第六章计数原理章末 强化训练(含解析)

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名称 第六章计数原理章末 强化训练(含解析)
格式 zip
文件大小 129.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-03-20 21:18:20

文档简介

第六章计数原理章末强化训练(答案)
排列与组合
1、从3,5,7,11这四个质数中,每次取出两个不同的数,分别记为a,b,则共可得到的不同值的个数为( C )
A.6 B.8 C.12 D.16
解: 的值的个数即为从3,5,7,11这四个数中任选2个数的排列数,A=4×3=12.
2、用1,2,3,4,5这五个数字,可以组成比20 000大,并且百位数不是数字3的没有重复数字的五位数共有( B )
A.96个 B.78个 C.72个 D.64个
解:根据题意知,要求这个五位数比20 000大,则万位数必须是2,3,4,5这4个数字中的一个,
当万位数是3时,百位数不是数字3,符合要求的五位数有A=24(个);
当万位数是2,4,5时,由于百位数不能是数字3,则符合要求的五位数有3×(A-A)=54(个),
因此共有54+24=78(个)这样的五位数符合要求.
3、某地环保部门召集6家企业的负责人座谈,其中甲企业有2人到会,其余5家企业各有1人到会,会上任选3人发言,则发言的3人来自3家不同企业的可能情况的种数为( B )
A.15 B.30 C.35 D.42
解:甲企业有2人,其余5家企业各有1人,共有7人,所以从7人中任选3人共有C种情况,发言的3人来自2家企业的情况有CC种,所以发言的3人来自3家不同企业的可能情况共有C-CC=30(种).
4、北京APEC峰会期间,有2名女性和3名男性共5位领导人站成一排照相,则女性领导人甲不在两端,3位男性领导人中有且只有2位相邻的站法有( C )
A.12种 B.24种 C.48种 D.96种
解:从3位男性领导人中任取2人“捆”在一起记作A,A共有CA=6(种)不同排法,剩下1位男性领导人记作B,2位女性分别记作甲、乙;
则女领导人甲必须在A,B之间,此时共有6×2=12(种)排法(A左B右和A右B左),最后再在排好的三个元素中选出四个位置插入乙,∴共有12×4=48(种)不同排法.
5、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( C )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
解:先从6名同学中选1名安排到甲场馆,有C种选法;
再从剩余的5名同学中选2名安排到乙场馆,有C种选法;
最后将剩下的3名同学安排到丙场馆,有C种选法,
由分步乘法计数原理知,共有C·C·C=60(种)不同的安排方法.
6、甲、乙、丙3人站到共有6级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是( C )
A.90 B.120 C.210 D.216
解:因为甲、乙、丙3人站到共有6级的台阶上,且每级台阶最多站2人,所以可分为两类:第一类,甲、乙、丙各自站在一级台阶上,共有CA=120(种)站法;第二类,有2人站在同一级台阶上,剩余1人独自站在一级台阶上,共有CCA=90(种)站法.综上,每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置的不同的站法种数是120+90=210.故选C.
7、将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( C )
A.60种 B.120种 C.240种 D.480种
解:根据题设中的要求,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,可分两步进行安排:
第一步,将5名志愿者分成4组,其中1组2人,其余每组1人,共有C种分法;
第二步:将分好的4组安排到4个项目中,有A种安排方法.
故满足题意的分配方案共有C·A=240种.
8、周六晚上,小红和爸爸、妈妈、弟弟一起去看电影,订购的4张电影票恰好在同一排且连在一起.为安全起见,每个孩子至少有一侧有家长陪坐,则不同的坐法种数为( C )
A.8 B.12 C.16 D.20
解:将4个座位编号如下,4人的座位可分四种情况,①④坐家长②③坐孩子、①④坐孩子②③坐家长、①③坐家长②④坐孩子、①③坐孩子②④坐家长,所以不同的坐法种数为4AA=16.
① ② ③ ④
9、甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,则不同的排列方式共有( B )
A.12种 B.24种
C.36种 D.48种
解:先将丙和丁捆在一起有A种排列方式,然后将其与乙、戊排列,有A种排列方式,最后将甲插入中间两空,有C种排列方式,所以不同的排列方式共有AAC=24种,故选B.
10、名大学生利用假期到2个山村参加扶贫工作,每名大学生只去1个村,每个村至少1人,则不同的分配方案共有( C )
A.4种 B.5种 C.6种 D.8种
解:先将3名大学生分成2组有C·C种分法,再分配到2个村有A种分法,则不同的分配方案共有C·C·A=6种.
