人教A版高中数学选择性必修三-6.2.3-组合-同步练习(3份打包)(含解析)

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名称 人教A版高中数学选择性必修三-6.2.3-组合-同步练习(3份打包)(含解析)
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文件大小 373.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-03-06 12:56:42

文档简介

人教A版高中数学选择性必修三-6.2.3第1课时-组合与组合数-同步练习
1.(多选)下列问题中是组合问题的是(  )
A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次
B.平面上有2 022个不同点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条直线
C.集合{a1,a2,a3,…,an}的含有三个元素的子集有多少个
D.从高二(6)班的50名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法
2.若C=36,则n的值为(  )
A.7 B.8 C.9 D.10
3.某新农村社区共包括8个自然村,且这些村庄分布零散,没有任何三个村庄在一条直线上,现要在该社区内建“村村通”工程,则共需建公路的条数为(  )
A.4 B.8 C.28 D.64
4.从2,3,…,8中任意取三个不同的数字,组成无重复数字的三位数,要求个位数最大,百位数最小,则这样的三位数的个数为(  )
A.35 B.42 C.105 D.210
5.现有6个白球,4个黑球,任取4个,则至少有两个黑球的取法种数是(  )
A.90 B.115 C.210 D.385
6.第24届冬季奥运会于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,要求每个场馆都要有人去,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
7.10个人分成甲、乙两组,甲组4人,乙组6人,则不同的分组种数为__________.(用数字作答)
8.若A=120C,则n=________.
9.已知C,C,C成等差数列,求C的值.
10.现有10名教师,其中男教师6名,女教师4名.
(1)现要从中选出2名去参加会议,有多少种不同的选法?
(2)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议,有多少种不同的选法?
11.身高各不相同的7名同学排成一排照相,要求正中间的同学最高,左右两边分别顺次一个比一个低,则这样的排法种数是(  )
A.5 040 B.36 C.18 D.20
12.(多选)下列等式正确的是(  )
A.C=C B.2 018!·C=2 023A
C.C= D.A+mA=A
13.已知圆上有9个点,每两点连一线段,若任意两条线的交点不同,则所有线段在圆内的交点有(  )
A.36个 B.72个
C.63个 D.126个
14.4名优秀学生全部保送到3所学校去,每所学校至少去1名,则不同的保送方案有___种.
15.某城市纵向有6条道路,横向有5条道路,构成如图所示的矩形道路网(图中黑线表示道路),则从西南角A地到东北角B地的最短路线共有____条.
16.某次足球比赛共12支球队参加,分三个阶段进行.
(1)小组赛:经抽签分成甲、乙两组,每组6队进行单循环比赛,以积分及净胜球数取前两名;
(2)半决赛:甲组第一名与乙组第二名,乙组第一名与甲组第二名作主客场交叉淘汰赛(每两队主客场各赛一场)决出胜者;
(3)决赛:两个胜队参加决赛一场,决出胜负.
问:全部赛程共需比赛多少场?
参考答案与详细解析
1.ABC [选项A,B,C与顺序无关,是组合问题;选项D与顺序有关,是排列问题.]
2.C [∵C=36,∴=36,即n2-n-72=0,∴(n-9)(n+8)=0.∵n∈N*,∴n=9.]
3.C [由于“村村通”公路的修建,是组合问题,故共需要建C===28(条)公路.]
4.A [由于取出三个数字后大小次序已确定,只需把最小的数字放在百位,最大的数字放在个位,剩下的数字放在十位,因此满足条件的三位数的个数为C==35.]
5.B [依题意,根据取法可分为三类:两个黑球,有CC=90(种);三个黑球,有CC=24(种);四个黑球,有C=1(种).根据分类加法计数原理可得,至少有两个黑球的取法种数是90+24+1=115.]
6.B [因为甲和乙都没去首钢滑雪大跳台,计算安排种数有两类方法:
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A=2(种);
若有一个人去首钢滑雪大跳台,从丙、丁中选,有C=2(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CA=6(种),则共有2×6=12(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12+2=14.]
