法;
第一类,1个盒子放3个小球,1个盒子放1个小球,先把小球分组,有 种,再放到2个小盒中有 种放法,共有 种方法;
第二类,2个盒子中各放2个小球有 种放法,
故恰有2个盒子不放球的方法共有 种放法.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)明确共有4个球,每个球都有4种放法,盒子可以不放球,根据分步计数原理求解.(2)首先明确有两个盒子不放球的含义是将4个球放入2个盒子中,放球分为两类,一类是1个盒子放3个另一个放1个,二类是两个盒子各放2个,分别求出每一类的放法,再用加法计数原理求解.
22.(2020高二下·宁波期中)
(1)由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,十位数字与千位数字之差的绝对值等于7的四位数的个数共有几种?
(2)我校高三学习雷锋志愿小组共有16人,其中一班、二班、三班、四班各4人,现在从中任选3人,要求这三人不能是同一个班级的学生,且在三班至多选1人,求不同的选取法的种数.
【答案】(1)解:十位数字与千位数字之差的绝对值等于7,
可得千位数字和十位数字的组合有 五种,
每种组合中百位和个位的数共有 种组合,所以符合条件的四位数共有 种.
(2)解:情形一:不选三班的同学,从12个人中选出3人,有 种选取方法,其中来自同一个班级的情况有 种,则此时有 种选取方法;
情形二:选三班的一位同学,三班的这一位同学的选取方法有4种,剩下的两位同学从剩下的12人中任选2人,有 种选取方法,则此时有 种选取方法.
根据分类计数原理,共有 种选取方法.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)千位数字和十位数字的组合有 五种,百位和个位的数共有 种组合,计算得到答案.(2)考虑不选三班的同学和选三班的一位同学两种情况,利用排除法和分步分类计数原理得到答案.
23.(2020高二下·中山期中)盒子内有3个不同的黑球,5个不同的白球.
(1)全部取出排成一列,3个黑球两两不相邻的排法有多少种?
(2)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有多少种?
(3)若取一个白球记2分,取一个黑球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?
【答案】(1)解:首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有 种;
(2)解:从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球,共有 种
(3)解:从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球,共有 种.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)首先5个白球进行排列,然后3个黑球进行插空,则3个黑球两两不相邻的排法有 ;(2)从中任取6个球,白球的个数不比黑球个数少的取法有3类:1个黑球和5个白球、2个黑球和4个白球、3个黑球和3个白球;(3)从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有4类:5个白球、4个白球1个黑球、3个白球2个黑球、2个白球3个黑球.
24.(2020高二下·武汉月考)江夏一中高二年级计划假期开展历史类班级研学活动,共有6个名额,分配到历史类5个班级(每个班至少0个名额,所有名额全部分完).
(1)共有多少种分配方案?
(2)6名学生确定后,分成A、B、C、D四个小组,每小组至少一人,共有多少种方法?
(3)6名学生来到武汉火车站.火车站共设有3个“安检”入口,每个入口每次只能进1个旅客,求6人进站的不同方案种数.
【答案】(1)解:由题意得:问题转化为不定方程 的非负整数解的个数,
∴方程又等价于不定方程 的正整数解的个数,
利用隔板原理得:方程正整数解的个数为 ,
∴共有多少 种分配方案.
(2)解:将问题转化为不定方程 的正整数解个数,分组后再进行排列,
∵不定方程 的正整数解个数为 ,
∴共有 种方法.
(3)解:设6名学生在3个安检的人数分别为 ,
∵方程 非负整数解的个数等价于方程 的正整数解的个数,
∴6人进站的不同方案种数为 .
【知识点】排列与组合的综合
【解析】【分析】(1)将问题转化为不定方程 的非负整数解问题,再利用隔板原理进行求解;(2)将问题转化为不定方程 的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解;(3)将问题转化为不定方程方程 的正整数解问题,再利用隔板原理、排列数公式进行求解.
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