11、某单位准备组织一场混合双打比赛,现从6名男乒乓球爱好者和5名女乒乓球爱好者中各选2名选手进行一场混合双打比赛,则不同的选法有( B )
A.150种 B.300种
C.450种 D.600种
解:由题意知从6名男乒乓球爱好者和5名女乒乓球爱好者中各选2名选手,有CC种选法,将选出的4名选手按混合双打的要求分组,有2种分组方法,故共有CC×2=300种选法,故选B.
12、如图所示,玩具计数算盘的三档上各有7个算珠,现将每档算珠分为左、右两部分,左侧的每个算珠表示数2,右侧的每个算珠表示数1(允许一侧无算珠),记上、中、下三档的数字和分别为a,b,c.例如,图中上档的数字和a=9.若a,b,c成等差数列,则不同的分算珠计数法的种数为( D )
A.12 B.24
C.16 D.32
解:由题可知,a,b,c∈[7,14],当a,b,c相等时,有8种计数法;当a,b,c组成公差为±1的等差数列时,有12种计数法;当a,b,c组成公差为±2的等差数列时,有8种计数法;当a,b,c组成公差为±3的等差数列时,有4种计数法.综上,共有8+12+8+4=32种计数法.
13、数学对于一个国家的发展至关重要,发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求.现某大学为提高数学系学生的数学素养,特开设了“古今数学思想”“世界数学通史”“几何原本”“什么是数学”四门选修课程,要求数学系每位同学每学年至多选2门,大一到大三三学年必须将四门选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有( C )
A.18种 B.36种
C.54种 D.78种
解:由题意,三年修完四门选修课程,每学年至多选2门,则每位同学每年所修课程数为1,1,2或0,2,2.若每年所修课程数为1,1,2,则先将4门课程按1,1,2分为三组,有=6种不同的方式,再分配到三个学年,有A=6种不同的方式,由分步乘法计数原理,知不同的选修方式共有36种;若每年所修课程数为0,2,2,则先将4门课程按0,2,2分为三组,有=3种不同的方式,再分配到三个学年,有A=6种不同的方式,由分步乘法计数原理,知不同的选修方式共有18种.综上,每位同学的不同选修方式有36+18=54种,故选C.
14、(多选)若3男3女排成一排,则下列说法错误的是( BC )
A.共计有720种不同的排法
B.男生甲排在两端共有120种排法
C.男生甲、乙相邻的排法种数为120
D.男、女生相间的排法种数为72
解:3男3女排成一排,共有A=720种不同的排法;男生甲排在两端共有2A=240种排法;男生甲、乙相邻的排法种数为AA=240;男、女生相间的排法种数为2AA=72.故选BC.
15、(多选)在新高考方案中,选择性考试科目有:物理、化学、生物、政治、历史、地理6门.学生根据高校的要求,结合自身特长兴趣,首先在物理、历史2门科目中选择1门,再从政治、地理、化学、生物4门科目中选择2门,考试成绩计入考生总分,作为统一高考招生录取的依据.某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理这6门课程中选三门作为选考科目,下列说法正确的是( BD )
A.若任意选科,选法总数为C
B.若化学必选,选法总数为CC
C.若政治和地理至少选一门,选法总数为CCC
D.若物理必选,化学、生物至少选一门,选法总数为CC+1
解:若任意选科,选法总数为CC,A错误;若化学必选,选法总数为CC,B正确;若政治和地理至少选一门,选法总数为C(CC+1),C错误;若物理必选,化学、生物至少选一门,选法总数为CC+1,D正确.
16、(多选)现有4个小球和4个小盒子,下面的结论正确的是( BCD )
A.若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,则共有24种放法
B.若4个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒的放法共有18种
C.若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒的放法共有144种
D.若编号为1,2,3,4的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,没有一个空盒但小球的编号和盒子的编号全不相同的放法共有9种
解:若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子中,共有44=256(种)放法,故A错误;
若4个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒,则一个盒子放3个小球,另一个盒子放1个小球或两个盒子均放2个小球,共有C(A+1)=18(种)放法,故B正确;
若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒,则两个盒子中各放1个小球,另一个盒子中放2个小球,共有C·=144(种)放法,故C正确;
若编号为1,2,3,4的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,没有一个空盒但小球的编号和盒子的编号全不相同,若(2,1,4,3)代表编号为1,2,3,4的盒子放入的小球编号分别为2,1,4,3,列出所有符合要求的情况:(2,1,4,3),(4,1,2,3),(3,1,4,2),(2,4,1,3),(3,4,1,2),(4,3,1,2),(2,3,4,1),(3,4,2,1),(4,3,2,1)共9种放法,故D正确.故选BCD.
17、(多选)若3男3女排成一排,则下列说法错误的是( BC )
A.共计有720种不同的排法
B.男生甲排在两端的共有120种排法
C.男生甲、乙相邻的排法总数为120种
D.男女生相间排法总数为72种
解:3男3女排成一排共计有A=720种;男生甲排在两端的共有2A=240种;男生甲、乙相邻的排法总数AA=240种;男女生相间排法总数2AA=72种,故选BC.