7.210
解析 从10人中任选出4人作为甲组,
则剩下的人即为乙组,这是组合问题,
共有C=210(种)分法.
8.3
解析 2n(2n-1)(2n-2)(2n-3)=,
化简得,n2-2n-3=0,
解得n=3或n=-1(舍去),所以n=3.
9.解 由已知得2C=C+C,
所以2·=+,
整理得n2-21n+98=0,
解得n=7或n=14,
要求C的值,故n≥12,
所以n=14,
所以C===91.
10.解 (1)从10名教师中选2名去参加会议的选法数,就是从10个不同元素中取出2个元素的组合数,即C==45.
(2)从6名男教师中选2名的选法有C种,从4名女教师中选2名的选法有C种,根据分步乘法计数原理,因此共有不同的选法C·C=×=90(种).
11.D [最高的同学站中间,从余下6人中选3人在一侧只有一种站法,另3人在另一侧也只有一种站法,所以排法有C=20(种).]
12.ABD [对于A,
C=,C
==,
所以C=C,故A正确;
对于B,2 018!·C=A·C=A=2 023A,原式成立,故B正确;
对于C,左边C=,
右边==,
左边≠右边,故C错误;
对于D,
左边A+mA=+
=+=
=,
右边A=,
左边=右边,故D正确.]
13.D [此题可化归为圆上9个点可组成多少个四边形,所有四边形的对角线交点个数即为所求,所以交点为C=126(个).]
14.36
解析 把4名学生分成3组有C种方法,再把3组学生分配到3所学校有A种方法,故共有CA=36(种)保送方案.
15.126
解析 要使路线最短,只能向右或向上走,途中不能向左或向下走.因此,从A地到B地归结为走完5条横线段和4条纵线段.设每走一段横线段或纵线段为一个行走时段,从9个行走时段中任取4个时段走纵线段,其余5个时段走横线段,共有CC=126(种)走法,故从A地到B地的最短路线共有126条.
16.解 (1)小组赛中每组6队进行单循环比赛,就是6支球队的任两支球队都要比赛一次,所需比赛的场次即为从6个元素中任取2个元素的组合数,所以小组赛共要比赛2C=30(场).
(2)半决赛中甲组第一名与乙组第二名(乙组第一名与甲组第二名)主客场各赛一次,所以半决赛共要比赛2×2=4(场).
(3)决赛只需比赛1场,即可决出胜负.
所以全部赛程共需比赛30+4+1=35(场).人教A版高中数学选择性必修三-6.2.3第2课时-组合数的性质-同步练习
1.化简C+2C+C等于(  )
A.C B.C
C.C D.C
2.方程C=C的解集为(  )
A.4 B.14
C.4或6 D.14或2
3.某施工小组有男工7名,女工3名,现要选1名女工和2名男工去支援另一施工队,不同的选法有(  )
A.C种 B.A种
C.AA种 D.CC种
4.从5名志愿者中选派4人在星期六和星期日参加公益活动,每人一天,每天两人,则不同的选派方法共有(  )
A.60种 B.48种
C.30种 D.10种
5.C+C+C+C+C+C等于(  )
A.C B.C
C.C D.A
6.(多选)对于m,n∈N*,下列排列组合数结论正确的是(  )
A.mC=nC
B.C=C+C
C.A=CA
D.A=(m+1)A
7.计算C+C+C的值为________.
8.某单位有15名成员,其中男性10人,女性5人,现需要从中选出6名成员组成考察团外出参观学习,如果按性别分层,并在各层按比例随机抽样,则此考察团的组成方法的种数是__________.
9.平面内有12个点,其中有4个点共线,除此再无任何3点共线.以这些点为顶点,可构成多少个不同的三角形?
10.在一次数学竞赛中,某学校有12人通过了初试,学校要从中选出5人参加市级培训.在下列条件下,有多少种不同的选法?