18、男生甲和女生乙及另外2男2女共6位同学排成一排拍照,要求男、女生相间且甲和乙相邻,共有___40_____种不同排法.
解:因为要求男、女生相间且甲、乙相邻,所以可以先排甲、乙,则有AC=10种排法,再安排剩余的4位同学,则有AA=4种排法,所以由分步乘法计数原理可得共有4×10=40种不同的排法.
19、把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有___36_____种.
解:将产品A与B捆绑在一起,然后与其他三种产品进行全排列,共有AA种方法,将产品A,B,C捆绑在一起,且A在中间,然后与其他两种产品进行全排列,共有AA种方法.
于是符合题意的摆法共有AA-AA=36(种).
20、将6本不同的书分给甲、乙、丙、丁4个人,每人至少1本的不同分法共有___1560_____种.(用数字作答)
解:把6本不同的书分成4组,每组至少1本的分法有2类.
第一类,采用“3,1,1,1”的分法,即有1组3本,其余3组每组1本.不同的分法共有=20(种).
第二类,采用“2,2,1,1”的分法,即有2组每组2本,其余2组每组1本.不同的分法共有·=45(种).
所以不同的分组方法共有20+45=65(种).
然后把分好的4组书分给4个人,共有A种分法,
所以不同的分法共有65×A=1 560(种).
21、某宾馆安排A,B,C,D,E五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A,B不能住同一房间,则共有___114_____种不同的安排方法.(用数字作答)
解:5个人住3个房间,每个房间至少住1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,当为(3,1,1)时,有C·A=60(种),A,B住同一房间有C·A=18(种),故有60-18=42(种),当为(2,2,1)时,有·A=90(种),A,B住同一房间有C·A=18(种),故有90-18=72(种),根据分类加法计数原理可知,共有42+72=114(种).
22、某省高考实行3+3模式,即语文、数学、英语必选,物理、化学、政治、历史、生物、地理六选三,今年高一的小明与小芳进行选科,假若他们对六科没有偏好,则他们至少有两科相同的选法有___200_____种.
解:根据题意,分2种情况讨论:
①两人选择的科目全部相同,有C=20(种)选法,
②两人选择的科目有且只有2科相同,有CCC=180(种)选法,
则两人至少有两科相同的选法有20+180=200(种).
23、某校开设A类选修课3门,B类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法种数为___30_____.
解:分两种情况:(1)A类选修课选1门,B类选修课选2门,有CC种不同的选法;
(2)A类选修课选2门,B类选修课选1门,有CC种不同的选法.
所以不同的选法共有CC+CC=18+12=30(种).
24、某学校组织三个年级的学生到博物馆参观,该博物馆设有青铜器、瓷器、书画三个场馆.若该学校将参观时间分为三个时间段,每个时间段内三个年级的学生参观的场馆互不相同,并且每个年级的学生在三个时间段内参观的场馆不重复,则不同的安排方法有____12____种(用数字作答).
解:三个年级的学生在三个时间段内各参观青铜器、瓷器、书画三个场馆,且每个年级的学生在三个时间段内参观的场馆不重复,共有2A=12(种)方法.
25、某电影院每排的座位号分单、双号分布,每一排的中间是小号,往两边依次变大,如中间开始,往左边座位号分布为1→3→5→…,往右边座位号分布为2→4→6→….某社区购买了该电影院某场同一排座位号为2,4,6,8,10,12的六张电影票,准备全部分发给甲、乙、丙、丁四个家庭,每个家庭至少一张,至多两张,且分给同一家庭的两张票必须座位相连,那么不同的分法种数是___144_____.
解:先将电影票分成4组,共有(2,4),(6,8),10,12;(2,4),6,(8,10),12;(2,4),6,8,(10,12);2,(4,6),(8,10),12;2,(4,6),8,(10,12);2,4,(6,8),(10,12)6种情况.再将这4组电影票分给甲、乙、丙、丁四个家庭,不同的分法种数为6A=144.
作家马伯庸小说《长安十二时辰》中,靖安司通过长安城内的望楼传递信息.同名改编电视剧中,望楼传递信息的方式有一种如下:如图所示,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、每一列上至多有一个紫色小方格(如图所示即满足要求),则一共可以传递_____34___种信息.(用数字作答)
解:分类讨论:(1)若无紫色小方格,则只有1种结果;
(2)若有且只有1个紫色小方格,则有C=9种结果;
(3)若有且只有2个紫色小方格,从行来看,先选出有紫色小方格的那两行,有C=3种选法,这两行的排法有CC=6种,故此种情况下共有18种结果;
(4)若有且只有3个紫色小方格,显然,这三行的排法有CCC=6种.
综上,一种有1+9+18+6=34种结果,即一共所传递34种信息.
27、某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.
(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?
(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?
(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?
(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?
(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?
解:(1)从余下的34种商品中,选取2种有C=561(种),∴某一种假货必须在内的不同取法有561种.
(2)从34种可选商品中,选取3种,有C种或者C-C=C=5 984(种).
∴某一种假货不能在内的不同取法有5 984种.
(3)从20种真货中选取1件,从15种假货中选取2件有CC=2 100(种).
∴恰有2种假货在内的不同的取法有2 100种.
(4)选取2种假货有CC种,选取3种假货有C种,共有选取方式CC+C=2 100+455=2 555(种).
∴至少有2种假货在内的不同的取法有2 555种.
(5)选取3种的总数为C,选取3种假货有C种,因此共有选取方式
C-C=6 545-455=6 090(种).
∴至多有2种假货在内的不同的取法有6 090种.
28、按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方法?
(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;
(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;
(3)平均分成三份,每份2本;
(4)平均分配给甲、乙、丙三人,每人2本;
(5)分成三份,1份4本,另外两份每份1本;
(6)甲、乙、丙三人中,一人得4本,另外两人每人得1本.
解:(1)无序不均匀分组问题.先选1本有C种选法;再从余下的5本中选2本有C种选法;最后余下3本全选有C种方法,故共有CCC=60种.
(2)有序不均匀分组问题.由于甲、乙、丙是不同的三人,在第(1)题基础上,还应考虑再分配,共有CCCA=360种.
(3)无序均匀分组问题.共有=15种.
(4)在(3)的基础上,还应考虑再分配,共有15A=90种.
(5)分成三份,1份4本,另外两份每份1本,这是部分均匀分组问题,求出组合总数除以A即可,共有=15种.
(6)在(5)的基础上,还应考虑再分配,共有15A=90种.
二项式定理
1、已知的展开式的第4项等于5,则x等于( B )
A. B.- C.7 D.-7
解:由T4=Cx4=5,得x=-.
2、的展开式中x2y3的系数是( A )
A.-20 B.-5 C.5 D.20
解:Tr+1=C·(-2y)r=C··(-2)r·x5-r·yr.当r=3时,展开式中x2y3的系数为C×(-2)3=-20.
3、已知(x+1)的展开式中常数项为-40,则a的值为( C )
A.2 B.-2 C.±2 D.4
解: 的展开式的通项公式为Tr+1=C(ax)5-r·
=(-1)ra5-rCx5-2r,
令5-2r=-1可得r=3,
令5-2r=0可得r=,不符合题意,舍去.
∴(-1)3a5-3C=-40,即10a2=40,
∴a=±2.
4、(1+x)6的展开式中x2的系数为( C )
A.15 B.20 C.30 D.35
解:因为(1+x)6的通项为Cxk,所以(1+x)6的展开式中含x2的项为
1·Cx2和·Cx4.
因为C+C=2C=2×=30,
所以(1+x)6的展开式中x2的系数为30.
5、(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( C )
A.10 B.20 C.30 D.60
解: (x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,
含y2的项为T3=C(x2+x)3·y2.
其中(x2+x)3中含x5的项为Cx4·x=Cx5.
所以x5y2的系数为CC=30.
6、6展开式中的常数项为( D )
A.-540 B.-15
C.15 D.135
解:二项式6的展开式的第r+1项为
令6-r=0,解得r=4,所以T5=(-1)4×C×32=135,所以6展开式中的常数项为135.故选D.
7、已知(a为常数)的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a的值为( C )
A.1 B.±1 C.2 D.±2
解:根据题意,该二项式的展开式的二项式系数之和为32,
则有2n=32,可得n=5,
则二项式的展开式通项为Tk+1=C()5-k·=akCx,令=0,得k=3,
则其常数项为Ca3,
根据题意,有Ca3=80,可得a=2.
8、6的展开式中,有理项共有( D )
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
解: 6的展开式的通项公式为Tr+1=C·(-1)r·36-r·,令6-r为整数,求得r=0,2,4,6,共计4项.故选D.
9、已知(1+2x)n的展开式中第4项与第6项的二项式系数相等,则(1+2x)n的展开式的各项系数之和为( A )
A.38 B.310
C.28 D.210
解:因为(1+2x)n的展开式中第4项与第6项的二项式系数相等,所以C=C,由组合数性质得n=8,令x=1,得(1+2x)8的展开式的各项系数之和为38,故选A.
10、若二项式的展开式的二项式系数之和为8,则该展开式每一项的系数之和为( A )
A.-1 B.1 C.27 D.-27
解:依题意得2n=8,解得n=3.取x=1得,该二项展开式每一项的系数之和为(1-2)3=-1.