(1)任意选5人;
(2)甲、乙、丙三人必须参加;
(3)甲、乙、丙三人不能参加;
(4)甲、乙、丙三人只能有1人参加.
11.从10名大学毕业生中选3人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的选法的种数为(  )
A.28 B.49 C.56 D.85
12.从长度分别为1,2,3,4,5的五条线段中,任取三条的不同取法有n种,在这些取法中,若以取出的三条线段为边可组成的钝角三角形的个数为m,则等于(  )
A. B. C. D.
13.不等式C-n<5的解集为________.
14.利用组合数的性质进行计算(结果保留数字的形式):
(1)已知C=C,则x=________;
(2)C+C+C+…+C=________.
15.已知x,y满足组合数方程C=C,则xy的最大值是(  )
A.64 B.128 C.256 D.
16.如图,在以AB为直径的半圆周上,有异于A,B的六个点C1,C2,C3,C4,C5,C6,直径AB上有异于A,B的四个点D1,D2,D3,D4.
(1)以这10个点中的3个点为顶点作三角形可作出多少个?其中含点C1的有多少个?
(2)以图中的12个点(包括A,B)中的4个点为顶点,可作出多少个四边形?
参考答案与详细解析
1.B [由组合数性质知,C+2C+C=(C+C)+(C+C)=C+C=C.]
2.C [由题意知或
解得x=4或6.]
3.D [每个被选的人员无角色差异,是组合问题.分两步完成:第一步,选女工,有C种选法;第二步,选男工,有C种选法.故有CC种不同选法.]
4.C [从5名志愿者中选派2人参加星期六的公益活动,有C种方法,再从剩下的3人中选派2人参加星期日的公益活动,有C种方法,由分步乘法计数原理可得不同的选派方法共有C·C=30(种),故选C.]
5.B [因为C+C=C,
所以C+C+C+C+C+C
=C+C+C+C+C+C
=C+C+C+C+C
=C+C+C+C
=C+C+C
=C+C
=C.]
6.ABC [对于A,
mC=m=,
nC=n
=,
所以mC=nC,故A正确;
对于B,由组合数的性质直接得到C=C+C,故B正确;
对于C,因为A=,
CA=×m!=,
所以A=CA,故C正确;
对于D,A=,
而(m+1)A=(m+1),
所以A≠(m+1)A,故D错误.]
7.126
解析 C+C+C=C+C=C===126.
8.2 100
解析 按性别分层,并在各层按比例随机抽样,则需从10名男性中抽取4人,5名女性中抽取2人,共有CC=2 100(种)抽法.
9.解 方法一 以从共线的4个点中取点的多少作为分类的标准.
第一类,共线的4个点中有2个点为三角形的顶点,共有CC=48(个)不同的三角形;
第二类,共线的4个点中有1个点为三角形的顶点,共有CC=112(个)不同的三角形;
第三类,共线的4个点中没有点为三角形的顶点,共有C=56(个)不同的三角形.
由分类加法计数原理知,可构成的不同的三角形共有48+112+56=216(个).
方法二 (间接法)从12个点中任意取3个点,有C=220(种)取法,而在共线的4个点中任意取3个均不能构成三角形,即不能构成三角形的情况有C=4(个).
故这12个点可构成的不同的三角形个数为C-C=216(个).
10.解 (1)从中任取5人是组合问题,共有C=792(种)不同的选法.
(2)甲、乙、丙三人必须参加,则只需要从另外9人中选2人,是组合问题,共有C=36(种)不同的选法.
(3)甲、乙、丙三人不能参加,则只需从另外的9人中选5人,共有C=126(种)不同的选法.
(4)甲、乙、丙三人只能有1人参加,可分两步:先从甲、乙、丙中选1人,有C=3(种)选法;再从另外9人中选4人,有C种选法,共有CC=378(种)不同的选法.
11.B [依题意,满足条件的选法的种数为CC+CC=49.]