11、二项式的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中x的指数为整数的项的个数为( D )
A.3 B.5 C.6 D.7
解:根据的展开式中只有第11项的二项式系数最大,得n=20,
∴的展开式的通项为Tk+1=C·(x)20-k·=()20-k·C·x20-,要使x的指数是整数,需k是3的倍数,∴k=0,3,6,9,12,15,18,∴x的指数是整数的项共有7项.
12、在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最小的项的系数为( C )
A.-126 B.-70 C.-56 D.-28
解:∵只有第5项的二项式系数最大,
∴n=8,的展开式的通项为
Tk+1=(-1)kCx8-k(k=0,1,2,…,8),
∴展开式中奇数项的二项式系数与相应奇数项的系数相等,偶数项的二项式系数与相应偶数项的系数互为相反数,而展开式中第5项的二项式系数最大,因此展开式中第4项和第6项的系数相等且最小,为(-1)3C=-56.
13、已知m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=( B )
A.5 B.6 C.7 D.8
解:由题意可知,a=C,b=C.
∵13a=7b,
∴13·=7·,
即=,解得m=6.
14、设复数x=(i是虚数单位),则Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2 022=( B )
A.0 B.-2 C.-1+i D.-1-i
解:x===-1+i,由于Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2 022=(1+x)2 022-1=i2 022-1=-1-1=-2.
15、若(1-2 022x)2 021=a0+a1x+a2x2+…+a2 021x2 021(x∈R),则++…+的值为( D )
A.2 0222 021 B.1
C.0 D.-1
解:令x=0,则a0=1.
令x=,得0=a0+++…+,∴++…+=-1.故选D.
16、(多选)对于二项式(n∈N*),以下判断正确的有( AD )
A.存在n∈N*,展开式中有常数项
B.对任意n∈N*,展开式中没有常数项
C.对任意n∈N*,展开式中没有x的一次项
D.存在n∈N*,展开式中有x的一次项
解:该二项展开式的通项为Tk+1=C(x3)k=Cx4k-n,当n=4k时,展开式中存在常数项,A正确,B错误;当n=4k-1时,展开式中存在x的一次项,D正确,C错误.
17、(多选)若(1-2x)2 021=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2 021x2 021(x∈R),则( ACD )
A.a0=1
B.a1+a3+a5+…+a2 021=
C.a0+a2+a4+…+a2 020=
D.+++…+=-1
解:由题意,当x=0时,a0=12 021=1;
当x=1时,a0+a1+a2+a3+…+a2 021=(-1)2 021=-1,
当x=-1时,a0-a1+a2-a3+…-a2 021=32 021,
所以a1+a3+a5+…+a2 021=-,
a0+a2+a4+…+a2 020=;
++…+=a1×+a2×+…+a2 021×,
当x=时,0=a0+a1×+a2×+…+a2 021×,
所以a1×+a2×+…+a2 021×=-a0=-1.
18、(多选)已知(x-1)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5,则( ABC )
A.a0=-32
B.a2=-80
C.a3+4a4=0
D.a0+a1+…+a5=1
解:令x=-1得(-1-1)5=a0,即a0=-32,故A正确.
令x=0得(-1)5=a0+a1+…+a5,即a0+a1+…+a5=-1,故D不正确.
令x+1=y,则(x-1)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5就变为(y-2)5=a0+a1y+a2y2+…+a5y5,根据二项式定理知,a2即二项式(y-2)5展开式中y2项的系数,Tk+1=Cy5-k(-2)k,故a2=C·(-2)3=-80,B正确.
a4=C(-2)1=-10,a3=C(-2)2=40,故C正确.
19、(多选)若(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则下列结论中正确的是( ACD )
A.a0=1
B.a1+a2+a3+a4+a5=2
C.a0-a1+a2-a3+a4-a5=35
D.a0-|a1|+a2-|a3|+a4-|a5|=-1
解:令x=0,则a0=15=1,故A正确;
令x=1得-1=a0+a1+a2+a3+a4+a5,所以a1+a2+a3+a4+a5=-1-a0=-2,故B错误;
令x=-1得35=a0-a1+a2-a3+a4-a5,故C正确;
因为二项式(1-2x)5的展开式的第r+1项为Tr+1=C(-2)rxr,
所以当r为奇数时,C(-2)r为负数,即ai<0(其中i为奇数),
所以a0-|a1|+a2-|a3|+a4-|a5|=a0+a1+a2+a3+a4+a5=-1,故D正确.
20、(多选)已知10(a>0)展开式的各项系数和为1 024,则下列说法正确的是( ABD )
A.展开式中偶数项的二项式系数和为512
B.展开式中第6项的系数最大
C.展开式中存在含x6的项
D.展开式中第3项的系数为45
解:令x=1,则由题意得(a+1)10=1 024,解得a=1,10展开式的通项公式为Tr+1=C(x2)10-rr=C·
因为展开式中二项式系数和为C+C+…+C=210 =1 024,展开式中奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,所以展开式中偶数项的二项式系数和为512,A正确;
因为本题中二项式系数与项的系数一样,且展开式有11项,所以展开式中第6项的系数最大,故B正确;
由20-r=6,得r= N,所以展开式中不存在含x6的项,故C不正确;第3项的系数为C=45,故D正确.
综上所述,选ABD.
21、在的展开式中,所有二项式系数的和是32,则展开式中各项系数的和为_____1___.
解:因为所有二项式系数的和是32,
所以2n=32,解得n=5.
在中,令x=1可得展开式中各项系数的和为(2-1)5=1.
22、的展开式中常数项是___240_____(用数字作答).
解:的展开式的通项为Tr+1=C(x2)6-r·=C2rx12-3r,令12-3r=0,解得r=4,得常数项为C24=240.
23、已知多项式(x-1)3+(x+1)4=x4+a1x3+a2x2+a3x+a4,则a1=___5_____;a2+a3+a4=____10____.
解:(x-1)3展开式的通项Tr+1=Cx3-r·(-1)r,(x+1)4展开式的通项Tk+1=Cx4-k,
则a1=C+C=1+4=5;
a2=C(-1)1+C=3;
a3=C(-1)2+C=7;a4=C(-1)3+C=0,
所以a2+a3+a4=3+7+0=10.
24、在(1-)7+的展开式中,若x2的系数为19,则a=___2_____.
解: (1-)7+的展开式中含x2的项为C(-)6+C()5=Cx2+Cx2a,则aC+C=19,解得a=2.
25、二项展开式(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4=_____80_____,a1+a3+a5=_____122_____.
解:由题意,得a4=C×24=5×16=80.
当x=1时,(1+2)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5=35=243,①
当x=-1时,(1-2)5=a0-a1+a2-a3+a4-a5=-1.②
由①-②,得2(a1+a3+a5)=243-(-1)=244,
可得a1+a3+a5=122.
26、(x+y)8的展开式中x2y6的系数为____-28____(用数字作答).
解:(x+y)8展开式的通项Tr+1=Cx8-ryr,r=0,1,…,7,8.令r=6,得T6+1=Cx2y6,令r=5,得T5+1=Cx3y5,所以(x+y)8的展开式中x2y6的系数为C-C=-28.
27、已知在的展开式中,第6项为常数项.
(1)求n;
(2)求含x2的项的系数.
解 (1)通项公式为Tr+1=
Cxx-=Cx,
∵第6项为常数项,∴r=5时,有=0,即n=10.
(2)令=2,得r=(n-6)
=×(10-6)=2,
∴含x2的项的系数为C=.
28、在①只有第6项的二项式系数最大,②第4项与第8项的二项式系数相等,③所有二项式系数的和为210,这三个条件中任选一个,补充在下面(横线处)问题中,解决下面两个问题.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
已知(2x-1)n=a0+a1x1+a2x2+a3x3+…+anxn(n∈N*),若(2x-1)n的展开式中,________.
(1)求n的值;
(2)求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|的值.
解 (1)选择条件①:
若(2x-1)n的展开式中只有第6项的二项式系数最大,则=5.
所以n=10.
选择条件②:
若(2x-1)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等, C=C.
所以n=10.
选择条件③:
若(2x-1)n的展开式中所有二项式系数的和为210,则2n=210.
所以n=10.