12.B [任取三条的不同取法有C=10(种),钝角三角形只有2,3,4和2,4,5两种情况,故n=10,m=2,=.]
13.{2,3,4}
解析 由C-n<5,得-n<5,
所以n2-3n-10<0.
解得-2所以n=2,3,4.故原不等式的解集为{2,3,4}.
14.(1)5或3 (2)165
解析 (1)当2x=15-x时,原等式成立,
解得x=5;
当18-2x=15-x时,原等式也成立,解得x=3.
∴x的值是5或3.
(2)由组合数的性质C=C+C可知,
C+C+C+…+C=C+C+C+…+C=C+C+…+C=…=C+C=C=165.
15.B [∵x,y满足组合数方程C=C,
∴2x=y,0≤x≤8或2x+y=17,0≤x≤8,
∴xy=2x2∈[0,128],
或2xy≤2=,即xy≤<128.
综上,当2x=y=16,即x=8,y=16时,xy取最大值128.]
16.解 (1)可分三种情况处理:
①在C1,C2,…,C6这六个点中任取三点构成一个三角形,有C个;
②在C1,C2,…,C6这六个点中任取一点,D1,D2,D3,D4这四个点中任取两点构成一个三角形,有CC个;
③在C1,C2,…,C6这六个点中任取两点,D1,D2,D3,D4这四个点中任取一点构成一个三角形,有CC个.
所以共有C+CC+CC=116(个).
其中含C1点的三角形有C+CC+C=36(个).
(2)构成一个四边形,需要四个点,且无三点共线,
因此可分三种情况处理:
①在C1,C2,…,C6这六个点中任取四点构成一个四边形,有C个;
②在C1,C2,…,C6这六个点中任取三点,D1,D2,D3,D4,A,B这六个点中任取一点构成一个四边形,有CC个;
③在C1,C2,…,C6这六个点中任取两点,D1,D2,D3,D4,A,B这六个点中任取两点构成一个四边形,有CC个.
所以共有C+CC+CC=360(个).人教A版高中数学选择性必修三-6.2.3第3课时-排列、组合的综合应用-同步练习
1.甲、乙两人计划从A,B,C三个景点中各选择两个游玩,则两人所选景点不全相同的选法共有(  )
A.3种 B.6种 C.9种 D.12种
2.假如某大学给我市某三所重点中学7个自主招生的推荐名额,则每所中学至少分到一个名额的方法数为(  )
A.30 B.21 C.10 D.15
3.若将9名会员分成三组讨论问题,每组3人,共有不同的分组方法种数有(  )
A.CC B.AA
C. D.AAA
4.已知直线a,直线b,且a∥b,a上有5个点,b上有4个点,则以这九个点为顶点的三角形个数为(  )
A.CC+CC B.(C+C)(C+C)
C.C-9 D.C-C
5.为迎接某会,某校举办了“祖国,你好”诗歌朗诵比赛.该校高三年级准备从包括甲、乙、丙在内的7名学生中选派4名学生参加,要求甲、乙、丙这3名学生中至少有1人参加,且当这3名学生都参加时,甲和乙的朗诵顺序不能相邻,那么选派的4名学生不同的朗诵顺序的种数为(  )
A.720 B.768 C.810 D.816
6.如图是由6个正方形拼成的矩形图案,从图中的12个顶点中任取3个顶点作为一组.其中可以构成三角形的组数为(  )
A.208 B.204
C.200 D.196
7.某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方法共有________种.(用数字作答)
8.某地区安排A,B,C,D,E五名同志到三个地区开展消防安全宣传活动,每个地区至少安排一人,且A,B两人安排在同一个地区,C,D两人不安排在同一个地区,则不同的分配方法共有________种.
9.现有8名青年,其中有5名能胜任英语翻译工作,有4名能胜任德语翻译工作(其中有1名青年两项工作都能胜任).现在要从中挑选5名青年承担一项任务,其中3名从事英语翻译工作,2名从事德语翻译工作,则有多少种不同的选法?