(2)由(1)知n=10,则(2x-1)10=a0+a1x1+a2x2+a3x3+…+a10x10,
令x=0,则a0=1,
令x=-1,则
310=a0-a1+a2-a3+…+a10
=1+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a10|,
所以|a1|+|a2|+|a3|+…+|a10|=310-1.第六章计数原理章末强化训练
排列与组合
1、从3,5,7,11这四个质数中,每次取出两个不同的数,分别记为a,b,则共可得到的不同值的个数为(  )
A.6 B.8 C.12 D.16
2、用1,2,3,4,5这五个数字,可以组成比20 000大,并且百位数不是数字3的没有重复数字的五位数共有(  )
A.96个 B.78个 C.72个 D.64个
3、某地环保部门召集6家企业的负责人座谈,其中甲企业有2人到会,其余5家企业各有1人到会,会上任选3人发言,则发言的3人来自3家不同企业的可能情况的种数为(  )
A.15 B.30 C.35 D.42
4、北京APEC峰会期间,有2名女性和3名男性共5位领导人站成一排照相,则女性领导人甲不在两端,3位男性领导人中有且只有2位相邻的站法有(  )
A.12种 B.24种 C.48种 D.96种
5、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
6、甲、乙、丙3人站到共有6级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是(  )
A.90 B.120 C.210 D.216
7、将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有(  )
A.60种 B.120种 C.240种 D.480种
8、周六晚上,小红和爸爸、妈妈、弟弟一起去看电影,订购的4张电影票恰好在同一排且连在一起.为安全起见,每个孩子至少有一侧有家长陪坐,则不同的坐法种数为(  )
A.8 B.12 C.16 D.20
9、甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,则不同的排列方式共有(  )
A.12种 B.24种
C.36种 D.48种
10、名大学生利用假期到2个山村参加扶贫工作,每名大学生只去1个村,每个村至少1人,则不同的分配方案共有(  )
A.4种 B.5种 C.6种 D.8种
11、某单位准备组织一场混合双打比赛,现从6名男乒乓球爱好者和5名女乒乓球爱好者中各选2名选手进行一场混合双打比赛,则不同的选法有(  )
A.150种 B.300种
C.450种 D.600种
12、如图所示,玩具计数算盘的三档上各有7个算珠,现将每档算珠分为左、右两部分,左侧的每个算珠表示数2,右侧的每个算珠表示数1(允许一侧无算珠),记上、中、下三档的数字和分别为a,b,c.例如,图中上档的数字和a=9.若a,b,c成等差数列,则不同的分算珠计数法的种数为(  )
A.12 B.24
C.16 D.32
13、数学对于一个国家的发展至关重要,发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求.现某大学为提高数学系学生的数学素养,特开设了“古今数学思想”“世界数学通史”“几何原本”“什么是数学”四门选修课程,要求数学系每位同学每学年至多选2门,大一到大三三学年必须将四门选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有(  )
A.18种 B.36种
C.54种 D.78种
14、(多选)若3男3女排成一排,则下列说法错误的是(  )
A.共计有720种不同的排法
B.男生甲排在两端共有120种排法
C.男生甲、乙相邻的排法种数为120
D.男、女生相间的排法种数为72
15、(多选)在新高考方案中,选择性考试科目有:物理、化学、生物、政治、历史、地理6门.学生根据高校的要求,结合自身特长兴趣,首先在物理、历史2门科目中选择1门,再从政治、地理、化学、生物4门科目中选择2门,考试成绩计入考生总分,作为统一高考招生录取的依据.某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理这6门课程中选三门作为选考科目,下列说法正确的是(  )
A.若任意选科,选法总数为C
B.若化学必选,选法总数为CC
C.若政治和地理至少选一门,选法总数为CCC
D.若物理必选,化学、生物至少选一门,选法总数为CC+1
16、(多选)现有4个小球和4个小盒子,下面的结论正确的是(  )
A.若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,则共有24种放法
B.若4个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒的放法共有18种
C.若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒的放法共有144种
D.若编号为1,2,3,4的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,没有一个空盒但小球的编号和盒子的编号全不相同的放法共有9种
17、(多选)若3男3女排成一排,则下列说法错误的是(  )
A.共计有720种不同的排法
B.男生甲排在两端的共有120种排法
C.男生甲、乙相邻的排法总数为120种
D.男女生相间排法总数为72种
18、男生甲和女生乙及另外2男2女共6位同学排成一排拍照,要求男、女生相间且甲和乙相邻,共有________种不同排法.
19、把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种.
20、将6本不同的书分给甲、乙、丙、丁4个人,每人至少1本的不同分法共有_______种.(用数字作答)
21、某宾馆安排A,B,C,D,E五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A,B不能住同一房间,则共有________种不同的安排方法.(用数字作答)
22、某省高考实行3+3模式,即语文、数学、英语必选,物理、化学、政治、历史、生物、地理六选三,今年高一的小明与小芳进行选科,假若他们对六科没有偏好,则他们至少有两科相同的选法有________种.
23、某校开设A类选修课3门,B类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法种数为________.
24、某学校组织三个年级的学生到博物馆参观,该博物馆设有青铜器、瓷器、书画三个场馆.若该学校将参观时间分为三个时间段,每个时间段内三个年级的学生参观的场馆互不相同,并且每个年级的学生在三个时间段内参观的场馆不重复,则不同的安排方法有________种(用数字作答).
25、某电影院每排的座位号分单、双号分布,每一排的中间是小号,往两边依次变大,如中间开始,往左边座位号分布为1→3→5→…,往右边座位号分布为2→4→6→….某社区购买了该电影院某场同一排座位号为2,4,6,8,10,12的六张电影票,准备全部分发给甲、乙、丙、丁四个家庭,每个家庭至少一张,至多两张,且分给同一家庭的两张票必须座位相连,那么不同的分法种数是________.
作家马伯庸小说《长安十二时辰》中,靖安司通过长安城内的望楼传递信息.同名改编电视剧中,望楼传递信息的方式有一种如下:如图所示,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、每一列上至多有一个紫色小方格(如图所示即满足要求),则一共可以传递________种信息.(用数字作答)
27、某市工商局对35种商品进行抽样检查,已知其中有15种假货.现从35种商品中选取3种.
(1)其中某一种假货必须在内,不同的取法有多少种?
(2)其中某一种假货不能在内,不同的取法有多少种?
(3)恰有2种假货在内,不同的取法有多少种?
(4)至少有2种假货在内,不同的取法有多少种?
(5)至多有2种假货在内,不同的取法有多少种?
28、按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方法?
(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;
(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;
(3)平均分成三份,每份2本;
(4)平均分配给甲、乙、丙三人,每人2本;
(5)分成三份,1份4本,另外两份每份1本;
(6)甲、乙、丙三人中,一人得4本,另外两人每人得1本.
二项式定理
1、已知的展开式的第4项等于5,则x等于(  )
A. B.- C.7 D.-7
2、的展开式中x2y3的系数是(  )
A.-20 B.-5 C.5 D.20
3、已知(x+1)的展开式中常数项为-40,则a的值为(  )
A.2 B.-2 C.±2 D.4
4、(1+x)6的展开式中x2的系数为(  )
A.15 B.20 C.30 D.35
5、(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为(  )
A.10 B.20 C.30 D.60
6、6展开式中的常数项为(  )
A.-540 B.-15
C.15 D.135
7、已知(a为常数)的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a的值为(  )
A.1 B.±1 C.2 D.±2
8、6的展开式中,有理项共有(  )
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
9、已知(1+2x)n的展开式中第4项与第6项的二项式系数相等,则(1+2x)n的展开式的各项系数之和为(  )
A.38 B.310
C.28 D.210
10、若二项式的展开式的二项式系数之和为8,则该展开式每一项的系数之和为(  )
A.-1 B.1 C.27 D.-27
11、二项式的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中x的指数为整数的项的个数为(  )
A.3 B.5 C.6 D.7
12、在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最小的项的系数为(  )
A.-126 B.-70 C.-56 D.-28
13、已知m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
14、设复数x=(i是虚数单位),则Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2 022=(  )
A.0 B.-2 C.-1+i D.-1-i
15、若(1-2 022x)2 021=a0+a1x+a2x2+…+a2 021x2 021(x∈R),则++…+的值为(  )
A.2 0222 021 B.1
C.0 D.-1
16、(多选)对于二项式(n∈N*),以下判断正确的有(  )
A.存在n∈N*,展开式中有常数项
B.对任意n∈N*,展开式中没有常数项
C.对任意n∈N*,展开式中没有x的一次项
D.存在n∈N*,展开式中有x的一次项
17、(多选)若(1-2x)2 021=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2 021x2 021(x∈R),则(  )
A.a0=1
B.a1+a3+a5+…+a2 021=
C.a0+a2+a4+…+a2 020=
D.+++…+=-1
18、(多选)已知(x-1)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5,则(  )
A.a0=-32
B.a2=-80
C.a3+4a4=0
D.a0+a1+…+a5=1
19、(多选)若(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则下列结论中正确的是(  )
A.a0=1
B.a1+a2+a3+a4+a5=2
C.a0-a1+a2-a3+a4-a5=35
D.a0-|a1|+a2-|a3|+a4-|a5|=-1
20、(多选)已知10(a>0)展开式的各项系数和为1 024,则下列说法正确的是(  )
A.展开式中偶数项的二项式系数和为512
B.展开式中第6项的系数最大
C.展开式中存在含x6的项
D.展开式中第3项的系数为45
21、在的展开式中,所有二项式系数的和是32,则展开式中各项系数的和为________.
22、的展开式中常数项是________(用数字作答).
23、已知多项式(x-1)3+(x+1)4=x4+a1x3+a2x2+a3x+a4,则a1=________;a2+a3+a4=________.
24、在(1-)7+的展开式中,若x2的系数为19,则a=________.
25、二项展开式(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4=__________,a1+a3+a5=__________.
26、(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
27、已知在的展开式中,第6项为常数项.
(1)求n;
(2)求含x2的项的系数.
28、在①只有第6项的二项式系数最大,②第4项与第8项的二项式系数相等,③所有二项式系数的和为210,这三个条件中任选一个,补充在下面(横线处)问题中,解决下面两个问题.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
已知(2x-1)n=a0+a1x1+a2x2+a3x3+…+anxn(n∈N*),若(2x-1)n的展开式中,________.
(1)求n的值;
(2)求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|的值.