10.有甲、乙、丙、丁、戊5名同学,求:
(1)5名同学站成一排,有多少种不同的方法?
(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,有多少种不同的方法?
(3)将5名同学分配到三个班,每班至少1人,共有多少种不同的分配方法?
11.中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.假设中国空间站要安排甲、乙、丙、丁、戊5名航天员开展实验,其中天和核心舱安排3人,问天实验舱与梦天实验舱各安排1人.若甲、乙两人不能同时在一个舱内做实验,则不同的安排方案共有(  )
A.8种 B.14种
C.20种 D.116种
12.第24届冬季奥运会期间,某校安排了甲、乙、丙、丁、戊共5名学生担任冰球、冰壶和短道速滑三个项目的志愿者,每个比赛项目至少安排1人,每人只能安排到1个项目,则所有排法的总数为(  )
A.60 B.120 C.150 D.240
13.用1,2,3,4这四个数字组成无重复数字的四位数,其中恰有一个偶数夹在两个奇数之间的四位数的个数为________.
14.已知不定方程x1+x2+x3+x4=12,则不定方程正整数解的组数为________.
15.(多选)某校安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,则以下说法错误的是(  )
A.若每人都安排一项工作,则不同的方法数为54
B.若每项工作至少有1人参加,则不同的安排方法种数为AC
C.每项工作至少有1人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是CCA+CA
D.如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排1人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为(CC+CC)A
16.设有99本不同的书(用排列数、组合数作答).
(1)分给甲、乙、丙3人,甲得96本,乙得2本,丙得1本,共有多少种不同的分法?
(2)分给甲、乙、丙3人,甲得93本,乙、丙各得3本,共有多少种不同的分法?
(3)平均分给甲、乙、丙3人,共有多少种不同的分法?
(4)分给甲、乙、丙3人,一人得96本,一人得2本,一人得1本,共有多少种不同的分法?
(5)分给甲、乙、丙3人,一人得93本,另两人各得3本,共有多少种不同的分法?
(6)分成3份,一份96本,一份2本,一份1本,共有多少种不同的分法?
(7)平均分成3份,共有多少种不同的分法?
(8)分成3份,一份93本,另两份各3本,共有多少种不同的分法?
参考答案与详细解析
1.B [本题用排除法,甲、乙两人从A,B,C三个景点中各选两个游玩,共有C·C=9(种),但两人所选景点不能完全相同,所以排除3种完全相同的选择,故共有6种选法.]
2.D [用“隔板法”.在7个名额中间的6个空位上选2个位置加2个隔板,有C=15(种)分配方法.]
3.C [此题为平均分组问题,有种分法.]
4.A [可以分为两类:a上取两点,b上取一点,则可构成三角形个数为CC;a上取一点,b上取两点,则可构成三角形个数为CC,利用分类加法计数原理可得以这九个点为顶点的三角形个数为CC+CC.]
5.B [根据题意,知在7名学生中选派4名学生参加诗歌朗诵比赛,朗诵顺序有A=840(种),
其中甲、乙、丙都没有参加,即选派其他四人参加,朗诵顺序有A=24(种),
则甲、乙、丙这3名学生中至少有1人参加,朗诵顺序有840-24=816(种);
其中当甲、乙、丙都参加且甲和乙相邻时,朗诵顺序有CAA=48(种),
则满足题意的朗诵顺序有816-48=768(种).]
6.C [任取的3个顶点不能构成三角形的情形有3种:一是3条横线上的4个点,其组数为3C;二是4条竖线上的3个点,其组数为4C;三是4条对角线上的3个点,其组数为4C,所以可以构成三角形的组数为C-3C-8C=200.]
7.96
解析 甲传第一棒,乙传最后一棒,共有A种方法.乙传第一棒,甲传最后一棒,共有A种方法.丙传第一棒,共有C·A种方法.由分类加法计数原理得,共有A+A+C·A=96(种)方法.
8.30
解析 ①将5人分为3组,要求A,B两人在同一组而C,D不在同一组,有C+(C-1)=5(种)分组方法;
②将分好的3组全排列,安排到三个地区,有A=6(种)安排方法;
综合①和②,则有5×6=30(种)不同的分配方法.
9.解 可以分三类:
第一类,两项工作都能胜任的青年从事英语翻译工作,有CC种选法;
第二类,两项工作都能胜任的青年从事德语翻译工作,有CC种选法;
第三类,两项工作都能胜任的青年不从事任何工作,有CC种选法.
根据分类加法计数原理,共有CC+CC+CC=42(种)不同的选法.
10.解 (1)有A=120(种)不同的方法.
(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,则先将甲、乙捆绑,看成一个整体,有A种方法;
再将甲、乙看成整体(不考虑甲乙内部排列),与戊排列,有A种方法;
最后利用插空法,将丙、丁插入3个空隙中,有A种方法.
故有AAA=24(种)不同的方法.
(3)按人数分配方式分类:
①3,1,1,有A=60(种)方法;
②2,2,1,有A=90(种)方法.
故共有60+90=150(种)分配方法.
11.B [按照甲是否在天和核心舱划分,
①若甲在天和核心舱,天和核心舱需要从除了甲、乙之外的三人中选取两人,剩下两人去剩下两个舱位,则有C·A=6(种)安排方案;
②若甲不在天和核心舱,需要从问天实验舱和梦天实验舱中挑选一个,剩下四人中选取三人进入天和核心舱即可,则有C·C=8(种)安排方案;
根据分类加法计数原理,共有6+8=14(种)安排方案.]
12.C [当分组为1人,1人,3人时,
有C·A=10×6=60(种)排法,
当分组为1人,2人,2人时,
有·A=90(种)排法,
所以共有60+90=150(种)排法.]
13.8
解析 首先排两个奇数1,3,有A种排法,再在2,4中取一个数放在1,3之间,有C种排法,然后把这3个数作为一个整体与剩下的另一个偶数全排列,有A种排法,即满足条件的四位数的个数为ACA=8.
14.165
解析 问题相当于将12个完全相同的小球放入4个不同的盒子,且每个盒子中至少放入1个小球,使用“隔板法”得不定方程正整数解的组数为C=165.
15.ABD [根据题意,依次分析选项:
对于A,安排5人参加4项工作,若每人都安排一项工作,每人有4种安排方法,则有45种安排方法,故A错误;
对于B,根据题意,分2步进行分析:先将5人分为4组,再将分好的4组全排列,安排4项工作,有CA种安排方法,故B错误;
对于C,根据题意,分2种情况讨论:①从丙、丁、戊中选出1人开车,②从丙、丁、戊中选出2人开车,则有CCA+CA种安排方法,C正确;
对于D,分2步分析:需要先将5人分为3组,有种分组方法,将分好的三组安排翻译、导游、礼仪三项工作,有A种情况,则有A种安排方法,D错误.]
16.解 (1)甲得96本,有方法C种;乙得2本,有方法C种;丙得1本,有方法C种.不同的分法共有CCC种.
(2)与(1)类似,不同的分法共有CCC种.
(3)不同的分法共有CCC种.
(4)先把99本不同的书分成3份,一份96本,一份2本,一份1本;再将甲、乙、丙3人全排列,这是因为3人中谁都有得到96本、2本、1本的可能.不同的分法共有(CCC)A种.
(5)99本不同的书,分给甲、乙、丙3人,一人得93本,另两人各得3本,3人中,谁都有得到93本的可能.不同的分法共有A种.
(6)99本不同的书,分成3份,一份96本,一份2本,一份1本,3份的数量互不相同.不同的分法共有CCC种.
(7)99本不同的书,平均分成3份,每份33本.本问题是典型的平均分组问题,要排除重复.不同的分法共有种.
(8)99本不同的书,分成3份,一份93本,另两份各3本,两份3本的有重复,不同的分法共有种.